[实用新型]基于PID控制的药液提取自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及药液提取技术，具体是指一种基于PID控制的药液提取自动控制系统。

背景技术

现有的药液工业化生产流程主要由提取、过滤、浓缩、醇沉、吸附、洗脱、收膏、干燥、制剂及相应的乙醇回收等工序组成，而其中的提取、浓缩工序是关键。药液提取浓缩的核心指标在于有效成分的提取率和以及提取液的纯度，由于中药、藏药等药物的原料所含成分极其复杂，除含有效成分外，通常还含有大量的无效成分甚至于有毒成分，所以提取、浓缩水平很大程度上决定了药液的质量和疗效。

传统的药液提取浓缩方法有煎煮法、回流法、浸渍法以及渗漉法等等，其自动化水平不高，由于提取、浓缩工序都是多变量、扰动大、非线性的复杂动态系统，传统的方法需要借助手工操作、记录、检测以及人为判断提取、浓缩工序各环节的时间、温度、压力等关键性参数标准，人为的操作及判断必然造成各批次工序中操作时间、温度、压力的不统一，从而实现药液质量不均一，同时也造成药液的提取率、药液浓度偏低，而且，生产效率低、操作复杂、生产标准化低、生产成本高。另外，各工序采用人工记录和检测关键性参数，亦容易造成药液的生产过程缺乏追溯性，不便于进行查询、分析。

在考虑药液提取率和纯度的同时，还应该尽量降低生产过程中的环保因素，传统的药液提取浓缩工序中，通常将各工序环节产生的废水及其携带的余热直接排出，对环境造成了污染，如需要降低污染，还需要设置专门的处理设备对废水进行处理，以降低污染。

综上所述，传统的药液提取浓缩技术，由于其缺乏自动化控制手段及对废水余热的回收，不仅造成提取率和纯度偏低，生产效率低、操作复杂、生产标准化低、生产成本高、生产过程缺乏追溯性，而且容易对环境造成污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术中的不足之处，提供一种基于PID控制的药液提取自动控制系统，本系统通过将浓缩后的废水及其余热再次用于提取工序中，实现了废水余热的循环利用，一方面降低了对环境的污染，另一方面降低了提取工序中的能源需求；同时，整个药液提取工序均由PID控制器进行控制，提高了生产效率和生产标准化水平，实现了提取的自动化。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：基于PID控制的药液提取自动控制系统，包括药液提取装置及药液浓缩装置，所述药液提取装置与药液浓缩装置管路连接，以将药液提取装置输出的提取液导入药液浓缩装置进行浓缩操作，所述药液浓缩装置设有一用于排出废水的废水引出口；本实用新型系统还包括一换热装置、一冷凝缸以及PID控制器，所述药液浓缩装置的废水引出口通过管路将废水导入换热装置进行换热冷却，换热装置通过管路将换热冷却后的废水导入冷凝缸，冷凝缸通过管路与药液提取装置相连接，以将冷凝缸中的废水导入药液提取装置作为药液提取装置的提取用水使用，所述药液浓缩装置还连接有用于存放浓缩液的浓缩液缸，所述PID控制器分别与药液提取装置及药液浓缩装置电连接，以对药液提取和药液浓缩进行PID控制。

为实现对药液提取工序的PID控制，所述药液提取装置设置有用于进行药液提取操作的提取罐、用于存蓄提取液的贮药罐，所述提取罐连接有用于导入提取蒸汽的提取蒸汽输入管路、用于导入提取用水的提取用水输入管路以及原料输入口；所述提取罐设置有第一温度传感器和第一压力传感器，所述提取罐和贮药罐之间的管路设置有第一电磁阀，第一温度传感器以及第一压力传感器均与PID控制器电连，一方面将各现场传感数据发送给PID控制器，另一方面PID控制器分析接收到的现场传感数据并反馈相应控制指令以控制提取罐进行相应工作以及控制提取罐和贮药罐之间第一电磁阀的开关。

为实现对药液浓缩工序的PID控制，所述药液浓缩装置设置有加热蒸发室、分离室以及升温升压泵；

所述加热蒸发室与贮药罐连接的管路设置有第一动力泵；

所述加热蒸发室设置有用于将提取液进行热交换以分离出第一阶段浓缩液、第一阶段升温蒸汽以及废水的热处理段；

所述加热蒸发室通过管路将第一阶段升温蒸汽传至分离室，所述分离室用于将升温蒸汽分离出第二阶段浓缩液及低温蒸汽，所述升温升压泵介接在加热蒸发室与分离室之间，用于将所述低温蒸汽升温升压后变成第二阶段升温蒸汽并传回加热蒸发室，以使得加热蒸发室的热处理段对第二阶段升温蒸汽进行换热，进一步分离出第三阶段浓缩液和废水。