【《年处理20吨黄芩提取车间工艺计算过程说明书》2900字】

I年处理20吨黄芩提取车间工艺计算过程说明书目录TOC\o"1-3"\h\u24245年处理20吨黄芩提取车间工艺计算过程说明书 1217141目的 2288482方法 2166153工艺流程 2188134物料衡算 2220084.1提取工段物料衡算 2184334.2浓缩工段物料衡算 2196904.3醇沉工段物料衡算 322614.4回收乙醇工段物料衡算 387204.5干燥及粉碎工段物料衡算 3103935设备计算及选型 3129925.1多功能提取罐 3158015.2提取液储罐 4226455.3双效浓缩罐 5280235.4醇沉罐 6302675.5回收乙醇设备 7241275.6干燥机 8210435.7粉碎机 965355.8药液输送泵 1093245.9工艺设备选型一览表 10168456结论 1119820参考文献 11摘要：本设计主要是对黄芩提取车间的工艺设计，主要是提取出黄芩中的黄酮类化合物。采用水提醇沉法。先通过水煎煮法进行提取，然后经过浓缩、醇沉、回收乙醇、喷雾干燥、粉碎等工序得到目标产品黄酮。黄芩中黄酮的提取率为50%，含量为20%。经过物料衡算，年处理20吨黄芩得到7.8吨黄酮。关键词：黄芩；黄酮；水提醇沉；工艺设计黄芩（ScutellariabaicalensisGeorgi）为常用中药，其味苦，性寒，具有清热燥湿、泻火解毒、止血等功效。主要活性成分是以黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素为代表的黄酮类化合物，有着抗氧化、抗肿瘤、抗纤维化等多种生物活性。1目的设计黄芩提取车间的工艺路线。2方法在深入地研究了解利用水提醇沉、浓缩、回收乙醇等相关工艺过程和国内外科学研究技术发展趋势现状的研究基础上，进行了固体物料衡算、设备装置计算和选型；绘制了一个带有控制点的工艺流程图、一个物料流程图、一个车间的整体平面布置设计示意图；先后撰写了相关的计算说明书和设计说明书。3工艺流程取黄芩，加水煎煮，合并煎液，浓缩至适量，用盐酸调节pH值至1.0~2.0，80℃保温，静置，滤过，沉淀物加适量水搅匀，用40%氢氧化钠溶液调节pH值至7.0，加二倍量乙醇，搅拌使溶解，滤过，滤液用盐酸调节pH值至1.0~2.0，60℃保温，静置，滤过，沉淀依次用适量水及不同浓度的乙醇洗至pH值至7.0，挥尽乙醇，减压干燥，即得[3]。其简易流程示意图如下：提取粗品粉碎喷雾干燥净药材醇沉回收乙醇双效浓缩提取粗品粉碎喷雾干燥净药材醇沉回收乙醇双效浓缩4物料衡算4.1提取工段物料衡算每批处理量为：W药材：水=1:10，每批所加水的量为：W2放出药渣的量为：W每批所得提取液的量为：W设提取工段的损失率为5%，则所得提取液的重量为：8244.2浓缩工段物料衡算浓缩后,有效化学成分的含量一般为20%，含水率一般为30%，损失比例为5%，浓缩后的药液重量为：L=密度为：1.22g/cm3，蒸发水的重量为：782.8-21.8=761kg4.3醇沉工段物料衡算加入工业乙醇（95%）的体积与浓缩液体积之比为：V加入工业乙醇（95%）的体积为：V工业乙醇（95%）的密度为：ρ加入工业乙醇（95%）的重量为：m4.4回收乙醇工段物料衡算回收乙醇的体积为0.020m3，回收乙醇的重量为：16.84kg浸膏的体积为：V浸膏的重量为：m4.5干燥及粉碎工段物料衡算由上述计算得：每批所得浸膏为32.5kg，浸膏经干燥粉碎成粉末状产品的损失率为5%，每批所得的粉末产品为30.88kg。5设备计算及选型5.1多功能提取罐图1多功能提取罐车间药材处理量：20吨/年，每年工作：250天，每批药材处理量为80kg。按照工艺要求中药材与水的用量比例为1:10，则其中的加水量为800kg。多功能提取罐充装系数取0.75，则：V总=1.2m3，所以配置一台型号为TQ-800的提取罐2台[4]。表1多功能提取罐参数一览表项目参数型号TQ-800加热面积（m²）2.5设备重量(kg)1800材质不锈钢全容积(L)800搅拌转速r/min215.2提取液储罐图2提取液储罐提取液重量为782.8kg，取水的密度ρ=1000kg/m3，则体积为：V=0.79m3。设填充系数为0.75，则：V总表2提取液储罐参数一览表项目参数型号LCG-600容积（L）600直径（mm）900高度（mm）1450重量（kg）150工作温度（℃）0~1005.3双效浓缩罐图3双效节能浓缩罐待浓缩的提取液重量为782.8kg，浓缩至21.8kg。配置生产能力为500kg/批的DH-Ⅱ500型双效浓缩罐2台。