一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法及設備

《一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法及設備》是浙江大學於2006年8月30日申請的發明專利，該專利的申請號為200610053216X，公布號為CN1927229，公布日為2007年3月14日，發明人是劉雪松、陳勇、瞿海斌、謝志鵬、王龍虎、程翼宇，該專利屬於中藥製藥工業技術領域。

《一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法及設備》包括真空系統，加熱、冷卻系統，進料布料系統，物料輸送系統，卸料系統，自動清洗系統及自動控制系統。浸膏物料在進料罐中預熱後按設定的進料速度，通過布料器塗布在輸送帶上，在真空條件下，依次移經各加熱區，最後通過冷卻區，形成一種多孔、疏鬆的餅狀乾燥物，從輸送帶上剝落，經切斷裝置切斷後落入粉碎器，粉碎後通過出料裝置出料。該發明是在真空條件下進行低溫連續化乾燥，極大提高生產能力，乾燥過程溫和、時間短、且保持物料的特性，操作環境符合GMP要求。所得產物色澤淺、溶解性好，適用於粘性高、熱塑性、熱敏性的中藥浸膏。該發明實現了全自動控制，降低勞動強度，提高工作效率。

2014年11月6日，《一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法及設備》獲得第十六屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法及設備》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法及設備
• 公布號：CN1927229
• 公布日：2007年3月14日
• 申請號：200610053216X
• 申請日：2006年8月30日
• 申請人：浙江大學
• 地址：浙江省杭州市西湖區浙大路38號
• 發明人：劉雪松、陳勇、瞿海斌、謝志鵬、王龍虎、程翼宇
• 分類號：A61K36/00（2006.01）
• 代理機構：杭州求是專利事務所有限公司
• 類別：發明專利
• 代理人：張法高、趙杭麗

專利背景

中藥浸膏乾燥是中藥製劑生產過程中一個必不可少的工序，2006年8月前中藥浸膏的乾燥方法主要有真空烘箱乾燥、真空冷凍乾燥和噴霧乾燥。這幾種乾燥方法都存在一定的缺陷和自身的局限性。真空烘箱乾燥不可連續化操作，乾燥時間長，生產能力小，能耗大；需要在高溫下人工翻動和卸料，操作環境惡劣，易造成人與物料間的交叉污染；乾燥產品色澤深、易結塊、溶解性差。真空冷凍乾燥雖然可獲得高質量的脫水產品，但因其生產能力小、耗能大而限制了它在中藥浸膏乾燥中的推廣套用。噴霧乾燥的缺點是設備結構複雜，占地面積大，造價高；而且中藥浸膏含糖量比較高、粘性大，存在嚴重的粘壁問題，使得噴霧乾燥的收率普遍較低，通常只有20％左右。

2006年8月前關於膏狀物的連續真空乾燥設備已有專利報導，實用新型專利ZL200420079264.2“膏狀物料真空乾燥機主機”和ZL01263428.X“真空稠膠乾燥機”公開的真空乾燥機雖然可以滿足在真空狀態下進行連續化操作，但是還存在以下幾方面的不足：（1）加熱方式不合理，直接蒸汽加熱易產生過熱、結焦現象，嚴重影響產品質量；採用導熱油作為加熱介質不符合GMP要求；採用2段加熱區很難滿足中藥浸膏乾燥的需要，而且冷卻區的溫度可調範圍太窄，尤其不能滿足熱塑性浸膏物料的乾燥要求；（2）中藥浸膏的溶劑種類多樣，可以是水以及低沸點的有機溶劑，上述實用新型沒有考慮低沸點的有機溶劑的回收，使得該方法和設備的適用範圍受到一定的制約。（3）上述實用新型的自動化程度比較低，並不是真正的連續化生產，出料及排冷凝液都需要人工操作；對於輸送帶長時間連續運行過程中出現的跑偏問題，沒有提取解決方案，難以滿足工業化生產的要求。

發明內容

專利目的

《一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法及設備》的目的在於針對2006年8月前中藥浸膏乾燥方法和乾燥設備存在能耗大、自動化水平低、乾燥產品外觀質量差的不足，提供一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法。

技術方案

該發明一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法通過以下技術方案實現：在真空條件下將中藥浸膏均勻地塗布在輸送帶上，進行低溫連續化乾燥，中藥浸膏在進料罐預熱，進料溫度控制在30～60℃，然後由螺桿進料泵按1～10千克/時的進料速度，通過布料器均勻地塗布在輸送帶上，輸送帶按3～24米/時的移動速度運行，在真空條件下，浸膏物料依次移經各加熱區，最後通過冷卻區，形成一種多孔、疏鬆的餅狀乾燥物，，加熱區熱水介質的溫度可調範圍為40～80℃，冷卻區冷卻水介質的溫度可調範圍為20～-1℃，其中5～-1℃的冷卻水由冷水機組提供，當乾燥物到達設備的末端時，被產品剝落器從輸送帶上刮下來，經切斷裝置切斷後落入絞籠粉碎器，粉碎後的乾燥物通過帶有兩個氣動碟閥的出料裝置出料，即得多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物。

