板蓝根颗粒剂提取车间设计说明书

板蓝根颗粒剂提取车间

设计阐明书

专业制药工程

班级制药101

姓名

学号—

指导教师

海胡我/次序

二零一三年七月

第一部分设计任务

第二部分某药厂拟建年产2.5亿袋（10g/袋，合2500吨/年）板蓝根

颗粒剂的）提取车间，年工作日300天，三班生产，日有效工作时间20小

时。

第三部分生产工艺选择及流程设计

一、板蓝根的前处理

二、将板蓝根净选除杂、清洗、润药。处理过的板蓝根切厚片后干燥，再经紫外消毒

后去提取区域提取。

三、板蓝根的水提和浓缩

四、取前处理合格的板蓝根，至多能在提取罐中加饮用水煎煮二次，第一次加药材6

倍量饮用水煎煮2小时，第二次加药材4倍量饮用水煎煮1小时，合并煎液，过120

目筛。

五、将滤液用外循环浓缩器（真空度0・06—0.07Mpa,温度70C-80C）浓缩至药液

相对密度为1・20（50℃）备用。

六、板蓝根的醇沉和粗品浸膏的搜集

七、将浓缩液加工业乙醇使醇含量达60%,离心，除去蛋白质，回收乙醇，并浓缩药

液至适量。取上清液经减压浓缩罐（真空度0.06Mpa左右，温度80C如下）回收乙

醇直至药液相对密度为L26—L28（70℃-80℃）o

八、浸膏在浸膏搜集车（净化级别为三十万级）中装入密封的容积内。若24小时不

能转入下道工序则需要入库贮存，冷库贮存时间不得超过5天。

九、工艺方框流程图

图1:板蓝根前处理方框工艺流程图

图2:板蓝根水提方框工艺流程图

上

（三）水提工段

由于板蓝根至多能在提取罐中加饮用水煎煮二次，因此此工艺采用煎煮两次的

措施，第一次加药材.6倍量饮用水煎煮2小时，第二次加药材4倍量饮用水煎煮1小

时。假设每批有效工作时间内第一次煎煮可操作三次，第二次煎煮可操作六次，则有:

