一种中药醇沉装置及控制方法与流程

本发明涉及中药生产，尤其涉及一种中药醇沉装置及控制方法。

背景技术：

1、中药提取就是利用一些提取技术最大限度提取其中有效成份，使得中药制剂的内在质量和临床治疗效果提高，使中药的效果得以最大限度的发挥。醇沉工艺是目前中成药生产制造过程中最常用的分离纯化方法。醇沉工艺的原理是利用中药提取液中有效成分能溶于乙醇溶液而杂质成分不溶于一定浓度的乙醇溶液，在加入乙醇后，有效成分转移至乙醇溶液中而杂质成分形成沉淀，静置沉降后进行固液分离，从而实现有效成分与杂质的分离纯化。

2、目前国内中药醇沉过程主要的流程为：向醇沉罐中流加乙醇，当醇沉混合液乙醇浓度达到工艺设定浓度后，降温冷藏一段时间后，醇沉上清液出液，醇沉结束，其中在降温冷藏时，醇沉颗粒聚集并形成沉淀。现有的工艺醇沉时间为固定值，如醇沉冷藏时间过长，醇沉颗粒交联包裹形成团块状，造成有效成分的损失，醇沉冷藏时间过短，则会造成杂质去除不完全，影响最终产品的质量。因中成药的原料中药材来源于植物、动物、矿物等，原料质量存在差异，如采用传统的生产方法和控制模式，则易导致醇沉后上清液质量的差异，继而影响最终产品的质量。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种中药醇沉装置及控制方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种中药醇沉装置，包括醇沉罐、沉降罐以及与醇沉罐和沉降罐电性连接的控制器，所述醇沉罐和沉降罐内均设置有出液组件，所述醇沉罐和沉降罐之间设置有连接管道，所述连接管道上设置有第一上清液出液阀和醇沉液出料泵，所述醇沉罐内设置有第一超声发生器和第一温度传感器，所述醇沉罐的顶部和底部分别设置有药液进料口和第一絮凝物出料阀，所述醇沉罐内设置有搅拌系统、第一冷却系统和检测系统，所述沉降罐内设置有第二超声发生器和第二温度传感器，所述沉降罐的顶部和底部分别设置有第二上清液出液阀和第二絮凝物出料阀，所述第二上清液出液阀外接有沉降液出料泵，所述沉降罐内还设置有第二冷却系统，所述第二冷却系统与第一冷却系统之间设置有冷却水管道。

4、优选的，所述搅拌系统包括设置在醇沉罐顶部的乙醇进料阀和搅拌电机，所述搅拌电机的输出端连接有用于混合药液和乙醇的搅拌桨。

5、优选的，所述检测系统包括通过支架设置在醇沉罐外侧的检测池，所述检测池内设置有在线激光检测仪，所述检测池的两侧分别通过出液管和回液管与醇沉罐相互连通，所述出液管和回液管上分别设置有清洗液进液阀和清洗液出液阀，所述第一清洗液进液阀外接有清洗纯化水，所述第一清洗液出液阀外接有污水管，且所述出液管上设置有醇沉液外循环进罐阀，所述回液管上还设置有采样循环泵和醇沉液外循环出罐阀。

6、优选的，所述第一冷却系统包括设置在醇沉罐上的第一冷却水进水阀和第一冷却水出水阀，所述第一冷却水进水阀和第一冷却水出水阀连接有冷却水系统，所述第二冷却系统包括设置在沉降罐上的第二冷却水进水阀和第二冷却水出水阀，所述第二冷却水进水阀和第二冷却水出水阀与冷却水系统相连，且所述醇沉罐上的第一冷却水出水阀和沉降罐上的第二冷却水进水阀通过冷却水管道连接。

7、优选的，所述醇沉罐和沉降罐内均设置有与出液组件相配合的防扰乱浮力机构，所述醇沉罐和沉降罐内的出液组件分别设置为第一上清液出液管和第二上清液出液管，所述第一上清液出液管和第二上清液出液管均设置为柔性软管，所述第一上清液出液管与第一上清液出液阀相连，所述第二上清液出液管与第二上清液出液阀相连。

8、优选的，两个所述防扰乱浮力机构均包括活动浮板，且分别滑动设置在醇沉罐和沉降罐内，两个所述活动浮板分别与第一上清液出液管和第二上清液出液管相互连通，所述醇沉罐内的活动浮板上设置有两个第一伸缩管，两个所述第一伸缩管分别与药液进料口和乙醇进料阀相连，所述沉降罐内的活动浮板上设置有第二伸缩管，所述第二伸缩管与沉降罐顶部的连接管道相连。

9、优选的，所述醇沉罐和沉降罐内均设置有滤板，所述醇沉罐和沉降罐上分别设置有用于驱动滤板翻转的转动电机，所述醇沉罐和沉降罐内均设置有液压杆，所述液压杆的底部设置有压板，所述压板与活动浮板活动相抵，所述活动浮板上设置有连通管，所述连通管与出液组件相连，所述连通管外侧还连通有转接管，所述转接管远离连通管的一端穿过活动浮板连接有吸水软管，所述吸水软管远离转接管的一端穿过滤板并连接有抽水管。

10、优选的，所述连通管内转动设置有转动块，所述转动块上开设有用于连通出液组件与转接管的三通槽，所述转动块上设置有驱动齿轮，所述液压杆上设置有与驱动齿轮啮合设置的齿条板。

