[發明專利]中藥多糖提取溫度自動控制系統、方法及中藥多糖提取系統

在審

• 申請號: 201910326601.4
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110069086A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 汪克樹;段洪君;陳澤;李嘯天;吳夢迪;陳揚;高紅巖;劉闖;宋穎晨
• 申請（專利權）人: 東北大學秦皇島分校
• 主分類號: G05D23/32
• 分類號: G05D23/32
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 王鴻遠

本發明涉及中藥多糖提取技術領域，尤其涉及一種中藥多糖提取溫度自動控制系統、方法及中藥多糖提取系統；所述中藥多糖提取溫度自動控制系統采用導熱油進行溫度調節，具有熱量散失少、能耗低、溫度穩定、可控、所需設備少、安全性高的特點；具有模糊PID處理功能的中央處理器控制根據實時的加熱后的導熱油溫度、冷卻后的導熱油溫度和待待提取液溫度生成冷油流速調節指令和熱油流速調節指令對冷油供液泵的泵速和熱油供液泵的泵速進行調節，進而實現對重要多糖提取器內溫度的自動調節，減少人工參與，提高多糖提取系統的自動化程度；減少出錯率，提高多糖的提取質量和提取效率。

技術領域

本發明涉及中藥多糖提取技術領域，尤其涉及一種中藥多糖提取溫度自動控制系統、方法及中藥多糖提取系統。

背景技術

中國是中藥的發源地，多糖廣泛地存在于藥材中。中藥多糖具有多方面的生物活性。大量的藥理試驗證明：多糖不僅能激活T細胞、B細胞、NK細胞等免疫細胞，還能促進細胞因子生成，作用于補體。對人體發揮多方面的調節作用。

現階段中藥多糖提取工段的主要設備包括多功能提取罐、泡沫分離器、冷卻器、汽液分離器、油水分離器等。提取工序通常采用的溶劑是水或乙醇，溶劑不同對于提取控制的要求略有不同。由于中藥生產的特殊性，原材料的利用率及產品的質量都與實際生產中的各個過程溫度有著極大聯系。因此，根據不同需要控制制藥設備的實時溫度就成了中藥萃取系統中的中的重中之重。

在現階段的各大中藥生產廠家在制藥的過程當中，急于增加產量、促進效益、擴大規模，往往忽視了產品的質量以及控制流程的規范性、安全性。在溫度控制方面采用較落后的辦法，導致藥物中的有效成分很難充分的融入到藥液當中，致使產品功效降低，而且在操作上，工作量大，效率并不明顯。有效的控制提取罐的溫度，提高生產效率、保障產品的質量是目前的中藥產業的一個嚴峻的挑戰。

目前國內絕大部分大型中藥制藥廠家通常的提取工段的主要工藝設備是多功能罐和冷卻器，在提取溫度控制方面多數大型中藥廠家通過控制位于提取罐內及管壁夾套上的蒸汽進汽氣動閥，通過調節蒸汽進量控制夾套蒸汽壓力來加熱罐內待提取溶液，按實際藥液具體參數設定加熱截止溫度使罐內藥液達到微沸后，再將提取罐內的蒸汽進汽氣動閥閉。系統通過控制蒸汽氣動調節閥，來調節提取罐罐壁夾套上的蒸汽進汽閥與蒸汽冷凝水排放閥，保持藥液的微沸狀態，按照提取工藝的需求，設定煎煮時間，進行藥液的煎煮過程，保持提取罐內的壓力，以維持恒定的溫度。采用傳統的蒸汽加熱，由于系統的高壓等因素，這種加熱方法不僅耗能大，還極其危險。不僅如此，傳統的提取工藝對提取藥液進行的多次煎煮，使中藥中的有效成分破壞極其嚴重、提取率相對較低、且能耗較高。

國內大型中藥生產廠家大多采用動態提取中藥，這個過程中溫度的控制通常采用常規的PID(中文比例-積分-微分英文Proportion Integration Differentiation)處理與施工人員現場實際經驗相結合的方法。但中藥的提取過程，具有非線性、大滯后及時變性等特點，使建立精確的提取工藝的模型變得非常困難，所以如果使用傳統的控制方法，則很難精確的控制提取溫度，導致產品質量不穩定、提取效率低、原料消耗和能耗偏大等不良的結果。通過調研一些大型中藥廠，發現在加熱到設定值時，由于系統散熱和進熱量不平衡導致的溫度偏差，會嚴重影響產品的質量，而且錯誤的操作同樣會帶來不必要的原料及能量損失。

現有技術存在問題如下：

1、采用蒸汽加熱，雖然能滿足中藥提取的需要，但還是存在許多不足：能源浪費太大，蒸汽在輸送過程中熱量損失大，用熱過程中排出水汽有帶走熱量，同時，鍋爐排污又要損失熱量；蒸汽加熱所需的壓力大，對系統的受壓等級要求高，這不但造價高，而且不安全因素也很大。

2、采用常規PID處理加人工經驗相結合的方式調節控制溫度。不適用于復雜繁瑣的系統，而且存在人工參與度大，自動化度低，出錯率高、效率低，產品質量差等問題。

因此，針對上述問題，本發明提供一種新的中藥多糖提取溫度自動控制系統、方法及中藥多糖提取系統。