常州市范群干燥設備有限公司是集干燥設備設計、制造、研發(fā)為一體的綜合性高新技術(shù)企業(yè),公司成立于一九九一年,屬民營(yíng)股份制企業(yè),是江蘇省化工、制藥、催化劑、軍工機械重點(diǎn)骨干企業(yè),是SCR催化劑行業(yè)干燥、焙燒、涂覆設備龍頭企業(yè),是全國最大的干燥設備制造企業(yè)之一。
公司位于我國設備制造加工的核心地區常州市高新技術(shù)開(kāi)區,占地面積108畝,其中廠(chǎng)房面積32000余平方米,公司擁有大型激光切割機、大型水切割機、大型等離子切割機、大型自動(dòng)電焊機、無(wú)損檢測、質(zhì)譜儀、刨床、折彎機、剪板機等高端制造加工或檢驗裝備。公司現有員工300多名,其中150余人擁有大專(zhuān)以上文憑,30多人擁有高級職稱(chēng)。公司2011年實(shí)現銷(xiāo)售額1.6億元,2012年實(shí)現銷(xiāo)售額1.8億元,2013年實(shí)現銷(xiāo)售額2.2億元,2014年實(shí)現銷(xiāo)售額2.05億元。公司下設省級江蘇省干燥技術(shù)研究中心,常州市干燥工程技術(shù)研究中心,擁有先進(jìn)的試驗裝備,可供客戶(hù)試驗,并擁有一流設計、研發(fā)人員,隨時(shí)為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)。此外公司還擁有完整的營(yíng)銷(xiāo)隊伍和售后服務(wù)體系,使公司在不斷壯大過(guò)程中贏(yíng)得了良好的聲譽(yù)。
熱風(fēng)循環(huán)烘箱設備
目前還有許多制藥企業(yè),使用的都是蒸汽式熱風(fēng)循環(huán)烘箱和遠紅外線(xiàn)熱風(fēng)循環(huán)烘箱。因能耗大,效率低,對工作環(huán)境影響大(溫濕度和粉塵),近幾年逐漸被微波熱風(fēng)循環(huán)烘箱滅菌機所取代。微波熱風(fēng)循環(huán)烘箱滅菌機,以能耗低、效率高、對環(huán)境影響小等特點(diǎn),被越來(lái)越多的企業(yè)所采用。微波滅菌熱風(fēng)循環(huán)烘箱機在前處理階段、主要有3項功能:熱風(fēng)循環(huán)烘箱、滅菌、破壁?! ∥⒉訜岬脑恚阂皇峭ㄟ^(guò)“介電損耗”(介電加熱)。具有永久偶極的分子在2 450 MHz的電磁場(chǎng)中所能產(chǎn)生的共振頻率極高,使分子超高速旋轉,動(dòng)能迅速增加,從而導致溫度升高;二是通過(guò)離子傳導。離子化的物質(zhì)在超高頻電磁場(chǎng)中以超高速運動(dòng),因摩擦而產(chǎn)生熱效應。極性分子(主要是水分子)加熱汽化后被設備上的軸流風(fēng)機抽走。
微波滅菌的原理:微波殺菌是微波的熱效應和生物效應共同作用的結果。微波對細菌熱風(fēng)循環(huán)烘箱的熱效應是使蛋白質(zhì)變性,使細菌失去營(yíng)養、繁殖和生存的條件而死亡;生物效應是微波電場(chǎng)改變細胞膜斷面的電位分布,影響細胞周?chē)娮雍碗x子濃度,從而改變細胞膜的通透性能,細菌因此營(yíng)養不良,不能正常新陳代謝,細菌結構功能紊亂,生長(cháng)發(fā)育受到抑制而死亡。此外,決定細菌正常生長(cháng)和穩定遺傳繁殖的核酸(RNA)和脫氧核糖酸(DNA),是由若干氫鍵緊密連接而成的卷曲形大分子。足夠強的微波場(chǎng)可以導致氫鍵松弛、斷裂和重組,從而誘發(fā)遺傳基因突變,或染色體畸變,甚至斷裂。微波滅菌熱風(fēng)循環(huán)烘箱機就是利用微波的上述功能達到滅菌的目的。根據微波滅菌的原理,對滅菌后的物料進(jìn)行菌檢時(shí)要注意時(shí)間熱風(fēng)循環(huán)烘箱,間隔時(shí)間過(guò)短會(huì )使受損的細菌細胞得到修復,使檢驗結果失真。
