高硼硅材料在实验用逆流提取设备中的应用
材料，即可实施观察到提取运行状态，从而能高效找到最佳的工艺方案和运行参数，缩短了提取工艺开发周期。
关键词：高硼硅；逆流提取；应用
前言
为了改变提取生产技术装备和工艺的落后面貌，近年来涌现出许多连续逆流提取设备。现在很多从事食品、药品、保健品等提取开发的企业，在开发应用新设备和新工艺时，往往先进行很多次提取试验，从中找出最佳提取工艺参数。因此提取试验设备性能是开发提取新工艺的重要组成部分。目前常规提取设备是不锈钢材质加工而成，还存在不能直接观察到提取过程，这样就要进行多组提取试验，因而增加试验研发资金投入，研发周期变长；与此相对应，玻璃仓体连续逆流提取设备恰好具有透明直观的优势，能在不停机的情况下，根据观察到的运行状态随时改变进料、主轴转速、溶媒配比等参数。本文所述是一种透明高硼硅玻璃仓体连续逆流浸出设备，充分利用仓体透明的效应，实现连续逆流浸出过程实时查看，利用最少的试验次数，找到最佳的工艺方案和运行参数，极大的减少人、财、物的投入，缩短提取工艺开发周期，具有明显的节能效果。同时，设备在提取试验过程中，根据观察到的运行情况，在不停机的情况下，可根据不同的提取方案通过实时观察，调节进料电机的转速对进料量进行改变，相应的通过透明仓体可查看仓体物料的状态，实时改变主轴的转速，来实现最佳提取效果。
1 高硼硅玻璃管在逆流提取设备上的应用
连续逆流提取设备在提取分离应用上越来越被行业认可，但是存在一系列缺陷和问题：（1）不能直接观察到提取过程，需要停机取样分析，这样就要进行多组提取，因而增加工艺研发资金投入，研发周期变长； （2）属间歇作业设备，仍存在运行效率不高、产品批次不同的问题。另外，在该设备设计结构中，进料、出液、排渣，以及设备清洗等方面也存在很多的问题。与此相对应，玻璃仓体连续逆流浸出提取装置恰好具有明显的优势，能在不停机的情况下，根据观察到的运行状态随时改变进料、主轴转速、溶媒配比等参数。
以往相关设备都是采用不透明的钢材加工制造的连续逆流提取设备。不具备在线观察提取工作状态，即使有观察口也只能看到非常小的局部状态情况。
本实验室用逆流提取设备由不锈钢仓体和高硼硅玻璃仓体共同连接组成。逆流提取设备为四节仓体组成，2节不锈钢仓体采用Φ159管，2节透明玻璃段采用Φ160高硼硅玻璃管。选用的透明高硼硅玻璃管也称为BJ-TY料，膨胀系数3.3，拥有良好的热稳定性，化学稳定性，透光性能和电学性能，并具有很强的耐水，耐酸，耐碱等特性，又称为耐热玻璃，耐热冲击玻璃，耐高温玻璃，也是一种防火玻璃。退火点560度，软化点820度，密度2.23g/cm3，高硼硅玻璃管广泛应用于医疗，化工，航空航天等。主要作为防爆玻璃套管，机械视筒，高精度定位管等。经过我们选用合适的玻璃管与不锈钢管组成可视提取设备，达到了过去难以实现的在先实施观看提取过程的目的，而且根据不同的提取工艺要求，可实现全部提取仓体和部分提取仓体均可以采用玻璃材质的可视要求，同时完全满足医药设备GMP的要求。
2 仓体之间组装及连接
高硼硅玻璃材质的仓体与不锈钢仓体连接比较困难，既要求密封又要求刚度、强度要求。我们与北京玻璃生产厂家协商，根据我们提出的要求，生产出扩口玻璃管（见图），采用特殊方兰和密封圈连接，实现了玻璃管和不锈钢管、玻璃管与玻璃管之间的连接，生产出来的逆流提取可视提取设备完全满足试验生产要求，也符合GMP国家标准。并申请了国家实用新型专利（专利号：ZL201120386069.4）。
3 高硼硅玻璃管段倉体的清洗
由于以往设备都是不锈钢材质加工而成，仓体清洗采用清洗口注入清洗液或清水来清洗，有的直接接入自来水管，一边注水一边放水，由于不是用来观察设备运行情况，只要清洗干净就行。采用了透明玻璃管材质后，主要用来查看提取物料运行等内部情况，因此对玻璃管段的内部清洗要求干净透明，不能由于清洗不净而影响运行观察。我们先后采用螺旋轴钻眼通高压清洗液清洗、用螺旋片上安装条形清洗刷清晰等方案，都不太理想。后来我们采用半圆形活动清洗块，清洗块外表面全部是清洗刷，从清洗口的上端放入，经螺旋主轴旋转把清洗块推向下端，经过整个玻璃段后，把玻璃管段进行清洗，效果非常理想，彻底解决了玻璃管仓体内壁的清洗难题。
4 结束语
采用高硼硅透明玻璃材质生产的试验用逆流提取设备，充分利用仓体透明的效应，实现连续逆流浸出过程实时查看，利用最少的试验次数，找到最佳的工艺方案和运行参数，极大的减少人、材、物的投入，缩短提取工艺开发周期，使得在提取分离工艺试验方面具有明显优势，透明仓体使得试验的周期缩短30%、原料及能源消耗降低25%，具有明显的经济效益，在提取分离试验设备方面有着广阔的市场前景。
参考文献
[1]刘春燕.水平管道式连续逆流浸出器[P].中国：ZL 2011 2 038600
7.3，2012-5-30.
[2]程乃春.一种多级组合连续逆流超声提取设备[P].中国：ZL 2010 1 0578468.0，2012-10-24.
作者简介：刘思成（1962-），男，黑龙江省哈尔滨人，黑龙江省计算中心设备开发工程师，高级工程师，研究领域：提取分离设备机械设计，申请了多项国家专利。