综述◆Zongshu出管板，并作45°斜切面。这样便于冷凝液汇流并及时排除，防止冷凝管内积液造成冷凝液温度过低。立式冷凝器不设折流板，有的设拦液板用来减薄管壁的液膜厚度，降低传热阻力。所以在热回流机组上采用立式冷凝器比卧式冷凝器回流效果要好。
3中药材溶剂提取液的浓缩工艺与设备浓缩是使溶液中的溶媒蒸发、溶液浓度增大的过
程。蒸发一般情况下是用加热的方法，使溶液中部分溶媒气化并除去，从而提高浓缩液浓度的工艺操作。3.1
影响蒸发的主要因素
影响蒸发的主要因素有温度、
压力和蒸发面积等。在浓缩时我们常用单位时间内的蒸发量计算公式，来计算蒸发量。
单位时间内的蒸发量计算公式：
m=s（F-f）/p
式中
m———单位时间内的蒸发量；s———液体暴露的面积；p———大气压力；
F———在一定温度下液体的饱和蒸汽压；f———在一定温度下实际的饱和蒸汽压。通过公式可以看出：m与p成反比（减压浓缩的优点），m与s（F-f）成正比（面积越大蒸发速度越快）
。要使蒸发速度加快，则要求加热温度与液体温度有一定的温度差（即加热的温度要绝对高于液体的温度），从而使溶媒分子获得足够的热能不断汽化。在同等条件下，液体暴露面积越大，蒸发速度就越快。在实际操作中我们可以将浓缩罐内的液面高度控制在加热器喷口的1/3处，用液体喷射的动力带动浓缩罐内液面的翻腾，来增加液体暴露面积。
减压蒸发又称真空蒸发。减压蒸发是指在密闭容器内，通过抽真空的方式来降低液体表面压力，使液体低温沸腾蒸发的操作方法。单效、多效浓缩器都可以进行减压蒸发。减压蒸发的优点是：减压蒸发的温度低，蒸发速度快（水在-0.08MPa时70℃左右便会沸腾），可以减少对热不稳定有效成分的损失，
收膏时温6度低，浸膏不易产生焦屑。因减压蒸发速度快，高效节能，
是目前较为先进的蒸发方法之一。有时又将减压蒸发装置称为减压蒸馏装置，蒸发与蒸馏的区别在于蒸发不一定收集挥发的蒸汽，而蒸馏则是收集蒸汽。3.2浓缩设备3.2.1
多效浓缩器
3.2.1.1
多效浓缩器的工作原理
双效浓缩器（如图5所示）是将一次蒸发浓缩所产生的二次蒸汽作为下一步浓缩的热源，一次浓缩的药液通过串联管线进入下一效浓缩。以此类推还有三效、四效、五效浓缩器，其根本目的是为了节约能源。
图5双效浓缩器
例如：单效浓缩器浓缩1t蒸发量需要1.2t蒸汽，双效浓缩器则只需要0.57t蒸汽，三效浓缩器只需要0.43t蒸汽。即用一次浓缩产生的蒸汽作为下次浓缩的热源来实现节能。如在真空条件下进行低温连续浓缩，节能效果更加明显，更适用于热敏性物料的浓缩。采用真空减压浓缩时，真空度的高低要根据设备结构、物料性质和生产工艺的不同来确定。浓缩水溶液时不回收蒸汽真空度高速度快，回收有机溶剂时真空度不要过高，以减少有机溶剂的损耗。多效浓缩器用作浓缩工艺时，第一冷凝器不要通入冷凝水，否则会产生内回流，使浓缩速度减慢。在回收乙醇时第一冷凝器要通入冷凝水使其产生冷凝作用，以利于乙醇的回收。出料时要注意，必须使设备恢复常压后才能进行出料操作。
多效浓缩器的缺点是残留多、清洗困难，第一效的浓缩温度高、对热敏性成分损失较多。3.2.1.2
多效浓缩器的使用注意点
（1）为了加快浓缩速度，可采用真空减压浓缩，
