趙曉旭
(浙江美陽國(guó)際工程設(shè)計(jì)有限公司,浙江 杭州 310015)
中醫(yī)藥作為中華民族的瑰寶和國(guó)粹,其優(yōu)勢(shì)正在于保健和養(yǎng)生功能。中藥提取有著悠久的立式,現(xiàn)代中藥制劑生產(chǎn)中的顆粒劑、膠囊劑、片劑、注射劑、氣霧劑等劑型都需要把中藥材的有效成分分離出來,除去藥渣,得到有效成分后再(浸出物或者浸膏)進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)。中藥前處理提取工藝是中成藥生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié),直接影響中藥制劑的產(chǎn)量和質(zhì)量[1]。
中藥前處理提取車間的設(shè)計(jì)除了需要滿足現(xiàn)代藥品生產(chǎn)的需要外,還應(yīng)考慮生產(chǎn)過程控制的先進(jìn)性、生產(chǎn)人員的舒適性等。在總體布局上,應(yīng)將前處理提取車間的浸膏和半成品出口靠近制劑車間,出渣間門前留有貨流通道。
(1)考慮到中藥前處理提取車間生產(chǎn)工藝中涉及乙醇提取工段,故大部分中藥前處理提取車間的火災(zāi)危險(xiǎn)類別為甲類,需要滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)(2018年版)中對(duì)甲類車間的防爆和疏散要求。
(2)中藥前處理提取車間的提取、濃縮、純化和干燥工段會(huì)產(chǎn)生濕熱,對(duì)這些產(chǎn)生濕熱的崗位送舒適風(fēng),改善操作人員的工作環(huán)境,提高舒適度,還提高了整個(gè)車間的安全性。
(3)中藥前處理提取車間的運(yùn)輸量較大,原藥材的前處理、藥材的投料量以及藥材提取后的出渣量均較大,在提取車間的豎向布置中采用垂直流,從上到下依次為投料層、提取層和濃縮純化層、出渣層,減少固體物料的轉(zhuǎn)移以達(dá)到減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。
中藥材的前處理工藝包括凈制、清洗、水浸、濕潤(rùn)、切制、炮炙、干燥、粉碎過篩等。凈制主要是經(jīng)過風(fēng)選和篩選,分離藥材和雜質(zhì);清洗是用清水淘洗藥材,除去附著泥土、非藥用部位等雜質(zhì);水浸是將藥材置水中浸泡,使其內(nèi)外一致的濕潤(rùn)軟化,便于切制;濕潤(rùn)是將藥材用水浸濕或噴淋后,置陰涼處或適宜的容器內(nèi),使其始終保持濕潤(rùn)狀態(tài);切制是根據(jù)需要,將藥材切成片、段、塊、絲等。蒸煮:根據(jù)需要將藥材進(jìn)行蒸煮;炮炙是將藥材進(jìn)行酒炙、醋炙、鹽炙、姜炙、清炒、砂炒、滑石粉炒、鹽炒等;干燥是將藥材進(jìn)行干燥;粉碎過篩是將需要粉碎的藥材進(jìn)行粉碎過篩。中藥材的前處理要根據(jù)藥材的化學(xué)成分、有效成分、生物化學(xué)性質(zhì)以及藥材的組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理,如魚腥草原藥材先通過凈選工藝選別除去異物雜草,經(jīng)切制工藝切成段,中間品水分檢查,凈制工藝篩去碎末、選別除去異物,檢查合格后包裝入庫;半夏原材料經(jīng)選別工藝除去異物,按炮制要求水浸半夏,切機(jī)切片、干燥、按炮制要求拌入姜汁干燥、凈制篩去碎末,檢查合格后包裝入庫。
經(jīng)前處理得到的凈藥材一部分直接用于下游制劑的生產(chǎn),一部分去提取濃縮工段,為了充分利用物料的位差,減少車間層間轉(zhuǎn)移,在前處理提取車間的平面設(shè)計(jì)過程中將前處理工段、提取的投料以及原藥材的倉儲(chǔ)等均布置在車間的最上層。
提取濃縮工藝是中藥前處理提取車間的關(guān)鍵工段,直接影響下游制劑產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.2.1 水提取濃縮工藝
凈藥材經(jīng)稱量、配料后加入提取罐,加水進(jìn)行提取,提取液經(jīng)過濾,濾液送去濃縮,濃縮液一部分去醇提取的醇沉罐,另一部分經(jīng)濃縮器濃縮后得浸膏,或裝桶送其它車間待用,或經(jīng)干燥成粉后供下游制劑使用。
2.2.2 醇提濃縮取工藝
2.2.2.1 乙醇回流提取