該發明的另一個目的是提供實現上述方法的全自動、全封閉、可連續化操作的低溫真空乾燥設備，包括真空系統，加熱、冷卻系統，進料布料系統，物料輸送系統，卸料系統，自動清洗系統和自動控制系統。真空系統具有羅茨水環真空機組和連線在真空腔體上的冷凝器，真空腔體帶有保溫層，在真空機組和冷凝器之間連線有真空緩衝罐和冷凝液收集罐；加熱、冷卻系統具有三段加熱區和一段冷卻區；進料布料系統具有帶溫控和攪拌器的進料罐，螺桿進料泵通過進料管與布料器連線，布料器擺桿的擺動角度為10～50°；物料輸送系統具有聚四氟乙烯輸送帶，輸送帶的前端、後端分別固定在從動軸、主動軸上，主動軸由電機減速機構帶動旋轉，從動軸固定在輸送帶張緊裝置上，並與自動糾偏機構相連；卸料系統具有處於真空腔體後端的產品剝落器、切斷裝置、絞籠粉碎器，真空腔體的出料口與出料裝置連線；自動清洗系統具有增壓泵和兩根清洗管路，每根清洗管路帶有12隻可360°旋轉的清洗噴頭；自動控制系統有PLC電氣控制櫃和觸控螢幕操作界面。

所述的真空腔體的前後兩端具有兩隻氣動密封門，並在氣動密封門上安裝有行程開關，用於實現兩隻密封門不能同時開啟的聯鎖控制，以滿足GMP的要求。

所述的冷凝器的冷卻介質可以是自來水（20℃）或工業冷凍水（5～-1℃），工業冷凍水由冷水機組提供，適用於以低沸點有機溶劑作為溶劑的浸膏物料的乾燥過程。

所述的冷凝液收集罐上具有光電液位開關、冷凝液進液閥、平衡閥、放空閥、冷凝液排液閥，實現機組運行過程中的自動排冷凝液。

所述的自動糾偏機構具有光電式接近開關和氣缸，通過氣缸推動輸送帶張緊裝置來調節輸送帶的水平位置，防止輸送帶在運行過程中發生跑偏現象。

所述的出料裝置具有與真空腔體的出料口連線的乾燥物中轉罐、與乾燥物中轉罐相連的乾燥物收集罐以及它們之間的氣動碟閥，以實現在真空狀態下進行產品出料而不影響整個乾燥過程的連續性操作；並且乾燥物中轉罐帶有冷卻系統，適用於熱塑性的塊狀固體乾燥物的進一步冷卻，提高幹燥物的脆性。

整個自動低溫連續真空乾燥設備帶有PLC電氣控制櫃和觸控螢幕操作界面。

有益效果

（1）採用在真空條件下進行低溫連續化乾燥，整個乾燥過程溫和（工作溫度40-80℃）、乾燥時間短，可以最大限度的保持物料的物性，通過該方法得到的乾燥產品具有色澤淺、多孔疏鬆、溶解性好的特點，尤其適用於粘性高、熱塑性、熱敏性的中藥浸膏物料。

（2）解決了2006年8月前膏狀物連續真空乾燥設備存在的問題，使其使用範圍更廣，真正實現了機組的全自動控制，包括自動糾偏控制、密封門聯鎖控制、自動排冷凝液控制、自動清洗控制等，而且輸送帶速度、進料速度、溫度和真空度等參數均可線上調節。

