中藥提取液濃縮膜設備的製作方法

2023-12-01 16:31:26 1

專利名稱：中藥提取液濃縮膜設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用半透過濾膜分離液體的設備，特別是一種中藥提取液濃 縮膜設備。
背景技術：
中藥提取液中含有大量的水分，在製作中藥製劑時需要將中藥提取液進行濃 縮，把有效成分分離出來。傳統的中藥提取液濃縮一般利用減壓蒸發器，採取蒸 發掉中藥提取液中水分的方法直接濃縮。但是這種方法能耗很高，且對產品的有 效成分破壞大，不適應現在的發展方向，。傳統的巻式膜也可用於分離溶劑和溶質，但其不抗汙染、不耐高溫，因此採 用巻式膜進行中藥濃縮清洗麻煩，溫度控制嚴，在中藥濃縮應用上有很大局限性。發明內容本發明提供一種中藥提取液濃縮膜設備，以解決上述背景技術中提到的減 壓蒸發器蒸汽成本高，對產品有效成分破壞大；傳統巻式膜不抗汙染、不耐高溫 的技術問題。一種中藥提取液濃縮膜設備，包括進料管，該進料管一端為進料口，另一端 連接增壓泵，該增壓泵通過管路連接管式膜組，該管式膜組包括外管和套設於外 管內部的管式膜芯，該管式膜芯連接回流管路的一端，該外管連接排放管路。該設備還包括用於盛裝中藥提取液的料罐，該料罐連接該進料管的進料口 。該回流管路的另 一 端連接該料罐。該進料管和該增壓泵之間還包括輸料泵。該增壓泵與管式膜組之間設有檢測管內液體壓力的在線壓力傳感器。 該增壓泵由電機驅動，該增壓泵的電機配備變頻控制系統，該變頻控制系統 與該在線壓力傳感器均連接到PLC控制系統。該管式膜芯是有機薄層複合膜材料製成的高溫管式半透膜。 該管式膜芯耐受溫度為5-70攝氏度，最高操作壓力為6Mpa。該外管採用不鏽鋼316材質製成。該管式膜芯和回流管路之間設有高壓壓力調節閥，該外管和排放管路之間也 設有高壓壓力調節閥。本發明通過上述技術方案，達到的有益技術效果在於採用管式膜芯組、不鏽鋼膜管、輸料泵和增壓泵和一體化框架4部分構成，輔助中藥高溫提取的濃縮能力和效率高；設備衝洗簡易、體積小、抗汙染能力強、膜使用壽命長且易於維護；用戶投資成本低，可大大降低中藥提取液的濃縮成本； 管式膜芯耐受最高70攝氏度，可以在較高溫度下進行中藥提取液的濃縮。


圖1是本發明中藥提取液濃縮膜設備的整體示意圖；圖2a是膜組件的示意圖；圖2b是圖2a的A-A向剖視圖；圖3是中藥提取液輸料泵的示意圖；圖4是系統增壓泵的示意圖；圖5是設備框架的示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的形狀、構造以及特點能夠更好地被理解，以下將列舉較佳實 施例並結合附圖進行詳細說明。本發明的中藥提取液濃縮膜設備包括進料管，進料管的一端連接到增壓泵2, 增壓泵2用以提升管路內液體的壓力，以滿足膜分離的要求。增壓泵2具體的可 以採用專業泵製造商GRUNDFOS或同等品牌廠商生產的316不鏽鋼泵。進料管的另 一端為進料口 ，進料管的進料口可以連接到用以盛裝想要濃縮的中藥提取液的容 器，如連接到料罐l的底部，也可以與其他設備的出液管道相連。通常料罐1的底部與設備工作處於同一平面內，此時料罐1內的中藥提取液 可以自然流動到增壓泵2中。若料罐1低於過濾設備的安裝平面較多，則需在進 料管與增壓泵2之間加裝一臺輸料泵3，用於從料罐1中抽取中藥提取液並泵送到 增壓泵2中。