如何正確選擇原料藥提取設(shè)備與工藝
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李志賢
(天津大明制藥成套技術(shù)有限公司,天津市西青區(qū) 300380)
關(guān)鍵詞:選擇 提取設(shè)備 提取工藝
摘要:作者從原料藥提取結(jié)構(gòu)分析與生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集,對(duì)傳統(tǒng)與現(xiàn)代提取工藝多方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比初步綜述。
提取 :
提取(leaching),又名浸取、浸出、瀝取、固液萃取。用溶劑或化學(xué)試劑浸漬處理固體物料,以提取其中有用的組分。它是一種非均相傳質(zhì)的單元操作過(guò)程。根據(jù)固體物料(礦石或植物)的不同,有物理浸取、化學(xué)浸取或生物浸取。物理浸取是一種簡(jiǎn)單的溶解過(guò)程,即將有用組分溶于水、醇類或其它有機(jī)溶劑的過(guò)程。化學(xué)浸取是以酸堿溶液通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使有用組分形成可溶性化合物而溶解。生物浸取則一般用于濕法冶金,用某些硫細(xì)菌的氧化作用處理硫化礦物,也稱細(xì)菌浸取。
在中藥原料生產(chǎn)過(guò)程中提取是物理浸取的一個(gè)溶解過(guò)程,是原料藥生產(chǎn)的主要設(shè)備,如何正確的選擇?在國(guó)內(nèi)很多的專家都有過(guò)論述,在這里我也想發(fā)表一下我的觀點(diǎn);
一、 工藝要求:設(shè)備是為工藝服務(wù)的,選擇設(shè)備首先要滿足工藝要求;
1、工藝要求:我們選擇設(shè)備首先考慮其通用性,不能單一;要適應(yīng)國(guó)情(傳統(tǒng))、適應(yīng)時(shí)代發(fā)展(雙罐熱回流)、能夠適應(yīng)多種工藝的提取需求(逆流、滲漉、動(dòng)態(tài)循環(huán)等)。
① 常規(guī)提取一般采用間歇式,能夠適應(yīng)多種溶媒不同的提取。
② 動(dòng)態(tài)提取有多種方式,可根據(jù)工藝要求進(jìn)行選擇:攪拌、熱回流、外循環(huán)、逆流等;
2、生產(chǎn)能力要求:
① 設(shè)備容積的選擇:根據(jù)物料的特性(葉類、根莖等)以及溶媒的配比選擇zy.com/" target="_blank" class="keywordLink">提取罐的有效容積;
什么是有效容積?就是從罐體上封頭線以下50mm的位置開始計(jì)算設(shè)備有效容積。考慮藥材吸水后膨脹不能堵塞封頭管道,應(yīng)留有充分的空間。
② 設(shè)備結(jié)構(gòu)的選擇:要考慮其出液及排渣方式(有的物料特性不能底部出液,需要逆流循環(huán)及上出液),選擇結(jié)構(gòu)時(shí)考慮以下幾個(gè)方面:
a操作簡(jiǎn)便、勞動(dòng)強(qiáng)度低(取決于投料結(jié)構(gòu)、出液出渣結(jié)構(gòu));
b加熱無(wú)死角、升溫快(取決于加熱形式、加熱面積);
c提取完全、效率高(取決于整體結(jié)構(gòu)組成);
上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是常規(guī)提取設(shè)備無(wú)法達(dá)到的。參閱提取結(jié)構(gòu)對(duì)比圖
二、 生產(chǎn)要求:高效、節(jié)能、操作簡(jiǎn)便、安全性好;
1、高效:能夠短時(shí)間、無(wú)死角有效地把提取物提取完全,殘?jiān)欧艧o(wú)殘留;
2、節(jié)能:通過(guò)不同的加熱方式(夾套或底部)進(jìn)行加熱轉(zhuǎn)換,有效地利用能源進(jìn)行提取,無(wú)需大量蒸汽、大量的冷凝冷卻循環(huán)浪費(fèi)能源;
3、操作簡(jiǎn)便:減輕勞動(dòng)強(qiáng)度是對(duì)設(shè)備的基本要求,如出液、出渣困難將大大的占據(jù)勞動(dòng)時(shí)間耗費(fèi)工時(shí),也無(wú)形的增大生產(chǎn)成本。
4、安全:是生產(chǎn)首要考慮的因素,對(duì)于生產(chǎn)及非正常生產(chǎn)帶來(lái)的不安全因素需有效地避免和防范
三、 選擇:一般選擇設(shè)備往往注重于有形的,即價(jià)格和外觀,而忽視了無(wú)形
的,即安全性及高效節(jié)能性。例如;生產(chǎn)運(yùn)行蒸汽的節(jié)能率;提取物的提取率;溶媒使用率等;提高一個(gè)百分點(diǎn)能給企業(yè)帶來(lái)很大的效益,這往往是被忽視了!