11、优选的，所述醇沉罐内的活动浮板上开设有与搅拌桨相配合的凹孔，所述搅拌桨包括与搅拌电机输出端相连的搅拌轴，所述搅拌轴转动设置在凹孔内，所述搅拌轴上开设有活动槽，所述活动槽的两侧均转动设置有转轴，每个所述转轴上设置有搅拌叶，所述转轴与搅拌轴周向之间设置有用于搅拌叶复位转动的扭簧。

12、本发明还公开了一种中药醇沉装置的控制方法，包括以下步骤：

13、s1、设置控制器、加料：在控制器设置醇沉温度、搅拌电机频率，打开醇沉罐上的第一冷却水进水阀和第一冷却水出水阀，通过药液进料口向醇沉罐中加入中药药液，控制器打开乙醇进料阀向药液中流加乙醇，待罐内乙醇浓度达到工艺设定值后，关闭乙醇进料阀；

14、s2、在线检测醇沉液粒径：打开醇沉液外循环进罐阀、醇沉液外循环出罐阀、采样循环泵，打开在线激光检测仪测量检测池中醇沉液的平均颗粒粒径和最小颗粒粒径，取醇沉液测定相对黏度μ、密度ρ和醇沉颗粒的密度ρs；

15、将絮凝颗粒的沉降公式：导入控制器中，控制器自动计算平均颗粒粒径沉降时间和最小颗粒粒径的沉降时间；

16、式中：ut-颗粒的沉降速度(m·s-1)；d-颗粒粒径(m)；ρ，ρs-分别为颗粒和药液的密度(kg·m-3)；g-重力加速度(m·s-2)；μ-流体的粘度(pa·s)。

17、平均颗粒粒径沉降时间ts＝h1/uts；最小颗粒粒径的沉降时间tm＝h1/utm；

18、式中：h1-醇沉罐高度(m)，ut1-平均颗粒粒径沉降速度，ut2-最小颗粒粒径沉降速度；

19、控制器通过公式计算平均颗粒粒径沉降时间t1和最小颗粒粒径的沉降时间t2，通过多次试验，确定超声频率f、时间ttvs与ts、tm的关联关系：

20、f＝a*(tm-ts)/ts+b*ts+c

21、ttvs＝e*lnts+g

22、式中：a、b、e、g均为常数，通过试验得到；

23、将公式导入控制器内，实现超声频率和时间的自动计算和执行；

24、检测完毕后，开始醇沉静置计时；关闭醇沉液外循环进罐阀、醇沉液外循环出罐阀、采样循环泵，打开清洗液进液阀、清洗液出液阀，将采样循环泵反转，通入清洗纯化水，清洗管道、检测池和采样循环泵；清洗完毕后，关闭清洗液进液阀、清洗液出液阀和采样循环泵；

25、s3、超声辅助醇沉：控制器通过公式计算平均颗粒粒径沉降时间ts、最小颗粒粒径的沉降时间tm和超声频率f、超声时间ttvs；开启醇沉罐内的第一超声发生器，超声频率为f，超声时间为ttvs；超声完毕后，关闭第一超声发生器；待醇沉静置时间达到ts时，停止醇沉；

26、s4、醇沉液转移：打开第一上清液出液阀和醇沉液出料泵，将醇沉罐中的上清液泵至沉降罐中；待上清液吸取完全后，打开第一絮凝物出料阀，将醇沉絮凝物排出；

27、s5、醇沉液二次沉降：开启沉降罐上的第二超声发生器，超声频率为f，超声时间为ttvs；超声完毕后，关闭第二超声发生器；静置沉降，静置时间t0＝2h2/utm，其中h2为沉降罐的高度；

28、到达沉降时间后，打开沉降罐的第二上清液出液阀、沉降液出料泵，将沉降罐中的上清液泵出，进入下一工段；待上清液吸取完全后，关闭第二冷却水进水阀和第二冷却水出水阀，打开第二絮凝物出料阀，将絮凝物排出。

29、与现有技术相比，本发明提供了一种中药醇沉装置及控制方法，具备以下有益效果：

30、1、该中药醇沉装置及控制方法，通过设置醇沉罐、沉降罐，将中药醇沉工艺分为普通沉降和分级沉降两步，缩短醇沉时间、提高生产效率，能够快速实现醇沉上清液中微小颗粒的沉降，提高醇沉后药液的质量，保障每批醇沉后药液质量的均一稳定性，有效缩短醇沉时间，提高生产效率。

31、2、该中药醇沉装置及控制方法，通过在出液组件的下端设置活动浮板，使第一上清液出液管或第二上清液出液管可始终处于上清液的液位面处，保证上清液抽吸时液体的稳定性，避免上清液出液管的下端处于上清液的底部对其进行抽吸，导致上清液底部的沉积杂质受力被扰乱，出现杂质进入上清液出液管的情况。

32、3、该中药醇沉装置及控制方法，通过设置液压杆，当活动浮板对絮凝物上方的上清液吸取完成后，控制液压杆动作，使液压杆通过压板对活动浮板作用力，使活动浮板对滤板上堆积的絮凝物进行挤压，使絮凝物之间残存及附着的药液进行压出，压出的药液穿过滤板被抽水管吸取，避免出现药液缺失的情况。

33、4、该中药醇沉装置及控制方法，当液压杆带动压板对滤板上的絮凝物作用力时，液压杆会首先带动齿条板与转动块上的驱动齿轮啮合，使转动块在连通管内旋转，三通槽转向，使连通管不再与活动浮板相连通，避免通过出料泵对挤压的药液进行吸取时，连通管对活动浮板下侧的絮凝物进行吸取，导致后续阀门被堵塞的情况。