年处理100t中药车间设计说明.doc

. .科技师大学药学院课程设计说明书专 业： 制药工程 班 级： 制药工程1班 姓 名： 德志 学 号： 20113428 指导教师： 程丹 设计时间：2014年9月1日—— 9月26日- 31 - / 34目 录一． 设计任务书1二． 工艺概述22.1前言22.2工艺简介2 2.2.1中药的前处理工艺22.2.2中药提取工艺的选择32.3工艺流程3 2.3.1中药的提取流程框图32.3.2工艺流程说明42.4生产制度4三．物料衡算53.1前处理车间的物料衡算53.2提取车间的物料衡算53.2.1提取工段的物料衡算63.2.2中药浓缩工段物料衡算63.2.3醇沉一步的物料衡算73.2.4喷雾干燥步的物料衡算73.3物料衡算总结8四． 能量衡算94.1中药提取工段能量衡算94.1.1的计算104.1.2提取加热蒸汽用量的计算114.1.3提取冷凝水用量的计算114.2中药浓缩工段能量衡算114.2.1进料比的计算124.2.2浓缩加热蒸汽用量的计算134.2.3浓缩冷凝水用量的计算144.3回收乙醇的热量衡算144.4能量衡算总结15五． 主要设备选型与说明175.1主要生产设备与型号175.2主要设备一览表205.3辅助设备说明21六． 三废处理226.1废水的处理226.2废气的处理226.3废渣的处理和利用22七． 车间平面布置和管道设计说明247.1车间组成247.2中药提取车间的布置247.3设备与管道的布置25八． 附图26九． 参考资料27十． 设计感想28十一． 设计说明书评定29十二． 答辩过程评定29一.设计任务书设计题目：年处理100吨中药材提取生产车间设计设计容和要求：1.确定工艺流程与洁净区域划分；2.物料衡算与设备选型；3.绘制生产工艺流程图；4.按GMP规要求设计车间的工艺平面布置图；5.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、工艺流程与净化区域划分说明、物料衡算、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；2.工艺流程图一；3.工艺平面布置图一套（1:100）二． 工艺概述2.1前言 国药品的现实消费市场是城市居民，农村是巨大的潜在市场，医药市场容量还将进一步扩大中药包括中成药、中药材、中药饮片，其中中成药是最重要的组成部分据《2013-2017年中国中药行业深度调研与投资战略规划分析报告》数据统计，我国有80%以上的城市居民自行购买过中成药巨大的需求为国中药行业的进一步发展提供了巨大的空间 各省市医药、中药、生物医药“十二五”规划显示，大部分省市预计其中药产业增长率在20%-25%之间，部分省市预计在30%以上，少部分省市低于15%在几大中药重点省市的规划预测中，中药行业的增长率均在20%以上，其中省年均增长率或达30%以上，、分别在25%、23%左右预测，“十二五”期间中药工业将保持年均12%以上速度的增长，到2015年总产值超过5590亿，但综合各省市的具体规划，预计我国中药行业整体增速高于中医药事业展“十二五”规划的预测，年增长率或可达20%以上，到2015年中药行业工业总产值或将达到7000亿左右。

2.2工艺简介 本次设计为年处理100吨中药材，工艺流程大致分为前处理，水煎煮提取，蒸发水浓缩，浓缩液加乙醇醇沉，再次浓缩回收乙醇，浸膏喷雾干燥，所得粉末进行简单包装等2.2.1中药的前处理工艺1.中药的挑选：a.非药用部分的去除；b.杂质的去除2.清洗：除去黏附在药材表面的杂质3.烘干：中药在60℃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的条件，且增加了药材的韧性这给药材的质量保证与粉碎带来了不利，所以需要粉碎的药物必须先进行干燥4.粉碎与过筛：中药粉碎后过24目筛，目的是：a.增加药物的表面积，促进药物的溶解与吸收，提高生物利用度；b．便于调剂与服用；c．加速药材中有效成分的浸出或溶出；d.为制备多种剂型奠定基础2.2.2中药提取工艺的选择中药材的传统提取方法包括水煎煮法、浸渍法、渗漉法、改良明胶法、回流法、溶剂提取法、水蒸气蒸馏法和升华法等其中水煎煮法是最常用的方法因此本设计采取水煎煮法作为本次中药提取法2.3工艺流程 2.3.1中药的提取流程框图空气自来水原药材前处理水提双效浓缩药渣醇沉回收乙醇 D级喷雾干燥待用纸盒塑料袋粉末图2-12.3.2工艺流程说明.前处理工艺包括中药材挑选，洗药，切制，炮制，烘干，粉碎等工艺，目的是为了使中药材中的杂质变少，方便后处理；.提取工艺为水提煎煮法，并运用的是单级提取工艺，提取后去药渣；.提取液采用双效浓缩；.采用醇沉方法，去除浓缩液中的杂质沉淀；.回收乙醇工艺过程注意防爆；.喷雾干燥采用连续式与并流式干燥，注意粉尘问题；.收粉过程需在D级洁净区进行，采用塑料袋简易包，纸盒简易外包。