第一次煎煮每次操作投药量：吨；

第一次煎煮每次操作加水量：吨。

假设第一次煎煮日勺提取率为25%,且忽视药渣带走的水分，则第一次煎煮完毕后，

每批药材可得药液量：吨；

每批药材可得药渣量：吨。

由以上数据可知，第二次煎煮欧I投料和出料数据如下：

第二次煎煮每次操作投药量：吨；

第二次煎煮每次操作加水量：吨。

假设第二次煎煮时提取率为5%,且忽视药渣带走日勺水分，则第二次煎煮完毕后，

每批药材可得药液量：吨；

每批药材可得药渣量：吨。（废渣）

则通过水提工段后，每批药材产生的总的药液量为：吨，假设所提成分在药液

中的体积可忽视不计，则

总的药液体积为：；

此时药液密度为：。

药液过120目筛后可至浓缩工段浓缩。

（二）浓缩工段（外循环浓缩器浓缩）

（三）每批处理药液量，则规定浓缩设备的总生产能力为。由于规定浓缩后药液

相对密度为1.25,则需蒸去，浓缩液日勺体积为，质量为17.595吨。

（四）醇沉工段

每批处理药液量为，则需加工业乙醇使乙醇含量为60%,且醇沉设备日勺总生产

能力不得不大于。离心，除去蛋白质，蒸发回收乙醇至药液体积二分之一，此时药

液相对密度大概为1.2o

（四）收膏工段

二、取醇沉工段浓缩液的上清液经减压浓缩罐蒸发回收乙醇。每批处理量约为，

减压浓缩罐的总生产能力不得不大于。规定经此工段后浓缩液相对密度1.26—1.28,

则需蒸去约的溶剂。每批可得粗品浸膏约16.5吨。

三、热量衡算

能量衡算是以车间物料衡算的成果为基础进行的，因此车间物料衡算是进行车

间能量衡算口勺首要条件，能量衡算口勺重要根据是能量守恒定律，其数学体现形式为能

量守恒基本方程：

环境输入到系统的能量二系统输出到环境口勺能量+系统内积累的能量

对于制药车间工艺设计中口勺能量衡算，许多项目可以忽视，车间能最衡算的目的

是要确定设备日勺热负荷、并且在药物生产过程中热能是最常用日勺能量体现形式，因此

能量衡算可简化为热量衡算。

当内能、动能、势能的变化量可以忽视且无轴功时，根据能量守恒方程式可以得

出如下热量平衡方程式：

式中2------物料带入设备的热量.KJ

Q2——加热剂或冷却剂传给设备所处理物料口勺热量.KJ

Q——过程热效应.KJ

a------物料离开设备所带走的热量.KJ

Q5——加热或冷却设备所消耗欧I热量.KJ

0,-----设备内环境散失的J热量.KJ

在热量衡算过程中的I,即设备热负荷，是衡算日勺重要目日勺。

（-）板蓝根提取工段热量衡算

板蓝根的提取工段工艺流程中，需要计算出加热水蒸气时用量，以及药液沸腾蒸发

回流所需冷凝水H勺量。

由于板蓝根提取过程中无化学反应，仅发生物理变化，故=0。

1.时计算

设基准温度，物料进料温度为，出料温度为

查资料得之间的平均温度下的定压比热容：

板蓝根的比热容，水的比热容。

按公式计算：

Qi=叱G”（L-to）+SC〃式t「t“）

=3.707x1000x1,5x25+22.2222x1000x4.195x25

=2469565.725KJ/批

查资料得之间的平均温度下的定压比热容：由于提取液浓度很稀靠近于水，则

比热容近似为水的比热容为，。下水蒸汽的汽化潜热厂

则按公式计算：

Q4=叱Cp|（G一（））+LCp3（G一,0）+吗"

=3.707xlOOOx1.5x95+43.15x1000x4.174x95+937.5x2270.9

=17641725.4KJ/批

根据经验，板蓝根提取工艺计算（）一般为（）的10%,

即a+a=（Q4+Q5+Q6）xio%

Q5+Q6=0.l/0.9xQ4=408370.276KJ/批

由公式得：

Q?=Q「Qs十Q-Qi

=3675332.487+408370..58

=3674796.183KJ/批

2.提取加热蒸汽用量的计算

提取加热用蒸汽在P=0.475Kpa汽化潜热1；=2119.3/CJ/kg

按公式计算加热蒸汽用量：

Q2=%r

%=3674796.183/2119.3=1733.97kg/批

3.提取冷凝水用量的计算

平均温度下t=45+25/2=35。。时定压比热容为4.174K1/（kg.。。

则提取罐中药液沸腾蒸发回流所产生的热量等于冷凝水吸取的热量:

叱/=叱如4-2）

由式子得冷凝水消耗量:Wc=937.50x2270.9/4.174/(45-25)=25502.74kg/批

(二)板蓝根浓缩工段热量衡算

蒸发浓缩欧I根据是运用溶剂具有挥发性而溶质不挥发日勺特性使两者实现分离。

1.进料比的计算

以1批为基准，忽视操作过程物料损失，物料以平行方式进料。

设进料比为X,设第一效蒸发量为，第二效蒸发量为，则

MJM、=x,M+M,

推出：，

同理可推出第一效进料量，浓缩液出量，

笫二效进料量，浓缩液出量，

对第二效进行热量衡算(第二效加热蒸汽为第一效产生日勺量，过程中无热量补

给)

Q1+。2+。3=。4+Qs+2

由于本操作属于纯物理操作故，设基准温度，物料进料温度℃

由于浓缩真空度为O.O3~().()5Mpa,取P=().04Mpa,物料出料温度。

由于提取液浓度很稀靠近于水，()〜25℃物料平均温度下的比热容近似于水日勺比热

容。

其中

由于浓缩液浓度很稀靠近于水,()~75℃物料平均温度下的定压比热容近似于水日勺

比热容，75C时蒸汽的汽化热

Qi=M、r2

Q4=L2C2(t2-t.)+M2r2

根据经验与+么=(Q«+Q+Q)X10%

则KC(L()+MR=[L?C?(12-tn)+M3r?](1+0.1/0.9)

将数据代入式子：

3416.670/(1+x)x4.195x25+1709.018x/(l+x)x2312.2=[1707.652/(l+x)x4.174x75+

1709.018/(1+x)X23I2.2]x(1/0.9)

得：x=1.171

由此可得：

第一效加料量Fl=xF/(1+x)=1.171x3416.670/(1+1.171)=1842.893kg/批

第二效加料量F2=F-Fl=3416.670-1842.893=1573.777kg/批

第一效蒸发量Ml=xM/(1+x)=1709.018x1.171/(1+1.171)=921.815kg/批

第二效蒸发量M2=M-M1=1709.018-921.815=787.203kg/批

第一效浓缩量L1=xL/(1+x)=1707.652x1.171/(1+1.171)=921.078kg/批

第二效浓缩量L2=L-L1=1707.652-921.078=786.574kg/批

2.浓缩加热蒸汽用量日勺计算

提取加热用蒸汽在尸=0.475Kpa,饱和温度约150'C,汽化潜热工=2119.3K."kg

第一效能量衡算式：()

Q=EG&-%)