（3）該發明方法及所用設備設計合理，操作簡便，設備製作成本低。

附圖說明

圖1為該發明的設備結構圖。

圖2為該發明的工藝流程圖。

圖3為自動糾偏機構的示意圖。

圖4為出料裝置的示意圖。

權利要求

1、一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法，是在真空條件下將浸膏物料（3-1）均勻地塗布在輸送帶（4-1）上，進行低溫連續化乾燥，其特徵在於：浸膏物料（3-1）在進料罐（3-2）中預熱，進料溫度控制在30～60℃，然後由螺桿進料泵（3-3）按1～10千克/時的進料速度，通過布料器（3-4）均勻地塗布在輸送帶（4-1）上，輸送帶（4-1）按3～24米/時的速度運行，在真空條件下，浸膏物料依次移經各加熱區（2-1、2-2、2-3），加熱區熱水介質的溫度可調範圍為40～80℃，最後通過冷卻區（2-4），冷卻區冷卻水介質的溫度範圍為20～-1℃，其中5～-1℃的冷卻水由冷水機組（2-5）提供，形成一種多孔、疏鬆的餅狀乾燥物（5-1），當乾燥物到達設備的末端時，被產品剝落器（5-2）從輸送帶上刮下來，經切斷裝置（5-3）切斷後落入絞籠粉碎器（5-4）內，粉碎後的乾燥物通過帶有兩個氣動碟閥（5-6、5-7）的出料裝置（5-5）出料。

2、根據權利要求1所述的一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法，其特徵在於：中藥浸膏的密度為1100千克/立方米～1400千克/立方米。

3、根據權利要求1所述的一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法，其特徵在於：所述的冷凝器（1-3）的冷卻介質可以是自來水或工業冷凍水。

4、根據權利要求1所述的一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法設計製作的全自動低溫連續真空乾燥設備，包括真空系統（1），加熱、冷卻系統（2），進料布料系統（3）、物料輸送系統（4），卸料系統（5），自動清洗系統（6）和自動控制系統（7），其特徵在於：真空系統（1）具有羅茨水環真空機組（1-1）和連線在真空腔體（1-2）上的冷凝器（1-3），真空腔體（1-2）帶有保溫層，在真空機組（1-1）和冷凝器（1-3）之間連線有真空緩衝罐（1-4）和冷凝液收集罐（1-5）；加熱、冷卻系統（2）具有三段加熱區（2-1、2-2、2-3）和一段冷卻區（2-4），；進料布料系統（3）具有帶溫控和攪拌器的進料罐（3-2），螺桿進料泵（3-3）通過進料管（3-6）與布料器（3-4）連線，布料器擺桿（3-5）的擺動角度為10～50°；物料輸送系統（4）具有聚四氟乙烯輸送帶（4-1），輸送帶的前端、後端分別固定在從動軸（4-2）、主動軸（4-3）上，主動軸（4-3）由電機減速機構帶動旋轉，從動軸（4-2）固定在輸送帶張緊裝置（4-4）上，並與自動糾偏機構（4-5）相連；卸料系統（5）具有處於真空腔體（1-2）後端的產品剝落器（5-2）、切斷裝置（5-3）、絞籠粉碎器（5-4），真空腔體的出料口與帶有兩隻氣動蝶閥（5-6、5-7）的出料裝置（5-5）連線；自動清洗系統（6）具有增壓泵（6-1）和兩根清洗管路（6-2），每根清洗管路帶有12隻可360°旋轉的清洗噴頭（6-3）；自動控制系統（7）帶有PLC電氣控制櫃（7-1）和觸控螢幕操作界面（7-2）。

5、根據權利要求4所述的全自動低溫連續真空乾燥設備，其特徵在於：所述的真空腔體（1-2）的前後兩端具有兩隻氣動密封門（1-11），並在氣動密封門上安裝有行程開關（1-12）。

6、根據權利要求4所述的全自動低溫連續真空乾燥設備，其特徵在於：所述的冷凝液收集罐（1-5）上具有光電液位開關（1-6）、冷凝液進液閥（1-7）、平衡閥（1-8）、放空閥（1-9）、冷凝液排液閥（1-10）。

7、根據權利要求4所述的全自動低溫連續真空乾燥設備，其特徵在於：所述的自動糾偏機構（4-5）具有光電式接近開關（4-5-1）和氣缸（4-5-2），通過氣缸（4-5-2）推動輸送帶張緊裝置（4-4）來調節輸送帶（4-1）的水平位置。

8、根據權利要求4所述的全自動低溫連續真空乾燥設備，其特徵在於：所述的出料裝置（5-5）具有與真空腔體（1-2）的出料口連線的乾燥物中轉罐（5-8）、與乾燥物中轉罐（5-8）相連的乾燥物收集罐（5-9）以及它們之間的氣動碟閥（5-6、5-7），其中乾燥物中轉罐（5-8）帶有冷卻系統。