表3双效浓缩罐参数一览表项目参数型号DH-Ⅱ500蒸发量(kg/h)500耗汽量(kg/h)≤250外形尺寸(m)4×1.5×3.3循环耗水量(T/h)6蒸发温度(℃)一效80-90二效55-70蒸汽压力（Mpa）<0.255.4醇沉罐图4醇沉罐醇沉过程需加入工业乙醇（95%）的重量为29.38kg，浓缩液的重量为21.8kg，则混合后总重量为：m=29.38+21.8=51.18kg，混合后密度为ρ=1.10g/cm3，则体积为：V=0.047m3。配置型号为JC1000，容积为1m3的醇沉罐1台表4醇沉罐参数一览表项目参数型号JC-1000容积(m³)1换热面积(m²)4.5工作压力(Mpa)0.25工作温度(℃)100搅拌功率(kw)1.5搅拌转速（r/min）55设备重量(kg)1480外形尺寸（m）1×1.3×1.25.5回收乙醇设备图5酒精回收塔醇沉后混合液的重量为48.63kg，回收乙醇的重量为16.84kg，配置JH200型酒精回收塔1台[6]。表5酒精回收塔参数一览表项目参数型号JH200塔容积（L）640高位高度（m）6高位罐容积(L)300冷凝面积(m2)5冷却面积(m2)1换热面积(m2)3.0回收能力（kg/h）45-50外形尺寸（m）2.3×0.7×9.35.6干燥机图6干燥器每批需要干燥的浸膏为32.5kg，配置水分蒸发量为25kg/h的LPG-25型的干燥机2台[7]。表6干燥机参数一览表项目参数型号LPG-25入口温度(℃)140~350出口温度(℃)80~90水分蒸发量(kg/h)25喷雾盘直径(mm)100电加热功率(kw)36搅拌转速（r/min）1-36外形尺寸（m）3×2.7×4.26干粉回收率（%）≥955.7粉碎机图7粉碎机配置生产能力为20-150

kg/h的20B型万能粉碎机1台[8]。表7粉碎机参数一览表项目参数型号20B生产能力(kg/h)20-150进料粒度(mm)≤6出料粒度(目)12-120电机功率(kw)4主轴转速(r/min)4500外形尺寸(mm)700×900×1500重量(kg)2505.8药液输送泵图8药液输送泵配置型号为TB-75102H-60Hz，出口直径为75mm×75mm的输送泵5台[9]。表8药液输送泵参数一览表项目参数型号TB-75102H-60Hz出入口径(mm)75×75全扬程(m)29全流量(L/min)1000重量(kg)1105.9工艺设备选型一览表表9设备选型汇总表设备名称规格型号台数材质多功能提取罐TQ-8002不锈钢提取液储罐LCG-6002不锈钢双效节能浓缩罐DH-Ⅱ5002不锈钢醇沉罐JC-10001不锈钢回收乙醇设备JH2001不锈钢喷雾干燥机LPG-252不锈钢粉碎机20B1不锈钢药液输送泵TB-75102H-60Hz5不锈钢6结论设计任务为年处理200吨黄芩的提取车间工艺设计，经过物料衡算，每天处理一批，每批需要处理80kg。经过水煎煮法提取得到782.8kg提取液，浓缩至21.8kg后，加入29.38kg工业乙醇（95%）进行醇沉，经浓缩得32.5kg浸膏，乙醇进行回收，得到16.84kg回收乙醇，可循环利用。经干燥粉碎，最终每批所得产品质量为30.88kg。年工作日为250天，每年所得产品质量为7720kg[10]。设备生产工艺设计和选型设计计算，选取2台多功能提取罐，2台提取液储罐、2台双效节能浓缩罐、1台醇沉罐、1台回收乙醇设备、2台喷雾干燥机、1台粉碎机、5台药液输送泵[11]。本设计是采用了传统的水提醇沉法，经过提取、浓缩、醇沉、回收乙醇、干燥、粉碎等工艺过程提取黄芩中的黄酮类化合物，此方法经过试验，效率较高，并且成本较低，其中水和乙醇可回收重复利用。三废产生的较少，自然环保，黄芩利用度高[12]。参考文献梁英,韩鲁佳.黄芩中黄酮类化合物药理学作用研究进展[J].中国农业大学学报,2003,8(6):9-14张艳丽,王聪,朱雷蕾等.黄芩苷药理作用研究进展[J].河南中医,2019,39(09):1450-1454郭少英,程发峰,钟相根等.黄芩苷的体外抗氧化研究[J].时珍国医国药,2011,22(01):9-11刘玮炜,蒋凯俊,邵仲柏等.黄芩苷抗病毒药理作用研究进展[J].徐州工程学院学报(自然科学版),2020,35(04):13-17KitazakiH,IshimaruM,InoueK,etal.Separationofbaicalensisfrombaicalinbysolventextraction[J].KagakuRonbunshu,1996,22(2):287NanJi-Xingetal.Scutellariabaicalensisinhibitsliverfibrosisinducedbybileductligationorcarbontetrachlorideinrats[J].TheJournalofpharmacyandpharmacology,2002,54(4):555-63黎万寿,陈幸.黄芩苷提取工艺研究[J].中草药,2000,31(2