微波植物細胞破壁的原理:植物堅硬的細胞壁保護著(zhù)原生質(zhì)體,并且維持著(zhù)細胞的一定形狀,其主要成分是纖維素,細胞壁是植物細胞獨有的。植物細胞還含有質(zhì)體,是植物細胞生產(chǎn)和儲存營(yíng)養物質(zhì)的場(chǎng)所。大多數植物細胞都含有一個(gè)或幾個(gè)液泡,液泡中充滿(mǎn)了液體。植物細胞內有極性的水分子是微波能作用的介質(zhì)。中藥飲片經(jīng)過(guò)潤藥后,脫水的植物細胞吸水膨脹后,細胞內的水分子能最大限度地吸收微波能,水分子在微波能的作用下汽化使細胞破裂,為提取植物細胞內的有效成分創(chuàng )造了條件。破壁的目的就是獲取植物細胞內的有效成分,藥材是否需要進(jìn)行破壁要根據提取的目標確定。
微波熱風(fēng)循環(huán)烘箱滅菌機使用時(shí)要注意:
(1)不得空載運行,否則會(huì )燒毀設備甚至爆炸;
(2)微波源要有時(shí)段記錄,磁控管壽命一般在4 000 h左右,超時(shí)使用微波能會(huì )衰減;
(3)物料水分低于14%會(huì )影響滅菌效果;提取浸膏含水量高于40%時(shí),要用微波真空熱風(fēng)循環(huán)烘箱機進(jìn)行熱風(fēng)循環(huán)烘箱,用隧道式微波熱風(fēng)循環(huán)烘箱機易造成設備的損壞;
(4)微波對水的穿透厚度約在2~3 cm,熱風(fēng)循環(huán)烘箱作業(yè)時(shí)要注意物料厚度;
(5)熱風(fēng)循環(huán)烘箱物料時(shí)溫度一般在80~90 ℃,溫度越高,吸收性越好,易造成物料過(guò)干甚至碳化;
(6)藥材必須潤透、否則微波不能破壁(可切開(kāi)檢驗)。進(jìn)行破壁時(shí),微波能要達到能使植物細胞內水分汽化的能量和時(shí)間;(7)熱風(fēng)循環(huán)烘箱原料中既有粉碎料又有提取物時(shí),可將提取濃縮后的藥液摻在粉碎料中,經(jīng)微波處理,熱風(fēng)循環(huán)烘箱滅菌可同時(shí)完成,既節約能源又節省時(shí)間;(8)用于前處理的微波設備盡量選用功率大一點(diǎn)的,可以保證質(zhì)量和產(chǎn)量。
粉碎設備
中小型制藥企業(yè)使用的粉碎機基本是以TF-400型柴田式粉碎機為主。其工作原理:在機器主軸上裝有打板、擋板、風(fēng)葉3部分,由電動(dòng)機帶動(dòng)旋轉。打板和嵌在外殼上的邊牙板、彎牙板構成粉碎室,物料通過(guò)加料口進(jìn)入到熱風(fēng)循環(huán)烘箱粉碎機中,通過(guò)其間的快速相對運動(dòng),形成對被粉碎物的多次打擊和互相撞擊,達到粉碎目的。粉碎后的物料在氣流的作用下被吹到旋風(fēng)分離器進(jìn)行風(fēng)選,再經(jīng)過(guò)篩,將粗粉和細粉分開(kāi),細粉被風(fēng)熱風(fēng)循環(huán)烘箱送到集粉裝置內收粉,粗粉被送回到粉碎室內重新粉碎。在生產(chǎn)使用中,部分使用者感到實(shí)際產(chǎn)量與制造商提供的參數相差甚遠。除加工品種、粉碎細度(篩網(wǎng)目數)不同外,一個(gè)重要原因是循環(huán)水和負壓倉的使用不正確。循環(huán)水溫度過(guò)高或不用循環(huán)水,粉碎室內溫度高,藥材纖維發(fā)軟不易粉碎。另外,集熱風(fēng)循環(huán)烘箱粉裝置一定要放在負壓倉內,粉碎后的細料在氣流的作用下才可順利地進(jìn)入集粉裝置。一般可采用單機除塵的方式使集粉間形成負壓,排風(fēng)、降溫、除塵一同解決,產(chǎn)量也會(huì )大大提高。另外粉碎前對需粉碎的物料進(jìn)行粗打和混料,也是提高產(chǎn)量和粉碎效果的好辦法。
