年处理500吨槐花米的中药提取车间工艺设计.docx
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年处理500吨槐花米的中药提取车间工艺设计
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年处理500吨槐花米的中药提取车间工艺设计
地点:
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说明:
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制药工程课程设计
设计题目:
年处理500吨槐花米的中药提取车间工艺设计
专业班级:
制药工程09-1班
指导教师:
$$$$$$$$$$###
姓名:
@#****
设计组员:
***************
***************
***************
李*************
设计时间:
2012.06.25-2012.07.13
TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc19517制药工程专业课程设计任务书(第七组)PAGEREF_Toc195174
HYPERLINK\l_Toc403设计题目一:
年处理500吨槐花米的中药提取车间工艺设计PAGEREF_Toc4034
HYPERLINK\l_Toc4529设计内容和要求:
PAGEREF_Toc45294
HYPERLINK\l_Toc4651设计成果:
PAGEREF_Toc46514
HYPERLINK\l_Toc314071工艺概述PAGEREF_Toc314075
HYPERLINK\l_Toc199611.1前言PAGEREF_Toc199615
HYPERLINK\l_Toc34621.2工艺简述PAGEREF_Toc34626
HYPERLINK\l_Toc171051.2.1槐花米的前处理工艺PAGEREF_Toc171056
HYPERLINK\l_Toc98691.2.2槐花米的提取工艺的选择PAGEREF_Toc98696
HYPERLINK\l_Toc46601.3工艺流程PAGEREF_Toc46609
HYPERLINK\l_Toc260161.3.1槐花米的提取的流程框图:
PAGEREF_Toc260169
HYPERLINK\l_Toc223731.3.2工艺流程说明PAGEREF_Toc223739
HYPERLINK\l_Toc287771.4设计思想:
PAGEREF_Toc2877710
HYPERLINK\l_Toc7892操作时间和批次的确定生产制度PAGEREF_Toc78912
HYPERLINK\l_Toc30679生产制度PAGEREF_Toc3067912
HYPERLINK\l_Toc3683物料衡算PAGEREF_Toc36813
HYPERLINK\l_Toc88253.1前处理车间物料衡算PAGEREF_Toc882513
HYPERLINK\l_Toc260023.2提取车间物料衡算PAGEREF_Toc2600213
HYPERLINK\l_Toc190993.2.1芦丁粗提取的物料衡算PAGEREF_Toc1909913
HYPERLINK\l_Toc280803.2.2芦丁精制的物料衡算PAGEREF_Toc2808015
HYPERLINK\l_Toc139064能量衡算PAGEREF_Toc1390617
HYPERLINK\l_Toc34474.1碱溶罐能量衡算PAGEREF_Toc344717
HYPERLINK\l_Toc247944.2酸沉罐能量衡算PAGEREF_Toc2479419
HYPERLINK\l_Toc226365主要设备选型及说明PAGEREF_Toc2263620
HYPERLINK\l_Toc266125.1前处理车间设备选型PAGEREF_Toc2661220
HYPERLINK\l_Toc134005.1.1挑选设备PAGEREF_Toc1340020
HYPERLINK\l_Toc13165.1.2清洗设备PAGEREF_Toc131620
HYPERLINK\l_Toc153645.1.3干燥设备PAGEREF_Toc1536421
HYPERLINK\l_Toc312395.1.4粉碎筛分设备PAGEREF_Toc3123922
HYPERLINK\l_Toc155625.2中药提取车间设备选型PAGEREF_Toc1556224
HYPERLINK\l_Toc204945.2.1碱溶罐PAGEREF_Toc2049424
HYPERLINK\l_Toc199165.2.2过滤设备PAGEREF_Toc1991626
HYPERLINK\l_Toc39405.2.2.1碱溶后过滤设备PAGEREF_Toc394026
HYPERLINK\l_Toc137795.2.2.2酸沉后过滤设备PAGEREF_Toc1377927
HYPERLINK\l_Toc281165.2.3酸沉罐PAGEREF_Toc2811628