=KG(，2—4))+M为

、

根据经验+Q,=(a+e5+a)x]o%

带入数据计算出Q2=(921.078x4.174x75+921.815x2312.2)/0.9-1842.893x4.195x25

二2495353.380KJ/批

Q=Dk

蒸汽用量D,=2495353.380/2119.3=1177.442KJ/批

3.浓缩冷凝水用量的计算

平均温度下的定压比热容为，

则双效外循环蒸发器中蒸出日勺水所产生日勺热量等于冷凝水吸取的热量：

%弓=KLG

由式子可得冷凝水消耗量：

Mc=787.203x2312.2/4.174/(45-25)=21803.675kg/批

第五部分设备选择

一、按照抗病毒颗粒剂药材的提取规定，处理板蓝根所需的设备：洗药设备、润药设

备、切药设备、干燥设备、提取设备、浓缩设备、醇沉设备；设备日勺选择将根据物料

衡算日勺成果进行，并选择与提取任务匹配的有关设备。

二、洗药设备

综合考虑本设计中物料特点，设备的生产能力，功率消耗，参照设备价格及重要材质,

洗药设备采用湖南长沙宏卫制药机械厂的JXY系列洗药机。本产品对中草药、蔬菜、

水果日勺表面泥沙、杂技、细菌，具有良好的洗净作用，合用于直径3毫米以上的根茎

类、皮类、种子、果实类、藤木类、贝壳类、矿物类，大部份菌藻类日勺清洗，是大小

饮片厂、中药厂、理想的洗净设备。

该机采用整体旋转式，进料口、出料口、筒体所有采用不锈钢板制成，配有高压

水泵喷淋，水源可选用自来水源、直接水源二用，一次冲洗，采用内螺导板推进物料,

能持续生产，自动出料，对特殊品种，可反复倒顺洗净。

重要技术参数：

XG500XG720XG900

型号

外形尺寸(mm)2700x700x11502800x850x13003150x1200x1850

洗涤量(kg/h)100-300300-500800-1(X)0

通体转速(转/分钟)81013

电机功率(kw)2.63.74.2

电压(V)380380380

净度级3-43-43-4

耗水(吨/小时)0.5-50.5-50.5-5

冲洗时间(秒)60-10060-10060-100

机重(kg)600700900

据物料衡算日处理量为33.3333吨g/天，每班次处理量为11.1111吨/班，每小时处

理量为1.6667吨/时，根据所选洗药设备的生产能力和本设计的生产规定，需选用两

台XG900型洗药机设备。

二、润药设备

“七分润功，三分切功”，阐明了饮片加工中药材软化与切制之间的关系。

目前饮片加工中采用的泡润、堆润等措施，存在着有效成分大量流失，工伤效率

低下，外观质量不稳定，常有霉变现象，切制损耗大，后续干燥能耗高等问题。

QRY系列(真空)汽相置换式润药机，采用新型密封构造和快开门构造，方形容

器的有效容积率达10()%,智能化过程控制，开机(阀门时开闭)、容器的密封、

抽真空、真空度控制、充蒸汽、关机等过程自动完毕。将药材置于高度密封的高

真空箱体内，使药材内部的微孔产生真空状，通入低压水蒸汽，运用负压和气体

具有极强的穿透力的特点，使水蒸汽充斥药材内部的微孔，完毕“汽一一气”置

换的过程。其优越性在于：①具有迅速性，一般药材日勺软化时间为3()分钟，最长

不超过90分钟。②具有均匀性和良好的软化效果，真真做到“药透水尽，③药

材的含水率在20%左右，水分含量可控。④完全防止了药材有效成分日勺流失，最

大程度地减少了药材有效成分口勺转化。⑤操作过程自动化，技术到达国内领先水

平。

重要技术参数

QRY系列(真空)汽相置换式润药机

材质不锈钢

型号QRY1000

产地台州春江制药机械有限企业

生产能力(kg/h)600—2023

据物料衡算，日处理量为33.3333吨/天，每班次处理量为11.1111吨/班，每小时处理

量为1.6667吨/时，根据所选润药设备的生产能力和本设计欧I生产规定，需选用-台

QRYIOOO型(真空)汽相置换式润药机设备。

三、切药设备

综合考虑本设计中物料特点，设备日勺生产能力，功率消耗，参照设备价格及重要

材质，切药设备选用往复式切药机，它具有体积小、效率高、操作简便、精致美观,

即省电又安全等特点。本机型可以选用单相电机配套,采用高档轴承，并安装四把刀片

在刀盘上,速比慢而切片功能高，切片厚薄可以调整广泛合用于中药房、药店、中药加

