膜提取分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的分離技術(shù)，其分離基本原理是利用化學(xué)成分分子量差異而達到分離目的．在中藥應用方面主要是濾除細菌、微粒、大分子雜質(zhì)（膠質(zhì)、鞣質(zhì)、蛋白、多糖）等或脫色。該工藝與傳統的醇流工藝比較省去了醇沉工藝中的多道工序，達到除雜的目的，仍然保持了傳統中藥的煎煮和復方配伍具有侵膏干燥容易、吸濕性小，添加賦形劑少，節約大量乙醇和相應的回收設備，縮短生產(chǎn)周期，減少工序及人員，節約熱能等特點(diǎn)。

中藥提取物是融合現代制藥新技術(shù)的新型中藥產(chǎn)品，它是通過(guò)對凈藥材或炮制品經(jīng)浸出、澄清、過(guò)濾、蒸發(fā)等方法提取、純化而制成的供中成藥生產(chǎn)的原料產(chǎn)品，具有廣闊的市場(chǎng)空間，在藥品、食品、保健品、化妝品等諸多領(lǐng)域都被廣泛應用，因而帶動(dòng)了一大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

主要用于化工、制藥、石油、染料、生化、食品等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的化學(xué)反應和物料分離、加熱冷卻，液體萃取，氣體吸收等化學(xué)、物理變化過(guò)程。

對于液體混合物的分離設備，除可采用蒸餾的方法外，還可采用萃取的方法，即在液體混合物（原料液）中加入一個(gè)與其基本不相混溶的液體作為溶劑，造成第二相，利用原料液中各組分在兩個(gè)液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分離。液-液萃取，亦稱(chēng)溶劑萃取，簡(jiǎn)稱(chēng)萃取或抽提。選用的溶劑稱(chēng)為萃取劑，以S表示；原料液中易溶于S的組分，稱(chēng)為溶質(zhì)，以A表示；難溶于S的組分稱(chēng)為原溶劑（或稀釋劑），以B表示。如果萃取過(guò)程中，萃取劑與原料液中的有關(guān)組分不發(fā)生化學(xué)反應，則稱(chēng)之為物理萃取，反之則稱(chēng)之為化學(xué)萃取。

萃取設備是一類(lèi)用于萃取操作的傳質(zhì)設備，能夠實(shí)現料液所含組分的完善分離。萃取設備可按結構分為混合澄清器、萃取塔和離心萃取機。本詞條分別針對每一類(lèi)萃取設備進(jìn)行了詳細的原理及應用介紹。

萃取設備又稱(chēng) 萃取器，一類(lèi)用于萃取操作的傳質(zhì)設備，能夠使萃取劑與料液良好接觸，實(shí)現料液所含組分的完善分離，有分級接觸和微分接觸兩類(lèi)。在萃取設備中，通常是一相呈液滴狀態(tài)分散于另一相中，很少用液膜狀態(tài)分散的。

2萃取設備類(lèi)型編輯
萃取設備類(lèi)型很多，按設備結構分為三類(lèi)：

混合澄清器 　由混合室和澄清室兩部分組成,屬于分級接觸傳質(zhì)設備?；旌鲜抑醒b有攪拌器，用以促進(jìn)液滴破碎和均勻混合。有些攪拌器能從其下方抽汲重相，借此重相在級間流轉。澄清室是水平截面積較大的空室，有時(shí)裝有導板和絲網(wǎng)，用以加速液滴的凝聚分層。根據分離要求，混合澄清器可以單級使用,也可以組成級聯(lián)。當級聯(lián)逆流操作時(shí),料液和萃取劑分別加到級聯(lián)兩端的級中，萃余液和萃取液則在相反位置的級中導出?；旌鲜业墓ぷ魅莘e可從料液和萃取劑的總流量乘以萃取過(guò)程所需時(shí)間算出。澄清室的水平截面積，可從分散相液體的流量除以液滴的凝聚分層速度算出。這些操作參數須經(jīng)實(shí)驗測定。一般認為單位體積混合室消耗相同的攪拌功率時(shí)，級效大致相等。因此，在放大設計時(shí)，可按實(shí)測的萃取時(shí)間與分層速度設計生產(chǎn)設備?；旌铣吻迤鹘Y構簡(jiǎn)單，級，放大效應小，能夠適應各種生產(chǎn)規模，但投資和運轉費用較大。