HYPERLINK\l_Toc156425.2.4聚酰胺树脂PAGEREF_Toc1564229
HYPERLINK\l_Toc158315.2.4.1聚酰胺树脂简介PAGEREF_Toc1583129
HYPERLINK\l_Toc129585.2.4.2层析机理PAGEREF_Toc1295830
HYPERLINK\l_Toc264345.2.4.3洗脱机理PAGEREF_Toc2643430
HYPERLINK\l_Toc267825.2.4.4聚酰胺树脂参数PAGEREF_Toc2678230
HYPERLINK\l_Toc159075.2.4.5树脂使用方法PAGEREF_Toc1590731
HYPERLINK\l_Toc190595.2.5球形浓缩罐PAGEREF_Toc1905932
HYPERLINK\l_Toc291405.2.5JH系列酒精回收塔PAGEREF_Toc2914033
HYPERLINK\l_Toc322425.3泵PAGEREF_Toc3224234
HYPERLINK\l_Toc238795.3.1碱溶泵(CPN型无堵塞碱泵)PAGEREF_Toc2387934
HYPERLINK\l_Toc217355.3.2酸沉泵(FB型耐腐蚀泵)PAGEREF_Toc2173535
HYPERLINK\l_Toc28445.3.3CD-300高品质真空泵PAGEREF_Toc284436
HYPERLINK\l_Toc141945.4储罐PAGEREF_Toc1419436
HYPERLINK\l_Toc48645.5工艺主要设备一览表PAGEREF_Toc486437
HYPERLINK\l_Toc139046主要管材及管径的选择PAGEREF_Toc1390439
HYPERLINK\l_Toc254446.1管材的选择PAGEREF_Toc2544439
HYPERLINK\l_Toc113426.2主要管径的计算PAGEREF_Toc1134239
HYPERLINK\l_Toc249756.2.1蒸汽出口管径的计算PAGEREF_Toc2497539
HYPERLINK\l_Toc206046.2.2提取罐夹套进蒸汽管径的计算PAGEREF_Toc2060439
HYPERLINK\l_Toc234456.2.3提取罐夹套出蒸汽管径的计算PAGEREF_Toc2344540
HYPERLINK\l_Toc263346.2.4饱和石灰水进料总管PAGEREF_Toc2633440
HYPERLINK\l_Toc252766.2.5水输入总管PAGEREF_Toc2527640
HYPERLINK\l_Toc275556.2.6碱溶罐进出料口管径PAGEREF_Toc2755540
HYPERLINK\l_Toc67436.2.7盐酸进料口管径PAGEREF_Toc674340
HYPERLINK\l_Toc136216.2.8酸沉罐进料口管径PAGEREF_Toc1362141
HYPERLINK\l_Toc97557芦丁纯度检验PAGEREF_Toc975542
HYPERLINK\l_Toc111617.1方法:
PAGEREF_Toc1116142
HYPERLINK\l_Toc318667.2仪器与试剂:
PAGEREF_Toc3186642
HYPERLINK\l_Toc266167.3操作步骤:
PAGEREF_Toc2661642
HYPERLINK\l_Toc175508三废处理PAGEREF_Toc1755044
HYPERLINK\l_Toc259288.1废水的处理PAGEREF_Toc2592844
HYPERLINK\l_Toc257498.1.1基本流程简介PAGEREF_Toc2574944
HYPERLINK\l_Toc295538.1.2具体流程PAGEREF_Toc2955345
HYPERLINK\l_Toc197238.2废渣的处理PAGEREF_Toc1972346
HYPERLINK\l_Toc267188.2.1药渣的处理PAGEREF_Toc2671846
HYPERLINK\l_Toc117568.2.2药渣生物发酵工艺PAGEREF_Toc1175647
HYPERLINK\l_Toc99518.2.3焚烧PAGEREF_Toc995147
HYPERLINK\l_Toc283208.3废气的处理PAGEREF_Toc2832047
HYPERLINK\l_Toc44199投资估算与经济效益分析PAGEREF_Toc441948
HYPERLINK\l_Toc180719.1投资估算PAGEREF_Toc1807148
HYPERLINK\l_Toc281769.1.1工程费用PAGEREF_Toc2817648
HYPERLINK\l_Toc9489.1.2专项费用PAGEREF_Toc94848
HYPERLINK\l_Toc141589.1.3预备费用PAGEREF_Toc1415849
HYPERLINK\l_Toc135379.1.4其他费用PAGEREF_Toc1353749
