年产1000t茶多酚生产工艺设计

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毕 业 设 计（论文）

题 目： 年产1000吨茶多酚

生产工艺设计

学 院： 化学与材料工程学院 专 业： 生物工程 学 号： 201040850116 学生姓名： 陈婷 指导教师： 刘颋

2014 年 5 月 12 日

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摘要

本文简要介绍了茶多酚(Tea．polyphenols，TP)的组成、结构、性质、应用及其提取理论，介绍了几种常见的茶多酚提取工艺，并对工艺进行了对比分析得出从低档绿茶中提取茶多酚的工业生产工艺，工艺的主要流程为：茶叶进锤式粉碎机粉碎至20-30目，经风送，进入到反应釜中，温度90°，15至20分钟后，经过离心机，液体通过膜过滤器进入到萃取罐中，经过三级逆流提取罐组浸提初步除杂，在真空浓缩罐中得到浓缩，经过喷雾干燥得到茶多酚粗品，经过AlCl3:ZnCl2=1∶2的混合溶液沉淀后，经真空抽滤后制成滤饼，再用36%盐酸置换，以低沸点的乙酸乙酯萃取后，萃取液经8个小时的低温真空干燥得到茶多酚成品，经包装后就可储藏了。年产1000吨的茶多酚需要低档绿茶5001吨，该工艺生产的茶多酚得率大于15%，纯度高于95%。

关键词：茶多酚；工业提取；工艺；车间设计

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Abstract

This paper introduces the polyphenol composition, structure, properties,

applications and extraction theory,This article describes several common polyphenols extraction process,and the process was derived from a comparative analysis of extracts of green tea polyphenols low industrial production processes, The main flow of the process: the tea into the hammer mill 20 to 30 mesh, the wind sent into the reactor, the temperature of 90℃, 15 至 20 minutes, after the centrifuge, the liquid enters the filter through the membrane extraction tank countercurrent extraction tank group after three preliminary cleaning, get concentrated in a vacuum concentrator, spray dried to obtain crude polyphenols, after calcium precipitation cake made by vacuum filtration, and then replaced with 36% hydrochloric acid, and extracted with ethyl acetate after the low boiling point, the extract was 8 hours and dried in vacuo to give a low temperature finished polyphenols, can be stored after the packaging. With an annual output of 1,000 tons of low-grade green tea polyphenols require 5,001 tons, the production process of polyphenols yield greater than 15% purity higher than 95% . Keywords:Polyphenols；industrial extraction；process；plant desi

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目录

第1章 绪论 .............................................. 1 1.1 研究目的和意义 ...................................... 1 1.2茶叶的化学组成 ...................................... 1 1.3茶多酚的成分、结构 .................................. 2 1.3.1成分与性状 ..................................... 2 1.3.2结构 ........................................... 3 1.4茶多酚的理化性质 .................................... 4 1.4.1茶多酚的物理性质 ............................... 4 1.4.2化学性质 ....................................... 4 1.5茶多酚的医学价值 .................................... 4 1.6 茶多酚的主要用途 .................................... 5 1.7 茶多酚的使用限量 .................................... 6 第2章 工艺流程设计 ....................................... 7 2.1工艺流程简图 ........................................ 7 2.1 茶多酚制备工艺的发展 ................................ 8 2.2 制备工艺过程设计 .................................... 9 2.2.1原料的选择与预处理设计 ......................... 9 2.2.3 离心沉降条件设计 .............................. 11 2.2.4 膜分离过程设计 ................................ 12 2.2.5 浸提萃取工艺设计 .............................. 12 2.3.4茶多酚纯化精制工艺设计 ........................ 13 第3章 物料衡算和热量衡算 ............................... 16

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3.1 物料衡算 ........................................... 16 3.2 热量衡算 ........................................... 17 第4章 设备计算与选型 ..................................... 20 4.1 粉碎设备 ........................................... 20 4.2浸提罐的设计 ....................................... 20 4.2.1浸提罐的总体结构 .............................. 20 4.2.2几何尺寸的确定 ................................ 20 4.2.3冷却面积设计计算 .............................. 23 4.3 离心设备 ........................................... 23 4.4三级逆流萃取设备 ................................... 24 第五章 车间设计 ......................................... 25 5.1 车间设计方案 ....................................... 25 5.2 车间设计要求 ....................................... 25 5.3 车间总平面设计 ..................................... 25 5.4 车间设计内容 ....................................... 26 5.4.1 车间布置图及人物流示意 ........................ 26 5.4.2 车间布置图 .................................... 26 5.4.3 车间空气净化系统 .............................. 26 5.5 三废处理 ........................................... 27 5.6 厂址的选择与总体车间排布 ........................... 27 结 论 ..................................................... 28 致 谢 ..................................................... 29 参考文献 .................................................. 30

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第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

饮茶在我国有着数千年的历史，至今已成为一种风靡全球的保健饮料。明代大药学家李时珍在《本草纲目》中记载说：“茶苦而寒，最能降火，火为百病之因，火降则百病清也”；诗人李白在《茶序》中更是写道：“还童振枯，扶人寿也”。这是历史经验的总结，说明古代人们对茶的保健、防病除病等功效已有了非常深刻的认识，而且广泛地应用于日常生活实践中。茶的药效是由其本身特定的化学成分决定的，显著特点是富含多酚类化合物。实际上茶叶的许多作用是因为茶叶中茶多酚在起作用。

茶多酚（Tea Polyphenols）是茶叶中多酚类物质的总称，包括花色苷类、黄酮类、黄酮醇类、黄烷醇类和酚酸类等物质。但是以黄烷醇类物质（儿茶素）最重要。日本的千叶大学山下泰德教授等许多科学家研究表明，茶多酚等活性物质具有抗辐射和解毒的作用，能有效地阻止放射性物质侵入骨髓，并可以使锶90和钴60迅速地排出人体外，被医学界誉为“辐射克星”。茶多酚作为茶最重要的成分在保健方面表现出来的功效很多。包括减肥，排毒，提神，抗疲劳，抗氧化，清理口腔卫生，防止龋齿。茶多酚有利于人体代谢，可以抗动脉粥样硬化、抑菌、抗肿瘤、抗病毒。现在茶多酚已经被添加到许多保健品和食物中了。

中国是世界上最大的茶叶生产国之一，每年约产65万吨茶叶，其中有13万吨茶片、茶末，可提取约1.3万吨的食品级别茶多酚。另外，茶树中尚有大量的修剪叶片、粗老叶片，如果能利用起来，其量远超茶片、茶末。因此，开发天然抗氧化剂茶多酚将会有充裕的资源保障。随着茶多酚各种深层次的研究开展，已经开发出来了绿色医药级别茶多酚、淡黄色医药级别茶多酚（低咖啡碱、高纯度的茶多酚）、高咖啡碱茶多酚、饲料级别茶多酚、茶多酚儿茶素单体等茶多酚系列产品，另外还开发了茶多糖、天然咖啡碱等许多副产品。茶多酚这种天然抗氧化剂已经在中国、日本的食品领域得到了广泛的应用，并且在美国、欧洲也有得到应用。

