广西玉药度身改造热回流提取系统
广西玉林制药有限责任公司(简称玉药)的研究人员在实践中发现，在中药水提中，热回流提取系统在节能方面与普通提取后用三效浓缩器浓缩相比节能效果并不明显。前不久，技术人员通过改造原有设备，用常压提取-真空浓缩热回流方式增加了抽提效率和节能效果。0p, http://www.100md.com
■问题0p, http://www.100md.com
据玉药的技术人员介绍，热回流提取系统是近年来在制药企业中应用较为广泛的一种节能中药萃取设备。其节能效应是受到企业欢迎的主要因素，尤其是在醇提中更为明显。在醇提中，由于酒精的沸点低，蒸发量大，回流量大，因此能相对保证药材与溶剂中所含物质的浓度有较高的梯度，使药材中的醇溶性物质快速溶出，达到较好的提取效果，并能较好地回收溶媒。但是，在水提中其“表现”不是很好。0p, http://www.100md.com
技术人员解释说，该企业采用的是6立方米(1500升)热回流提取系统。该提取罐的投料量在目前常用的提取罐系列设备中是最大的一种，按常规操作提取一次需要用水熬2~3次(一般为两次)。其熬制一次需用水8～10立方米，用热回流方式需回流量为4~5吨，因此浓缩器的加热面积必须相对较大。考虑到这一点，设备厂家为了保证有足够的加热面积，并使加热器不至过于庞大，便采用加长加热管和减小管径增加排管数量的方法。然而在实际应用中，浓缩器的蒸发量较小，回流量达不到要求，导致中药材与提取液间的浓度差较低，药物有效成分析出缓慢，提取需要10小时才能完成。0p, http://www.100md.com
为了达到节能的效果，以往一些企业还将系统内浓缩蒸发的二次蒸汽直接导入提取罐再经冷凝器冷凝回流至提取罐，利用二次蒸汽的热量来保持提取罐药液沸腾。然而实践表明，二次蒸汽并不能保持提取罐药液沸腾，尤其是对直筒式大型提取罐。并且由于二次蒸汽被送入提取罐中造成罐内压力升高，使冷凝液回流不畅，甚至导致未经冷凝的蒸汽从回流管直接短路后向外喷出。这样提取时间更长，要十多个小时才提取一次，在实际生产中非常不实用。0p, http://www.100md.com
■分析0p, http://www.100md.com
技术人员分析认为，造成热回流提取系统出现以上问题的主要原因是浓缩器的蒸发量不够。一方面由于浓缩器外加热器采用了较长、较小直径的加热管，致使在蒸汽加热时从底部进入的液体很快沸腾，其上升至中部时大部分已汽化，这样便导致中上段加热管的加热面积没有得到充分利用，即实际加热面积减少。另一方面，浓缩器加热器循环管径过小，使液体不能及时被补充至加热器。按化学工程手册提供的经验参数：采用自然循环加热器的循环管截面积应为加热管总截面积的2~3倍，实际应用在短管(约1~1.2米)加热器中只要1倍左右即可，然而现有热回流提取系统中的循环管截面积只有加热管截面积的1/2。此外，在设计中选用的导热参数等各种因素不当，也可导致蒸发量过小。
■改造vaa, 百拇医药
由于加大加热器面积非常困难，且采用太大的加热器从成本及占地面积上都不合算，因此只有从加热蒸汽与提取浓缩液的温差上考虑。研究人员认为，加热蒸汽的使用额定压力已定，即加热蒸汽的最高温度已定，因此降低浓缩液的沸点是惟一选择。也就是说，在这种情况下只有采用真空浓缩才能提高浓缩器的蒸发量。而由于工艺上采用的是常压提取，这就需要将冷凝液间歇式回流至提取罐内，因此增加了一个浓缩冷凝液贮罐。vaa, 百拇医药
对于浓缩加热器在浓缩中存在中上段加热管由于被加热液体已汽化及循环面积过小而影响加热面积的利用率问题，技术人员通过查找文献，最终采用了底置式自然循环蒸发器和加大循环管直径的方法，即将蒸发器的两个主要装置加热器和汽液分离器分别设置在底部和顶部。为使被加热液体较易上升和在管内时有较高的静压，使液体的沸点升高，又不致于其在加热管内流动时就汽化，技术人员将加热器倾斜安装(倾斜角约20度左右)，这样也有利于蒸汽冷凝的疏水。vaa, 百拇医药
■实践vaa, 百拇医药
经过上述改造，浓缩蒸发器的蒸发量大为提高。按正常操作一般在提取液沸腾后一小时左右即可开始进行浓缩，蒸发回流量在4小时内即可达到5立方米左右，从而保证了所提取药物与液体间有较高梯度的浓度差，以及药物有效成分能以较高的速度析出。这样从投料到提取、浓缩完成，一般在一个班内(相对固定的工作时段)可完成一次投料量的操作，与生产时间、班次密切相符。同时，由于蒸发器采用底置式而避免了被加热液体在加热管中汽化的现象，并避免了加热表面晶析和结垢，加热器的效能得到充分发挥。研究人员认为，这种方式应用于二效、三效浓缩器是值得提倡的。vaa, 百拇医药
文/陈威vaa, 百拇医药
■相关链接：vaa, 百拇医药
热回流提取系统主要由提取机及浓缩器机组两大部分构成。主要特点是在提取、浓缩过程中，提取液连续从提取罐底部被抽入浓缩器，浓缩产生的二次蒸汽经冷凝后不断被送入提取机作为新溶剂，使药材与溶剂之间含有的可溶性物质始终保持高梯度，以使药材中的溶质高速溶出，达到快速抽提的效果。(陈威 )
