- 课题背景
国家科技部、外贸部、财政部、税务总局和海关总署联合出版的《中国高新技术产品出口目录》将400多味药用植物列入目录，充分体现中药药物所蕴含的巨大价值以及国家对中药相关行业的鼓励支持。这项工作有利于提高全民的身体素质，有利于加速我国经济的健康快速发展，有利于实现中药产业的规模化和现代化。
桑叶为我国传统中药材。《本草纲目》记载桑叶“治劳热咳嗽，明目长发。煎汁代茗，能止消渴”。我国卫生部将其列为“药食两用”植物资源。桑叶富含黄酮、生物碱、多糖等生物活性物质，具有较强的抗氧化作用，被称为“天然抗氧化剂”[1]。
桑叶,又名家桑、桑椹树等,广泛种植于我国各地,其内富含活性成分,具有清肺润燥、止咳、清血、降血压、降血脂、降血糖、祛头痛等多重功效[2,3,4]。桑叶中的多糖类成分是其活性物质的主要组成部分之一。近几年来，桑叶多糖降血糖、抗氧化、免疫调节、抗凝血等药效不断被发现[5]。
因此，针对桑叶的各种各样的药理功能，人们开发出许多有关桑叶的产品。本设计即拟设计年处理1400吨的桑叶提取物，以探究和学习工业设计的步骤和原理，培养解决复杂工程问题能力。
- 要解决的问题
- 药渣的运输：中药提取车间产生的药渣多，人工和机器负担较大，人力物力开支较高[6]。
- 药渣的存储与预处理：因为提取的溶剂必然是有机物，因此药渣具有可燃易燃的特性。所以药渣的存放和预处理也是一个问题。
- 生产设备的选择：适合的生产设备不仅可以使得生产效率更高，同时也使得工艺产率和效益最大化，以实现工厂利润最大化。
- 预算：尽管本设计不着重于资金问题，但是应该给出合理的设备和流程，以方便后续预算工作的进行，防止出现建设施工过程中资金短缺的情况。
- 生产环境的问题：对于中药提取车间，不光有本设计前面提到的易燃易爆的问题，还有生厂车间的湿热环境对操作工人健康的影响以及对金属设备的侵蚀作用。另外，湿热环境对于桑叶提取过程的不利影响，也是应该考虑的问题。
- 能耗：生产过程中需要大量的有机提取剂，以及需要加热加速提取速率。所以能耗也是需要解决的问题。
- 可行性分析
桑叶作为我国的传统中药材，具有明确的中药药效药理，因此不存在药理不明确的情况。由于近年来丝绸业的衰落，使得桑叶的需求没有原来那么大，因此桑叶产生大量的堆积，这也是为过剩桑叶的去向提供出路。
中药的“三废”尤其是废液和固废的处理，已经有了不少成熟可行的方案。可以用药渣进行发酵、栽培食用菌、产沼气和施放于土地里改善土壤理化性质[7]的再循环利用。对于废液，可以提取其中残存的溶剂，提纯后进行循环再利用。
对于易燃易爆物的存储和预处理问题，可以参考GMP、《建筑设计防火规定》等规范文献，采取对厂房进行合理的设计选型、采用防爆结构、设置泄压面积、设置安全出口、设置安全出口、杜绝明火、选用防爆电气设备。防止火花的产生和完善消防设施等一系列措施[8]。
经过我国几十年的工业化的努力以及各位工程师前辈的辛勤付出，中药提取的设备的类型已经很完备，种类和数量富足，不存在工艺设备难以寻找购买或设备售价过高的问题。
针对生产环境的湿热问题，使用通风系统和排风扇，降低生产环境的湿热度，同时也起到防火防爆的作用。
对于生产过程中的提取剂，可以进行循环利用，并利用工业废气作为热源，管道自来水和新物料进行热物料的冷却，以降低能耗和提高经济效益。
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