實施方式

實施例1

參見圖1～4，該發明的全自動低溫連續真空乾燥設備包括真空系統（1），加熱、冷卻系統（2），進料布料系統（3），物料輸送系統（4），卸料系統（5），自動清洗系統（6）和自動控制系統（7）。真空系統（1）具有羅茨水環真空機組（1-1）和連線在真空腔體（1-2）上的冷凝器（1-3），真空腔體帶有保溫層，在真空機組（1-1）和冷凝器（1-3）之間連線有真空緩衝罐（1-4）和冷凝液收集罐（1-5），乾燥過程中的水汽或有機溶劑蒸汽經冷凝器（1-3）冷凝後進入冷凝液收集罐（1-5）。加熱、冷卻系統（2）具有三段加熱區（2-1、2-2、2-3）和一段冷卻區（2-4），加熱區熱水介質的溫度可調範圍為40～80℃，冷卻區冷卻水介質的溫度可調範圍為20～-1℃，其中5～-1℃的冷卻水由冷水機組（2-5）提供。進料布料系統（3）具有帶溫控和攪拌器的進料罐（3-2），（3-1）為浸膏物料，螺桿進料泵（3-3）通過進料管（3-6）與布料器（3-4）連線。物料輸送系統（4）具有聚四氟乙烯輸送帶（4-1），輸送帶的前端、後端分別固定在從動軸（4-2）、主動軸（4-3）上，主動軸（4-3）由電機減速機構帶動旋轉，從動軸（4-2）固定在輸送帶張緊裝置（4-4）上，並與自動糾偏機構（4-5）相連。卸料系統（5）具有處於真空腔體（1-2）後端的產品剝落器（5-2）、切斷裝置（5-3）、絞籠粉碎器（5-4），真空腔體（1-2）的出料口與出料裝置（5-5）連線。自動清洗系統（6）具有增壓泵（6-1）和兩根清洗管路（6-2），每根清洗管路帶有12隻可360°旋轉的清洗噴頭（6-3）。自動控制系統（7）帶有PLC電氣控制櫃（7-1）和觸控螢幕操作界面（7-2）。

參見圖1，冷凝液收集罐（1-5）上具有光電液位開關（1-6）、冷凝液進液閥（1-7）、平衡閥（1-8）、放空閥（1-9）、冷凝液排液閥（1-10），實現機組運行過程中的自動排冷凝液。當冷凝液收集罐（1-5）內的冷凝液到達設定的液位時，光電液位開關（1-6）開啟，啟動自動排冷凝水系統，關閉冷凝液進液閥（1-7）和平衡閥（1-8），打開放空閥（1-9）和冷凝液排液閥（1-10）；當冷凝液排盡後，關閉放空閥（1-9）和冷凝液排液閥（1-10），打開冷凝液進液閥（1-7）和平衡閥（1-8），繼續進行冷凝液收集。

參見圖3，自動糾偏機構（4-5）具有光電式接近開關（4-5-1）和氣缸（4-5-2），當光電式接近開關（4-5-1）檢測到位移信號時，通過氣缸（4-5-2）推動輸送帶張緊裝置（4-4）來調節輸送帶（4-1）的水平位置。

參見圖4，出料裝置（5-5）具有與真空腔體（1-2）的出料口連線的乾燥物中轉罐（5-8）、與乾燥物中轉罐（5-8）相連的乾燥物收集罐（5-9），並且乾燥物中轉罐（5-8）帶有夾套，可以與冷水機組（2-5）相連，適用於熱塑性的塊狀固體乾燥物的進一步冷卻，提高幹燥物的脆性。

全自動低溫連續真空乾燥設備可根據需要設定多組進料布料系統（3）、物料輸送系統（4）和加熱、冷卻系統（2），以擴大設備的生產能力。

整個自動低溫連續真空乾燥設備帶有PLC電氣控制櫃（7-1）和觸控螢幕操作界面（7-2）。

實施例2

參見圖1-4，該發明的多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法，是在真空條件下將浸膏物料（3-1）均勻地塗布在輸送帶（4-1）上，進行低溫連續化乾燥。浸膏物料（3-1）在進料罐（3-2）中預熱，進料溫度控制在30～60℃，當真空腔體（1-2）中達到設定的真空度（一般為400帕）後，由螺桿進料泵（3-3）按1～10千克/時的進料速度，通過布料器（3-4）將浸膏物料均勻地塗布在輸送帶（4-1）上，輸送帶按3～24米/時的速度運行，依次移經各加熱區（2-1、2-2、2-3），最後通過冷卻區（2-4）。在真空環境下，浸膏物料吸熱後迅速蒸發，水汽或有機溶劑蒸汽經冷凝器（1-3）冷凝後進入冷凝液收集罐（1-5）。乾燥後的乾燥物（5-1）被產品剝落器（5-2）從輸送帶（4-1）上剝落，經切斷裝置（5-3）切斷後落入絞籠粉碎器（5-4），粉碎後的乾燥物通過出料裝置（5-5）出料。整個乾燥過程的進料和出料處於全封閉、連續化的操作狀態，並由自動控制系統（7）對輸送帶速度、進料速度、溫度和真空度等操作參數進行實時控制和調節。