[1]

1.2茶叶的化学组成

茶叶的化学组成十分复杂，粗略估计，经过分离和鉴别的化合物约有450种以

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上，无机矿物元素不少于15种[2]。虽然每种茶叶中化学物质的含量随茶叶品种、产地、采摘期不同有较大的差别，但归纳起来有如下几类：

（1）多酚类：是一种酚性化合物，其主体物质是儿茶素，含量占茶叶干重的15-35％，能影响茶汤滋味、颜色的品质，对毛茶品质也有着很大的影响。

（2）氨基酸和蛋白质：茶叶中的蛋白质有白蛋白、谷蛋白、精蛋白和球蛋白等，其中只有约40％左右的白蛋白溶于水中，就是这些可溶的蛋白质影响着茶汤的滋味。

（3）芳香类物质：是一类种类多而含量少的挥发性混合物的总称。芳香物质的组合和浓度对茶叶的香气起着决定性的作用。芳香类物质其成分非常复杂，大多数不溶于水但易溶于有机溶剂。

（4）生物碱：茶叶中含有多种嘌呤碱，最主要的是咖啡碱，是具有绢丝光泽的无色针状晶体，昧苦，能溶于乙醚、酒精、氯仿等有机溶剂，易溶于热水，80℃的水温即能溶解，具有弱碱性。

（5）糖类化合物：茶叶中含有很多单糖、多糖以及果胶类物质。在茶叶中糖类含量的高低能标志着茶叶的老嫩情况，它在鲜茶叶中含量约为1%。

（6）色素：茶叶中的色素主要有有水溶性色素和脂溶性色素两类：脂溶性色素主要有类胡萝卜素和叶绿素。其中叶绿素占茶叶干重的0.6%左右，难溶于水，过滤操作便可除去；水溶性色素主要有花色素、花黄素，它们均属于类黄酮化合物，约占茶叶干重的4.5%。

（7）其他化学成分：茶叶中还含有少量的酶、维生素、游离有机酸、无机元素等多种物质。在茶叶的代谢与储存过程中，酶对茶多酚的含量有着重要的影响。

由于多酚氧化酶和过氧化氢酶存在茶叶的各部位，因此，多酚类物质的含量在新鲜茶叶较高。同时，茶叶中1％左右的胶类物质，3—5％左右的色素及咖啡因等物质给茶多酚的提取带来不利的影响，而色素与咖啡因具有提取利用的价值，因此，了解茶叶的化学组成有着重要意义。

1.3茶多酚的成分、结构

1.3.1成分与性状

茶多酚(Tea Polyphenols)是一种存在于茶树的树梢和其他器官中的多羟基酚

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类化合物的混合物，简称茶多酚，俗名茶单宁、茶鞣质。茶多酚在茶叶中的含量一般在25%-55%之间。主要由儿茶素类(黄烷醇类)、黄酮及黄酮醇类、花色素类和酚酸及缩酚酸类四大类组成。其中以黄烷醇类为主，黄烷醇类又以儿茶素类物质为主，它占茶多酚总量的65%-80%之间[3]，主要包括：没食子儿茶素(EGC)、没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、儿茶素(EC)、儿茶素没食子酸酯(ECG)。

茶多酚从茶叶下脚料(茶末、茶片、粗老叶或修剪叶) 中提取，其得率在6% -l0% 之间，是一种浅绿色或浅黄色的粉末，有茶叶味，易溶于水、乙醇、醋酸乙酯。在酸性和中性条件下稳定，适宜pH值为4-8。[4] 1.3.2结构

茶多酚的主要成分儿茶素的结构如图1-1所示：

不同结构式中： L—EC： R1=H ， R2=H

L—EGC： R1=OH ， R2=H L—EGC： R1=H ，

R2=COOHOHOHL—EGCG ：R1=0H

R2=COOHOHOH图1-1 茶多酚的主要成分儿茶素的结构

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1.4茶多酚的理化性质

1.4.1茶多酚的物理性质

茶多酚在常温下呈浅黄或浅绿色粉末，易溶于温水(40℃一80℃)和含水乙醇中；稳定性极强，在PH值4—8、250℃左右的环境中，1.5个小时内均能保持稳定，在三价铁离子下易分解[5]。1989年被中国食品添加剂协会列入GB2760-89食品添加剂使用标准，1997年列为中成药原料。 1.4.2化学性质

茶多酚是从茶叶中提取的全天然抗氧化食品，具有抗氧化能力强，无毒副作用，无异味等特点。茶多酚是指茶叶中一大类组成复杂、分子量及其结构差异很大的多酚类及其衍生物混合物，主要由儿茶素、黄酮醇、花色素、酚酸及其缩酚酸等组成的有机化合物，以儿茶素为主的黄烷醇类化合物占茶多酚总量的60%-80%，其中含量最高的几种组分为L-EGCG(50%-60%)、L-EGC(15%-20%)、L-ECG(10%-15%)和L-EC(5%-10%)。[6]

1.5茶多酚的医学价值

茶多酚能极强的清除有害自由基，阻断脂质过氧化过程，提高人体内酶的活性，从而起到抗突变、抗癌症的功效。据相关资料显示，茶叶中的茶多酚(主要是儿茶素类化合物)，对胃癌、肠癌等多种癌症的预防和辅助治疗均有益处[7]。茶多酚能提高人体新陈代谢，增强抵抗力，能使体内酶活性增加，降解有毒物质，抑制致癌物和DNA结合，防止DNA被破坏，提高机体自身免疫能力。

茶多酚能通过升高高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）的含量来清除动脉血管壁上胆固醇的蓄积，同时抑制细胞对低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）的摄取，从而实现降低血脂，预防和缓解动脉粥样硬化目的。茶多酚也能通过提高人体免疫球蛋白总量并使其维持在高水平，刺激抗体活性的变化，从而提高人的总体免疫能力。间接实现抑制或杀灭各种病原体、病菌和病毒的功效。

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表1-1 茶多酚对人体生理机制的影响

降血压 降血糖

原理

抑制转换酶的活性，降低或保持血压的稳定

调节人体的糖代谢，通过降低血糖的含量，来有效的预防和治疗糖尿病。

防止脑中风

遏制过氧化脂质的产生，消除血管痉挛，通过血管舒张使血压下降，防止脑中风

对重金属盐和生物碱中毒的

抗解作用 防癌、抗癌

防治坏血病

能较强的吸附重金属，与重金属形成络合物沉淀，减轻重金属对人体产生的毒害作用

清除有害自由基，提高酶的活性，抑制癌基因的表达和端粒酶的活性

促进人体对维生素C的吸收，从而有效地预防和治疗坏血症

皮肤过敏反应和抗变态反应 强烈的抑制组胺的释放

1.6 茶多酚的主要用途

表1-2 茶多酚生产生活应用

应用方面 糕点及乳制品

用途

茶多酚加入高脂肪高点及乳制品中，可以起到保持风味和防腐的作用不仅可保持其原有的风味，防腐败，延长保鲜期

饮料生产

茶多酚不仅可以配置饮料，而且可以防止VA、VC等维生素的破坏，保证营养

水果与蔬菜保鲜 新鲜水果喷洒低浓度茶多酚水，可以起到防腐和抑菌作用

畜肉制品

茶多酚对肉类及其腌制品具有良好的保质效果，不仅能防腐杀菌还能消除异味

食用油贮藏 日用化工

茶多酚可以防止食用油的氧化分解，延长保质期

茶多酚可防止皮质胶原蛋白的，从而防止氧化褐色素的形成，分子量小，更易吸收

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1.7 茶多酚的使用限量

我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB 2760-1996）规定：茶多酚用于含油脂酱料时最大使用限量为0.1/㎏；用于油炸食品、方便面时最大使用限量为0.2/㎏； 用于肉制品、鱼制品时最大使用限量为0.3/㎏；用于油脂、火腿、糕点及其馅时最大使用限量为0.4/㎏。[8]