輸料泵3具體的可以採用專業泵製造商GRUNDFOS或同等品牌廠商生 產的316不鏽鋼泵，由電機驅動。輸料泵3隻有機械密封，不帶有油封，因此不 會由於密封磨損而導致物料汙染。中藥提取液輸送到增壓泵2中之後，由增壓泵2通過管路加壓輸送到管式膜組4內。在增壓泵2與管式膜組4之間設有在線壓力傳感器，用以檢測運行時管 內液體的壓力。增壓泵2由電機驅動，增壓泵2的電^L配備變頻控制系統，該變 頻控制系統與在線壓力傳感器均連接到PLC控制系統，PLC控制系統根據在線壓力 傳感器的檢測結果自動調節增壓泵2的電機，實現恆壓運行。輸料泵3和增壓泵2 為濃縮工作提供壓力，是實現水和溶質分離的能量來源。管式膜組4包括外管44和套設於外管44內部的管式膜芯42,外管44採用進 口不鏽鋼316材質製造，耐壓性能好，用於給管式膜組4提供支撐和壓力密封流 道。管式膜芯42採用能夠把水和中藥溶質分離的高溫管式半透膜，膜材料採用有 機薄層複合膜材料，耐受溫度為5-70攝氏度，進行中藥提取液除水濃縮的最優溫 度為60-70攝氏度。膜的最高操作壓力為6Mpa，進行中藥提取液濃縮的最佳操作 壓力是2. 5Mpa-4. OMpa。在管式膜芯42內為管層41,裡面流動想要濃縮的中藥提取液。在管式膜芯 42與外管44之間為殼層43,殼層43內為透過液。管式膜組4的主要工作原理是 藉助管式反滲透使管式膜芯42內中藥提取液的溶劑部分分離到殼層中去。反滲透 是滲透的一種反向遷移運動，是一種在壓力驅動下，藉助於半透膜的選擇截留作 用將溶液中的溶質與溶劑分開的分離方法。當把相同體積的稀溶液和濃溶液分別置於半透膜的兩側時，稀溶液中的溶劑 將自然穿過半透膜而自發地向濃溶液一側流動。當滲透達到平衡時，濃溶液側的 液面會比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個壓差，此壓差即為滲透壓。若 在濃溶液一側施加一個大於滲透壓的壓力時，溶劑的流動方向將與原來的滲透方 向相反，開始從濃溶液向稀溶液一側流動，這一過程即為反滲透。本發明通過增壓泵2對管式膜組4的管層41加壓，在加壓的條件下中藥提取 液發生反滲透，管層41內的溶劑(即水)通過管式膜芯42進入到殼層43形成透 過液，使得管層41內的中藥提取液濃度增大。管式膜芯42通過高壓壓力調節閥連接回流管路的一端，回流管路的另一端連 接料罐l，使管層41內濃縮後的中藥提取液經高壓壓力調節閥調節成正常壓力狀 態後，經回流管路回流到料罐1中，以便再次濃縮。料罐1內的藥液經過多次循 環濃縮之後，得到高濃度的中藥提取液。回流管路的另一端也可以連接後續的處 理設備，使濃縮後的中藥提取液經回流管路輸送到後續處理設備中進行進一步的 處理。外管44通過高壓壓力調節閥連接排放管路，殼層43內的透過液經排放管 路排出。管材，管路系統為設備提供密閉的流 道和壓力。管路包括低壓管路部分和高壓管路部分。在增壓泵入口之前的管路和 高壓壓力調節閥之後的排放管路和回流管路為低壓管路系統，設計為採用歐洲IDF標準內外拋光衛生型管路系統，低壓管路的連接採用衛生型卡箍式連接，安裝檢 f務方i"更快捷。自增壓泵2之後至管式膜組4之間和高壓壓力調節閥之前的管路均為高壓管 路，高壓管路採用高壓無縫工業管路設計，連接採用法蘭和高壓卡箍連接。所有 高壓、低壓管路的焊接採用氬弧焊，焊接時管路內外均採用氬氣保護，以保證焊 才妄部位不被氧化和碳化。