多级连续逆流浸出机组

用途

■ 我公司根据中药生产工艺学原理将传统成熟工艺与现代科技相结合开发的专利产品“多级螺旋式连续逆流浸出机组”，是一种对天然产物（如中药材）中有效成份进行浸提的全新动态提取装备适用于天然产物提取中药生物制药保健、食品植物农药化妆品荣业林业等多种行业；如提取生物碱、黄铜类、甾体类、醌类、萜类化合物等多种有效成分。
 

技术背景与原理

▲漫出的扩散传质公式：式中G为扩散物质，t为扩散时间，F为扩散面代表药材的粒度及表面状态，(C₁-C₂)为浓度差，D为扩散系数，δ为固体的扩散层的厚度，因此，G值的大小与药材的粉碎度、表面状态、扩散过程的浓度差、扩散时间、扩散系数成正比关系、还与溶剂、温度、固体药物颗粒与液体之间流体力学状态有关，相对运动速度高，由于之间的摩擦作用，使扩散边界层越薄或更新越快，从而对加速浸出有利，扩散作用的动力，就是浓度差或浓度梯度。
▲在加热和/或超声波微波作用下，多级连续逆流浸出是提高浸出速率、得率和质量，以及节能降耗的有效途径。漫出过程中，每级固液分离的彻底性很重要。每级浸出完成后，药材中的有效成分量与浸出液中该有效成分量的比值对浸出得率有重要影响。每级浸出后，若固液分离不彻底，会影响该比值(即得率)，分离不彻底还会使后一级加人的新鲜溶剂或溶液刚接触药材后就已经有了一定的上一级有效成分浓度，对固液平衡向浸出方向移动或是浸出速率的增加都是不利的。因此，每一级浸出完成后应让每级的浸出液与药材尽可能多的完全分离。
▲鉴于传统提取罐每批坎药材煎煮2-3次，虽工艺成熟，但固液比大，浓度差小，得率低，且温度高，时间长，对热敏性有效成分不利。有厂家采用数台提取罐组成“逆流罐组”的多级逆流漫出工艺，可以有限提高得率，但仍为静态间歇操作，每一级浸出完成后，放出浸出液时要给予很长时间进行浸出液与药材的固液分离，既耗时也分离不彻底。
▲具有夹套加热构件和/或超声波构件的螺旋式连续逆流浸出装置相对效果较好，但布置形式为数节机槽水平状字排开首尾串接，机槽内仅由部驱动机构推动，串接过长，轴受力状况不利，尽管由多节串接而成，但工艺上仍为级连续逆流浸出，其间并无固液分离程序。这种螺旋式连续逆流超声漫出及罐釜式超声漫出，全部换能器隔着管壁、罐壁和介质再传递到物料，存在超声能量衰减。还有大功率换能器插入式，直接与物料接触，能量利用率高，有利细胞破壁，有的用泵或压缩空气循环，有的无级间固液分离，在创造和扩大浓度差、固液分离及方便清洗方面仍需改进。

▲本公司生产的多级螺旋式连续逆流漫出机组与现有技术不同的是，本机组数节具有加热夹套和/或设有浸入式振台的超声波构件的机槽平行状并列布置，机槽间物料辅送端和辅入端分别由独特的输压机构和输液机构连成一体，构成封闭操作的首尾平行状迂回连接的，具有级间固液分离的多级连续逆流浸出体系。本机组分夹套加热(或冷却)型超声波型及二者兼备型。
▲在夹套加热或超声空化等效应作用下，药材细胞壁快速破裂，致溶剂加速渗透和溶解细胞中的有效成分，连续逆流浸出过程在不断创造和保持最大浓度差等有利条件下，增加了漫出的传质推动力，动态漫出使扩散边界层薄且更新快，因而浸出传质阻力减小，从而提高了漫出速率；又由于数节机槽间由独特的输压机构和输液机构连成一体，这样，本一级浸出的物料有效成分也被留在本一级的浸出液中。各级依次如此，让每级的浸出液与药材尽可能多地完全分离，只让被浸出过的物料进人下一级，下一级的浸出液流八到上一级，也就是尽量少让已浸出的物料有效成分流人下一级。这样，就能使初级流出的是有效成分得到充分浸出的浸出液，末级的挤渣机排出的是几乎不含有效成分的料渣。若每级按70%的漫出得率计算，那么第二级得率可达91%，第三级可达97.3%，级数越多，得率越高，当然还要考虑投八产出比。
 

产品结构

▲采用配以密封翻盖的“U型”断面机槽，螺旋体分段可拆结构，每节设置过滤机结构，既满足物料与溶剂走向相反的顺畅连续逆流浸出，便于观察、运行、管理、机槽内件可方便移出，彻底清洗，不留死角，清洁卫生，符合GMP规范要求
▲前处理分搅拌型和微波型，满足不同理化特性不同品种物料的浸润工艺要求。既可采用浸提辅助剂{如表面活性剂)加搅拌，又可采用微波快速细胞破壁方式，加快浸润进程，增加浸提效能。
▲槽间由螺旋输送兼挤压机(系统可实现防爆)，通过接管相连，形成平行状，首尾平行迂回接通，每节机槽配置驱动机构，长、宽、高比例协调，轴受力改善。槽间由具有液位差的输液管连通，构威体联动、级问充分固液分离的多级连续逆流浸出体系。
▲末级配有强力挤渣机，改掉带液出渣的弊端。
▲全程自动控制，系统采用PLC，各项参数编程设定，若遇超载，误操作等可过渡保护。进出料速度、流量、液位、温度等均可设置并记录，满足生产工艺需求的全部功能和生产适应性。

示意图