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第2章 工艺流程设计

2.1工艺流程示意图

采用热水浸提茶汤，对茶汤进行离心沉降和膜分离处理后，用乙酸乙酯进行三级逆流萃取。对萃取相进行真空浓缩，喷雾干燥可得低纯度茶多酚；对浓缩液进行进一步的纯化沉析，低温真空干燥可得高纯度茶多酚。工艺流程示意图如图2-1所示：其中的投料量为生产一批的用量。

杀青温度：320-380， 杀青时间：不超过90s 收集新鲜绿茶及下脚料16.67吨。 八角滚筒杀青机进行杀青处理 锤式粉碎机粉碎茶叶，磨碎粗细度20-30目 茶汤 90℃热水浸提10-15分钟，茶水比1：15 最终萃余液作为废液进入废液处理池 乙酸乙酯作为萃取剂 进行三级逆流萃取浸提茶多酚 过滤液经过螺旋卷膜分离器，PH为3-8,温度上限为40-45℃ 蝶式离心机进行离心沉降 废渣回收作为肥料 10-30s 萃取液进入离心式薄膜蒸发器 气流喷雾干燥塔 低纯度茶多酚 萃余液作为废液进入废液处理池 36%盐酸 AlCl3:ZnCl2=1∶2的混合溶液，5.5

成品包装 滤液进行回收处理 7

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2.1 茶多酚制备工艺的发展

茶多酚易溶于热水、乙醇、乙醚、乙酸乙酯等极性溶剂，不溶于氯仿、正丁烷等非极性溶剂，故用溶剂萃取法较多。同时茶多酚在一定条件下易与金属离子生成沉淀，能达到分离的目的。通过研究，目前已开发出许多茶多酚的提取工艺，主要为溶剂萃取法，沉淀法，树脂法以及超声波提取法等。

表2-1 茶多酚生产工艺比较

制备工艺 溶液浸提

原理

利用不同化合物的溶解度不同进行

分离

优点

工艺简单，设备要求低，

缺点

蒸馏、浓缩时间长，耗能大，有机溶剂用量大

金属离子沉淀法

茶多酚与金属离子产生络合沉淀的原理，再离心分离、酸溶、溶剂萃

取等实现

溶剂少，耗能低，产率高，

纯度高

工序多，操作严格，废渣、废液处理量大。

树脂吸附法 利用不同物质与树脂亲和力的不同

实现分离

超临界流体萃取

利用温度与压力略超过或靠近临界温度与临界压力介于气体与液体之间的流体作为萃取剂，从固体或液体中萃取某种高沸点与热敏性成分、以达到分离与提纯的目的。

超声波浸提

法

利用超声波作用，加速茶多酚等浸提物向溶剂扩散，缩短时间，浸提

液精制过程与传统相同

微波萃取

利用分子高频的运动，扩散速率增

大，因此浸提时间缩短

纯度高，杂质少 设备成本高，效率低

传递性能，较强的渗透力好，选择性良好，对有机物溶解度大，萃取率高，产品质量好，条件温和，特别适用于分离热敏性物质 浸提时间短，避免了茶多酚的氧化，收率和质量都比传

统方法高。

品质与收率有较大提高，短时、高效、节能。

[5]

设备成本高，技术难度

高

设备成本高

技术复杂，成本高

常用的茶多酚提取方法是把纯化去杂工安排在萃取工艺之前，其缺点是纯化效果差，制品质量低，对于工业化规模生产茶多酚来说，由于茶汤量很大，这样不但要耗用大量的纯化溶剂，而且设备投资高，产品质量无法保证。

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本工艺用乙酸乙酯萃取茶多酚，初步分离杂质，然后对萃取相真空浓缩、冷凝回收溶剂，再对浓缩液进行纯化沉析去杂，茶多酚呈白色絮状析出，茶多酚经专门设计的组合分离设备分离后，低温真空干燥8个小时可得到最终产品，这样的工艺设计，保证了茶多酚的产品的色泽白，纯度高，儿茶素含量也高，产品质量稳定，降低了成本，适合工业化生产要求。

2.2 制备工艺过程设计

2.2.1原料的选择与预处理设计 （1）原料的选择：

表2-2 茶叶原料理化指标检测结果

茶叶原料 鲜叶 老叶 杀青 成品

茶叶中茶多酚含量（%） 茶粉中茶多酚含量（%） 21.99±0.56 11.25±0.34 29.46±0.17 27.58±0.21

53.40±0.11 35.87±0.28 72.07±0.79 59.65±0.38

干基制备量（%） 25.45±0.98 22.21±1.41 21.90±0.67 21.56±2.74

表2-2研究了鲜叶、老叶、杀青叶、成品叶等4种茶叶原料对速溶茶粉茶多酚含量的影响，结果表明，以杀青叶为原料制备出的茶粉的茶多酚含量最高、为72．07％；老叶茶粉茶多酚含量最低为35.87%。[9]直接利用杀青叶为原料制备出的茶粉含有较高的功能性成分——茶多酚；鲜叶通过高温杀青处理，得到的杀青叶中水分蒸发，叶绿素减少，其他色素不同程度地变化，使这些物质的提取率减少。杀青叶可作为较适宜的提取茶多酚的原料。本设计中选择的是杀青处理的绿茶叶及其下脚料来提取茶多酚，一方面茶多酚提取率较高，杂质少，另一方面成本较低。 （2）杀青工艺设计

目前，较普遍使用的杀青机是锅式杀青机，尤其是乡镇茶厂几乎全部应用锅式杀青机。但锅式杀青机即使锅温掌握好，最后出叶时，往往难以出尽，这部分在锅中未出之叶，常是烟焦味产生所在。因此认为，解决当前绿茶中普遍存在的烟焦气问题，关键在于改用杀青机具。据相关试验表明，认为八角滚筒杀青机比较理想。

