中药提取生产过程及自动化控制研究
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作者:冷胡峰 龙勇涛 万小伟
摘 要：技术飞速发展背景下，中药生产工艺得到了不断优化，并且取得了较为显著的成果。而在对中药进行提取生产的过程中，传统工作方法虽然有效，但是过于单一，生产效率相对较低。从提升工艺生产效率的角度，可以在中药生产过程中引入自动化控制技术，实现对于各个生产环节的自动化控制，这样一方面能够提高生产效率，减少人为误操作，另一方面也能够创造出更大的经济效益。本文从提取、浓缩、调醇以及回流环节出发，就中药生产的自动化控制进行了研究和讨论。
关键词：中药;提取生产;自动化控制
现阶段，在进行中药提取生产的过程中，自动化控制系统得到了较为广泛的普及，能够实现对传统工序的优化控制，保证生产效率的同时，促进生产安全性的提高。而从实际应用的角度，自动化控制系统存在有一些缺陷和问题，如控制程序单一等，一旦系统元件出现故障，会导致无法实现信息的自动化识别，也就无法对故障进行有效解决。对此，技术人员需要做好生产过程与自动化控制的研究，改进控制程序的同时，提高生产的整体效益。
1 提取工序
中药的生产是从各类药材中提取精华，因此提取工艺在中药生产中占据了相当重要的位置。而提取环节中提取罐的使用是首要环节，其自动化控制需要从几个方面实施：一是自动检测控制，可以实现对于转子流量计、进水阀门等相关设备的检测与控制，帮助提取罐完成定量进检漏水的自动化，对可能存在的漏水问题进行提示;二是溶媒的定量投加，系统能够控制设备自动完成加水操作，在水量达到设定值后自动停止;三是人工投料，如果设备指示灯发出请求投料的信号，需要及时进行人工投料，而在投料完成后，需要按下相应的按钮;四是升温控制，需要控制的仪器包括压力变送器、温度变送器、直通阀以及蒸汽流量调节阀，可以实现对于直通阀和蒸汽流量调节阀的自动化控制，针对提取罐内部药液的温度以及夹套压力进行检测，如果温度达到设定值，[1]系统会控制药液继续循环一段时间，然后进入到恒温控制阶段，如果温度没有达到设定值，则需要继续进行升温;五是恒温定时，在针对药液温度以及夹套压力进行检测的情况下，自动控制调节阀开度，将药液的温度保持在不超过设定值±2℃的范围内，确保达到预设时间后，可以继续后续作业;六是定时作业，包括定时循环和定时搅拌，定时循环指提取罐依照设定好的启动与间隔时间，实现自动化启动停止循环操作，定时搅拌则是依照设定时间对药液进行搅拌，自动选择相应的出料路径，控制出料;七是酒精回流和芳香油的回收，依照系统提示信息，操作人员可以决定是否需要排渣，如果需要，按下排渣按钮就能够完成相关操作;八是反吹及蒸汽控制，需要结合具体的工艺流程，打开提取罐底盖，然后利用清洗水泵来对阀门进行清洗，这个环节系统能够对清洗时间进行自动控制，清洗完成后，需要將底盖关闭;九是煮罐，想提取罐内加水直至预设值，进行升温、保温以及循环，然后切断蒸汽供应，将水排出[2];十是报警，当系统检测到生产过程出现异常数值，如温度过高、水流量异常等，会自动发出告警信息，提醒操作人员注意，尽可能以最快的速度对异常进行处理，预防重大生产事故;十一是安全联锁，回流环节，如果流量计无法检测到冷却水流量，或者冷凝液的出口温度超出设定值，则系统会发出相应的告警信息，自动将加热停止。
2 浓缩工序
提取出的药液需要通过浓缩处理来强化效果，具体的浓缩生产过程如下：
将浓缩真空器启动后，关闭外界阀门接口，进行抽真空操作，等到设备内部的真空度达到预定值后，可以将设备启动，对药液进行吸取。系统会设置相应的液位值，当药液达到该数值后，进药阀门会自动关闭，蒸汽阀门自动开启，推动浓缩系统的正常运转，确保其能够处于最佳运行状态，实现自动化的运行靠自己。在真空浓缩环节，为了避免药物发泡的问题，技术人员必须对系统中的泡沫控制程序进行优化，[3]确保程序能够具备较高的灵敏度和可靠性，如果发现药液出现发泡的现象，必须立即停止作业，采取有效措施将泡沫消除，避免其对于药液品质的影响。浓缩过程中的自动化控制表现在三个环节：一是进料环节的自动化控制，系统能够实现对于进料路径的自动控制，保证路径最优的同时，也可以就进料批号进行追踪管理，完成对于药液传输过程的有效控制;二是定量进料控制，需要确保三效浓缩器处于准备状态，开启真空泵以及相应的阀门后，能够完成进料路径以及进料量的有效控制，当系统检测到进料量达到相关设定值后，会自动控制进料阀关闭，将进料途径阻断，避免进料超标的情况;三是加热器的蒸汽压力控制，当系统检测到蒸发室内部的药液密度达到设定值后，会自动控制蒸发工序停止，并且提示操作人员进行最后的收膏操作。
3 喷雾工序
喷雾干燥是中药生产中一个相当重要的环节，其基本原理，是将溶液、悬蚀液等在热风中喷雾，形成细小液滴，在液滴下落的过程中，水分会被热风蒸发，得到颗粒状或者粉末状的产品。中药生产中的喷雾干燥设备与一般类型的干燥器完全不同，能够实现对各种流体物料的直接处理。在进行喷雾干燥的过程中，因为雾滴群表面积较大，物料干燥时间极端，而且由于处于高温气流中，表面润湿温度不会超出干燥介质的湿球温度，对于热敏性物料的干燥有着良好的适用性。
4 结语
总而言之，中药提取生产是一项复杂的系统性工作，涉及工序较多，单纯采用人工操作的方式，不仅效率低下，还容易出现问题，影响产品的质量。通过将过程控制系统与生产管理信息系统集成的方式，能够就生产过程进行优化，实现生产的自动化控制，帮助中药生产企业进一步提高生产效率，降低成本投入。
参考文献：
[1]葛洪伟，李凤生，谭珊，等.中药提取物对种用凌云乌鸡生产性能的影响[J].饲料广角，2018，（05）：47-48.
[2]谢松林.中药提取工艺节能降耗设计探讨[J].化工与医药工程，2017，38（06）：53-55.
[3]魏杭立.中药提取自动化智能控制设计分析[J].化工管理，2017，（29）：160.
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[5]陈晓峰.ABR+接触氧化工艺处理中药提取生产废水工程实例[J].广东化工，2016，43（15）：299-300.
作者简介：冷胡峰（1986-），汉族，江西九江人，本科，助理工程师，研究方向：生物制药设备技术。
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