提取濃縮設備
熱回流提取機組
中藥提取設備多種多樣,各有千秋。各企業(yè)因生產(chǎn)工藝不同,設備的組合方式也不同。熱回流提取機組是近幾年普及的比較快的提取設備。
熱回流提取機組的特點(diǎn):
(1)綜合了現有提取設備的回流提取、熱風(fēng)循環(huán)烘箱滲漉提取和索氏抽提三原理,結合了外熱循環(huán)濃縮技術(shù),將提取、濃縮兩道工序集中到一臺設備上同時(shí)進(jìn)行;
(2)濃縮產(chǎn)生的二次蒸汽不斷被送入提取罐內作為提取的新熱源,維持提取罐內的提取溫度;
(3)提取罐內大量的蒸汽進(jìn)入回流器冷凝成熱冷凝液回落到提取罐內,作為新溶劑均勻地加到藥材面上,熱風(fēng)循環(huán)烘箱新溶劑從上至下通過(guò)藥材層,溶解藥材中的可溶物質(zhì)到提取罐底部,消除藥材冷堆,提取充分。提取液進(jìn)入濃縮罐,不斷地降低提取罐中藥液的濃度差,最大限度地提高有效成分的收率;因溶媒使用量少,需濃縮的藥液少,提取濃縮工藝過(guò)程時(shí)間短,節約能源。
熱回流機組的使用注意點(diǎn):
(1)要通過(guò)驗證確定每罐的藥材投放量,熱回流提取原理決定了投料量要比多功能提取罐的投料量大。
(2)根據藥液濃度確定開(kāi)始回流的時(shí)間?;亓鲿r(shí)間過(guò)早,提熱風(fēng)循環(huán)烘箱取液濃度低會(huì )延長(cháng)有效提取時(shí)間,回流時(shí)間過(guò)晚,提取液濃度飽和不利于有效成分的提取,還浪費能源。應該在提取(沸騰)1 h后,將部分藥液放入濃縮罐,開(kāi)始回流并計時(shí)。注意,提取罐內沸騰時(shí)要排除罐內的空氣,否則罐內會(huì )產(chǎn)壓。
(3)要對回流液的溫度進(jìn)熱風(fēng)循環(huán)烘箱行控制,不要過(guò)低。同時(shí)要控制好提取罐內的溫度,盡量保持恒溫。冷提(90 ℃以下)雜質(zhì)少、澄明度好,熱提效率高、澄明度差。沸騰的目的是增強溶液的擴散和滲透作用,沸騰雖可以在短時(shí)間內縮小溶液的濃度差,但會(huì )使許多大分子雜質(zhì)溶出?;亓鞯闹饕康木褪窃诤线m的溫度下,以滲漉的形式,動(dòng)態(tài)地降低提熱風(fēng)循環(huán)烘箱取罐內溶液的濃度差,在滲透壓的作用下,使細胞內濃溶液不斷向外擴張,細胞外的溶劑不斷進(jìn)入細胞內。(4穿流式烘箱)確定提取時(shí)間。過(guò)分提取會(huì )增加提取液中的雜質(zhì)給后期分離增加困難,時(shí)間過(guò)短則提取不完全,浪費原料(需在提取過(guò)程中檢驗溶液濃度)。
有的企業(yè)將熱回流提取機組當多功能提取罐用,這是非常錯誤的。因為熱回流機組的提取罐一般采用倒錐型設計,除渣方便,但底部沒(méi)有加熱。按多功能提取罐的工藝操作,藥材會(huì )在提取罐的底部形成冷堆,減少有效成分的提取量,造成藥材的浪費。
濃縮設備
1 雙效濃縮器
雙效濃縮器工作時(shí),一次蒸汽濃縮所產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行下一步濃縮,濃縮的藥液串聯(lián)進(jìn)入一效濃縮,多效則依此類(lèi)推,其根本目的是節約能源。例如,一效濃縮一噸蒸發(fā)量需要1.2 t蒸汽,兩效濃縮則只需要0.57 t蒸汽,三熱風(fēng)循環(huán)烘箱效只需要0.43 t蒸汽。即一次濃縮產(chǎn)生的蒸汽作為二次濃縮的熱源,實(shí)現節能。如在真空的條件下進(jìn)行低溫連續濃縮,更適用于熱敏性物料。
雙效濃縮器的使用注意點(diǎn):
(1)為了加快濃縮速度,可采用真空減壓濃縮,其真空度的高低要根據物料性質(zhì)和生產(chǎn)工藝的不同確定;