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表2-3 不同型号八角滚筒杀青机技术参数

型号 滚筒直径/mm 额定功率/kw 加工能力/kg/h 控温范围/℃ 控温精度/℃ 外形尺寸/mm

6CST-40型 400 30 40-80 室温-380 ±5

2263371231269

6CST-50型 515 36 70-120 室温-380 ±5

2513381531370

6CST-70型 700 36 200-250 室温-380 ±5

20703110032620

年产1000吨茶多酚，一年按300天计算，1天提取一批，则每批的产量为1000000/300=3334kg，茶多酚占干绿茶的20%（18%-35%），因此每批加入绿茶3334 ㎏/（0.2320）=830㎏/h。由表2-3可以看出，选择6CST-70型八角滚筒杀青机5台。加入待杀青的绿茶时，待温度表升至320℃时开始投叶，温度最高不得高于380℃，在生产过程中确保温度稳定。鲜叶从进口到出口大约为90秒，具体时间要根据鲜叶量而区别对待。[10] （3）粉碎工艺、

粉碎可分为干式粉碎和湿式粉碎两类。前者是将干物料直接送入粉碎机中。粉碎时有一定的粉尘涌出。湿式粉碎是将水和原料一起加入粉碎机中，从粉碎机中出来时即成粉浆。这种方法无原料粉末飞扬，缺点是粉浆必须随产随用，不宜贮藏，且耗电量大。在本设计中选择干式粉碎，能减少茶多酚的流失，且能耗相对小。

干式粉碎机械常见的有：锤式粉碎机、锟式粉碎机、圆盘钢磨、

表2-4 不同粉碎机的性能比较

粉碎机类型 锤式粉碎机

优点

缺点

适用范围

脆性物料、中等硬度物料、难粉碎物料

不适合纤维状物料

颗粒状物料的中碎和细碎

不适合纤维状物料、粉碎小麦、玉米、大脆性物料

豆、大米等物料

构造简单，物料适应型强，机械磨损比较大 粉碎度大，生产能力高

锟式粉碎机 结构简单、运行成本低、高效节能

圆盘钢磨 结构简单、剪切力大、粉碎度较大

由表2-4可以看出，锤式粉碎机构造简单，紧凑，适应性强，生产能力高，运行可靠，对茶叶等脆性物料能较好的粉碎，故本设计中选择锤式粉碎机。

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2.2.2茶汤制备条件

茶汤制备直接关系到茶多酚得率和生产成本。茶多酚从固相茶叶中扩散传质到浸提热水中，其浸出率与茶叶磨碎粗细度、茶水比、浸提温度和浸提时间等参数有关。

（1）茶水比对茶多酚浸提影响

茶水比值大，用水量小，则液固相扩散传质平衡时，茶叶中留存的茶多酚的提取率高；茶水比值小，用水量多，茶多酚浸出总量大，但随着提取用水总量的增大，给后续工序带来压力，从工业生产角度考虑很不经济，一般茶水比取1：13-1：15较为合适。[11]

（2）茶叶磨碎粗细度对茶多酚浸出率的影响

磨碎茶叶可以把其纤维素搓开，使其植物组织解体，利于茶多酚的浸出。茶叶磨得过细，茶汤中其他杂质成分浓度增高，茶汤粘度变大，既给澄清分离固相杂质带来困难，也不利于后续萃取操作，实验表明，茶叶磨碎粗细度以20-30目为宜。

（3）浸提温度，浸提时间对茶多酚浸出率的影响

茶多酚属于赋予茶汤收敛性、浓强度的一类物质，温度过低，不易浸提出来，需要较长浸提时间，浸提温度过高，浸提速率加快，较短时间便可达到液固相平衡。但茶多酚氧化迅速，品质下降。综合考虑，工业生产宜取90℃热水浸提10-15分钟。 2.2.3 离心沉降条件设计

每天处理物料的体积为283.89t，那么每小时处理物料约14.2吨，离心设备分为两类，一类是过滤式离心分离设备，另一类是沉降式离心设备。前者推动力为惯性离心力，以滤布等为过滤介质，当离心过滤中因固体颗粒易堵塞过滤介质而过滤阻力过大时或细颗粒漏失过多时，过滤式离心机就无法达到理想的分离效果，此时沉降式离心机就具有了过滤式不可比拟的优势。利用离心沉降原理，可以把粒径很小的固相颗粒从液相中分离开来达不到生产要求。

沉降式离心机分为三类，管式、螺旋式和蝶式，其中管式体积较小，操作体积不足15L。螺旋式离心机常用与胰岛素、细胞色素、胰酶的分离和淀粉精制。蝶式离心机是生物工业中用的最广泛的一总。蝶式离心机生产能力强，某些型号可以实现自动排渣。[12]

当茶汤输送到蝶式离心机进行离心后，沉淀后排除的残渣可作为肥料回收。有

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利于资源的最大化利用。 2.2.4 膜分离过程设计

生物工业中常用的膜分离过程有反渗透、超滤和微过滤等。这三种都是以压力差为推动力，只是膜的孔径不同。超滤截留物质是生物大分子，胶体物质。微过滤是悬浮物质。反渗透是溶质或悬浮物质。这其中反渗透压差最大可达8MP，速率最大，能被用于反渗透的膜只有醋酸纤维，工作PH为3-8,温度上限为40-45℃，在茶多酚稳定的范围(PH4-8)。[13]

表2-5 几种膜分离器性能的比较

型式 管式

优点

易清洗，无死角，适宜于处理含固体较多的料液，单根管子可以调换

中空纤维式

缺点

保留体积大，单位体积中所含过滤面积小，压降小

保留体积小，单位面积中所含过滤面积大，料液需要预处理，单根纤维损坏可以逆洗，操作压力较低，动力消耗低

时，需要换整个膜件

料液需要预处理，压降大，易污染，清洗困难

螺旋卷式 单位体积中所含过滤面积大，换新膜容易

平板式 保留体积小，能量消耗介于管式与螺旋卷绕式之间

死体积大

由上表几种膜分离器性能的比较可知本设计选择螺旋卷膜分离器来对过滤液进行分离。

2.2.5 浸提萃取工艺设计

（1）逆流萃取基数与茶多酚得率的关系

萃取级数对茶多酚工业生产得率的影响极为显著，它们之间的关系是：随着萃取级数的增大，茶多酚得率约为稳态平衡可萃取茶多酚的67%[14]，三级逆流萃取茶多酚得率以达到稳态平衡可萃取茶多酚的95%，三级逆流萃取后，曲线趋于半缓。工业生产每增加一个萃取平衡级，设备投资增大，操作时间延长，生产成本上升，从茶多酚得率和生产成本来考虑，茶多酚工业生产萃取级数选三级逆流萃取为宜。

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图2-2 三级逆流萃取过程示意图

（2）萃取过程设计

经膜过滤后的过滤液进入第一级萃取罐，在此与第二级分离器来的萃取相混合萃取，然后流入第一级分离器分成上下层，上层为萃取相富含目的产物茶多酚，送去蒸馏回收溶剂和产品进一步精制，下一层为萃余相，含目的产物浓度比新鲜料液低得多，送第二级萃取，如此经三级萃取后，最后一级的萃余相作为废液排走。经过查阅相关文献和生实际，本设计最终确定萃取最佳操作参数为：相比1.5：1，萃取级数三级，PH4.8，在次条件下茶多酚纯度大于95%，得率不低于92%。[15]

