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一种中药醇沉药液分离自动控制装置


技术摘要:
本发明公开了一种中药醇沉药液分离自动控制装置,属于制药装置领域,为解决除尘罐上清液的有效分离问题,其包括醇沉罐、吸液管、限位装置、PLC、过滤器、上清液储罐、吸液动力源、以及浊度仪和/或压力传感器,通过浊度仪、压力传感器的信息反馈,由PLC、限位装置控制吸  全部
背景技术:
中药材中所含的化学成份十分复杂,既含有多种有效成份,又有无效成份,也包含 有毒成份。提取其有效成分并进一步加以分离、纯化,得到有效单体是中药研究领域中的一 项重要内容。中药提取就是利用一些提取技术最大限度提取其中有效成份,使得中药制剂 的内在质量和临床治疗效果提高,使中药的效果得以最大限度的发挥。 中药的提取是中药生产过程重要的单元操作,其工艺方法、工艺流程的选择和设 备配置都将直接关系到中药的质量和临床效果。中药材通过煮煎、浸渍、醇提等方法得到的 提取液是一种液固混合物,一般都含有很多泥砂、药渣碎片和微粒,以及没有药效的大分子 胶体等杂质,它们通常是影响药物制剂的体积、澄明度、口感等的主要因素,因此需要将药 液与药渣分开。 乙醇沉淀法是常用于中药水提取液的纯化精制方法。该法原理为:药材先经水煎 提取,其中生物碱、有机酸盐、氨基酸类等水溶液有效成分被提取出来,同时也浸提出很多 水溶性杂质。醇沉法就是利用有效成分能溶于乙醇而杂质不溶于乙醇的特性,在加入乙醇 后,有效成分转溶于乙醇中而杂质则被沉淀出来。醇沉的目的是为了除去杂质保留药物有 效成分,因而醇沉单元操作工艺及其设备的适用性将密切关系着中药产品的安全性、稳定 性和有效性,与产品的剂型和质量是不可分割的有机整体。 在中药提取过程中,醇沉静置后,药液分层,上层为清液,下层为沉淀。传统操作方 法为人工手动吸取上清液至储罐,目视到达分层液面后操作完毕。传统固液分离终点判定 方法:目视澄清,主观性强,吸取不完全或过多,造成上清液浪费或吸管进入药渣区域使沉 淀混入产品,影响产品质量稳定性;人工判定分离终点,难以实现数字化、自动化控制。中药 提取醇沉固液分离终点判定方法的量化为中药行业技术控制难题之一。
技术实现要素:
为解决上述技术问题,本申请提供一种中药醇沉药液分离自动控制装置,本装置 能够自动实现醇沉罐中上清液和沉淀药渣的有效分离。 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案: 一种中药醇沉药液分离自动控制装置,包括醇沉罐、吸液管、限位装置、PLC(可编 辑逻辑控制器)、过滤器、上清液储罐、吸液动力源、以及浊度仪和/或压力传感器;吸液管的 入口端深入至醇沉罐内的上清液层,出口端位于醇沉罐外,通过限位装置活动连接于醇沉 罐上,以使吸液管的入口端在不同高度上移动;过滤器的一端与吸液管的出口端相连,另一 端与上清液储罐相连;浊度仪连接于过滤器与上清液储罐之间的出液管上;压力传感器为 两个,分别安装于过滤器前后两处;PLC通过收集压力传感器和浊度仪反馈的压差和浊度信 息,以控制吸液管吸液的启停。 3 CN 111569523 A 说 明 书 2/7 页 进一步地,吸液管密封且活动连接于醇沉罐的侧壁或上封头。 进一步地,吸液管活动连接于醇沉罐的侧壁时,为由垂直管壁的出口端和与管壁 不接触且成0-90度的入口端构成的硬质弯管;限位装置为连接于吸液管出口端的旋转出液 装置,旋转出液装置包括固定部和嵌套于该固定部内的可转动的转动部,该固定部用于将 吸液管密封连接于醇沉罐的侧壁上,该转动部与吸液管固定连接,并与一电机转动连接;该 电机的转速、转向和启停由PLC根据反馈的压差和浊度信息进行调控。 进一步地,旋转出液装置的转动部上套设一齿轮,该齿轮啮合连接一轴杆;该轴杆 直接连接于或通过一三通连接器连接于电机,将电机的转动传送至齿轮,通过该齿轮以驱 动转动部和吸液管旋转。 进一步地,轴杆通过三通连接器连接于电机时,轴杆上设有一手轮,通过旋转该手 轮以驱动轴杆转动。 进一步地,吸液管活动连接于醇沉罐的上封头时,为竖直布置的外壁带有螺纹的 硬质中空螺旋丝杆;限位装置包括与吸液管螺纹配合的丝杆螺母,该丝杆螺母套设在吸液 管上,并转动连接于一电机,通过该电机驱动丝杆螺母旋转,以使吸液管于竖直方向上移 动;该电机的转速、转向和启停由PLC根据反馈的压差和浊度信息进行调控。 进一步地,电机为伺服电机或步进电机。 