1、黄姜皂素提取黄姜皂素提取成套系统技术方案成套系统技术方案 济宁金百特工程机械有限公司济宁金百特工程机械有限公司 目目 录录 l第一部分：用户技术要求l第二部分：设计方案概述l第三部分：系统构成、工艺路线及技术指标l第四部分：优越性能l第五部分：成本对比分析l第六部分：结论第一部分：用户技术要求 提取物：黄姜皂素。提取原料：干黄姜，含水分10%。鲜黄姜，含水分65%。提取量：日提取处理 18 吨 干黄姜。第二部分：设计方案概述第二部分：设计方案概述 l根据用户提出的技术要求，我方技术人员设计了 一 条生产线，提取处理能力为 750 kg/h 干黄姜 原料（折合 鲜黄姜 原料为 2000 kg/h
2、）。说明：粉碎后的 干黄姜 比重按 0.45 kg/l计算。第二部分：设计方案概述第二部分：设计方案概述l整条生产线除进料口、出渣口、溶剂尾气排放口之外，各工位实现全封闭条件下的连续化运行，自动化控制。第二部分：设计方案概述第二部分：设计方案概述l本方案可以用于多种植物提取物的生产制备，具体技术方案是以 黄姜 提取 黄姜皂素为标准设计的。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标l整条生产线包括如下系统：喂送料系统；喂送料系统；提取系统；提取系统；提取溶媒控制系统；提取溶媒控制系统；药渣处理系统；药渣处理系统；提取液处理系统；提取液处理系统；提取液浓缩系统；提
3、取液浓缩系统；溶剂尾气回收系统；溶剂尾气回收系统；PLC操作控制系统。操作控制系统。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标工艺流程示意图第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标一、喂送料系统一、喂送料系统：包括储料、定量控制喂料、物料输送等装置。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标一、喂送料系统一、喂送料系统-储料：储料：l型式型式：料斗。l用途和要求用途和要求：批次性盛装提取原料，保证定量控制喂料器的供给。起到缓冲作用，减轻喂料操作工人的劳动强度。l流程和操作流程和操作：人工将粉
4、碎好的物料批次性地加入到料斗中。料斗中的提取原料连续、自动、均匀地进入定量控制喂料器中。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标一、喂送料系统一、喂送料系统-定量控制喂料：定量控制喂料：l型式型式：螺旋输送器。l用途和要求用途和要求：定量控制提取原料喂料量。喂料量调节范围：180900 kgh。l流程和操作流程和操作：人工设定提取量，自动控制。将料斗中的提取原料定量、均匀、连续地输送到物料输送机中。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标一、喂送料系统一、喂送料系统-物料输送：物料输送：l型式型式：真空上料器。l用途和要求
5、用途和要求：将喂料器供给的提取原料（干料），输送到提取系统中。说明：输送距离、高度等，需根据用户厂房尺寸、设备布局等实际情况，另行设计、确定。l流程和操作流程和操作：自动控制。l说明：若输送鲜或湿物料，需根据用户具体情况另行选用其他输送方式，如：履带输送、螺旋输送等。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标二、提取系统二、提取系统型式型式：单级管道式连续逆流超声提取机。型号型号：TDCLD-6/3240/7850（GDC-TQ/6/C8N4）数量数量：1套。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标二、提取系统二、提取系统-
6、提取机配置及构成提取机配置及构成：l1套进料装置。l 4 节浸泡提取管。l 8 节超声提取管。l1套排液装置。l1套排渣管。l1套冷凝器。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标二、提取系统二、提取系统-提取机技术指标：提取机技术指标：l提取管内径：600 mm。l提取管节数：共 12 节，其中超声 8 节，浸泡 4 节。l提取管总长：约 29.3 m。l提取管总容积：约 7850 L，其中超声约 3240 L。l超声功率：64 kw。l冷凝器：2 m2。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标二、提取系统二、提取系统-提
7、取工艺：提取工艺：l原料处理：粉碎，粒度 4080 目。l提取溶媒类型：60%乙醇。料液比：1：6(重量体积比)。用量：4500 L/h。l提取温度：60。l提取时间：在超声作用下，提取时间为 40 分钟左右。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标二、提取系统二、提取系统-流程和操作流程和操作：提取时间提取时间：l人工设定超声提取时间，自动控制。l超声提取时间调节范围：1575 分钟。排渣、排液排渣、排液：l连续化、自动控制。l提取后渣料被排渣装置排出，进入药渣处理系统中。l提取液被排液装置排出，进入提取液处理系统中。提取过程搅拌提取过程搅拌：人工任意设定