其真空度的高低要根据物料性质和生产工艺的不同确定；（2）回收有机溶剂时真空度不要过大，以减少有机溶剂的损耗；（3）设备用作浓缩工艺时，第一冷凝器不要通入冷凝水，否则会产生内回流，减慢浓缩速度，在回收乙醇时，第一冷凝器要通入冷凝水使其产生冷凝作用，以利于乙醇的回收；（4）出料时必须使设备恢复常压。3.2.2
单效浓缩器（乙醇回收器）
因单效浓缩器（如图6所示）乙醇回收能力大，有时也称之为乙醇回收器。但节能效果不如双效和多效浓缩器。单效浓缩器采用外加热自然循环与真空负压蒸发相结合的方式，蒸发速度快、可减压低温浓缩、浓缩比重大（可达1.3）、清洗方便（打开加热器的上盖即可进行清洗）。另外，单效浓缩器还有操作简单、占地面积小的特点。
图6
单效浓缩器
3.2.2.1能源消耗
单效浓缩器能源消耗大的主要原因在两个方面：1）在加热器内加热稀溶液使溶液中溶媒蒸发所消耗的工业蒸汽；（2）使已经汽化的溶媒蒸汽再冷凝成溶媒液体时在冷凝器中所需要的冷却水。
前者需要供给热量，而后者需要带走热量。被加热的溶液所产生的溶媒蒸汽中含有大量的热能，在这里不但没有得到利用，相反还要消耗大量的冷却水来冷却它。产量越大需蒸发量越大，所需的加热蒸汽就越多，同时所消耗的冷却水也越多。这就是单效浓缩器耗能大的主要原因。
Zongshu◆综述3.2.2.2单效浓缩器的使用注意点
（1）回收乙醇时蒸发器内温度要控制在80℃以下，蒸发温度越高冷凝效果越差，
回收率就越低，能耗就越多。（2）减压浓缩时真空度不要太高，真空度过高会将汽化的乙醇吸走，造成有机溶液回收率降低。（3）真空度过高还会引起罐内药液过度沸腾，损失药液（没有汽水分离装置的可以通过加装汽水分离装置来改善）。4）因空气和蒸汽冷凝后体积相差非常大，不能产生所需的压差，使用前要将设备内的大部分空气抽出（可结合真空上料一起完成），以免影响冷凝效果。（5）冷却循环水温度要低于40℃，温度越低冷凝效果越好。
在正常情况下，单效浓缩器乙醇回收的浓度可达85%左右，再经精馏可达90%～92%。
4提取液的分离精制工艺与设备由于中药材所含成分复杂，提取后有效成分、辅助
成分、无效成分混在一起，所以必须对提取液进行分离和精制，才能去除无效成分，得到所需要的有效成分。常用的分离精制方法有沉淀法（即静沉、水提醇沉、醇提水沉）、过滤吸附法、机械分离法等。4.1
沉淀法
乙醇沉淀法是常用的中药水提取液纯化精制方法。4.1.1
沉淀法的原理
中药材先经水煎提取，药材中的有效成分被提取
出来的同时，许多水溶性杂质也同时被提取出来。醇沉淀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，在提取液中加入乙醇后有效成分转溶于乙醇中，而杂质则被沉淀出来，对中草药提取液进行精制同样）。4.1.2
影响醇沉淀工艺的因素
影响醇沉淀工艺的因素有：初膏浓度及温度、乙醇用量及乙醇浓度、醇沉液的pH值、醇沉淀的温度与时间、加醇方式和搅拌速度等。4.1.2.1
初膏浓度及温度
为了保证醇沉淀时尽可能多地除去杂质，同时减少有效成分损失和降低乙醇耗量，一般要先将提取液
7（（醇提水沉的原理（综述◆Zongshu浓缩成一定浓度的初膏。初膏浓度过高，则药液粘稠度大，乙醇与药液难以充分接触（混合），所产生的沉淀物体积大，结块严重，易包裹药液，造成有效成分损失。初膏浓度过低则药液量大，需耗费的乙醇量也大，工艺成本就高。初膏浓度并不是决定醇沉淀工艺中分离纯化的关键性因素，但它决定着乙醇的用量。4.1.2.2
乙醇浓度及乙醇用量、醇沉液的pH值
