超声逆流连续提取机组设备现状及发展方向.docVIP

超声逆流连续提取机组设备现状及发展方向 我国中药现代化工作正在加快进行，各项措施也在抓紧落实中，目前除制药厂大力发展中药制剂外，“植物提取厂”以“生物科技公司”的旗号，大量涌入“植物提取”行列，再过十年全国植物药提取能力将在目前的水平上提高一个数量级，植物药领域将进入一个快速发展的时期。也给从事植物提取工艺的研究和提取设备开发的行业提供了一个绝好的发展契机。目前国内提取设备相对来讲比较落后，据有关资料分析提取过程是制约中药现代化发展的瓶颈。在研究植物药的提取成分和用途的同时，研究和开发新的先进的提取工艺、提取设备刻不容缓。 一、提取设备现状： 提取工艺首先应考虑提高有效成分收得率，缩短浸出周期，保证产品质量及操作先进性；浓缩工艺应提高能源利用率，选用适宜的浓缩设备以确保药效及合适的浓缩比；醇沉工艺应考虑如何缩短醇沉时间，并达到除净杂质的目的，提高设备利用率。 一般的中药提取工艺可分为静态间歇型、动态间歇型及动态连续型。动态型比静态型浸取速度快，连续型比间歇型缩短操作时间，减少操作环节，设备资源利用率高，有利于实现提取生产自动化。 目前中药提取的主流设备有浸漉罐、多功能提取罐、动态提取罐和热回流提取浓缩机组、超临界流体提取、超声波强化提取、微波提取等工艺设备。超临界提取、超声波强化提取、微波提取是近几年新开发的提取工艺。二氧化碳超临界萃取的优点是提取物纯度高，适合于从固体物料中提取已知化学结构、分子量较小的亲脂性物质。缺点是操作压力高、能量消耗大、设备放大时制造成本高。不适宜提取成分不明的混合物和在二氧化碳中溶解度较小的物质。超声波强化提取能利用超声波振动的能量强化扩散过程，使溶剂容易浸入固体，固体溶质容易从固体内部扩散到固液界面，从而加速了萃取过程。缺点是受超声波功率限制，大规模生产的经济性不好。微波提取利用微波对极性分子的作用加热溶剂和药材，使细胞壁破裂，达到加速萃取的目的。微波提取受到微波发生功率的限制，在放大生产规模时存在一些工程问题。 以上工艺设备均为单罐、间歇提取设备，其优点是生产安排灵活，适合小批量多品种的植物提取，小规模生产时投资少等。缺点是总体效率低，生产成本高，大规模生产投资高等。目前由于绝大部分中药厂受到药典规定的限制，大都单罐、间歇提取设备，市场价格的竞争也非常激烈。思路上还是没有跳出单罐萃取的模式。 随着国家“低碳、节能”政策的出台，动态逆流连续提取工艺的先进性受到业内专家的重视，近年来市场上陆续出现了“管式连续逆流提取机组”“罐组式逆流提取机组”“平转式连续提取机”“螺旋式连续逆流超声波提取机组”这些提取机组可统称为动态逆流连续提取设备。它们摆脱了单罐、静止间歇提取模式，实现了动态、连续、自动的现代化提取模式，它们的差别就在于：在提取过程中，用最少的溶剂形成最大的浓度差，用最短的浸取时间及最少的能耗得到药材有效成分浸取充分，溶液浓度（含固量）更高浸出液。节能降耗、提取充分是今后发展的主流设备。 二、各类型“连续逆流提取”设备的优缺点分析： 1、螺旋式连续提取机组： 我国上世纪八十年代由哈尔滨某研究所设计出“螺旋式连续逆流提取机组”样机。陆续，丹阳也出现了类似的“螺旋式连续逆流提取机组”。继后，上海三名“多级槽式连续双逆流浸出机组”出笼。本世纪初济宁陆续又出现“螺旋式连续双逆流超声波提取机组”这些提取机组可统称为“管式螺旋连续逆流提取机组”。其共同特点是一个带夹套的管式螺旋输送机，物料从设备的一端连续加入，通过螺旋叶片的运动将其推向另一端。溶剂则从另一端加入流向中药材进料的一端，其间固体物料完全浸泡在溶剂中，同溶剂成逆向流动，使有效成分能尽可能的溶出。所需的溶剂量小，提取液浓度高，能节省浓缩所需的能源；但固体物料和溶剂缓慢对流的返混现象比较严重，相对运动速度缓慢，降低了提取的效率。设备在规模放大时存在一定的难度。 2、平转式连续提取器 平转式提取器主要由转动体（转子）、假底（活络筛网）、轨道、提取液收集格、喷淋装置、传动装置等组成，整个设备由外壳密封。 它是以30吨/日的平转式植物油浸出器为原型改造而成的，实现了从投料、提取、出渣的连续化逆流提取，可实现自动化控制。但物料与溶剂采用喷淋式断续接触，使溶剂溶解溶质后所产生的渗透压难以不停的向周围扩散，因此降低了提取的效率。 3、罐组式逆流提取机组： 罐组式逆流提取雏形是由上世纪八十年代天津中药四厂毕友林先生首创的，实际上是一种进级逆流间歇提取工艺,针对常规提取方法存在的溶媒用量多、提取温度高、耗能大，生产效率低等缺点，将多个提取单元合理组合，将固液接触传质过程通过进级逆流方式在多个浸取单元同时实现。通过流程配置和进级调节，合理利用各单元的浓度梯度，引入逆流传质原理，使新鲜溶媒首先进入有效成分含量最低的一级提取单元，顺次流向二级、三级、…，从而缩短提