2.3.4茶多酚纯化精制工艺设计

常用的茶多酚提取方法是把纯化去杂工安排在萃取工艺之前，其缺点是纯化效果差，制品质量低哦，对于工业化规模生产茶多酚来说，由于茶汤量很大，这样不但要耗用大量的纯化溶剂，而且设备投资高，产品质量无法保证。本工艺先用乙酸乙酯萃取茶多酚，初步分离杂质，然后对萃取相真空浓缩、冷凝回收溶剂，再对浓缩液进行纯化沉析去杂，茶多酚呈白色絮状析出，茶多酚经专门设计的组合分离设备分离后，低温真空干燥8个小时可得到最终产品，这样的工艺设计，保证了茶多酚的产品的色泽白，纯度高，儿茶素含量也高，产品质量稳定，降低了成本，适合

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工业化生产要求。

（1） 真空浓缩过程设计

由于茶多酚是热敏性物料，易氧化，在高温下不稳定。在真空状态下，溶液的沸点下降，真空度越高，沸点下降的越多，为了缩短受热时间，并达到所要求的蒸发浓缩量，通常选择膜蒸发，让溶液在蒸发器的加热表面以很薄的液层流过，溶液很快受热升温、气化、浓缩液迅速离开加热表面。膜蒸发器能较好的保证了产品质量。

表2-6 不同膜蒸发器的性能比较

膜蒸发器 升膜式蒸发器

优点

传热效率高，物料受热时间短

缺点

不适用于黏度较大的和受热后易产生积垢的，或浓缩有结晶析出的物料

降膜式蒸发器

能浓缩高粘度液体；停留时间短；料液分配不均与时会导致每个管适用与容易发泡的料液；制造费用不高，投资少，占地面积小

刮板式蒸发器

传热系数高，适用于高粘度物料或含有悬浮颗粒物料

离心式薄膜蒸发器

传热系数高，操作简单，设备体积小、蒸发温度低、受热时间短、

不适用高黏度物料 设备加工精度要求高 子液量不同

经过对比分析，本设计中选择离心式薄膜蒸发器设备，采用螺杆泵进料压力较大，进料稳定以保证均匀喷入离心碟片蒸发。采用水力喷射泵，蒸汽喷射泵组成 真空系统，可简化设备流程，减少设备投资，操作简便，运行可靠，降低对冷却水的水质要求。经过查阅相关资料，最终选择ZR-1300型离心式薄膜蒸发器，其蒸发能力为1300kg/h。

（2）喷雾干燥过程

喷雾干燥是利用不同的喷雾器，降悬浮液或黏滞的液体喷成雾状，因此料液能形成很大的比表面积，使雾滴同热空气产生剧烈的热制交换，在几秒至几十秒内迅速排除物料水分而获得干燥。成品以粉末状态沉降与干燥室底部，连续或间断地从卸料器排除。

喷雾干燥选择气流喷雾干燥塔，喷雾干燥速度快，时间短，干燥温度较低，适

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用于制品具有良好的分散性额溶解性等特点。

（3）纯化沉析

经过喷雾干燥得到的低浓度茶多酚用AlCl3:ZnCl2=1∶2的混合溶液，5.5

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第3章 物料衡算和热量衡算

3.1 物料衡算

年产1000吨茶多酚，一年按300天计算，1天提取一批，则每批的产量为1000000/300=3334㎏。茶多酚占干绿茶的20%（18%-35%），因此每批加入绿茶3334 ㎏/0.2=16670㎏。

茶多酚采用三级逆流罐组水提工艺，每级提取罐每批拟投预处理过的药材总重16670㎏，茶叶在罐内预先用水润湿，据测定每1㎏干药材可吸水1㎏，茶水比值取1：15。已知：三级水提取的总出液系数为8.04㎏药材，提取液中固溶物含量为0.486%，提取液馏得挥发油0.001㎏挥发物/㎏药材，馏出时的组成为0.25%。 以每批计算：

在物料衡算时将三级提取罐看作一个体系，即将其作为衡算的范围，将体系内部的物流略去不计简化后的物料衡算。

（1）挥发物产量及水汽用量：

挥发油的量为：0.001㎏挥发物/㎏药材* 16670㎏=16.67㎏；

按照水汽蒸馏馏出物的组成，馏出物中水的量应为：16.67㎏/0.0025=6668㎏水。

(2)产出浓浸提液量：

8.04㎏浓浸提液/㎏药材316670㎏药材=134026.8㎏浓浸提液； 其中总固融物量：134026.830.486%=651.37㎏固溶物。 (3)废弃药渣量：

16670315+16670+16670+500-（16.67+651.37）-134026.8=149195.16， 其中药渣中含水量应为：

16670*15+116670+500-(134026.8-651.37)-6668=127176.57㎏。 故净药渣量为：149195.16-127176.57=22018.59

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表2-3 物料衡算表

内 质 物 流 含 量 物 输入 总量 可浸出物 0.65

挥发物 0.017

净药渣 22.02

水 16.67

总量

输出 可浸出物 挥发物 净药渣

水

T 名 称 投入茶叶 16.67 润湿茶叶用水

浸提用水 250.05 水汽蒸馏直接蒸汽 挥发物 浓浸提液 药渣 合计

0.5 16.67

250.05 0.5

0.017

22.02

6.685 134.03 149.2

0.65 0.65

0.017 0.017

6.668 133.37

22.02 127.12 22.02 267.22

283.89 0.65

267.22 283.89

3.2 热量衡算

此过程为三级逆流萃取过程，若浸取灌在90℃下进行三级逆流浸取，浸取时间1h，浸出液在同样温度下放出，试进行热量衡算以求得每批蒸汽用量。 热量衡算范围以三级浸提罐为一个体系，物料衡算是热量衡算的基础，物料衡算表上的数据可直接拿来使用，衡算标准：①一批（即16670量）；②0℃固体或液体的热量视为0（kJ/㎏）。

由于衡算所需茶叶的比热容数据未知，但查到了茶叶的比热容因含水率不同而异，当含水率在6.4%时，比热容大约在1.63kJ/（㎏2K），含水率在74%的鲜叶比热容为3.5kJ/（㎏2K）。[10]以此为依据取药材的平均比热容为2.50kJ/（㎏2K）。

挥发油的比热容与气化热数据有叶未知，从物料衡算表可知，蒸汽蒸馏时挥发油在馏出液总占得比例极小，计算是可将其忽略。

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表2-4 热量衡算

投入茶叶 润湿药材用量 浸提用水 水汽蒸馏直接蒸汽 挥发物馏出蒸汽 浓浸提液 药渣 夹套蒸汽

夹套冷蒸汽（100℃）

输入热量∕kJ 4.167310 1.74310 2.62310 1.34310

M32693.5

6765

输出热量∕kJ

1.79310 5.58310 5.82310

M3418.68

776

热量输入

（1）投入茶叶：166703（25-0）=4.1673105kJ （2）湿润药材用量：166703104.68=1.743106kJ （3）浸提用水：2500503104.68=2.623107kJ （4）水气蒸馏直接蒸汽：50032677.2=1.34310kJ 热量输出

