防结垢的中药水提液浓缩处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及中药浸出液提取的技术领域，尤其涉及一种防结垢的中药水提液浓缩处理工艺。
【背景技术】
[0002]随着医药经济的不断发展和深化，传统医药发挥的作用越来越大，由于化学药物毒副作用大、易产生抗药性、纯化合物新药研发难度大、周期漫长且费用高昂，因而纯化而制成的供中成药生产的原料凭借其得天独厚的优势应运而生，并逐渐迸发出巨大的潜力。因而中药提取物净药材或炮制品经漫出、澄清、过滤、蒸发等方法可以提取出中药浸出液。
[0003]中药浸出液的浓缩工艺和技术近年来取得了长足的进步。根据中药浸出液的特点，单效或多效自然外循环蒸发浓缩工艺和装置具有广泛的品种适应性，但是对于黏度、相对密度较大以及需要高度浓缩的中药物系，往往难以取得令人满意的效果，而且传统的蒸发浓缩存在着浓缩温度高，浓缩时间长，有效成分及挥发性成分有损失的问题；中药提取液的非热浓缩工艺、技术和装置目前尚处于研发阶段，未能投入市场进行推广；冷冻浓缩方面，因为大多数浸出液中成分的复杂多样性，在进行冷冻浓缩时，或多或少会有某些成分随溶剂结晶、析出而损失，溶液也会因黏度问题而分离困难；在膜浓缩领域，又要考虑膜污染问题，且浓缩倍数不好把握；大孔吸附树脂分离浓缩是最有前景的中药浸出液浓缩分离工艺和技术，但是需要树脂合成领域的学者积极参与而在短期内难于实现。
[0004]MVR是机械式蒸汽再压缩技术(mechanical vapor recompress1n )的简称，是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，经蒸汽压缩机压缩做功，提升二次蒸汽的热能，如此循环向蒸发系统供热，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。
【发明内容】
[0005]针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种节能减排且不结垢的防结垢的中药水提液浓缩处理工艺。
[0006]为了达到上述目的，本发明一种防结垢的中药水提液浓缩处理工艺，包括以下工艺步骤:
51、药液提取:将干质药材与水混合放入提取罐中，通过向提取罐夹层通入鲜蒸汽，对中药进行煮提，药煎好后，将提取液送入原料罐；
52、两步预热:原液罐中的提取液首先由进料栗打入第一板式换热器，并与加热介质进行热交换，再进入第二板式换热器经鲜蒸汽板换升温至蒸发温度；
53、第一次浓缩:物料通过降膜蒸发器，在降膜蒸发器列管内，物料从上而下，受热蒸发，浓缩液落下至下管箱内；
54、一次气液分离:下管箱内的浓缩液进入第一分离器进行闪蒸进一步浓缩，塔顶气体进入MVR压缩系统进行加压升温，然后回流入降膜蒸发器作为换热蒸汽加热；塔底浓缩液由降膜循环栗送回降膜蒸发器的顶部循环浓缩； 55、强制循环浓缩:将高浓度的提取液通过转料栗打入强制循环蒸发器中，进行进一步的浓缩处理，下管箱内的浓缩液由强制循环栗送回强制循环蒸发器的顶部循环浓缩；
56、提取液收集:待强制循环蒸发器中的提取液达到所需浓度后，通过回收栗将提取液抽出，并打入出料罐中进行储存，并进行下一工序的处理。
[0007]其中，S3中出现的降膜蒸发器为列管式换热器，中药提取液在管程中连续流通，换热蒸汽在壳程中连续流通，所述降膜蒸发器上设置有保证与管壁间隙始终均匀一致的布液器，所述布液器设置在换热管的管顶，中药提取液自管顶进入，呈薄膜状沿管壁向下流。
[0008]其中，S5中出现的强制循环蒸发器为列管式换热器，高浓度的提取液在管程中连续流通，换热蒸汽在壳程中连续流通，高浓度的提取液在强制循环蒸发器的换热管中通过不断循环蒸发的加压冲洗，使得换热管中不会出现结垢现象。
[0009]其中，S5和S6之间还包括二次气液分离的步骤，经强制循环蒸发器蒸发后的浓缩液进入第二分离器闪蒸处理，闪蒸的塔顶蒸汽进入MVR压缩系统进行加压升温，然后回流入强制循环蒸发器作为换热蒸汽加热；塔底浓缩液由强制循环栗送回强制循环蒸发器的顶部循环浓缩。
[0010]其中，S4步骤以及二次气液分离过程的步骤中共用同一套MVR压缩系统，所述MVR压缩系统包括两台蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机的叶轮材质为2205双相不锈钢，蜗壳材质为304不锈钢。
[0011 ] 其中，经过S2中两步预热过程的中药提取原液温度升高到85°C，S4中经MVR压缩系统压缩后的换热蒸汽温度升高到95°C，二次气液分离过程经MVR压缩系统压缩后的换热蒸汽温度也升高到95°C。