乙醇的浓度是醇沉工艺中的关键技术参数。在通常情况下，当含醇量为50%～60%时可除去淀粉等杂质；含醇量达60%时，无机盐开始沉淀；含醇量达75%以上时，可除去蛋白质等杂质；当含醇量达80%时，几乎可除去全部淀粉、多糖、蛋白质及无机盐类杂质。但是，只增加乙醇浓度也不易将鞣质、水溶性色素、树脂等除去。应用调整pH值的方法和增加醇沉时间的方式将其除去。醇沉淀液中含醇量的高低与药物有效成分的溶解有着密切的关系，随着醇沉淀液含醇量的增加，沉淀速度加快，有效成分也会被包裹一起沉淀。通常醇沉淀液的含醇量应在60%～75%之间。
醇沉时加醇的浓度并不是越高越好，加醇量也不是越多越好。当醇沉液的含醇量要求在70%～75%之间时，一般宜用90%左右的乙醇。此时所耗乙醇体积较少，同时与用95%浓度的乙醇相比，回收蒸馏要容易得多。即醇沉淀精制过程中，当乙醇总量低于某一临界乙醇总量时，醇溶物的量随乙醇用量增加而增加；高于临界乙醇总量时，增加趋势减缓直至不再增加。
水提醇沉工艺中用醇量的经验公式：设初膏的重量为W，比重为D，纯净乙醇的浓度为C1，经醇洗后要达到乙醇浓度为C2，加入的乙醇量为L1。在不考虑杂质影响时，等量关系式应为：
L1×C1=（L1+W/D）×C2即L1=W/D×C2÷（C1－C2）
在实际操作中，用带有液位计的计量罐计量乙醇量时误差较大，进行精细分离时最好使用电子称重模块（托力多产品），用称重法计量比较精确。4.1.2.3
醇沉淀的温度与时间
醇沉淀的时间与醇沉罐内液体温度有直接的关系。醇沉温度低，沉淀物析出与沉降的速度加快，所需
8的静置时间短，反之则长。加醇时药液温度不能过高，以防止乙醇挥发损耗。若含醇药液降温太快，微粒碰撞机会就会减少，沉淀颗粒较细（有时为粥状）难以过滤。在中药提取液醇沉工艺操作中，一般是将乙醇导入常温或低温的浸膏中，进行沉析。4.1.2.4
加醇方式和搅拌速度
醇沉一开始就加入大量高浓度乙醇或将初膏加入乙醇中，如果搅拌不匀，就会造成局部含醇量过高，淀粉、蛋白质类会迅速沉析并对浓缩液形成包裹，随着乙醇的增加包裹层的质地会越来越致密而且难以分散，势必影响醇沉效果。分次醇沉或以梯度递增方式逐步提高乙醇浓度，有利于除去杂质和减少有效成分的损失，但此时醇沉的操作过程比较麻烦，乙醇用量也会增大。
搅拌在醇沉淀过程中的作用与在其他工艺过程中的作用相似，有利于提高药液与乙醇的接触面积，提高药液与乙醇混合的均一性。一般情况下随着醇含量的增加，沉析速度会加快，沉析的也比较完全。但随着醇浓度的升高，有效成分也会被沉淀物包裹而造成损失。根据这一原理，醇沉时应提高搅拌速度，缓慢加入乙醇。搅拌速度也应有一个合适的范围，过快的搅拌速度会使生成的沉淀颗粒过小，后期难以过滤。搅拌速度过慢药液中局部乙醇浓度过高，沉淀物会包裹有效成分造成有效成分的损失，同时也会使生成沉淀物黏连，从而难以过滤和分离。4.1.3
沉析设备（醇沉罐）
目前大部分中药生产企业使用的沉析设备，基本上是带有夹套的筒体，醇沉后杂质沉淀在锥底，上清液通过出液管道吸出，罐底安装有球阀或蝶阀作为出渣口。沉析罐的搅拌电机，一般都无法进行转速的调节，操作时开启搅拌浆，将乙醇直接通过管道加入罐内。这种加醇方式不利于乙醇在药液中的均匀分散与混合，易造成有效成分损失，同时还会在醇沉过程中产生块状沉淀物，球阀和直径较小的碟阀也不利于排渣。
