如何正确选择原料药提取设备与工艺
发布日期:所属栏目:技术新闻如何正确选择原料药提取设备与工艺
李志贤
(天津大明制药成套技术有限公司,天津市西青区 300380)
关键词:选择 提取设备 提取工艺
摘要:作者从原料药提取结构分析与生产数据采集,对传统与现代提取工艺多方面进行了实验对比初步综述。
提取 :
提取(leaching),又名浸取、浸出、沥取、固液萃取。用溶剂或化学试剂浸渍处理固体物料,以提取其中有用的组分。它是一种非均相传质的单元操作过程。根据固体物料(矿石或植物)的不同,有物理浸取、化学浸取或生物浸取。物理浸取是一种简单的溶解过程,即将有用组分溶于水、醇类或其它有机溶剂的过程。化学浸取是以酸碱溶液通过化学反应使有用组分形成可溶性化合物而溶解。生物浸取则一般用于湿法冶金,用某些硫细菌的氧化作用处理硫化矿物,也称细菌浸取。
在中药原料生产过程中提取是物理浸取的一个溶解过程,是原料药生产的主要设备,如何正确的选择?在国内很多的专家都有过论述,在这里我也想发表一下我的观点;
一、 工艺要求:设备是为工艺服务的,选择设备首先要满足工艺要求;
1、工艺要求:我们选择设备首先考虑其通用性,不能单一;要适应国情(传统)、适应时代发展(双罐热回流)、能够适应多种工艺的提取需求(逆流、渗漉、动态循环等)。
① 常规提取一般采用间歇式,能够适应多种溶媒不同的提取。
② 动态提取有多种方式,可根据工艺要求进行选择:搅拌、热回流、外循环、逆流等;
2、生产能力要求:
① 设备容积的选择:根据物料的特性(叶类、根茎等)以及溶媒的配比选择zy.com/" target="_blank" class="keywordLink">提取罐的有效容积;
什么是有效容积?就是从罐体上封头线以下50mm的位置开始计算设备有效容积。考虑药材吸水后膨胀不能堵塞封头管道,应留有充分的空间。
② 设备结构的选择:要考虑其出液及排渣方式(有的物料特性不能底部出液,需要逆流循环及上出液),选择结构时考虑以下几个方面:
a操作简便、劳动强度低(取决于投料结构、出液出渣结构);
b加热无死角、升温快(取决于加热形式、加热面积);
c提取完全、效率高(取决于整体结构组成);
上述结构特点是常规提取设备无法达到的。参阅提取结构对比图
二、 生产要求:高效、节能、操作简便、安全性好;
1、高效:能够短时间、无死角有效地把提取物提取完全,残渣排放无残留;
2、节能:通过不同的加热方式(夹套或底部)进行加热转换,有效地利用能源进行提取,无需大量蒸汽、大量的冷凝冷却循环浪费能源;
3、操作简便:减轻劳动强度是对设备的基本要求,如出液、出渣困难将大大的占据劳动时间耗费工时,也无形的增大生产成本。
4、安全:是生产首要考虑的因素,对于生产及非正常生产带来的不安全因素需有效地避免和防范
三、 选择:一般选择设备往往注重于有形的,即价格和外观,而忽视了无形
的,即安全性及高效节能性。例如;生产运行蒸汽的节能率;提取物的提取率;溶媒使用率等;提高一个百分点能给企业带来很大的效益,这往往是被忽视了!
1、价格:不同的结构组成就有不同的成本,设备价格主要是由生产成本(材料成本、厂房和设备折旧、水电耗材、加工成本等)管理费用、税金、经营费用等组成。
设备制造材料成本比较直观即:材料费、商品件、加工件、耗材等。一般以设备的重量及市场主要材料的价格就能估算。有规模的企业大都注重成本管理,用户了解并不难。
2、性价比:目前国内提取方式很多,有间歇与连续之分。市场上连续提取很少,主要是传统工艺决定着提取产业的现状。间歇方式有常规的和现代的,结构上分为蘑菇式、锥式、直筒式,通过结构比可以看出其性价比(见提取结构对比图)。
3、维修率:维修率也是决定生产成本的一个因素。压力容器年检费、易损件、易耗件、管件阀门等。
4、效率
① 提取率:提取有效成份、固含量是考核提取效率的关键,这和设备结构、生产工艺不可分的。采用先进的工艺会提高提取率、降低生产成本给企业带来很大效益。
② 工作效率:如何有效利用生产时间完成有效的提取生产,选择设备时要对对其结构进行分析。如投料门的结构、出渣、出液形式、进溶媒的的管径都对生产有很大的影响。提取生产工时可分为有效和辅助工时。投料、加溶媒、出渣、清洗等为辅助工时。比如运料、投料35分钟;、加溶媒30分钟;出液35分钟;出渣、运渣50分钟;清洗30分钟这些就要占用工作时间3小时,加上提取生产时间4小时,总计7个小时。如果辅助工时过大不仅增加了本班次的生产时间,而且影响下一班次的正常生产。同时也延长了公共系统的运行时间,能源浪费就要加大,生产成本随之增加;
5、提取生产成本:药材、人工、能耗、维修这些是基本的生产成本,人工和能耗是可管理的,是人为可变化的,有设计形成的,有结构特性决定的。这是我们选择设备时一定要考虑的。
6、服务:服务也是价格的组成部分。服务质量的好坏和快慢间接的影响到生产,服务体系包含培训及长期维护指导,能够保障生产正常进行。
通过研发试验,对不同提取设备及工艺采集的各项数据进行对比(见提取技术对比表),采用双罐技术从生产能力、能耗、提取率、人工等几方面给企业带来的效益远远超过设备的一次性投资,其优良的性价比是其它提取设备及工艺无法比拟的,而且效益是逐年递增的!
总之,正确的选择提取设备及工艺必须要提高自身的鉴别能力,要有一定的生产和管理经验,对设备有一个充分的认识。同时,考核一个产品必须要对制造企业的规模、技术能力、质量管理体系、企业经营管理理念、经营者的做人和做事以及用户的意见反馈等方面进行综合的考察,全方位的了解咨询才能够正确的选择好。