該管式膜組4、輸料泵3和增壓泵2均固定在框架5上，框架5為一體化製成， 為各組件提供支撐。框架5採用不鏽鋼方形厚壁管材設計和製造，結實牢固，美 觀大方。本發明可以普遍應用於經過簡單的10um過濾器後的中藥提取液，控制在70 攝氏度下面進行濃縮。經本發明的中藥提取液濃縮膜設備進行預濃縮後，再經減 壓蒸發器濃縮，然後經烘乾或者噴霧乾燥，即得標準合格中成藥。採用本發明的中藥提取液濃縮膜設備，在25度下，配置2000PPM的氯化鈉溶 液，其對氯化鈉的截留率可以達到95°/。以上；在5-70度的條件下，可以對高溫中 藥提取液進行2倍以上的濃縮。以下列舉實施例說明實施例一取生產下來的新鮮高溫中藥提取液4噸，高溫中藥提取液經過板式換熱器， 從100攝氏度降低到65-70攝氏度，pH為中性，經過袋式微濾過濾器後，於管式 膜設備進行濃縮，透析除水在200L/Hr，進料中藥提取液總固含量為2-3%,工作 時間為IO小時，透析除水總量為2噸，使用有機薄層複合管式膜，組件面積為2. 6m2, 截留分子量為50MWC0。濃縮在65-70攝氏度下開始，組件進口壓力為3. 0-4. 0MPa,進行濃縮。濃縮倍數 在2-3倍，最終濃縮液量為2噸。鼻炎康提取液中鹽酸麻黃鹼、蒙化苷有效成分 保留率大於90%;含固物的保留率大於90%;透過液含固物小於萬分之六，不會影 響產品最終藥效。最終固含量在5%到6%,進入後續工藝減壓蒸發濃縮器，最終噴 霧乾燥成粉，再制粒。實施例二
取生產下來的新鮮高溫中藥提取液160噸，保持溫度在65-70攝氏度，pH為 中性，經過袋式微濾過濾器，於管式膜設備進行濃縮，透析除水在5Q00L/Hr,進 料中藥提取液總固含量為2-3%,工作時間為16小時，透析除水總量為80噸，使 用有機薄層複合管式膜，組件面積為2. 6m2,截留分子量為50MWC0。
濃縮
在65-70攝氏度下開始，組件進口壓力為3.0-4. OMPa,進行濃縮。濃縮倍數 在2-3倍，最終濃縮液量為80噸。鼻炎康提取液中鹽酸麻黃鹼、蒙化苷有效成分 保留率大於90%;含固物的保留率大於90%;透過液含固物小於萬分之六，不會影 響產品最終藥效。最終固含量在5%到6%,進入後續工藝減壓蒸發濃縮器，最終噴 霧乾燥成粉，再制粒。
本發明的設備清洗簡便，利用CIP清洗裝置(CLEAN IN PLACE MACHINE原位 清洗裝置)對設備進行清洗。CIP清洗裝置是指不用拆開或移動裝置，即採用高溫、 高濃度的洗淨液，對設備加以強力作用，把與膜芯的接觸面洗淨的裝置。
清洗時，在中藥提取液濃縮操作結束後排出濃縮液，將CIP清洗裝置的管路 與本發明中輸料泵的進料口相連接，利用設備管路對設備進行清洗。先用常溫或 60。C以下的清水衝洗系統3-5分鐘；再加入含有表面活性化學物的膜清洗劑，在 40-50攝氏度下運行45-60分鐘，清洗劑濃度0. 5%-1% , PH9-10;最後用45。C以 下的清水衝洗5-10分鐘，直至pH中性即可。清洗後設備恢復原有膜分離濃縮能 力，即每天連續工作15小時(不含清洗時間)，中藥濃縮流量不低於200L/時。 連續生產五個工作日都達到上述標準。
與現有技術相比，本發明的中藥提取液濃縮膜設備具有如下的優點
1) 採用管式膜芯組、不鏽鋼膜管、輸料泵和增壓泵和一體化框架4部分構成， 輔助中藥高溫提取液的濃縮能力和效率高；