(2)回收有機溶劑時(shí)真空度不要過(guò)大,以減少有機溶劑的損耗;
(3)設備用作濃縮工藝時(shí),第一冷凝器不要通入冷凝對開(kāi)門(mén)干燥滅菌烘箱水,否則會(huì )產(chǎn)生內回流,減慢濃縮速度,在回收乙醇時(shí),第一冷凝器要通入冷凝水使其產(chǎn)生冷凝作用,以利于乙醇的回收;
(4)出料時(shí)必須使設備恢復常壓。
2.2.2 單效濃縮器(乙醇回收器)
單效濃縮器的乙醇回收能力大,熱風(fēng)循環(huán)烘箱有時(shí)也稱(chēng)之為乙醇回收器,但節能效果不如雙效和三效濃縮器。設備采用外加熱自然循環(huán)與真空負壓蒸發(fā)相結合的方式,蒸發(fā)速度快,濃縮比可達
1.3;清洗方便(打開(kāi)加熱器的上蓋即可進(jìn)行清洗),操作簡(jiǎn)單,占地面積小。
單效濃縮器的能源消耗主要有2個(gè)方面:
(1)在加熱器內用于加熱稀溶液使溶液中溶媒蒸發(fā)所消耗的工業(yè)蒸氣;
(2)已經(jīng)汽化的溶媒蒸氣再冷凝成溶媒液體時(shí),在冷凝器中所需要的冷卻水。前者需要供給熱量,而后者需要帶走熱量。被加熱的溶液所產(chǎn)生的溶媒蒸氣含有大量的熱能,在這里不但沒(méi)有得到利用,相反還要消耗大量的冷卻水來(lái)冷卻它(有時(shí)為保證冷卻效果還要開(kāi)啟制冷設備)。產(chǎn)量越大,需蒸發(fā)量越大,所需的熱風(fēng)循環(huán)烘箱加熱蒸氣就越多,同時(shí)所消耗的冷卻水也越多。這就是單效濃縮器能耗大的原因。
單效濃縮器在使用時(shí)要注意:
(1)回收乙醇時(shí)蒸發(fā)器內溫度要控制在80 ℃左右。
(2)真空度不要太大,真空度過(guò)大會(huì )將乙醇吸走,造成回收率低;真空度過(guò)大還會(huì )引起藥液過(guò)度沸騰,損失藥液。
(3)冷卻循環(huán)水溫度要低于40 ℃,溫度越低冷凝效果越好。正常情況下,單效濃縮器乙醇回收濃度可達85%左右,再用精餾塔精制可達90%~92%。
結語(yǔ)
總之,在中藥制藥企業(yè),前處理提取工序非常重要??茖W(xué)的生產(chǎn)工藝、適宜的生產(chǎn)設備、
嚴謹的操作程序以及配合有經(jīng)驗的操作人員,這些都是中藥生產(chǎn)不可缺少的。
回轉圓筒干燥機
已用于硫酸鐵、硝酸鐵、尿素、焦亞硫酸鈉、鈣鎂磷肥、輕質(zhì)碳酸鈣、磷礦、硫精礦、石棉礦等物料的干燥。
滾筒干燥機
已用于硫化藍、硫化元、淀粉、輕質(zhì)碳酸鈣、苯甲酸鈉、三鹽基硫酸鋁、葡萄糖、草酸、酵母、煤粉、味精、硝酸鈉、立德粉、增白劑、直接元青、重堿、拉開(kāi)粉、電玉粉、碳酸氫鈉、鹽基鋅、硫酸鉻、骨膠、活性炭等物料的干燥。
廂式干燥機
常壓廂式干燥機已用于紙張、皮革、棉紗、人造絲束、羊毛、染料、顏料、鹽類(lèi)、催化劑半成品、催化劑、陶瓷、耐火磚、木材等物料的干燥。
真空廂式干燥機已用于電玉粉、香葵醛香料、人造纖維、皂基、糖、味精、催化劑、丁苯橡膠等物料的干燥。
真空耙式干燥機
已應用于還原染料中間體、蕙醒磺酸、還原橄欖綠R、卡普龍聚合體、二氨基蔥醒、水楊酸中間體等物料的干燥。
豎式(移動(dòng)床)干燥機
已用于礦石、煤、滌綸切片、合成樹(shù)脂、谷物等物料的干燥。
紅外線(xiàn)干燥機
已用于食品、木材、皮革、紙張、漿紗、各種油漆涂料層等物的干燥。
高頻干燥機
已用于煙葉捆、玻璃鋼、皮革、布匹、陶瓷坯、木材等物料的干燥。
組合干燥機
已用于木材、谷物、紙張、炭墨、硫酸鋇、活性白土、催化劑、聚氯乙烯樹(shù)脂、聚丙烯樹(shù)脂、滌綸切片、二甲醋、對苯二甲酸、大紅粉、直接紅槳等物料的干燥。
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