工场等。

重要技术参数

QYJ-5OOB/C直线往复式切药机

材质碳钢

产地湖南长沙宏卫制药机械厂

功率(kw)2.22

切片次数(片/min)560

电机转数(r/min)1400

切片厚度(mm)0.7-60

电压(V)220

外形尺寸(mm)1600x1200x1300

生产能力(kg/h)30-1200

重量(kg)700

据物料衡算，Fl处理量为33.3333吨/天，每班次处理量为11.1111吨/班，每小时处理

量为1.6667吨/时，根据所选切药设备【付生产能力和本设计的生产规定，需选用两台

QYJ-5OOB/C1直线往复式切药机设备。

四、干燥设备

综合考虑本设计中物料特点，设备日勺生产能力，功率消耗，参照设备价格及重要

材质，干燥设备选用热风循环蒸汽烘箱。热风循环蒸汽烘箱由角钢、不锈钢板以及冷

钢板构成；保温层则由高密度硅酸铝棉填充，高密度硅酸铝棉保证了烘箱的保温性,

也保证了使用者日勺安全性；加热器安装位置可以是底部、顶部或两侧；用数显智能仪

表来控制温度。热风循环蒸汽烘箱空气循环系统采用风机循环送风方式，风循环均匀

高效。风源由循环送风电机(采用无触点开关)带动风轮经由加热器，而将热风送出,

再经由风道至烘箱内室，再将使用后的空气吸入风道成为风源再度循环，加热使用,

保证室内温度均匀性。当因开关门动作引起温度值发生摆动时，送风循环系统迅速恢

灵操作状态，直至到达设定温度值。

重要技术参数

CF-GIV型热风循环蒸汽烘箱

材质不锈钢

产地南京

蒸汽加热:50-140℃,最高150℃。电、

使用温度远红外加热温度：50-350℃

常用蒸汽压力(Mpa)

电压(v)380

功率(KW)15

风机功率W370

生产能力(kg/h)1700

据物料衡算，日处理量为33.3333吨/天，每班次处理量为11.1111吨/班，每小时处理

量为1.6667吨/时，根据所选干燥设备MJ生产能力和本设计的生产规定，需选用一台

CF-GIV型热风循环蒸汽烘箱干燥设备。

五、提取设备

(一)提取罐

第一次煎煮:

以每次操作为基准、提取罐是用来进行水提取的工艺设备，则其最大盛液量即为

最大加水量为：吨；

25。(2下的水的密度0水=996.95攵g/63

则以=£/夕水。22.30?

设药材体积约为设提取罐日勺装填系数为()7见，故需要11台4m3提取罐。

第二次煎煮：

以每次操作为基准、提取罐是用来进行水提取的工艺设备，则其最大盛液量即为

最大加水量为：吨：

25℃下口勺水口勺密度/水=996.95必/"/

则以=5/0产9.9n?

设药渣体积约为。设提取罐的装填系数为0.7,则，故需要3台5m3提取罐。

六、浓缩设备

综合考虑本设计中物料特点，设备口勺生产能力，功率消耗，参照设备价格及重要

材质，水提液浓缩设备选用DWZF-双效外循环蒸发渊，醇提液浓缩设备选用减压浓

缩罐。该设备由加热器、蒸发器、分离器等构成，凡与物料接触部件均采用不锈钢制

作，其特点是浓缩时间短，蒸发速度快，能很好地保持热敏性物料不被破坏。合用于

制药、食品、化工、轻工等行业液体物料的蒸发浓缩。

重要技术参数

DWZF-双效外循环蒸发器

材质不锈钢

产地浙江

生产能力(t/h)5

据物料衡算，每小时处理量为18.8889(/时，根据所选浓缩设备口勺生产能力和本设计口勺

生产规定，需选用四台DWZF-双效外循环蒸发器浓缩设备。

七、醇沉设备

综合考虑木设计中物料特点，设备H勺生产能力，功率消耗，参照设备价格及重要

材质，醇沉设备选用JC-2023型静沉罐，该设备由原则椭圆形封头、锥形底及桨式搅

拌器构成，整体采用不锈钢制作，重要应用于中药、口服液、食品保健品等的酒精沉

淀，也合用于其他制药、化工、食品、口服液、保健品、染料等行业悬浮液的冷冻或

常温沉淀、固液相分离口勺工艺操作，是中药厂醇沉工艺日勺专用设备。

重要技术参数

JC-2023型醉沉罐

生产能力(m3/h)2

换热面积(n?)6.2

搅拌功率(kw)2.2

进出水管DN-25

外形直径(mm)1650

筒身高度(mm)1300

设备重量(kg)1880

据物料衡算,每小时处理量为5.28nl3/时，根据所选醇沉设备日勺生产能力和本设计日勺生产规定,

需选用三台JC-2023型醇沉罐醇沉设备。