HYPERLINK\l_Toc207869.2经济效益分析PAGEREF_Toc2078649
HYPERLINK\l_Toc252319.2.1总成本和其他各项成本的计算PAGEREF_Toc2523149
HYPERLINK\l_Toc192569.2.2利润PAGEREF_Toc1925649
HYPERLINK\l_Toc30559.3年处理500吨槐花米的中药提取车间工艺经济分析PAGEREF_Toc305550
HYPERLINK\l_Toc99599.3.1基础数据PAGEREF_Toc995950
HYPERLINK\l_Toc59179.3.1.1实施进度PAGEREF_Toc591751
HYPERLINK\l_Toc148019.3.1.2总投资估算及资金来源PAGEREF_Toc1480151
HYPERLINK\l_Toc50269.3.1.3.工资及福利费估算PAGEREF_Toc502652
HYPERLINK\l_Toc114159.3.2产品成本估算PAGEREF_Toc1141552
HYPERLINK\l_Toc271189.3.2.1成本估算PAGEREF_Toc2711852
HYPERLINK\l_Toc263539.3.2.2利润总额及分配PAGEREF_Toc2635352
HYPERLINK\l_Toc101739.3.2.3财务盈利能力分析PAGEREF_Toc1017353
HYPERLINK\l_Toc309869.3.2.4不确定性分析PAGEREF_Toc3098654
HYPERLINK\l_Toc226589.3.3综合效益分析PAGEREF_Toc2265854
HYPERLINK\l_Toc216829.3.3.1间接经济效益PAGEREF_Toc2168254
HYPERLINK\l_Toc46839.3.3.2社会效益及环境效益PAGEREF_Toc468354
HYPERLINK\l_Toc320549.3.4评价结论PAGEREF_Toc3205454
HYPERLINK\l_Toc2528410车间工艺平面布置说明PAGEREF_Toc2528456
HYPERLINK\l_Toc1916411车间技术要求PAGEREF_Toc1916458
HYPERLINK\l_Toc2591511.1前处理车间技术要求PAGEREF_Toc2591558
HYPERLINK\l_Toc187711.2提取车间技术要求PAGEREF_Toc187758
HYPERLINK\l_Toc2094812附图PAGEREF_Toc2094859
HYPERLINK\l_Toc476912.1工艺平面布置图(1:
100)PAGEREF_Toc476959
HYPERLINK\l_Toc596612.2提取罐安装图(1:
50)PAGEREF_Toc596659
HYPERLINK\l_Toc3180312.3工艺管道仪表流程图PAGEREF_Toc3180359
HYPERLINK\l_Toc2356113设计感想PAGEREF_Toc2356160
HYPERLINK\l_Toc679514万能粉碎机综述PAGEREF_Toc679561
HYPERLINK\l_Toc2667514.1工作原理PAGEREF_Toc2667561
HYPERLINK\l_Toc1507914.2结构PAGEREF_Toc1507961
HYPERLINK\l_Toc1899914.3国内外发展现状PAGEREF_Toc1899962
HYPERLINK\l_Toc581014.4展望PAGEREF_Toc581062
HYPERLINK\l_Toc20464参考文献PAGEREF_Toc2046464
制药工程专业课程设计任务书(第七组)
成员:
专业:
制药工程班级:
09-1班姓名:
设计题目一:
年处理500吨槐花米的中药提取车间工艺设计
设计内容和要求:
1.按制药工程专业实验所得工艺进行设计,考虑提取的前处理;
2.确定并绘制中药提取工艺管道流程及环境区域划分;
3.物料衡算、能量衡算和设备选型;结合工艺对选用的设备,如中药材粉碎设备、提取罐、冷却结晶釜、离心机或板框压滤机、真空(或冷却)干燥设备等进行工程分析,另外,每人详细阐述其中一类或一台设备的工作原理、结构组成及关于此设备国内外的现状、研究前沿。
4.年处理500吨槐花米的车间工艺平面布置(包括精烘包区域)和侧立面布置(给出标高);
5.紧扣GMP规范要求;
6.编写设计说明书。
设计成果:
1.设计说明书一份,包括工艺概述、物料衡算、能量衡算、工艺设备选型说明、工艺主要设备一览表、车间工艺平面布置说明、车间技术要求,以及安全、环保、技术经济分析;每位同学的设备详细综述。
2.工艺平面布置图一套(1:
100);
3.水提罐的安装图(向视图1:
50);
4.带控制点工艺管道流程图。
5.车间、工艺系统的三维设计与漫游展示。
1工艺概述
1.1前言
槐花米广义是为豆科植物槐的干燥花蕾及花。
中国各地区产,以黄土高原和华北平原为多。
