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年产5吨GBE提取工艺设计

2019-12-20陈宇

好日子(下旬) 2019年7期
关键词:工艺设计

陈宇

【摘 要】银杏:落叶乔木,裸子植物,二叉状脉序。银杏双黄酮能降低血清胆甾醇,对高血压患者有降压作用,可用于治疗冠心病、心绞痛和脑血管疾患等多种疾病。从银杏叶中提取的槲皮素、山奈黄素、异鼠李黄素的混合物,具有扩张血管及解除痉挛的作用,对冠心病、心绞痛等也有疗效。目前,国内外均已生产出多种银杏叶制剂,广泛用于心脑管疾病的治疗。近年来,超声波应用于银杏中黄酮的提取主要是利用其空化作用,将其应用于银杏黄酮提取纯化工艺中必将促进银杏叶开发生产的发展,具有廣阔的应用前景。

【关键词】GBE;工艺;设计

一、概述

(一)工艺流程图:

银杏叶→50%乙醇浸提液→蒸发乙醇→静置沉淀→过滤→过弱极性树脂→90%乙醇洗脱→GBE粗提物→萃取液A萃取→萃取液B萃取→蒸发乙醇→真空干燥→粉碎→GBE粉末

(二)工艺流程图说明

(1)浸提:于提取罐中加入50%乙醇溶液,再加入预处理好的银杏叶。把蒸汽加热至55℃,物料经过滤后进入外循环蒸发器中。

(2)蒸发浓缩;将浸提液于外循环蒸发器中蒸发浓缩。

(3)柱纯化:将降温后的物料通过过滤后贮于沉淀罐中,加入纯化水静置沉淀24h。取上清液过弱极性树脂AB8纯化柱,将银杏黄酮与萜内酯吸附在纯化柱上弃去流出液。

(4)GBE粗提物:将洗脱下来的物料放入真空浓缩罐内减压浓缩。物料干物率为30%-60%时停止浓缩,趁热将浓缩物料放入真空干燥箱内,粉碎过80目筛得GBE粗提物。

(5)萃取:将GBE粗提物置于萃取器内,加入萃取液A,搅拌1h,用真空抽滤过滤,取残渣加入萃取剂A,重复搅拌1次,从滤液中回收有机溶剂。再取残渣加入萃取液B,搅拌1h,用真空抽滤过滤。残渣加入同样的萃取液B,重复萃取1次。将滤液送入真空减压浓缩罐中。

(6)GBE产品:将滤液放入真空减压浓缩罐中进行浓缩,当物料干物率为30%-40%时停止浓缩,将物料放入真空干燥箱内干燥,粉碎并过80目得GBE产品。

二、物料衡算:生产过程中GBE的损失为2%,则满足年生产5吨银杏叶提取物所需原料银杏叶为255.1t

(一)浸提工段:每日处理原料银杏叶量为850.3kg,则Ⅰ次浸取时需浸取溶剂50%乙醇为7.653m3,Ⅱ次浸取时需浸取溶剂50%乙醇为5.952m3,两次浸提共需50%乙醇为13.605m3,并考虑,浸取时50%乙醇的损耗为5%,则实际每日浸取剂50%乙醇用量为14.2853m3。

(二)柱纯化工段:每日生产得浸取后之浸提液为13.605m3,日处理银杏叶原料量为850.3kg,则可计算出知纯化过程中:纯化水用量3.401m3,90%乙醇用量1.7006m3,保护剂用量0.0425m3,弱极性树脂AB8用量2976.05kg。柱再生过程中:纯化水用量1.7006m3,90%乙醇用量0.8503m3。

(三)GBE粗品:由上知,每日得柱纯化后洗脱液并保护剂为:1.7006m3+0.0425m3=1.7431m3

且在真空浓缩回收过程中,90%乙醇损失为3%,得损耗为:1.7006m3×3%=0.0510m3

每日生产得GBE粗品为:850.3kg×4.5%=38.264kg

(四)萃取工段:在萃取工段中,需萃取剂A 1.3605m3,萃取剂B:1.1904m3,萃取后得萃取液量为:2.5509m3。并规定萃取液A、萃取液B经蒸发回收后的损失率分为2%和5%,则萃取剂A损失0.0272m3,萃取剂B损失0.0595m3。

三、设备计算与选型

(一)设备选型

浸取罐:每日处理银杏叶量为0.8503t,即1701kg,知Ⅰ次浸取时物料体积为最大物料

体积,且有Vmax=+850.3kg×=2.834m3+7.653m3=10.487m3。Ⅱ次浸取时物

料体积为最小物料体积,且有Vmin=

+850.3kg×=2.834m3+5.952m3=8.786m3。浸

取体积取决于最大物料体积Vmax,所需浸取体积为:10.487m3÷0.8=13.109m3。一天处理三批物料,则:13.109m3÷3÷2.3m3≈2(个)。

(二)单效外循环蒸发浓缩器由物料衡算知,浸取完全后得浸提液为13.605m3,其约为13605kg,则13605kg÷1500kg/h=9.07h,在洗脱完成后待处理洗脱液为1.7431m3,其约为1743.1kg,1743.1kg÷500kg/h=3.486h

(三)纯化柱:所需柱体积为  850.3kg×=2.551m3,据柱纯化处理知,每天处理三批,每个班次一批,则有:2.551m3÷3÷0.45m3≈2(根),故选择2根柱体积为0.45m3的纯化柱。

(四)萃取器:萃取处理一批物料的萃取有效时间为4h,加之上料、抽滤、卸渣、清洗等辅助生产时间,则一天三个生产班次共可处理三批物料,由物料衡算知每日萃取液量为2.5509m3,则所需萃取体积为:2.5509m3÷0.8÷3=1.0629m3,故选择2个1000ml的萃取器。

(五)真空减压浓缩罐:每生产日萃取得萃取液为2.5509m3,即约为2550.9kg,则有:2550.9kg÷350kg/h=7.288h

参考文献:

[1] 陈丽秋,林秋香。银杏叶及其提取物的研究发展,Strait Pharmacceutical Vol.17No.5,2005。

[2] 程水源,顾曼如,束怀瑞。银杏叶系列产品开发现状、存在问题与对策研究,世林艺研究第十二卷,1999,2。

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