[0012]其中，S4中的换热蒸汽将热量转换到降膜蒸发器后，排出冷凝水蒸汽，经二次气液分离过程回流到强制循环蒸发器的换热蒸汽将热量转换到强制循环蒸发器后，也排出冷凝水蒸汽，以上两组冷凝水蒸汽均作为S2中的加热介质，进入第一板式换热器进行第一步预热。
[0013]其中，S1-S6是由比例微积分PID控制的内循环式系统，比例微积分PID控制的内循环式系统依次包括由逻辑控制器PLC控制的提取罐、原料罐、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、第一分离器、第二分离器、两台蒸汽压缩机以及出料罐。
[0014]其中，所述提取罐、原料罐、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、第一分离器、第二分离器、两台蒸汽压缩机、出料罐以及各物料运输管道表面均设置有保温层。
[0015]其中，在S6中进入出料罐储存的提取液的出料密度达到1.25g/m3- 2.00g/m3。
[0016]本发明的有益效果是:
与现有技术相比，本发明的防结垢的中药水提液浓缩处理工艺，本发明的防结垢的中药水提液浓缩处理工艺，通过设计降膜蒸发器作为第一步浓缩，强制循环蒸发器作为第二步浓缩的工艺，有效降低装置的结垢现象。通过循环加压冲洗，加快提取液在换热管中的运行速度，通过运动力冲掉换热管管壁上的附着物，避免了结垢现象的产生。本发明出料速度正常，由于没有挂壁现象，且装置运行稳定，壁面温度降低，从而有利于保证中药浓缩产品的质量稳定。本发明蒸发1吨水的能耗大约是传统蒸发器的1/6到1/5，热效率高，功耗低，更加节能环保。本发明工艺流程简单，易于实现，自动化程度高，运行成本低，符合可持续发展要求，广泛应用于实际工业生产过程中。
【附图说明】
[0017]图1为本发明防结垢的中药水提液浓缩处理工艺的框架流程图；
图2为本发明防结垢的中药水提液浓缩处理工艺的工艺流程图；
图3为本发明降膜换热器的设备图。
[0018]主要元件符号说明如下:
T01、原料罐T02、提取罐
T03、出料罐HE01、降膜蒸发器
HE02、强制循环蒸发器 SE01、第一分离器 SE02、第二分离器C01-02、MVR压缩系统
HE011、布液器。
【具体实施方式】
[0019]为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
[0020]实施例1
请参阅图1-3，本发明一种防结垢的中药水提液浓缩处理工艺，包括以下工艺步骤:
S1:将100kg药材加入提取罐T02中，并加入700kg水，通过向提取罐T02夹层通入鲜蒸汽，对中药进行煮提，煎煮产生的蒸气由放空管排出，药煎好后，打开下盖装的筛板，将药液从放液口放出，流至原料罐T01。药渣仍留罐内。药液放净后，第二次加700kg水，再进行第二、三次煮提，煮提三次完毕，放净药液，揭开下盖，排出药渣，罐内用水冲洗干净。
[0021]S2:提取罐T02中提取的中药液存在原液罐中，提取液从原液罐出来，由进料栗打入板式换热器，在板式换热器内进料液与蒸汽冷凝水进行热交换，再经蒸汽板换升温至蒸发温度85 °C，进入降膜蒸发器HE01，进行蒸发浓缩。
[0022]S3:加热后物料进入壳程温度为95°C的降膜蒸发器HE01，在降膜蒸发器HE01列管内，物料从上而下，受热蒸发，浓缩液落下至下管箱，然后进入第一分离器SE01进行气液分离，分离后的浓缩液用降膜循环栗将浓缩液送回降膜蒸发器HE01的顶部，继续浓缩至达到较高的浓度。从第一分离器SE01出来的85°C二次蒸汽，进入MVR压缩系统C01-02压缩后升温到95°C，再回到降膜蒸发器HE01壳程加热中药液。浓缩到一定你密度后由转料栗输送至强制循环换热器内继续蒸发浓缩。
[0023]S4:浓缩到一定密度的物料在进入强制循环蒸发器HE02升温升压后，在第二分离器SE02内进行闪蒸，此时提取液被进一步浓缩。气液分离后的浓缩液被强制循环栗打入强制循环蒸发器HE02，浓缩液在强制循环蒸发器HE02内继续进行升温，后进入第二分离器SE02，在第二分离器SE02内进行闪蒸，如此循环，当提取液在强制循环蒸发器HE02内浓缩到所需浓度后从第二分离器SE02底部排料，用出料栗打入出料罐T03。从第二分离器SE02出来的85°C二次蒸汽，进入MVR压缩系统C01-02压缩后升温到95°C，再回到强制循环蒸发器HE02壳程加热中药液。
[0024]在本实施例中，S3中出现的降膜蒸发器HE01为列管式换热器，中药提取液在管程中连续流通，换热蒸汽在壳程中连续流通，所述降膜蒸发器HE01上设置有保证与管壁间隙始终均