2.4生产制度 操作时间和批次确定生产制度： 提取车间：年工作日250天，一天一班制，每班8小时 提取阶段：间歇式生产，一天一批，每批6小时，其余2小时为前处理阶段，工人清洗机器阶段时间等三．物料衡算3.1前处理车间的物料衡算 前处理车间，我们经过了中药材的挑选，清洗，烘干，粉碎和过筛，中药每天需要前处理的量为： 采购原材料时，挑选的杂物少，损耗少，忽略不计 粉碎是中药前处理的损耗来源，设定损耗按原材料的，则每天需要前处理所得的量：3.2提取车间的物料衡算水提浓缩醇沉粉末.药材：水浓缩后含水量达乙醇：浓缩液（体积比）.水提过程提取率为浓缩液密度为混合后药液密度.水溶性的物质占整个药有效成份损失率为原醇密度物比例为有效成份损失率为 回收喷雾干燥浸膏.回收乙醇（）干燥损失率.浸膏密度中药有效成分为20%，日投料400kg/批图3-13.2.1提取工段的物料衡算 采用水提醇沉法的工艺流程，中药材年处理量为100吨，年工作日为250天，每天生产一批，每批生产6小时 则每天处理量： 前处理所得量为396.8kg/批，损失忽略不计，按照400kg/批计算： 以每批物料为基准进行工艺计算，设放出药渣为，忽略提取工段过程中的物料损失，则： 每批处理量： 每批所加水的量： 每批所得提取液的量： 则根据质量守恒定律得： (3-1) 假设提取罐中液体沸腾蒸发回流的量为总加水量的，则提取罐中液体回流量：3.2.2中药浓缩工段物料衡算 设提取液过程的损失率为，则所得提取液的重量： ，浓缩后的药液重量计算：设中药有效成分为，浓缩后含水量为，损失率为，则：密度为: 因此蒸发水的重量： 。

3.2.3醇沉一步的物料衡算蒸出水后的浓缩液密度：，体积： 设加入原醇的体积：浓缩液=2:1 则加入原醇（）的体积： 因为醇沉过程含有少量沉淀，故设损失率为5%，所以原醇和浓缩液混合后的重量： 设混合后的密度： ，则混合后的体积： 接下来回收乙醇，最终需要得到中药浸膏，回收乙醇的浓度预计达到80%，中药浸膏的密度一般要求达到以上，则根据质量守恒定律： （3-2） （3-3） 由上述二个公式得： 代入得：3.2.4喷雾干燥步的物料衡算综上所述，每批所得浸膏为：查阅相关文献得知中药浸膏经过干燥成粉末状产品的损失率为，因此每批所得的粉末产品：设定塑料袋包装，每袋装16.6kg粉末，每天装10包3.3物料衡算总结 以每批为基准：表3-1工段涉与衡算提取投料kg400提取液kg3720加水kg4000药渣kg280浓缩浓缩液kg108.5密度1.22蒸发水kg3425.5醇沉90%原醇0.176密度0.80780%乙醇0.88密度0.8345浸膏kg175密度1.25四．能量衡算4.1中药提取工段热量衡算 根据能量守恒： （4-1）：物料带入设备的能量kJ：加热剂或冷却剂传给设备所处理的物料的热量kJ：过程热效应kJ：物料离开设备所带走的热量kJ：加热或冷却设备所消耗的热量kJ：设备环境散失的热量kJ中药的提取工段过程中，需要计算出加热水蒸气的用量 ，以与药液沸腾蒸发回流所需冷凝水的量 。

因为中药提取过程中无化学反应，仅发生物理变化，故 水提.加热蒸汽用量:.回流冷凝水的量：.：：.95℃下水蒸气汽化潜热: 因为整个工艺均有能量损失，约为，因此为保证能量补给足够，均放大计算4.1.1的计算 设基准温度，物料进料温度，出料温度查资料得之间的平均温度下的定压比热容： 中药的比热容 水的比热容 按公式（4-2）计算: (4-2) 查资料得之间平均温度下的定压比热容：由于提取液浓度很稀接近于水，则比热容近似为水的比热容：，，95℃下的水蒸气的汽化潜热：则按公式（4-3）计算Q4: （4-3） 根据经验，中药提取工艺计算（）一般为（）的，即： （4-4） 由公式（4-1）得：4.1.2提取加热蒸汽用量的计算提取加热用蒸汽在，汽化潜热，按公式（4-5）计算加热蒸汽用量： (4-5)4.1.3提取冷凝水用量的计算冷凝水进口温度，出口温度，则：平均温度下的定压比热容为：，则提取罐中的药液沸腾蒸发回流所产生的热量等于冷凝水吸收的热量： （4-6）由（4-6）得：4.2中药浓缩工段能量衡算蒸发浓缩的依据是利用溶剂具有挥发性而溶质不挥发的特性使两者实现分离。

浓缩.加热蒸汽用量：.回流冷凝水用量：.：：.75℃下水蒸气汽化潜热：4.2.1进料比的计算以一批为基准，忽略操作过程物料损失，物。