（5）挥发物馏出蒸汽：666832677.2=1.793106 kJ （6）浓浸提液：133375.433418.68=5.583107 kJ

（7）药渣：22018.5932.53（90-0）+127176.573418.68=5.583107 kJ （8）夹套蒸汽：M32693.5

（9）夹套冷蒸汽（100℃）：M3418.68

注：（2）（3）中104.68是从饱和水蒸汽表中查得的25℃液态水热含量；（4）（5）中2677.2为100℃水汽热晗量；（6）（7）（9）中418.68为100℃液体水的热晗量；（8）中2693.5为110℃的水汽热晗量，M为水蒸气用量。[11]

列衡算方程式，解得夹套加热水蒸气用量M（㎏/批）：∑输入=∑输出 4.1673105+1.743106+2.623107+1.343106+ M32693.5=1.793106+5.583107+5.583107+ M3418.68 解得：M=38.037t/批

萃取罐保温层向空气的热散失量参看相关部分来估算。计算中需要知道设备散

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热面积，在设备尚未选定，尺寸未知时还不能计算散热量。将上述夹套加热蒸汽用

量乘一个大于1的系数，以将散热考虑进去也是一种方法。本例取实际用蒸汽量： M'=1.2M=1.2338.0=45.64t/批。

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第4章设备计算与选型

4.1 粉碎设备

原材料为茶叶必须经过粉碎才能进入反应釜，每天粉碎16670kg绿茶，16670/20=830kg/h,粉碎量大，绿茶硬度较低，且容易堵塞空隙，我们可以选择锤式粉碎机，型号为1300*1600两台。锤式粉碎机构造简单，紧凑，适应性强，生产能力高，运行可靠。1300*1600生产率150-200t/h，所配备的电机型号为JSQ147-8，功率200KW，电压6000/V，粉碎后的茶叶选择风送。

4.2浸提罐的设计

由物料衡算表知，每台浸提罐内投入中药材5557㎏浸提用水83350药材 视密度未知，83350㎏水的体积为83.35m3，考虑到500㎏茶叶体积，浸提罐内物料体积为：V物料=1.1383.35=91.68m3

再考虑罐内一定的空隙，装料系数取0.8，则罐的实际体积为：V=91.68/0.8 =114.6m3

根据GB/T17115-1997强制外循环式提取罐（机组）系列，选取TQ-D动态多功能浸提罐系列。因其尺寸较大，现根据TQ-D-10（有效容积为10000L）浸提罐进行放大设计。

4.2.1浸提罐的总体结构

夹套反应釜主要由搅拌容器，搅拌装置，传动装置，轴封装置，支座，人孔，工艺 ,接管和一些附件组成。搅拌容器分罐体和夹套两部分，主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其形式通常由工艺设计而定；传动装置是为为带动搅拌装置设置的，主要由电机，减速器，联轴器和传动轴等组成；轴封装置为动密封，一般采用机械密封或填料密封；它们与支座，人孔，工艺接管等附件一起，构成完整的夹套反应釜。 4.2.2几何尺寸的确定

根据工艺参数和高径比确定各部几何尺寸；高径比H/D=2，则H=2D

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初步设计：反应釜的公称体积（120m3）

公称体积V－－罐的筒身（圆柱）体积和底封头体积之和 全体积V0－－公称体积和上封头体积之和 封头体积:

V???4?D2H0?0.15D3 （近似公式）

假设H0D?1.98，根据设计条件反应釜的公称体积为120m3由公称体积的近似公式V???4?D2H0?0.15D3可以计算出罐体直径D=4148㎜，罐体总高度H=2D=234148㎜=8296㎜，查阅文献当公称直径D=4148㎜时，标准椭圆封头的曲面高度h2=0.25D=1037㎜，直边高度hb?40mm，总深度为Hf=1037+40=1077㎜，可得罐筒身高,则此时H0/D=6098/4148=1.47，与工艺要求相符,故可认为D=4148㎜是合适的.搅拌叶直径取Di?1400mm，其中Di/D?1400/3900?0.26，符合Di/D=(0.3-0.4) （1）罐体

考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料和封头材料，封头结构、与罐体连接方式。pH值为4.5，对罐体不会有太大腐蚀，所以罐体和封头都使用16MnR钢为材料，封头设计为标准椭圆封头，因D>500mm，所以采用双面缝焊接的方式与罐体连接。

（2） 罐体壁厚

，取6mm

D－罐体直径（mm） p－耐受压强 (取0.3MPa) φ－焊缝系数，双面焊取0.8

[σ]－设计温度下的许用应力（kgf/cm2）（16MnR钢焊接压力容器许用应力 为150℃，170MPa）

C－腐蚀裕度，当δ －C<10mm时，C＝3mm

（3） 封头壁厚计算

，取9mm。

D－罐体直径（mm） p－耐受压强 (取0.3MPa) y－开孔系数，取2.3 φ－焊缝系数，双面焊取0.8

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[σ]－设计温度下的许用应力（16MnR钢焊接压力容器许用应力为150℃， 170MPa） （4）搅拌器

采用涡轮式搅拌器，选择搅拌器种类和搅拌器层数，根据d确定h和b的值 尺寸：六平叶涡轮式搅拌器已标准化，称为标准型搅拌器；搅动液体的循环 量大，搅拌功率消耗也大；查阅文献可知120m3发酵罐采用6-6-6弯叶式搅拌叶[12] 叶径d?700mm，则可以计算出盘径di?0.75d?525mm，叶高h?0.3d?210mm 叶长b?175mm （5）人孔和视镜

人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。本次设计只设置了1个人孔，标准号为： 人孔RFⅡ（R2G）450-0.6 HG21522-1995，公称直径450，开在顶封头上，位于左边轴线离中心轴750mm处

视镜用于观察发酵罐内部的情况。本次设计只设置了2视镜，直径为DN80，开在顶封头上，位于前后轴线离中心轴750mm处，标记为视镜Ⅱ PN1.0 DN80 HGJ501-86-17 （6）接口管

以进料口为例计算，

设发酵醪液流速为v?1m/s，2h 排尽。发酵罐装料液体积：V1 =92m3 物料体积流量Q?V1/2h?70/(3600?2)?0.0097m3/s， 则排料管截面积F?Q/v?0.0097/1?0.0097m2，

又F?0.785d2，得d=0.094m，取无缝钢管，查阅资料，平焊钢管法兰HG20593-97，取公称直径100，?107?3.5mm。其他管道也是如此计算。

（7）管道接口 （采用法兰接口）

进料口：直径?107?3.5mm，开在封头上， 排料口：?107?3.5mm，开在罐底； 补料口：?107?3.5mm，开在封头上； 取样口：?107?3.5mm，开在封头上；

（8）仪表接口

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温度计；装配式热电阻温度传感器Pt100型，D＝100mm，开在罐身上； 压力表；