在每天三班生產情況下，能每天連續工作15小時，高溫藥液(7(TC )平均處 理能力不低於0. 4噸/小時，去除水分5oy。以上，所除水分中含固物不超過萬分之 六，連續生產五個工作日都達到上述標準。
2) 釆用該膜設備輔助中藥提取液濃縮衝洗簡易、膜設備體積小、抗汙染能力 強、膜使用壽命長且易於維護。
3) 採用該膜設備輔助中藥提取液濃縮的用戶投資成本低，可大大降低中藥提取液的濃縮成本；
採用減壓單效蒸發器，去除1噸水的成本在150元，而採用高溫管式膜濃縮 去除1 p屯水的成本在25元左右。
4) 管式膜芯耐受最高70攝氏度，因此可以在較高溫度下進行中藥提取液的 濃縮。
5) 濃縮液與現有真空濃縮工藝產品比較，其藥性與安全性均不低於現有真空 濃縮工藝產品。
以上對本發明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業技術人員理解，在 權利要求限定的精神與範圍之內可對其進行許多修改、變化或等效，但是它們都 將落入本發明的保護範圍內。
權利要求
1、一種中藥提取液濃縮膜設備，其特徵在於，包括進料管，該進料管一端為進料口，另一端連接增壓泵，該增壓泵通過管路連接管式膜組，該管式膜組包括外管和套設於外管內部的管式膜芯，該管式膜芯連接回流管路的一端，該外管連接排放管路。
2、 如權利要求1所述的中藥提取液濃縮膜設備，其特徵在於，該設備還包括 用於盛裝中藥提取液的料罐，該料罐連接該進料管的進料口。
3、 如權利要求2所述的中藥提取液濃縮膜設備，其特徵在於，該回流管路的 另一端連接該料罐。
4、 如權利要求1所述的中藥提取液濃縮膜設備，其特徵在於，該進料管和該 增壓泵之間還包括輸料泵。
5、 如權利要求2、 3或4所述的中藥提取液濃縮膜設備，其特徵在於，該增 壓泵與管式膜組之間設有檢測管內液體壓力的在線壓力傳感器。
6、 如權利要求5所述的中藥提取液濃縮膜設備，其特徵在於，該增壓泵由電 機驅動，該增壓泵的電機配備變頻控制系統，該變頻控制系統與該在線壓力傳感 器均連接到PLC控制系統。
7、 如權利要求5所述的中藥提取液濃縮膜設備，其特徵在於，該管式膜芯是 有機薄層複合膜材料製成的高溫管式半透膜。
8、 如權利要求7所述的中藥提取液濃縮膜設備，其特徵在於，該管式膜芯耐 受溫度為5-70攝氏度，最高操作壓力為6Mpa。
9、 如權利要求7所述的中藥提取液濃縮膜設備，其特徵在於，該外管採用不 鏽鋼316材質製成。
10、 如權利要求9所述的中藥提取液濃縮膜設備，其特徵在於，該管式膜芯 和回流管路之間設有高壓壓力調節閥，該外管和排放管路之間也設有高壓壓力調 節閥。
全文摘要
一種中藥提取液濃縮膜設備，包括進料管，該進料管一端為進料口，另一端連接增壓泵，該增壓泵通過管路連接管式膜組，該管式膜組包括外管和套設於外管內部的管式膜芯，該管式膜芯連接回流管路的一端，該外管連接排放管路。本發明可以普遍應用於經過簡單的10um過濾器後的中藥提取液，控制在70攝氏度下面進行濃縮。本發明的設備成本低，濃縮能力和效率高，衝洗簡易且耐高溫。
文檔編號B01D63/06GK101653698SQ20091017682
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月21日 優先權日2009年9月21日
發明者何祥信, 唐旭東, 林楚潮, 汪彩明, 程之永, 吉 羅, 鍾美好 申請人:佛山德眾藥業有限公司;三達膜科技(廈門)有限公司