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黑龍江省計(jì)算中心、哈爾濱申宜科技有限公司研制成功一種連續(xù)逆流智能控制提取設(shè)備，可以率從各類(lèi)天然植物中提取有效成分，廣泛適用于中藥、保健品、食品等行業(yè)。該設(shè)備作為國(guó)家中藥行業(yè)“十五”規(guī)劃重點(diǎn)推廣應(yīng)用技術(shù)之一，已列入2003年度國(guó)家重點(diǎn)國(guó)家新產(chǎn)品計(jì)劃。


目前，國(guó)內(nèi)相當(dāng)一部分中藥企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平落后，尤其表現(xiàn)在中藥材提取和藥液分離技術(shù)上。中藥生產(chǎn)企業(yè)普遍采用已沿用近40余年傳統(tǒng)提取設(shè)備（多功能提取罐），提取效率低，有效成份提取率低，能耗大，提取過(guò)程缺乏*的控制手段，采用人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大。隨著中藥逐漸被世界各國(guó)所認(rèn)可，對(duì)中藥行業(yè)落后的生產(chǎn)技術(shù)和裝備進(jìn)行更新改造迫在眉睫。

為此，在黑龍江省科技廳、哈爾濱市科技局的支持和組織下，黑龍江省計(jì)算中心、哈爾濱申宜科技有限公司研制成功一種連續(xù)逆流智能控制提取設(shè)備。由于采用了自動(dòng)控制技術(shù)、仿真優(yōu)化控制技術(shù)等與連續(xù)逆流提取技術(shù)相結(jié)合，在傳統(tǒng)中藥提取生產(chǎn)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了一項(xiàng)重大技術(shù)突破。

結(jié)構(gòu)與原理

該設(shè)備的設(shè)計(jì)基于的連續(xù)逆流浸出原理，主體設(shè)備由螺旋送料器、螺旋推進(jìn)式連續(xù)逆流浸出艙（外設(shè)蒸汽加熱夾套）、*設(shè)計(jì)的連續(xù)固—液分離機(jī)構(gòu)、連續(xù)排渣機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，并可以選擇配備*的計(jì)算機(jī)智能控制。該設(shè)備實(shí)現(xiàn)連續(xù)逆流提取過(guò)程如下。

待提取固體物料（中藥材或天然植物）從送料器上部料斗加入，由螺旋送料器不斷地送至浸出艙低端，浸出艙中螺旋推進(jìn)器將固體物料平穩(wěn)地推向過(guò)程中，有效成份被連續(xù)地浸出，殘?jiān)膳旁鼨C(jī)構(gòu)排出；同時(shí)溶劑從浸出艙進(jìn)入，滲透固體物料走向低端過(guò)程中濃度不斷加大，提取液經(jīng)浸出艙底端固—液分離機(jī)構(gòu)導(dǎo)出。
在整個(gè)提取過(guò)程中，計(jì)算機(jī)全程自動(dòng)控制，固體物料和溶媒始終保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)并均勻受熱，連續(xù)更新不斷擴(kuò)散的界面；始終保持理想的料—液濃度差（梯度）；有效成份提盡率大，提取速度快。

特點(diǎn)與性能

該設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)是將連續(xù)逆流提取工藝技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制及仿真技術(shù)有機(jī)結(jié)合，采用自有技術(shù)*設(shè)計(jì)的創(chuàng)新型中藥提取裝備，具有提取效率高、濃度梯度大、浸出速度快、有效成份提取率高、出液系數(shù)小、大幅度節(jié)能、可低溫浸出、加熱均勻等優(yōu)點(diǎn)。可穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)連續(xù)逆流提取工藝，全封閉連續(xù)化生產(chǎn)；整機(jī)體積小，操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，便于清洗及維護(hù)，符合GMP規(guī)范要求。

該設(shè)備結(jié)合了計(jì)算機(jī)智能控制等技術(shù)，對(duì)提取生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，并對(duì)重要工藝參數(shù)進(jìn)行在線(xiàn)分析與優(yōu)化控制，使整個(gè)提取生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到、穩(wěn)定、可控、節(jié)能，消除了人工操作的不穩(wěn)定性，有效地提高產(chǎn)品的質(zhì)量。變傳統(tǒng)的模糊生產(chǎn)為全程數(shù)據(jù)跟蹤和智能控制，由計(jì)算機(jī)數(shù)字化、智能化控制替代傳統(tǒng)的憑經(jīng)驗(yàn)手工操作。計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)主要有過(guò)程測(cè)控子系統(tǒng)、軟測(cè)量子系統(tǒng)、過(guò)程分析子系統(tǒng)、生產(chǎn)管理子系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)管理子系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)等功能系統(tǒng)，按用戶(hù)需求選擇配置。

■過(guò)程測(cè)控子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量、液位、電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)等過(guò)程參數(shù)自動(dòng)測(cè)控。