弹簧管压力表（径向型），d1=20mm，精度2.5，型号：Y?250Z，开在封头上；

液位计：采用标准：HG5?1368 型号：R?61 直径：?550(260?14)mm，开在罐身上；

4.2.3冷却面积设计计算

利用经验值计算法：不同规格提取罐的冷却面积如下：

表4-1 TQ罐冷却面积参数

型号\\规格 有效容积/m 冷却面积/m 冷却面积m /有效容积m =Ψ

3

223

TQ-D-1.0

1 0．8 0.8

TQ-D-2.0

2 1 0.5

TQ-D-3.0

3 1 0.33

TQ-D-6.0

6 2 0.33

TQ-D-10.0

10 3 0.3

故提取罐冷却面积取0.4 m2/ m3

由上知填充系数φ=0.8，则每一个120m3的提取罐冷却面积： A= V全φΨ=12030.830。4=38.4 m2

4.3 离心设备

每天处理物料的体积为283.89t，那么每小时处理物料约14.2吨。蝶式离心机生产能力强，某些型号可以实现自动排渣。[17]下表是不同型号碟片分离机的基数参数。

表4-2 碟片分离机的型号和技术规格

转鼓内径/mm 碟片数目/个 转速/(r/min)

DP-400J离心机

400 75-79 6500

D-350离心机

350 80 6000

DH-350自动排渣离心机

350 114 65000

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最大分离因数 碟片锥角 碟片间隙/mm 喷嘴直径/mm 喷嘴数目/个 生产能力/(m3/h) 电机功率/kW

9200 0.6 1.2,1.3 12 12 13

7050 70 0.5 1.0,1.2 8 8 10

80 0.5 12个排渣口

1 7.5

从表4-2中比较可以选择D-350离心机，生产能力大，电机功率低。为符合生产要求，需2台离心机工作。

4.4三级逆流萃取设备

以国家标准来选取中药动态逆流萃取组设备，方便制造、维修并降低了装备的价格，也是中药产业发展的趋势。

三级逆流提取罐组包括三台浸提罐、一套共用的挥发油蒸汽蒸馏装置、三台分过滤器、三台离心泵、一台总过滤及三台提取液中间储罐[18]。

由物料衡算表知，每台浸提罐内投入中药材5557㎏浸提用水83350药材 视密度未知，83350㎏水的体积为83.35m3，考虑到500㎏茶叶体积，浸提罐内物料体积为：V物料=1.1383.35=91.68m3，再考虑罐内一定的空隙，装料系数取0.8，则罐的实际体积为：V=91.68/0.8 =114.6m3

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第五章 车间设计

5.1 车间设计方案

（1）对茶多酚提取工艺的解读和研究； （2）对茶多酚提取工艺的深入理解；

（3）从GMP要求出发，设计出合适的茶多酚提取工艺流程 （4）进行适当的茶多酚提取条件拟定 （5）进行物料衡算等相关计算

（6）根据工艺要求、衡算结果，从多方面考虑选择生产设备 （7）根据GMP要求，利用计算机辅助，设计生产车间布置图 （8）完成相关生产条件的设计

5.2 车间设计要求

车间布置设计是在工艺设计、物料衡算、能量衡算、工艺设备设计等基础上进行的。其目的是为了满足生产工艺及建筑、设备安装和检修的要求；合理利用车间的建筑面积和土地；制定劳动保护、安全卫生及防腐蚀措施；设置分别独立的人流、物流通道，尽可能避免交叉往返；确定车间的洁净等级，使药品的生产符合 GMP 的要求。

5.3 车间总平面设计

GMP 对制药车间的不同区域有两个比较明确的划分概念：一般生产区、控制区和洁净区。一般生产区属非洁净区，控制区是指洁净度在10万级以下的区域，洁净区是洁净度在万级或百级的区域；二是人流、物流要严格分开，也就是要有严格的人流通道和物流通道。在制药车间(制剂室)中，其实存在3种通道，即人流通道、物流通道和工艺走廊。这两类区域的划分与联系是GMP车间(制剂室)布局设计的重要方面。一般生产区、控制区和洁净区是根据药品的质量要求和生产流程对药品质量影响的密切程度确定的。通常情况下，直接影响药品质量的流程段， 洁净标准要求就高， 而不直接影响药品质量的流程段洁净标准要求就低或不要求净化。人流通道、物流通道和工艺走廊的划分是与上述3个区域划分相配套的。[19]

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5.4 车间设计内容

车间一般由生产区，辅助生产区和行政生活区组成。车间生产区又分为一般生产区，和洁净生产区。辅助生产区包括动力室(泵房和压缩机室)，配电室，空调室，原辅料室和成品仓库等。行政生活区包括办公室，更衣室，浴室，厕所等。

车间布置设计要考虑车间内部的生产，辅助生产，管理和生活的协调。 车间的布置形式为集中式布置，将组成车间的生产区、辅助生产区和行政生活区集中布置在一栋厂房内。 5.4.1 车间布置图及人物流示意

人流及物流的安排，要根据全厂性布局确定，即遵守总流量路程最小原则，尽量使得人流路线短捷，并与物流不交叉。人流的路线，要布置人净系统。主要包括换鞋、更衣、洗衣、消毒等。同时，必要的生活设施也是需要的，如卫生间、淋浴间等。设计中要注意的是这些设施要与生产人数相适应，不可面积过大或过小。[20]

对生活系统如卫生间等要设计防止对工作鞋污染的设施。物流的路线根据工艺规程确定，一般为按物料被加工的顺序布置，尽量使得路线短，并不产生回流现象。特别是对物料流量大的车间，要仔细研究运输方式，这将对车间平面布置产生较大影响。在人流与物流交叉不可避免时，对物料大的生产车间应以物流路线为主要考虑对象，兼顾人流。对车间人数较多，且药品为贵重，重量体积较小的高附加值产品，则重点在人流路线的安排。 5.4.2 车间布置图

车间布置图见附图。 5.4.3 车间空气净化系统

车间的洁净，主要是通过净化后空气在车间内流动，使车间内空气不断更新来维持的。换气次数是影响洁净度的主要因素，而换气是通过空调系统来完成的。

根据药厂生产特点，空调方式采用集中式空调系统，常规采用组合式空调箱，净化区空调系统的气体经组合空调箱的初、中效过滤以及表冷、加热、加湿处理后

[18]经设置于送风系统的末端的高效过滤器送风口进入生产区。在新风入口管段设有

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电动密闭阀，并与风机连接，风机开启时打开，停止时关闭。

5.5 三废处理

操作间规定位置设置可回收、不可回收及危险废弃物桶，分别用于收集不同的废弃物。废弃的塑料、纸类置于可回收桶。废弃的原料、中间体等置不可回收桶中。粘有废油、消毒剂的抹布等置于危险废弃物桶。操作人员将废弃物运至废料存放间，清洁工将所有废弃物从物流通道运至垃圾存放处，待行政事务部统一集中处理。生产污水统一排放到污水处理站处理。符合排放标准后才能排放。

5.6 厂址的选择与总体车间排布

厂址的选择具有非一般性，需综合考虑很多方面的因素。

一般有洁净厂房的药厂，厂址宜选在大气含尘、含菌浓度低，无有害气体，周围环境较洁净或绿化较好的地区。药厂选择在农村市郊含尘浓度低的地方，对空气的净化处理是有益处的。但并不是要意味强求，还要考虑其他诸如交通，能源，市场等因素的影响。