进一步地,吸液管活动连接于醇沉罐的上封头时,为竖直布置的软管;限位装置包 括浮球和导轨,导轨平行固定于醇沉罐侧壁上,浮球固定连接于吸液管的入口端,并与导轨 滑动相连。 进一步地,吸液动力源为一真空系统,通过该真空系统形成负压,将醇沉罐中的上 清液从吸液管吸入,该真空系统包括真空显示仪表和真空比例调节阀。 进一步地,吸液动力源为由PLC控制的一输送泵,通过该输送泵将醇沉罐中的上清 液从吸液管吸入,该输送泵包括自吸泵、离心泵、计量泵。 进一步地,吸液管和出液管上均设有阀门,由PLC控制所述阀门的打开和关闭。 本装置的吸液管对醇沉罐中的上清液进行吸取,随着上清液的吸取,液位超过吸 液管位置后过滤器两端压差会变化同时将信号输入至PLC,当采用伺服电机或步进电机来 控制吸液管位置时,PLC将控制伺服电机或步进电机带动吸液管匀速下降继续出液;当采用 浮球控制洗液管位置时,浮球会带动吸液管随着液面的下降而下降,随液面下降悬浮物逐 渐增多,过滤器压差增大、浊度逐渐增加,下降速度根据出液流速进行核算。当吸液管接近 分层液面后,输出的液体浊度增大,同时药渣也会越来越多,此时浊度仪的数值变动会反馈 至PLC,当浊度大于产品工艺要求后,PLC将控制吸液管停止,同时控制出液管道阀门关闭。 同理在随着药渣增多后,过滤器两端压差也将增大,压差值返回至PLC,如果超出工艺设定 值后,PLC将控制吸液管与出液管阀门停止与关闭。两种反馈信号任一信号超出设定值都判 定出液结束,吸液管返回初始位置。 罐体内上清液在输出过程中,应保持流速稳定,上清液吸液管入口端须随着液面 的下降而下降,吸液管入口端始终保持被液面覆盖,以保持上清液经过浊度仪时为稳定状 态,检测的数据稳定精确。当浊度仪检测的数值增大并达到吸液终点标准值范围后,PLC控 制驱动电机停车吸液管也随之停止,出液完成。在达到终点前过滤器两端压差也会随之达 到标准范围值此数值可以作为终点判断的辅助指标,同时过滤器可以在出液异常时防止药 4 CN 111569523 A 说 明 书 3/7 页 渣进入产品。 本发明的有益效果在于,通过浊度仪对于醇沉液的在线检测,可快速判断吸液终 点,避免了人工判断吸液终点的主观性导致的吸取不完全或过多,造成上清液浪费或吸液 管进入药渣区域使沉淀混入产品,影响产品质量稳定性。本装置克服了人工判定分离终点, 难以实现数字化、自动化控制的问题。浊度仪在市政供水、饮用水处理厂、污水处理厂、化工 行业等领域主要进行水质的浊度检测,在中药提取领域尚无应用,中药醇沉药液是乙醇溶 液,本装置使用浊度仪检测乙醇溶液浊度,是中药提取领域的首次应用。 附图说明 图1是实施例1中的一种中药醇沉药液分离自动控制装置结构图。 图中:101-醇沉罐,102-吸液管,103-过滤器,104-压力传感器,105-浊度仪,106- 上清液储罐,107-旋转出液装置,108-伺服电机,109-三通连接器,110-手轮。 图2是实施例1中的醇沉罐中吸液装置结构图。 图中:201-醇沉罐,202-吸液管,203-过滤器,204-压力传感器,205-浊度仪,206- 上清液储罐,207-螺旋丝杆,208-步进电机。 图3是实施例2中的一种中药醇沉药液分离自动控制装置结构图。 图中:301-醇沉罐,302-吸液管,303-过滤器,304-压力传感器,305-浊度仪,306- 上清液储罐,307-浮球,308-导轨。 图4是实施例2中的醇沉罐中吸液装置结构图。 图5是实施例3中的一种中药醇沉药液分离自动控制装置结构图。 图6是实施例3中的醇沉罐中吸液装置结构图。 图7是实施例1中的吸液管入口端位置图。 图8是实施例1中的吸液管转轴原理图。 图9是复方丹参滴丸提取醇沉吸取清液过程浊度曲线图。 图10是复方丹参滴丸提取醇沉吸取清液过程浊度曲线局部放大图。 图11是养血清脑水提浸膏提取醇沉吸取清液过程浊度曲线图。 图12是养血清脑水提浸膏提取醇沉吸取清液过程浊度曲线局部放大图。 图13是丹参三七浸膏提取醇沉吸取清液过程浊度曲线图。 图14是丹参三七浸膏提取醇沉吸取清液过程浊度曲线局部放大图。 图15是黄芪浸膏提取醇沉吸取清液过程浊度曲线图。 图16是黄芪浸膏提取醇沉吸取清液过程浊度曲线局部放大图。 图17是板蓝根浸膏提取醇沉吸取清液过程浊度曲线图。 图18是板蓝根浸膏提取醇沉吸取清液过程浊度曲线局部放大图。
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