■實(shí)驗(yàn)管理子系統(tǒng)專(zhuān)為實(shí)驗(yàn)和中試設(shè)備配置,具有實(shí)驗(yàn)方案管理、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)檢索、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表、報(bào)告等功能。也可應(yīng)用戶(hù)要求提供各類(lèi)數(shù)據(jù)處理和分析軟件。

■軟測(cè)量子系統(tǒng)對(duì)處理量、料液比、浸潤(rùn)時(shí)間、浸出時(shí)間、出液系數(shù)等工藝參數(shù)在線(xiàn)計(jì)算。

■過(guò)程分析子系統(tǒng)可對(duì)物料平衡、能耗核算、提取效率、成分提取率等進(jìn)行動(dòng)態(tài)地分析。

■生產(chǎn)管理子系統(tǒng)可由給定的工藝卡片生成生產(chǎn)方案，進(jìn)行生產(chǎn)操作指導(dǎo)、自動(dòng)控制以及生產(chǎn)過(guò)程管理。

與傳統(tǒng)的提取設(shè)備的比較

目前，國(guó)內(nèi)中藥提取生產(chǎn)技術(shù)及裝備落后，普遍采用傳統(tǒng)的提取工藝，主要有以下幾種：煎煮提取、循環(huán)回流提取、滲漉提取、逆流罐組提取等，都是在封閉單元中完成浸出，隨著浸出過(guò)程進(jìn)行，浸出液濃度加大，物料濃度減?。ㄖ肝锪现锌扇苄晕镔|(zhì)濃度），浸出速率的速度減慢，并逐步達(dá)到一定平衡狀態(tài)。因此要保持一定的浸出速率必須更新溶劑以替換已近飽和的浸液。這些工藝還存在著難以避免的缺陷：提取率低,藥材浪費(fèi)大；提取時(shí)間長(zhǎng)；出液系數(shù)大，加重后續(xù)處理負(fù)擔(dān)，能耗較高；批間差異較大；屬于間歇操作，勞動(dòng)條件較差。

與傳統(tǒng)提取設(shè)備相比，我們開(kāi)發(fā)的連續(xù)逆流提取設(shè)備優(yōu)點(diǎn)如下所示。

有效成份提取率

因?yàn)椴捎昧说倪B續(xù)逆流提取工藝，濃度梯度大、有效成分提盡率大；應(yīng)用本設(shè)備有效成份提取率可提高10%～30%(對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析)。

由于采用了*的計(jì)算機(jī)智能控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，設(shè)備連續(xù)工作，克服了批次之間差異的弊病。加熱均勻、可低溫浸出，zui大限度地保護(hù)熱敏成份不被破壞。

處理能力

由于采用了的連續(xù)逆流提取工藝，提取速度快；一次開(kāi)車(chē)后連續(xù)化生產(chǎn)，因而處理能力大、效率高。免除了多功能提取罐間歇生產(chǎn)過(guò)程中加料、預(yù)熱、換容媒、出渣等工序所花費(fèi)的額外時(shí)間。以浸出艙容積為0.8m3的NLTQ-A40型設(shè)備為例,運(yùn)行10天可處理28t原料藥材（提取時(shí)間180min），相當(dāng)于2個(gè)6m3多功能提取罐。

能耗

出液系數(shù)?。ㄒ话憧刂圃?～12倍之間），而多功能提取罐出液系數(shù)大（一般控制在18～30倍之間），節(jié)省多余倍數(shù)溶媒加熱所需的蒸汽消耗。同時(shí)可大幅度減少后道工序（蒸發(fā)設(shè)備）的濃縮時(shí)間和蒸汽消耗，提高蒸發(fā)設(shè)備的利用率。提取相同數(shù)量和品種的中藥材時(shí)，使用該設(shè)備所需提取時(shí)間明顯少于多功能提取罐提取時(shí)間（一般減少50%以上）,并節(jié)省多余時(shí)間溶媒加熱所需的蒸汽消耗。加熱溫度自動(dòng)控制(而多功能提取罐一般可控性差)，節(jié)省蒸汽消耗。通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，使用該設(shè)備總體上可節(jié)約相當(dāng)于多功能提取罐能耗的50%。

控制方式

該設(shè)備可配備計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)數(shù)字化、智能化控制替代傳統(tǒng)的憑經(jīng)驗(yàn)手工操作，減少了人工操作的不穩(wěn)定性。

設(shè)備投資

通常情況下，采用該設(shè)備代替多功能提取罐組建提取車(chē)間將減少車(chē)間占地面積和高度，減少后道工序設(shè)備及配套設(shè)施的投資，大幅度地降低提取車(chē)間整體投資(減少約20%)。

結(jié)論

目前，該設(shè)備在哈濱樂(lè)泰藥業(yè)提取分公司成功投入使用，已經(jīng)取得1項(xiàng)，還有2項(xiàng)待批。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)擁有中成藥企業(yè)3000家，中藥飲片和保健品企業(yè)近3000家。如果本設(shè)備在國(guó)內(nèi)得到應(yīng)用將會(huì)為國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益