8、搅拌时长，自动控制。提取过程温度控制提取过程温度控制：根据工艺要求的温度值，人工设定，自动控制。清洗清理清洗清理：l配备WIP在线冲洗装置。l各个提取管段采用法兰连接、滚轮支撑，易于安装、拆卸，清洗清理。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标三、提取溶媒控制系统：三、提取溶媒控制系统：包括溶媒储存、输送、定量控制、温度调节等装置。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标三、提取溶媒控制系统：三、提取溶媒控制系统：储存储存l型式型式：卧式或立式 储罐。溶媒输送：溶媒输送：l型式型式：离心 泵。第三部分：第三部分：系统构成、
9、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标三、提取溶媒控制系统三、提取溶媒控制系统-定量控制：定量控制：l型式型式：涡轮 流量计。l用途和要求用途和要求：定量控制提取溶媒输送量。流量调节范围：600 6000 Lh。l流程和操作流程和操作：人工设定流量值，自动控制。在线流量检测仪实时检测流量值，自动调节阀门大小来定量控制溶媒的输送量。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标三、提取溶媒控制系统三、提取溶媒控制系统-温度控制：温度控制：型式型式：板式 换热器。用途和要求：用途和要求：加热提取溶媒，达到工艺要求的温度。流程和操作：流程和操作：l人工设定加热温
10、度范围，自动控制。l在线温度探测器实时在线检测溶媒的温度值，自动调节。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标三、提取溶媒控制系统三、提取溶媒控制系统-温度控制：温度控制：节能设计：节能设计：为了节省加热提取溶媒的能耗，公司设计了综合利用系统中余热的二级溶媒加热节能方案：l第一级利用蒸脱机产生的溶剂气体热量，一方面溶剂气体预热提取溶媒，温度可达到 40，有效节约蒸汽用量 129 kg/h，同时提取溶媒又起到冷却水的作用，降低溶剂气体的温度，减少冷却水的循环用量，节约电耗。l第一级预热后的提取溶媒再通过二级换热器（蒸汽加热）加热，达到工艺要求的温度（60）。第
11、三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标四、药渣处理系统四、药渣处理系统包括药渣残留溶剂挤压回收、蒸脱回收，以及渣料输送等装置。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标四、药渣处理系统四、药渣处理系统-挤压回收：挤压回收：型式型式：连续渣料挤压机 。用途和要求用途和要求：l减少渣料中残留溶剂量，降低下步蒸脱回收的蒸汽使用量，节约能耗。l渣料经挤压后，残留溶剂含液量约为 60%。流程和操作流程和操作：l连续化、自动控制。l提取后的渣料经排渣管进入挤压机，经挤压后，挤出药液重新回到提取管，渣料进入下步 蒸脱回收 处理。第三部分：
12、第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标四、药渣处理系统四、药渣处理系统-蒸脱回收：蒸脱回收：型式：型式：连续渣料蒸脱机 。用途和要求：用途和要求：l减少渣料中残留溶剂量，减少浪费，保证安全，并有利于环境保护。l蒸脱后渣料中溶剂残留 500ppm。l根据用户的要求，蒸脱后渣料不进行烘干脱水处理。流程和操作：流程和操作：l自动控制。l渣料中残留的乙醇溶剂在蒸脱机中，经蒸汽加热后挥发进入冷凝器，回收再利用；l蒸脱后的渣料进入渣料输送机。说明说明：蒸脱后的渣料可根据用户的需要进行脱水处理。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标四、药渣处
13、理系统四、药渣处理系统-渣料输送：渣料输送：型式：型式：螺旋输送机 。用途和要求：用途和要求：l将蒸脱后的渣料输送到厂房外，用户制定地点，装车。l说明：药渣输送机的长度、排渣口位置需根据用户厂房尺寸、设备布局等实际情况，另行设计、确定。流程和操作：流程和操作：l渣料连续、自动地从蒸脱机中输送出。l排出的渣料装车后需由人工处理。说明：说明：若长距离输送，要采用履带输送或其他方式。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标五、提取液处理系统五、提取液处理系统包括渣液分离和过滤等装置。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标五、提