夏季花未开放时采收其花蕾,称为“槐花米”;花蕾卵形或椭圆形,长2—6mm,直径约2mm。
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芦丁为浅黄色粉末或极细的针状结晶,含有3分子的结晶水,熔点为174~178℃,无水物188~190℃。
芦丁溶解度在冷水中1:
10000,沸水中1:
200,沸乙醇中1:
60,沸甲醇中1:
7,可溶于乙醇、吡啶、甲酰胺、甘油、丙酮、冰乙酸、乙酸乙酯中,不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚。
芦丁分子中具有较多酚羟基,显弱酸性,易溶于碱液中,酸化后又析出,因此可以用碱溶酸沉的方法提取芦丁。
芦丁分子中因含有邻HYPERLINK"javascript:
linkredwin('二酚羟基');"二酚羟基,性质不太稳定;暴露在空气中能缓缓氧化变为暗褐色,在碱性条件下更容易被氧化分解。
硼酸盐能与邻二酚羟基结合,达到保护的目的,故在碱性溶液中加热提取芦丁时,往往加入少量硼砂。
有7-OH、4′-OH,酸性强,可用于提取。
芦丁可溶于沸水(1:
200),微溶于冷水(1:
10000)此性质可用于提取与精制。
芦丁具有维生素P样作用。
能维持血管的正常通透性,减低血管的脆性,缩短流血时间,可作为高血压病的辅助治疗剂。
亦可用于防治因缺乏芦丁所致的其他出血症。
1.2工艺简述
1.2.1槐花米的前处理工艺
槐米的挑选:
非药用部分的去除;
杂质的去除;
清洗:
除去粘附在药材表面的杂质;
烘干:
槐米在60ºC条件下烘干。
药材经过挑选、水洗后,此时药材的含水量较高,为微生物的生长繁殖提供了有利条件,且增加了药材的韧性。
这给药物的质量保证及粉碎带来了不利,所以需要粉碎的药物必须先进行干燥;
粉碎过筛:
槐米粉碎后过24目筛。
目的是
增加药物的表面积,促进药物的溶解于吸收,提高生物利用度。
便于调剂与服用
加速药材中有效成分的浸出或溶出
为制备多种剂型奠定基础;
紫外线处理:
粉末状的槐米在紫外灯下照射24h(粉末不厚于5mm),灭活水解酶。
由于芦丁与芸香酶共存与槐米中芦丁在槐米晾晒、洗涤、粉碎、提取等过程中易受芸香酶催化而水解,本步骤主要是由于芦丁的邻二酚羟基在酸性或碱性条件下都不稳定,此法可使芸香酶灭活或者活性降低来防止芦丁母核被氧化;
1.2.2槐花米的提取工艺的选择
槐花米中芦丁的提取方法常用的可分为三种:
水提法、HYPERLINK"javascript:
linkredwin('碱提酸沉法');"碱提酸沉法、有机溶剂回流法。
查资料文献知,用15g槐花米作为原料,在实验室中的最佳操作条件下对比如下:
水提法:
芦丁的提取方法可采用沸水提取法,即取15g槐米粗粉加10倍热水煮沸20~30分钟,过滤,再加水煮1~2次,合并几次煮提液,冷却放置数小时后即可析出芦丁粗品,过滤,用水重结晶一次,可得水精制品芦丁,再用甲醇重结晶一次,可得纯度更高的芦丁。
碱提法:
HYPERLINK"javascript:
linkredwin('碱提酸沉法');"碱提酸沉法为常用的芦丁提取方法,可用于生产。
取15g槐花米于研钵中研成粉状物,置于250mL烧杯中,加入150mL饱和石灰水溶液,于石棉网上加热至沸,并不断搅拌,煮沸15min后,抽滤,滤渣再用100mL饱和石灰水溶液煮沸10min,抽滤。
合并两次滤液,然后用15%盐酸(约5mI)中和,调节pH为3~4。
放置1h~2h,使沉淀完全,抽滤,沉淀用水洗涤2次~3次,得芦丁粗品。
将粗品芦丁置于250mL的烧杯中,加水150mI。
于石棉网上加热至沸,不断搅拌并慢慢加入约50mI。
饱和石灰水溶液,调节溶液pH为8~9,待沉淀溶解后,趁热过滤。
滤液置于250mL的烧杯中,用15%盐酸调节溶液的pH值为4~5,静置30min,芦丁以浅黄色结晶析出。
抽滤,产品用水洗涤1次~2次,烘干后约重1.5g,熔点183C~190℃(不含结晶水)。
碱水提取是利用芦丁在碱水中成盐而增大溶解,能力、加酸酸化后可析出结晶的原理进行的。
需注意的是碱提时,碱性一定不可太强(pH8~9),如pH太高,则结构有可能降解,而使收率降低,甚至结构完全破坏。
另外,芦丁经碱提酸沉后制得的粗品,可配成乙醇溶液,用聚酰胺树脂进行吸附,然后再用高浓度乙醇洗脱,洗脱液经挥发后可得纯度较高的芦丁产品。
有机溶剂法:
将15g粉状槐花米与碳酸氢钠、酒精于回流装置中,加热至沸,待芦丁全溶后,取出过滤,进行蒸馏浓缩,至粘稠状时,加入蒸馏水及2%的活性炭,调节pH为7.5~8,加热煮沸20rain,趁热过滤,滤液调pH一7,自然冷却,结晶析出,烘干,称重得产品。
3种方法的收率比较:
酸度与产品质量的关系
综合考虑,用水提法虽然操作简单,但产率太低,不适合于工业化生产;有机溶剂乙醇回流法,产率较高,但用乙醇回流时需要五个多小时,时间长,工业化时单位时间生产批次少,经济效益不明显。
相对而言,考虑到生产成本与最终产品的纯度等因素,本设计中,对芦丁的粗提取采用碱提酸沉的方法,主要原
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