來自前處理、提取車間倉庫的凈藥材經(jīng)稱量配料后加入提取罐,并加乙醇回流提取,提取液經(jīng)過濾,濾液送濃縮器濃縮并回收乙醇,濃縮液再經(jīng)真空濃縮得流浸膏,流浸膏跟輔料經(jīng)干燥后,得浸膏粉供下游制劑使用。
2.2.2.2 乙醇滲漉
來自前處理、提取車間倉庫的凈藥材經(jīng)稱量、配料后加入滲漉罐,并加乙醇進(jìn)行滲漉,滲漉上清液去濃縮并回收乙醇,濃縮液再經(jīng)真空濃縮得流浸膏,流浸膏跟輔料經(jīng)干燥,得到的浸膏粉供下游制劑使用。
2.2.2.3 水提醇沉
水提取濃縮液加入醇沉罐,并加入一定量的乙醇進(jìn)行沉淀數(shù)小時(shí),然后抽上清液去濃縮器濃縮成浸膏裝桶待用,并回收乙醇套用,或去乙醇精餾塔回收乙醇,或浸膏去干燥成浸膏粉供下游制劑使用。
提取工藝使用較多的為直筒式提取罐,優(yōu)點(diǎn)是出料阻力小、出渣順暢、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低。出渣采用氣動(dòng)自動(dòng)出渣,提取罐的下部設(shè)置有氣動(dòng)開關(guān)。濃縮設(shè)備有多效真空濃縮器、單效真空濃縮器、球形濃縮器等。目前采用較多為雙效真空濃縮器;最后的收膏工藝多采用噴霧干燥塔、微波真空干燥等設(shè)備。
中藥提取車間的布局設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)中藥提取的流程進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的垂直化,減少各個(gè)環(huán)節(jié)之間物料、時(shí)間以及人力的損耗,最大化生產(chǎn)效益。典型的布局方案是垂直化與平面化相結(jié)合的車間布局,通常由三到四層不用類型的車間構(gòu)成,各個(gè)樓層車間應(yīng)當(dāng)按照生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行垂直化與平面化相結(jié)合的布局,下面以四層為例來介紹中藥前處理提取車間的典型布置[2]。
車間涉及醇提取和濃縮的部分需要在甲類火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行,并且通常涉及乙醇的生產(chǎn)部分占本層或本防火分區(qū)建筑面積的比例大于5%,因此中藥前處理提取車間的火災(zāi)危險(xiǎn)類別絕大多數(shù)為甲類,甲類區(qū)域盡量靠近外墻布置,以滿足防爆要求。
車間的四層為投料層,主要考慮投料方便,此區(qū)域的面積
要足夠大,能夠滿足中藥材的前處理與周轉(zhuǎn),同時(shí)應(yīng)當(dāng)設(shè)置有貨梯,方便中藥材的運(yùn)輸。同時(shí)可以考慮將藥材的前處理(包括凈制、清洗、水浸、濕潤(rùn)、切制、炮炙、干燥、粉碎過篩)工段也放在四樓。
車間的三層布置提取工段以及藥材倉庫等,藥材倉庫要注意中藥材部分品種需要陰涼庫。提取工段要注意將水提取工段和醇提取工段用防爆墻隔開,中間通通過防爆門斗連接。
車間二層布置濃縮工段以及藥渣的出渣等。濃縮設(shè)備主要有單效濃縮器、雙效濃縮器等,提取罐的正下方布置出渣,目前常采用自動(dòng)軌道進(jìn)行出渣。同樣濃縮和出渣根據(jù)生產(chǎn)類別進(jìn)行分隔,中間用防爆墻隔開,通過防爆門斗進(jìn)行連接。
車間一層布置浸膏的收膏、干燥、混合以及粉碎等工段,均在潔凈區(qū)內(nèi)進(jìn)行[3],并且要考慮將收膏貼外墻布置,以滿足甲類生產(chǎn)區(qū)泄爆的要求,目前常用的收膏干燥設(shè)備有球形濃縮加噴霧干燥。混合粉碎根據(jù)產(chǎn)能和浸膏粉的特性,常用設(shè)備有萬能粉碎機(jī)、雙錐混合機(jī)等。一層還需布置出渣間,應(yīng)在二層自動(dòng)軌道出渣的正下方??紤]到冷凍機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、空壓制氮等生產(chǎn)配套公用工程的設(shè)備荷載重,通常也會(huì)將這些功能間布置在一層,以降低車間造價(jià)。
綜上所述,中藥前處理提取工藝決定了中藥制劑的產(chǎn)量和質(zhì)量,中藥前處理提取車間既要滿足甲類車間的防爆和疏散要求,又涉及潔凈區(qū)的生產(chǎn)。在車間方案的設(shè)計(jì)中需要做到統(tǒng)籌兼顧,并最大限度地利用車間的位差,做垂直流布置。