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据玉药的技术人员介绍，热回流提取系统是近年来在制药企业中应用较为广泛的一种节能中药萃取设备。其节能效应是受到企业欢迎的主要因素，尤其是在醇提中更为明显。在醇提中，由于酒精的沸点低，蒸发量大，回流量大，因此能相对保证药材与溶剂中所含物质的浓度有较高的梯度，使药材中的醇溶性物质快速溶出，达到较好的提取效果，并能较好地回收溶媒。但是，在水提中其“表现”不是很好。0p, http://www.100md.com
技术人员解释说，该企业采用的是6立方米(1500升)热回流提取系统。该提取罐的投料量在目前常用的提取罐系列设备中是最大的一种，按常规操作提取一次需要用水熬2~3次(一般为两次)。其熬制一次需用水8～10立方米，用热回流方式需回流量为4~5吨，因此浓缩器的加热面积必须相对较大。考虑到这一点，设备厂家为了保证有足够的加热面积，并使加热器不至过于庞大，便采用加长加热管和减小管径增加排管数量的方法。然而在实际应用中，浓缩器的蒸发量较小，回流量达不到要求，导致中药材与提取液间的浓度差较低，药物有效成分析出缓慢，提取需要10小时才能完成。0p, http://www.100md.com
为了达到节能的效果，以往一些企业还将系统内浓缩蒸发的二次蒸汽直接导入提取罐再经冷凝器冷凝回流至提取罐，利用二次蒸汽的热量来保持提取罐药液沸腾。然而实践表明，二次蒸汽并不能保持提取罐药液沸腾，尤其是对直筒式大型提取罐。并且由于二次蒸汽被送入提取罐中造成罐内压力升高，使冷凝液回流不畅，甚至导致未经冷凝的蒸汽从回流管直接短路后向外喷出。这样提取时间更长，要十多个小时才提取一次，在实际生产中非常不实用。0p, http://www.100md.com
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技术人员分析认为，造成热回流提取系统出现以上问题的主要原因是浓缩器的蒸发量不够。一方面由于浓缩器外加热器采用了较长、较小直径的加热管，致使在蒸汽加热时从底部进入的液体很快沸腾，其上升至中部时大部分已汽化，这样便导致中上段加热管的加热面积没有得到充分利用，即实际加热面积减少。另一方面，浓缩器加热器循环管径过小，使液体不能及时被补充至加热器。按化学工程手册提供的经验参数：采用自然循环加热器的循环管截面积应为加热管总截面积的2~3倍，实际应用在短管(约1~1.2米)加热器中只要1倍左右即可，然而现有热回流提取系统中的循环管截面积只有加热管截面积的1/2。此外，在设计中选用的导热参数等各种因素不当，也可导致蒸发量过小。
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由于加大加热器面积非常困难，且采用太大的加热器从成本及占地面积上都不合算，因此只有从加热蒸汽与提取浓缩液的温差上考虑。研究人员认为，加热蒸汽的使用额定压力已定，即加热蒸汽的最高温度已定，因此降低浓缩液的沸点是惟一选择。也就是说，在这种情况下只有采用真空浓缩才能提高浓缩器的蒸发量。而由于工艺上采用的是常压提取，这就需要将冷凝液间歇式回流至提取罐内，因此增加了一个浓缩冷凝液贮罐。vaa, 百拇医药
对于浓缩加热器在浓缩中存在中上段加热管由于被加热液体已汽化及循环面积过小而影响加热面积的利用率问题，技术人员通过查找文献，最终采用了底置式自然循环蒸发器和加大循环管直径的方法，即将蒸发器的两个主要装置加热器和汽液分离器分别设置在底部和顶部。为使被加热液体较易上升和在管内时有较高的静压，使液体的沸点升高，又不致于其在加热管内流动时就汽化，技术人员将加热器倾斜安装(倾斜角约20度左右)，这样也有利于蒸汽冷凝的疏水。vaa, 百拇医药
■实践vaa, 百拇医药
经过上述改造，浓缩蒸发器的蒸发量大为提高。按正常操作一般在提取液沸腾后一小时左右即可开始进行浓缩，蒸发回流量在4小时内即可达到5立方米左右，从而保证了所提取药物与液体间有较高梯度的浓度差，以及药物有效成分能以较高的速度析出。这样从投料到提取、浓缩完成，一般在一个班内(相对固定的工作时段)可完成一次投料量的操作，与生产时间、班次密切相符。同时，由于蒸发器采用底置式而避免了被加热液体在加热管中汽化的现象，并避免了加热表面晶析和结垢，加热器的效能得到充分发挥。研究人员认为，这种方式应用于二效、三效浓缩器是值得提倡的。vaa, 百拇医药
文/陈威vaa, 百拇医药
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热回流提取系统主要由提取机及浓缩器机组两大部分构成。主要特点是在提取、浓缩过程中，提取液连续从提取罐底部被抽入浓缩器，浓缩产生的二次蒸汽经冷凝后不断被送入提取机作为新溶剂，使药材与溶剂之间含有的可溶性物质始终保持高梯度，以使药材中的溶质高速溶出，达到快速抽提的效果。(陈威 )