我们可以根据生产工艺的实际情况，对沉析罐（如图7所示）作一些改进来满足生产工艺的需要。如在沉析罐的上部加装一个喷淋管或喷头，以喷淋的方式来实现均匀加醇；通对电机或减速机的调整来确定合适
的搅拌桨转速（80～100r/min）；通过对搅拌桨角度的调整和增加搅拌桨个数来改善搅拌效果。在料液层比较高的情况下，为了使物料搅拌均匀，在增加搅拌桨个数时，相邻的两层搅拌桨可交叉成90°安装，这样基本可以达到搅拌均匀的效果；将排渣口的球阀改成直径大一点的蝶阀，排渣效果会更好（经过改造还可以进行小批量中药材的提取）。另外，沉析罐的罐体对沉析效果也有影响，如果厂房高度允许，罐体的高度适当高一点，沉析效果会更好。在这里特别强调醇沉设备的电机和视镜灯必须是防爆的。
图7
沉析罐
为了在醇沉时保持一个稳定的温度，循环水系统的中间水箱要有足够的容量。凉水塔的处理能力也要足够大，也可以采用凉水塔串联的方式来提高降温效果，夏季高温季节可以用制冷机组辅助降温。在生产中一些量小的醇沉液，可以装桶后放入冷库中进行低温静沉。4.2
过滤分离
在中药制药工艺中，药液的过滤分离是一项非常重要的精制工艺过程。在口服液、注射剂的生产中尤为重要。常用的过滤分离方式有筛析过滤、吸附过滤、离心分离、膜分离等。4.2.1
筛析过滤
筛析过滤即将药液中的较大的颗粒拦截下来。常见的设备有管道式过滤器、
桶式过滤器、双联过滤器等。一般过滤精度不高（30～100目），常用于除渣过滤和提取液的粗过滤。
Zongshu◆综述4.2.2吸附过滤
即通过选用有吸附功能的滤材，在实现拦截过滤的同时，将易产生后期沉淀和影响药液澄明度的胶质、腊质、油脂、色素等吸附出来。
常用的设备有板框式过滤器、桶式过滤罐、硅藻土过滤机等。滤材有滤棉、滤纸等。这些设备和滤材大多选择性差、过滤精度不高；操作压力较大，堵塞严重；堵塞后需拆机进行清洗或更换滤材，
清洗困难；而且有的滤材还会大量吸附有效成分，造成过滤后有效成分降低。在过滤过程中因温度、压力不同，过滤效果差异很大，工艺控制难度大。4.2.3
离心分离
离心分离是在液相非均匀体系中，利用离心力来达到液液分离、液固分离的方法。因为离心力比重力要大数千倍，所以离心分离具有分离效率高的特点。特别适合用于含水率高、含不溶性微粒粒径细小或粘度很大、用一般的过滤或沉降方法效果不明显的物料的分离。
离心分离设备可分为两类：（1）过滤式离心分离设备，分离操作的推动力为惯性离心力，
常采用滤布作为过滤介质，如三足式离心机等，因污染严重，清洗困难，过滤式离心分离设备不易做液体收集。（2）沉降式离心分离设备，是利用离心机高速旋转而产生的离心力，使溶液中悬浮的较大颗粒杂质（如药渣、泥沙等）或大分子成分（如淀粉、蛋白质等）得以沉降。
离心分离是提高药液澄明度的有效分离方法之一。特别是在口服液、中药注射剂生产工艺中，经管式离心机处理后的药液，很少出现后期颗粒状沉淀现象。管式离心机在使用中存在的不足是排渣困难，有时因中药提取液中杂质多，分离前过滤效果不好时，操作过程中需经常拆机除渣；管式离心机的分离因数高，流量控制不合理会造成有效成分的损失。采用碟片式离心机可以改善管式离心机存在的部分缺陷。
我们可以针对中药提取液粘度大、杂质多而且成分复杂的特点，在离心分离前使用一种漏斗式过滤器如图8所示）对药液进行处理，在漏斗式过滤器中过滤吸附可以同时进行。这种过滤器结构简单，过滤面积
