板蓝根颗粒剂提取车间设计说明书

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1、板蓝根颗粒剂提取车间 设计说明书专 业 制药工程 班 级 制药 101 姓 名 梁 楠 学 号 3100822039 指导教师 刘广钧 二零一三 年 七 月第 1 部分 设计任务某药厂拟建年产 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 2 部分 生产工艺选择及流程设计1 1、板蓝根的前处理板蓝根的前处理将板蓝根净选除杂、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。2 2、板蓝根的水提和浓缩板蓝根的水提和浓缩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

2、 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。将滤液用外循环浓缩器（真空度 0.060.07Mpa，温度 70-80）浓缩至药液相对密度为 1.20(50)备用。3 3、板蓝根的醇沉和粗品浸膏的收集板蓝根的醇沉和粗品浸膏的收集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 80以下）回收乙醇直至药液相对密度为 1.261.28（70-80） 。浸膏在浸膏收集车（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

3、贮存时间不得超过 5 天。4 4、工艺方框流程图工艺方框流程图图 1：板蓝根前处理方框工艺流程图除杂板蓝根原药材清洗切厚片干燥紫外消毒提取区域润药程图药图 2：板蓝根水提方框工艺流程图图 3：板蓝根醇沉方框工艺流程图5 5、工艺流程图工艺流程图见附图（1） 。三十万洁净区上清液浓缩液60%工业乙醇离心除蛋白浓缩回收乙醇减压浓缩罐浓缩浸膏收集车装密 封容器冷库储存三十万级洁净区提取罐 2 水提净板蓝根提取罐 1 水提过 120 目筛外循环浓缩器浓缩存放第 3 部分 物料衡算和能量衡算1、物料衡算物料衡算由于板蓝根产地不同，提取工艺不同，最后板蓝根多糖的得率也不同。经查阅文献，板蓝根的得率在 20

4、%30%之间。为了方便计算，假设该工艺条件下，板蓝根多糖的得率为 25%。采用水提醇沉法进行工艺设计，板蓝根年生产量 2500 吨，则年投入药材量（忽略前处理过程药材损失）为 10000 吨。年工作日为 300 天，每天三班倒（3 批/天） ，有效工作时间为 20 小时，则可得出如下数据： 每天投入药材量：吨；10000/30033.3333W 每批投入药材量：吨；/311.1111WW 每批有效工作时间：小时。6.6667h （1）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，因此此工艺采取煎煮两次的方法，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

5、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； 1/33.7037WW第一次煎煮每次操作加水量：吨。11622.2222SW假设第一次煎煮的提取率为 25%,且忽略药渣带走的水分，则第一次煎煮完成后，每批药材可得药液量：吨； 1125%369.4444LWS每批药材可得药渣量：吨。 175%14.8148ZW由以上数据可知，第二次煎煮的投料和出料数据如下： 第二次煎煮每次操作投药量：吨；21/62.4691WZ第二次煎煮每次操作加水量：吨。2249.8765SW假设第二次煎煮的提取率为 5%,且忽略药渣带走的水分，则第二次煎煮完成

6、后，每批药材可得药液量：吨；2125%659.9997LZS每批药材可得药渣量：吨。 （废渣）2195%14.0741ZZ则经过水提工段后，每批药材产生的总的药液量为：吨，12129.4441LLL假设所提成分在药液中的体积可忽略不计，则 总的药液体积为：；3 12(36)/=125.9256mVSS水 此时药液密度为：。= /1.0279L V药水 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）每批处理药液量，则要求浓缩设备的总生产能力为。3125.9256m318.8889m / h由于要求浓缩后药液相对密度为 1.25，则需蒸去,浓缩液的体积为3111.849

7、6m ，质量为 17.595 吨。314.076m （3）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% ，314.076m321.114m 且醇沉设备的总生产能力不得小于。离心，除去蛋白质，蒸发回收乙醇至35.28m / h 药液体积一半，此时药液相对密度大约为 1.2。 （四）收膏工段 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小于。要求经此工段后浓缩液相317.59m32.64m / h 对密度 1.261.28，则需蒸去约的溶剂。每批可得粗品浸膏约 16.5 吨。34.6m2、热量衡算热量衡算能量衡算是以车间物料衡算的

8、结果为基础进行的，所以车间物料衡算是进行车间能量衡算的首要条件。能量衡算的主要依据是能量守恒定律，其数学表达形式为能量守恒基本方程：环境输入到系统的能量=系统输出到环境的能量+系统内积累的能量对于制药车间工艺设计中的能量衡算，许多项目可以忽略，车间能量衡算的目的是要确定设备的热负荷，而且在药品生产过程中热能是最常用的能量表现形式，所以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略且无轴功时，根据能量守恒方程式可以得出以下热量平衡方程式：654321QQQQQQ式中 -物料带入设备的热量.KJ1Q-加热剂或冷却剂传给设备所处理物料的热量.KJ2Q-过程热效应.KJ3Q-物料离开设备