14、取液处理系统五、提取液处理系统-渣液分离：渣液分离：型式：型式：旋筒式渣液分离器。用途和要求：用途和要求：l将提取液中渣料分离出。l分离精度：60目。流程和操作：流程和操作：l连续化、自动控制。l分离出的渣重新回提取管进行再提取，分离液进入过滤系统。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标五、提取液处理系统五、提取液处理系统-过滤：过滤：型式：型式：旋盘式过滤器。用途和要求：用途和要求：l将分离液中残留的渣料过滤掉。l过滤精度：300目。流程和操作：流程和操作：l连续化、自动控制。l过滤掉的渣料重新回提取管进行再提取，滤清液进入暂存罐保存，以备后处理。说明：
15、说明：本过滤为粗过滤，若用户过滤精度要求高，必须再配备第二级（400600目）、第三级（8001100目），或精过滤（0.510um）设备。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标六、提取液浓缩系统六、提取液浓缩系统包括加热蒸发/冷凝回收、真空等装置。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标六、提取液浓缩系统六、提取液浓缩系统-加热蒸发加热蒸发/冷凝回收：冷凝回收：型式：型式：三效动态循环蒸发浓缩器。用途和要求：用途和要求：l将提取液中的乙醇溶剂蒸发出，并回收再利用。蒸发量：蒸发量：l蒸发能力：3000 L/h，以蒸发纯水
16、为标准计算和验收。l实际蒸发量：3150 L/h。说明：按蒸发出 70%的液体来计算：4500L x 70%。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标六、提取液浓缩系统六、提取液浓缩系统-加热蒸发加热蒸发/冷凝回收：冷凝回收：蒸发浓缩工艺：蒸发浓缩工艺：l蒸发温度：蒸发温度：80。l加热介质：加热介质：饱和蒸汽。压力 3 kg，温度 130。l冷却介质：冷却介质：地下水循环。冷却水循环温度：依照夏天进水温度 25，回水 30 计算。流程和操作：流程和操作：l进液：液位自动控制进液。l排液：根据人工设定浓度值，自动控制浓缩液排出。说明：浓度值的设定，需根据用户
17、对浓缩液乙醇残留量的要求，现场取样检测，得出合格浓缩液的浓度值。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标六、提取液浓缩系统六、提取液浓缩系统-真空：真空：型式：型式：液环式真空泵。用途和要求：用途和要求：用于蒸发和冷凝系统的抽真空。流程和操作：流程和操作：l自动控制。l抽出的溶剂尾气进入溶剂尾气回收系统。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标七、溶剂尾气回收系统七、溶剂尾气回收系统包括冷凝回收、冷冻机组等装置。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标七、溶剂尾气回收系统七、溶剂尾气回收
18、系统-冷凝回收：冷凝回收：型式：型式：两级冷凝回收装置。用途和要求：用途和要求：l将浓缩系统未回收下来的溶剂尾气，以及整套生产线中的排空管中的溶剂气体回收，减少浪费，确保生产过程安全和环境保护。l最后排放的尾气中残留溶剂量达到 国家 排放标准。流程和操作：流程和操作：l自动控制。l一级冷凝水采用地下循环水。l二级冷凝水才采用冷冻机组产生的-15 冷冻水。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标七、溶剂尾气回收系统七、溶剂尾气回收系统-冷冻机组：冷冻机组：型式：型式：风冷式冷冻机组 用途和要求：用途和要求：l向第二级冷凝器提供冷冻水。l冷冻水温度：-15。流程
19、和操作：流程和操作：人工设定制冷温度，自动控制。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标八、八、PLC自动化操作控制系统自动化操作控制系统PLC电脑编程，实现程序控制。配备在线检测仪，实现工艺参数（进料量、进液量、温度、浓度等）的实时监控及自动化控制。显示屏幕，直观显示整套工艺路线及各个电气运行状况。电脑实时自动记录各个工艺参数实际运行值。动力设备过载保护。故障报警装置。急停开关。现场开关。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标九、密封性能及材料九、密封性能及材料全套设备密封连接，无泄漏，保证生产过程的安全性。静密封全部
20、采用 硅橡胶 材料密封垫，动密封采用公司特制机械密封。整套设备可使用多种溶剂，包括水，以及甲醇、乙醇等易燃易爆有机溶剂。说明：可根据用户要求选择 聚四氟 材料，就可使用各种有机溶剂，包括乙酸乙酯、石油醚等。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标十、泵十、泵所有接触料、液的泵全部采用公司特制的 离心溶剂渣泵，防爆，不锈钢材质，既可输送各种有机溶剂，同时还可输送含渣的有机溶剂溶液，但含渣量要求 20%。所有水输送泵采用防爆离心不锈钢泵。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标十一、材质十一、材质整套设备所有接触提取液部件的材