9（综述◆Zongshu大，直径可做成100mm左右。滤材组合灵活，滤布、滤棉、滤纸等可根据工艺需要进行组合。操作简单，清洗消毒方便。在过滤过程中，不但可以形成有弹性的滤渣层提高过滤效果，而且在吸附滤液中的胶质和鞣质方面同其他过滤设备相比有很大的优势。特别适合黏性较大的中药材提取液的过滤。在中药口服液（含有大量的糖和蜜）生产工艺中同管式离心机配合使用，可以获得良好的澄清效果。在中药注射剂生产工艺中，作为膜分离的前期处理，可以减少药液中有效成分的损失，为后期精制创造有利的条件。
图8
漏斗式过滤器
4.2.4膜分离
膜分离技术是用筛分原理对液体进行选择性分离的一种先进分离技术。它可以根据所分离物质的分子量大小或被分离物质的颗粒大小进行过滤。与传统过滤形式不同的是滤膜可以在分子范围内进行分离，溶剂或小分子透过滤膜，颗粒、大分子溶剂被滤膜截留。在中药制药企业主要用于注射剂、口服液的精制及各种介质的除菌、除杂过滤。4.2.4.1
膜分离法的特点
（1）操作温度低，适用于热敏性物质的分离；（2）分离过程中不需外加其他物质，生产成本低；（3）选择性强，药效成分回收率和非药效成分去除率高；（4）选择范围广，适用性强（适用于从病毒、细菌到微粒广范围的有机物分离和无机物的分离）；（5）利用膜分离技术还可实现液体的浓缩。但膜分离设备投资大，操作维护时技术要求高。
在制药企业膜分离（过滤）
技术的使用范围非常广。10如制水用的反渗透膜、精制用的超滤膜及各种介质精细过滤的滤芯等。在生产中膜分离技术能否正确使用，将直接影响着产品的质量好坏和是否安全。
因滤膜/滤芯价格高，对生产成本有较大的影响。在实际操作中有的滤芯/滤膜使用寿命非常短，除产品质量外，主要原因是使用维护不当或因滤芯/滤器的选型不正确造成的。一般情况下，不同材质不同结构的滤芯/滤膜，使用及维护方法是不一样的，
特别是在耐热、耐压上有很大的差异。如骨架为聚丙烯材质的滤芯，工作温度就不应高于60℃；水处理用的反渗透膜温度高时产水量大，但反渗透膜的使用寿命就会缩短。水质质量差时，用不用阻垢剂，反渗透膜的使用寿命相差更大。4.2.4.2
过滤器的选择
膜分离技术在应用时，还要根据分离目标的不同选择不同的滤膜/滤芯。如压缩空气在提取分离工序，有时作为气动元件的动力
（气缸、气动阀），有时作为物料输送的动力（用压力输送液体、为过滤提供压力等）同药物直接接触。按GMP要求需要用膜分离技术对压缩空气进行净化处理。一般需要用过滤器来进行汽水
分离、除菌、除油等过滤，因过滤器的级别不同过滤效果不同、安装顺序也不一样。
（1）C级过滤器是主管路过滤器。能除去大量的液体及3滋m以上固体微粒，过滤后能达到最低残留油分含量仅5×10-6。但有少量的水分、灰尘和油雾存在。C级过滤器安装在空气压缩机冷却器后，其他过滤器之前，作一般保护之用。
（2）T级过滤器是空气管路的高效过滤器。能滤除小至1滋m的液体及固体微粒，达到最低残油分含量仅0.5×10-6。过滤后气体还有微量水分、灰尘和油雾存在。T级过滤器安装在A级过滤器之前，冷干机之后，进一步提高压缩空气质量。
（3）A级过滤器是超高效除油过滤器。能滤除小至0.01滋m的液体及固体微粒，达到最低残油含量仅0.001×10-6。几乎所有的水分、灰尘和油都被去除。用于H级过滤和吸干机之前，冷干机之后，确保压缩空气中不含油。
（4）H级过滤器也称活性炭过滤器。能滤除小至
中药前处理提取工艺