9、所带走的热量.KJ4Q-加热或冷却设备所消耗的热量.KJ5Q-设备内环境散失的热量.KJ6Q在热量衡算过程中的，即设备热负荷，是衡算的主要目的。2Q（一）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的用量，以及药液沸W蒸腾蒸发回流所需冷凝水的量。cW因为板蓝根提取过程中无化学反应，仅发生物理变化，故=0。3Q1、的计算2Q设基准温度，物料进料温度为，出料温度为0t01t25 C2t95 C查资料得之间的平均温度下的定压比热容：01tt板蓝根的比热容，水的比热容。11.5/ (kg)pCKJC24.195/ (kg)pCKJC按公式计算：1Q111102101(t -t

10、(t -tPPQWCCS）=3.70710001.525+22.222210004.19525=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接近于水，02tt则比热容近似为水的比热容为，。p34.174/ (kg)CKJC34.174/ (kg)pCKJC下水蒸汽的汽化潜热 r=95 C2270.9/ kgKJ 则按公式计算：4Q411203206()()PpQWCttLCttW r=3.70710001.595+43.1510004.17495+937.52270.9 =17641725.4 KJ/批 根据经验，板蓝根提取工艺计算（）一般为（）的 1

11、0%，56QQ456QQQ即 56456() 10%QQQQQQ5+Q6=0.1/0.9Q4=408370.276 KJ/批 由公式得：123456QQQQQQ24561QQQQQ =3675332.487+408370.276-408906.58 =3674796.183 KJ/批 2、提取加热蒸汽用量的计算W蒸提取加热用蒸汽在10.475 par2119.3/ kgPKKJ汽化潜热按公式计算加热蒸汽用量：W蒸2rQW蒸 =3674796.183/2119.3=1733.97kg/批 W蒸3、提取冷凝水用量的计算cW平均温度下的定压比热容为C352/2545t4.174/ (kg)KJC 则

12、提取罐中药液沸腾蒸发回流所产生的热量等于冷凝水吸收的热量： )(226ttCWrWPc由式子得冷凝水消耗量:Wc=937.502270.9/4.174/(45-25)=25502.74 kg/批 （二）板蓝根浓缩工段热量衡算 蒸发浓缩的依据是利用溶剂具有挥发性而溶质不挥发的特性使两者实现分离。 1、进料比的计算 以 1 批为基准,忽略操作过程物料损失，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1M2M1212xMMMMM，推出：，12x1x1xMMMM，同理可推出第一效进料量，浓缩液出量,1x 1xFF 1x1xLL 第二效进料量，浓缩液出量,21xFF 21x

13、LL 对第二效进行热量衡算（第二效加热蒸汽为第一效产生的量，过程中无热量补给）123456QQQQQQ由于本操作属于纯物理操作故，设基准温度，物料进料温度30Q 0t01t25由于浓缩真空度为 0.030.05Mpa，取 P=0.04Mpa，物料出料温度。275tCo由于提取液浓度很稀接近于水，025物料平均温度下的比热容近似于水的比 热容。14.195/ (kg)CKJC其中 12110()QF C tt由于浓缩液浓度很稀接近于水，075物料平均温度下的定压比热容近似于水 的比热容，75时蒸汽的汽化热24.174/ ()CKJkgCo 22312.2/rKJkg21 2QM r422202

14、2()QL C ttM r根据经验 56456() 10%QQQQQ则 21101 222202 2t -tM rLt -tM r10.1 0.9F CC（）（）（）将数据代入式子：3416.670/(1+x)4.19525+1709.018x/(1+x)2312.2=1707.652/(1+x)4.17475+1709.018/(1+x) 2312.2 (1/0.9)得： x=1.171由此可得：第一效加料量 F1=xF/（1+x）=1.1713416.670/（1+1.171）=1842.893 kg/批第二效加料量 F2= F- F1=3416.670-1842.893=1573.777

15、 kg/批第一效蒸发量 M1= x M/（1+x）=1709.0181.171/（1+1.171）=921.815 kg/批第二效蒸发量 M2= M- M1=1709.018-921.815=787.203 kg/批第一效浓缩量 L1= x L/（1+x）=1707.6521.171/（1+1.171）=921.078 kg/批第二效浓缩量 L2= L- L1=1707.652-921.078=786.574 kg/批2、浓缩加热蒸汽用量的计算D蒸提取加热用蒸汽在10.475 pa150 Cr2119.3/ kgPKKJ，饱和温度约，汽化潜热第一效能量衡算式：（）123456QQQQQQ30Q 11110()QFC tt412201 2()QLC ttM r根据经验