實施例3

參見圖1-4，該發明的多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法及設備，操作過程如下：打開全自動低溫連續真空乾燥設備的自動控制系統（7），完成進料罐溫度、加熱區溫度、冷卻區溫度、冷凝器的冷卻介質溫度、進料速度、輸送帶速度、布料角度等工藝參數的設定，當進料罐溫度、加熱區溫度、冷卻區溫度達到設定值後，真空系統（1）開始啟動，當真空腔體（1-2）的真空度達到400帕時，啟動進料布料系統（3）和物料輸送系統（4），將浸膏物料均勻地塗布在輸送帶（4-1）上，浸膏物料隨著輸送帶依次經過三段加熱區（2-1、2-2、2-3）和一段冷卻區（2-4），形成一種多孔、疏鬆的餅狀物料（5-1）。當輸送帶（4-1）在運行過程中發生跑偏現象時，啟動自動糾偏機構（4-5），使輸送帶（4-1）重新回到正常位置。當乾燥物料到達真空腔體（1-2）的後端時，開啟卸料系統（5），將餅狀物料從輸送帶（4-1）上剝落，被切斷裝置（5-3）切斷後落入絞籠粉碎器（5-4）內。此時氣動碟閥（5-6）處於開啟狀態，氣動碟閥（5-7）處於關閉狀態。粉碎後的乾燥物落入出料裝置（5-5）的乾燥物中轉罐（5-8）內，當乾燥物積累到一定程度時，關閉氣動碟閥（5-6），打開氣動碟閥（5-7），乾燥物進入收集罐（5-9），然後關閉氣動碟閥（5-7），打開氣動碟閥（5-6），取下裝有乾燥物料的收集罐（5-9），換上空的乾燥物收集罐。整個乾燥過程如此連續進行，直到結束。當整個乾燥過程結束後，啟動自動清洗系統（6），完成設備清洗。

實施例4

該實施例是在上述實施例1-3的基礎上，對丹參浸膏（溶劑為水）進行低溫連續真空乾燥，其數據如下：丹參浸膏（溶劑為水）密度：1264千克/立方米；含水量：40％；進料罐溫度：45℃；加熱區一溫度：60℃；加熱區二溫度：65℃；加熱區三溫度：60℃；冷卻區溫度：20℃；冷凝器的冷卻介質溫度：20℃；真空度：400帕；進料速度：6千克/時；輸送帶速度：6米/時；布料角度：45°；乾燥物含水率：2.91％；生產能力：3.0千克/時。

實施例5

該實施例是在實施例1-3的基礎上，在不同工藝條件下對丹參浸膏（溶劑為水）進行低溫連續真空乾燥，其數據如下：丹參浸膏（溶劑為水）密度：1306千克/立方米；含水量：35％；進料罐溫度：55℃；加熱區一溫度：55℃；加熱區二溫度：60℃；加熱區三溫度：55℃；冷卻區溫度：20℃；冷凝器的冷卻介質溫度：20℃；真空度：400帕；進料速度：2千克/時；輸送帶速度：3米/時；布料角度：45°；乾燥物含水率：2.70％；生產能力：1.30千克/時。

實施例6

該實施例是在實施例1-3的基礎上，對三七浸膏（溶劑為40％乙醇）進行乾燥的情況，其數據如下：三七浸膏（溶劑為40％乙醇）密度：1298千克/立方米；進料罐溫度：40℃；加熱區一溫度：70℃；加熱區二溫度：60℃；加熱區三溫度：50℃；冷卻區溫度：10℃；冷凝器的冷卻介質溫度：2℃；進料速度：10千克/時；真空度：400帕；輸送帶速度：10米/時；布料角度：45°；乾燥物含水率：4.6％；生產能力：5千克/時。

實施例7

該實施例是在實施例1-3的基礎上，在不同工藝條件下對三七浸膏（溶劑為40％乙醇）進行乾燥的情況，其數據如下：三七浸膏（溶劑為40％乙醇）密度：1298千克/立方米；進料罐溫度：35℃；加熱區一溫度：80℃；加熱區二溫度：70℃；加熱區三溫度：60℃；冷卻區溫度：10℃；冷凝器的冷卻介質溫度：2℃；進料速度：2千克/時；真空度：400帕；輸送帶速度：24米/時；布料角度：45°；乾燥物含水率：8.36％；生產能力：4.2千克/時。

榮譽表彰

2014年11月6日，《一種多孔疏鬆的中藥浸膏乾燥物的生產方法及設備》獲得第十六屆中國專利優秀獎。