有洁净厂房的厂址应远离码头、铁路、机场、交通要道以及发散大量粉尘和有害气体的工厂， 储仓，堆场等严重空气污染，水质污染，震动或噪声干扰的区域。不不能远离时，应位于其最大频率风向的上风侧，或全年最小频率风向的下风侧。

在药厂中，一般洁净产房应位于厂房深处，人员较少到达的地方。而且应当位于风向上风侧。一般按洁净等级排，越上风侧的洁净等级越高。但同时，也要考虑，洁净室排放的气体对其他车间的影响。

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结 论

本设计是年产1000吨茶多酚的工艺，工艺与以往不同的是茶多酚传统制备时先除杂再提纯，而本设计中茶多酚是先萃取得到粗品，再提纯。产品质量比以往要好的许多。此次生产过程如下：茶叶进锤式粉碎机粉碎至20-30目，经风送，进入到反应釜中，温度90°，15至20分钟后，经过离心机，液体通过膜过滤器进入到萃取罐中，经过三级逆流提取罐组得到初步除杂，在真空浓缩罐中得到浓缩，经过喷雾干燥得到茶多酚粗品，经过钙盐沉淀后，经真空抽滤后制成滤饼，再用36%盐酸置换，以低沸点的乙酸乙酯萃取后，萃取液经8个小时的低温真空干燥得到茶多酚成品，包装后就可储藏了。

本次设计中还有很多不足的地方，如物料衡算和热量衡算，没能精确到主要步骤，对于一些新兴技术如超临界萃取技术没能用上。工艺还有待优化。

这次设计因为资料的缘故没能太过详细具体深入到每一步工艺中，只能针对有限的资料从每日处理物料的体积考虑。本次设计中，对于一些主要的设备选型能够做出一些判断并能够初步了解工作原理，对我来说这是不小的收获。

在这几个月的毕业设计过程中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课程设计上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。只有不断的测试自己，挑战自己，才能拥有更多的成功和快乐。快乐至上，享受过程，而不是结果！认真对待每一个过程，珍惜每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力。

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湖北理工学院 毕业设计

致 谢

非常感谢刘颋老师，在我大学生活的最后学习阶段——毕业设计阶段，给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到开题报告的写作、外文翻译的修改，到论文定稿，他给了我专业的指导和热情的帮助。为了指导我毕业论文完成，耽误了他很多日常的休息时间，他的这种无私奉献、乐于敬业的精神令我们钦佩，在此我向他表示真挚的感谢。同时，感谢所有的专业课老师和班级的所有同学在这四年来给我的帮助和关心，是他们让我学会了如何学习专业知识，教会了我如何与人交流沟通，教会了我如何生活做人。正是由于他们的帮助和支持，才能使我在各方面取得较大的进步，在此向他们表示我衷心的感谢，并祝愿老师能够培养出越来越多的人才，桃李满天下。

通过毕业设计这一阶段的学习，我的毕业设计《年产1000吨茶多酚生产设计》终于完成了，同时这也意味着大学的生活即将结束。在大学的生活里，我在学习方面和思想方面都得到了提高，这除了自身的努力之外，更与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。

在毕业设计的写作过程中，刘老师给予了我很大的帮助，他严格把关，认真负责，在此我表示衷心的感谢。同时我还要感谢在大学期间给我很大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。

其他各位老师也给予了我许多理论和工艺制定方法方面的指，在此表示由衷的谢意。

本设计引用了一些数据库、工厂、科研单位、学校的资料，在此谨向有关作者、编者、译者表示深切的谢意。

由于本人水平所限,难免存在不少缺点和错误,希望老师和同学们批评指正。 最后对参与评阅和答辩的老师表示由衷的感谢。

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参考文献

[1] 王栋，康健主编，茶多酚的功效、提取和应用前景。新疆大学学报（自然科学

报）。第24卷第2期，2007年5月.

[2] 桑红源，王蕾主编，茶多酚的开发与利用，科技视野杂志，2009年第24期. [3] 阮栋梁，张英锋，王丰玲，李长江，刘平，郑向美，郑向军主编，茶多酚的提

取和应用的研究进展，渤海大学学报（自然科学学版），第28卷第1期，2007年3月.

[4] 汪小钢主编，天然抗氧化剂茶多酚制备研究紧张，茶叶科学技术杂志，1997

年第1期.

[5] 黎星辉，刘富知，刘仲华等主编，湖南地方茶树资源的研究《湖南农业大学学

报》，1997，12：23卷（6）.

[6] 陈婷，林晓芳主编，茶多酚的研究与发展，第20卷 第6期 ，2000年12月. [7] 陶荣达主编，茶多酚的制备和应用研究的进展[M]，化学工业出版社，1988年

6月.

[8] 王小梅，黄少烈主编，茶多酚的提取工艺研究[J]。广州化学，2001，29（4）：

27-29.

[9] 熊何建，胡慰望，谢笔均主编，茶多酚分离制备的新工艺[J]。食品工业科技，

1997，(6)：32-34.

[10] 葛宜掌，金红主编，茶多酚提取新方法[J]，中草药，1994：15（2）：124-125. [11] 徐向群，陈瑞锋，王华夫主编，吸附茶多酚脂的筛选[J]，食品科学，2001。

22（11）：19-21.

[12] 汪兴平，周志，张家年主编，微波对茶多酚浸出特性的影响研究[J]。食品科

学，2001。22（11）：19-21.

[13] 郑尚珍，孟军才，王定勇主编，绿茶中茶多酚的提取工艺研究[J]，西北师范

大学学报（自然科学版）1996，32（3）：40-42.

[14] 黄秋森主编，有机溶剂提取萃取法生产茶多酚工业试验，现代化工，第26卷

第9期，2006年9月.

[15] 张素艳主编，茶多酚的提取与应用，福建化工，2005年第2期.

[16] 张素霞主编，不同方法提取茶多酚的比较研究。化工技术与开发杂志，第第

30

湖北理工学院 毕业设计

38卷10期，2009年10月.

[17] 刘伟，蒲晓林主编，茶多酚的制备，牙膏工业，2008年第3期.

[18] 姜绍通，潘丽军，朱剑中主编，绿茶茶多酚工业提取工艺研究，安徽工学院 学

报，1997。16；6-11.

[19] 刘红霞，梁军，马文辉主编，药物制剂工程及车间工艺设计，化学工业出版

社，2006年5月，第1版.

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湖北理工学院 毕业设计

38卷10期，2009年10月.

[17] 刘伟，蒲晓林主编，茶多酚的制备，牙膏工业，2008年第3期.

[18] 姜绍通，潘丽军，朱剑中主编，绿茶茶多酚工业提取工艺研究，安徽工学院 学

报，1997。16；6-11.

[19] 刘红霞，梁军，马文辉主编，药物制剂工程及车间工艺设计，化学工业出版

社，2006年5月，第1版.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lbh6.html