常用的萃取塔型有：

①轉盤(pán)塔
在工作段中,等距離安裝一組環(huán)板,把工作段分隔成一系列小室，每室中心有一旋轉的圓盤(pán)作為攪拌器。這些圓盤(pán)安裝在位于塔中心的主軸上，由塔外的機械裝置帶動(dòng)旋轉。轉盤(pán)塔結構簡(jiǎn)單，處理能力大，有相當高的分離效能，廣泛應用于石油煉制工業(yè)和石油化工中。（見(jiàn)彩圖）

②脈動(dòng)塔
在工作段中裝置成組篩板(無(wú)溢流管的)或填料。由脈動(dòng)裝置產(chǎn)生的脈動(dòng)液流，通過(guò)管道引入塔底，使全塔液體作往復脈動(dòng)。脈動(dòng)液流在篩板或填料間作高速相對運動(dòng)產(chǎn)生渦流，促使液滴細碎和均布。脈動(dòng)塔能達到更高的分離效能，但處理量較小，常用于核燃料及稀有元素工廠(chǎng)。

③振動(dòng)板塔
將篩板連成串，由裝于塔頂上方的機械裝置帶動(dòng)，在垂直方向作往復運動(dòng)，借此攪動(dòng)液流，起著(zhù)類(lèi)似于脈動(dòng)塔中的攪拌作用。

萃取塔設計主要是確定塔的直徑和工作段高度。先從液體流量除以操作速度，得出塔截面，算出塔徑。然后根據塔的特性以及物系性質(zhì)和分離要求，確定傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數，后兩者相乘即得塔的工作段高度。也有按當量高度與理論級數計算工作段高度的。

超聲波是指頻率為20千赫～50兆赫左右的機械波，需要能量載體—介質(zhì)—來(lái)進(jìn)行傳播。超聲波在傳遞過(guò)程中存在著(zhù)的正負壓強交變周期，在正相位時(shí)，對介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓，增加介質(zhì)原來(lái)的密度；負相位時(shí)，介質(zhì)分子稀疏、離散，介質(zhì)密度減小。也就是說(shuō)，超聲波并不能使樣品內的分子產(chǎn)生極化，而是在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用，導致溶液內氣泡的形成、增長(cháng)和爆破壓縮，從而使固體樣品分散，增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積，提高目標物從固相轉移到液相的傳質(zhì)速率。

適用于中藥材有效成份的萃取，是中藥制藥改變傳統的水煮醇沉萃取方法的新方法、新工藝。與水煮、醇沉工藝相比，超聲波萃取具有如下特點(diǎn)：

（1）無(wú)需高溫。在40℃－50℃水溫F超聲波強化萃取，無(wú)水煮高溫，不破壞中藥材中某些具有熱不穩定，易水解或氧化特性的藥效成份。超聲波能促使植物細胞地破壁，提高中藥的療效。（2）常壓萃取，安全性好，操作簡(jiǎn)單易行，維護保養方便。 （3）萃取。超聲波強化萃取20～40分鐘即可獲佳提取率，萃取時(shí)間僅為水煮、醇沉法的三分之一或更少。萃取充分，萃取量是傳統方法的二倍以上。據統計，超聲波在65～70oC工作效率非常高。而溫度在65oC度內中草藥植物的有效成份基本沒(méi)有受到破壞。加入超聲波后（在65度條件下），植物有效成份提取時(shí)間約40分鐘。而蒸煮法的蒸煮時(shí) 間往往需要兩到三小時(shí)，是超聲波提取時(shí)間的3倍以上時(shí)間。（4）具有廣譜性。適用性廣，絕大多數的中藥材各類(lèi)成份均可超聲萃取。（5）超聲波萃取對溶劑和目標萃取物的性質(zhì)（如極性）關(guān)系不大。因此，可供選擇的萃取溶劑種類(lèi)多、目標萃取物范圍廣泛。（6）減少能耗。由于超聲萃取無(wú)需加熱或加熱溫度低，萃取時(shí)間短，因此大大降低能耗。 （7）藥材原料處理量大，成倍或數倍提高，且雜質(zhì)少，有效成分易于分離、凈化。 （8）萃取工藝成本低，綜合經(jīng)濟效益顯著(zhù)。