21、质均采用 sus304（国标GB为0Cr18Ni9，奥氏体不锈钢）。所有非接触提取液部件、储罐支腿、提取管支架等的材质均采用 sus430（国标GB为0Cr13或1Cr13，铁索体不锈钢）。说明：可根据用户要求调整材质。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标十二、平台及占地面积十二、平台及占地面积占地面积占地面积：长 40 m，宽 18 m，高 8 m。平台平台：l包括提取机、挤压和蒸脱机平台；l蒸发浓缩器平台。说明：说明：平台尺寸及占地面积，需在合同签订后，根据用户现场的情况及要求进行设计后确定，以设计图纸为准。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技
22、术指标系统构成、工艺流程和技术指标十三、管路连接十三、管路连接所有接触料液管线、管件（阀门、弯头、三通、四通、端头等）全部采用卫生级 sus304，卡箍式 快接式连接,非接触料液的管件（卡箍等）采用普通不锈钢材质；非接触料液管路（蒸汽及回水管路、冷却水管路等）的材料采用镀锌管。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标十四、防爆十四、防爆电气操作控制系统不防爆，放置于无危险气体、通风、干燥的隔离间中。防爆车间内的所有电机、灯、动力电气、分线盒、开关等采用防爆型的，达到GB 3836.1-2000的防爆要求。各个防爆电器电缆引入装置执行GB3836.1-2000
23、中附录D的规定。电气安装施工执行GB50257-96中第3章爆炸危险环境的电气线路中3.2条电缆布线的有关规定要求。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标十五、十五、WIP在线清洗在线清洗l设备均匀排布WIP在线清洗系统；l配备快开式手孔，确保设备内部可彻底清洗干净。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标十六、循环水十六、循环水整套系统加热和冷却水采用软化水，循环使用。循环水用量：t/h。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标十七、蒸汽十七、蒸汽蒸汽为3kg、130左右的饱和蒸汽。
24、蒸汽用量：kg/h。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标十八、电源和装机动力十八、电源和装机动力电源：380v 50Hz。装机总功率：kW。第三部分：第三部分：系统构成、工艺流程和技术指标系统构成、工艺流程和技术指标十九、其他：十九、其他：水处理、锅炉、冷却塔及冷却水循环泵水处理、锅炉、冷却塔及冷却水循环泵等由用户自备。1、连续化作业、规模化生产、自动化控制、连续化作业、规模化生产、自动化控制生产效率提高5倍以上。能耗降低2倍以上。降低劳动强度，单班操作人员减少2倍以上。2、超声技术、超声技术提取时间显著缩短6倍以上。快速提取，减少杂质含量。3、动态逆流
25、提取。、动态逆流提取。提取管全程逆流状态，每一段浓度差保持最大，保证了使用最小量的溶剂达到最好的提取效果。提取溶媒用量节约30%60%。4、搅拌回流提取、搅拌回流提取保证了提取的均一性。提高了提取效率。5、自动排渣装置、自动排渣装置避免了渣料从罐中不易排出，清理过程麻烦又不安全的问题。克服了排渣阀门频繁开启，密封性难以保证的难题。6、渣料残留溶剂挤压和脱溶回收装置、渣料残留溶剂挤压和脱溶回收装置提高收率，减少浪费，保证生产过程的安全性。脱溶后，渣料中残留溶剂量 500 ppm。7、连续自动排渣过滤、连续自动排渣过滤密封下过滤，保证安全性。连续化作业，提高过滤的效率。自动化控制排渣、清理筛网，提
26、高生产效率。8、全程密闭运行、全程密闭运行减少了过程损失，提高了生产过程的安全性。特种密封结构和材料，适合于各种易燃、易爆、毒性大等挥发性有机溶剂的提取。9、动态循环蒸发浓缩、动态循环蒸发浓缩快速循环加热和蒸发，加热效率和蒸发效率提高了410倍，有效地节约了能耗。物料无粘壁、糊层、结垢。易于清洗。1、本方案是一个系统工程技术，凝聚了超声提取、动态逆流提取、连续渣料挤压和蒸脱、连续自动渣液分离和过滤、动态循环蒸发浓缩、溶剂尾气回收、特种密封、特种溶剂渣泵等15项专利和关键创新技术，实现了全程连续化密封作业，自动控制，快速低温提取、浓缩，是一套高效、节能、安全、环保的生物技术装备，虽然相比传统设备一次性投入高，但运营成本大幅度降低，节约的生产成本一年就可收回设备投资，经济效益显著。2、保证了生产过程的安全，减少了对环境的污染，具有重大的社会意义。