1、價(jià)格:不同的結(jié)構(gòu)組成就有不同的成本,設(shè)備價(jià)格主要是由生產(chǎn)成本(材料成本、廠房和設(shè)備折舊、水電耗材、加工成本等)管理費(fèi)用、稅金、經(jīng)營(yíng)費(fèi)用等組成。
設(shè)備制造材料成本比較直觀即:材料費(fèi)、商品件、加工件、耗材等。一般以設(shè)備的重量及市場(chǎng)主要材料的價(jià)格就能估算。有規(guī)模的企業(yè)大都注重成本管理,用戶了解并不難。
2、性價(jià)比:目前國(guó)內(nèi)提取方式很多,有間歇與連續(xù)之分。市場(chǎng)上連續(xù)提取很少,主要是傳統(tǒng)工藝決定著提取產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。間歇方式有常規(guī)的和現(xiàn)代的,結(jié)構(gòu)上分為蘑菇式、錐式、直筒式,通過(guò)結(jié)構(gòu)比可以看出其性價(jià)比(見提取結(jié)構(gòu)對(duì)比圖)。
3、維修率:維修率也是決定生產(chǎn)成本的一個(gè)因素。壓力容器年檢費(fèi)、易損件、易耗件、管件閥門等。
4、效率
① 提取率:提取有效成份、固含量是考核提取效率的關(guān)鍵,這和設(shè)備結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝不可分的。采用先進(jìn)的工藝會(huì)提高提取率、降低生產(chǎn)成本給企業(yè)帶來(lái)很大效益。
② 工作效率:如何有效利用生產(chǎn)時(shí)間完成有效的提取生產(chǎn),選擇設(shè)備時(shí)要對(duì)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。如投料門的結(jié)構(gòu)、出渣、出液形式、進(jìn)溶媒的的管徑都對(duì)生產(chǎn)有很大的影響。提取生產(chǎn)工時(shí)可分為有效和輔助工時(shí)。投料、加溶媒、出渣、清洗等為輔助工時(shí)。比如運(yùn)料、投料35分鐘;、加溶媒30分鐘;出液35分鐘;出渣、運(yùn)渣50分鐘;清洗30分鐘這些就要占用工作時(shí)間3小時(shí),加上提取生產(chǎn)時(shí)間4小時(shí),總計(jì)7個(gè)小時(shí)。如果輔助工時(shí)過(guò)大不僅增加了本班次的生產(chǎn)時(shí)間,而且影響下一班次的正常生產(chǎn)。同時(shí)也延長(zhǎng)了公共系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間,能源浪費(fèi)就要加大,生產(chǎn)成本隨之增加;
5、提取生產(chǎn)成本:藥材、人工、能耗、維修這些是基本的生產(chǎn)成本,人工和能耗是可管理的,是人為可變化的,有設(shè)計(jì)形成的,有結(jié)構(gòu)特性決定的。這是我們選擇設(shè)備時(shí)一定要考慮的。
6、服務(wù):服務(wù)也是價(jià)格的組成部分。服務(wù)質(zhì)量的好壞和快慢間接的影響到生產(chǎn),服務(wù)體系包含培訓(xùn)及長(zhǎng)期維護(hù)指導(dǎo),能夠保障生產(chǎn)正常進(jìn)行。
通過(guò)研發(fā)試驗(yàn),對(duì)不同提取設(shè)備及工藝采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比(見提取技術(shù)對(duì)比表),采用雙罐技術(shù)從生產(chǎn)能力、能耗、提取率、人工等幾方面給企業(yè)帶來(lái)的效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)備的一次性投資,其優(yōu)良的性價(jià)比是其它提取設(shè)備及工藝無(wú)法比擬的,而且效益是逐年遞增的!
總之,正確的選擇提取設(shè)備及工藝必須要提高自身的鑒別能力,要有一定的生產(chǎn)和管理經(jīng)驗(yàn),對(duì)設(shè)備有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí)。同時(shí),考核一個(gè)產(chǎn)品必須要對(duì)制造企業(yè)的規(guī)模、技術(shù)能力、質(zhì)量管理體系、企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理理念、經(jīng)營(yíng)者的做人和做事以及用戶的意見反饋等方面進(jìn)行綜合的考察,全方位的了解咨詢才能夠正確的選擇好。