本發(fā)明涉及原料萃取純化的，尤其涉及一種天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、天然產(chǎn)物的提取與純化是制藥、食品和化工行業(yè)中的關(guān)鍵步驟，對(duì)于藥物開(kāi)發(fā)、保健品生產(chǎn)以及精細(xì)化工產(chǎn)品制造具有舉足輕重的地位。傳統(tǒng)的提取純化方法通常依賴于手工操作、經(jīng)驗(yàn)控制和簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備，這些方法往往存在一些問(wèn)題，如提取效率低、有效成分損失嚴(yán)重、純度不高以及能耗大等，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，且操作過(guò)程不易控制，對(duì)環(huán)境也有一定的負(fù)面影響。

2、為了克服上述問(wèn)題，近年來(lái)，研究者們不斷探索新技術(shù)和新設(shè)備，以期提高天然產(chǎn)物的提取純化效率，降低能耗，并實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程的自動(dòng)化和智能化。例如，采用超聲波輔助提取技術(shù)、超臨界流體提取技術(shù)、膜分離技術(shù)、色譜分離技術(shù)等，這些技術(shù)在某些方面確實(shí)提高了提取效率和純度，但也無(wú)法在控制成本的同時(shí)很好的保證萃取純化的效率和質(zhì)量，對(duì)過(guò)程參數(shù)的智能化分析程度不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本技術(shù)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述現(xiàn)有天然產(chǎn)物萃取純化方式存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

3、因此，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：解決現(xiàn)有天然產(chǎn)物萃取純化方式無(wú)法在控制成本的同時(shí)很好的保證萃取純化的效率和質(zhì)量，對(duì)過(guò)程參數(shù)的智能化分析程度不足的問(wèn)題。

4、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)，包括如下部件：萃取裝置，用于從原料中萃取出天然產(chǎn)物，獲取含天然產(chǎn)物的萃取液；純化裝置，用于對(duì)萃取完成的萃取液進(jìn)行純化；數(shù)據(jù)采集單元，分別配置于所述萃取裝置及所述純化裝置上，分別采集所述萃取裝置及所述純化裝置的技術(shù)參數(shù)；數(shù)據(jù)處理單元，與所述數(shù)據(jù)采集單元無(wú)線數(shù)據(jù)連接，獲取對(duì)應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，構(gòu)建萃取影響分析模型及純化影響分析模型，分別獲取萃取影響值與純化影響值；控制調(diào)整單元，與所述數(shù)據(jù)處理單元無(wú)線數(shù)據(jù)連接，根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理單元獲取的所述萃取影響值調(diào)節(jié)萃取過(guò)程，根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理單元獲取的所述純化影響值調(diào)節(jié)純化過(guò)程。

5、作為本發(fā)明所述的天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述萃取裝置包括萃取罐、攪拌器、加熱器和過(guò)濾器；其中，所述萃取罐用于容納原料和萃取溶劑，所述攪拌器用于攪拌原料和萃取溶劑，所述加熱器用于提供萃取過(guò)程所需的熱量，所述過(guò)濾器用于分離萃取物和殘?jiān)?/p>

6、作為本發(fā)明所述的天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述純化裝置包括純化罐、純化攪拌器、純化加熱器和純化過(guò)濾器；其中，所述純化罐用于容納萃取液和純化溶劑，所述純化攪拌器用于攪拌萃取液和純化溶劑，所述純化加熱器用于提供純化過(guò)程所需的熱量，所述純化過(guò)濾器用于分離純化產(chǎn)物和廢液。

7、作為本發(fā)明所述的天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述數(shù)據(jù)采集單元所采集的所述萃取裝置的技術(shù)參數(shù)具體包括：所述萃取裝置內(nèi)的溫度、所述萃取裝置內(nèi)的壓力、所述萃取裝置內(nèi)的ph值、所述萃取裝置內(nèi)所配置的萃取溶劑濃度和所述萃取裝置內(nèi)所配置的萃取溶劑流速；所述數(shù)據(jù)采集單元所采集的所述純化裝置的技術(shù)參數(shù)具體包括：所述純化裝置內(nèi)的溫度、所述純化裝置內(nèi)的壓力、所述純化裝置內(nèi)的ph值、所述純化裝置內(nèi)所配置的純化溶劑濃度和所述純化裝置內(nèi)所配置的純化溶劑流速。

8、作為本發(fā)明所述的天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所構(gòu)建的所述萃取影響分析模型具體為：

9、

10、其中，δ為萃取影響值；α為所述萃取裝置內(nèi)的溫度，℃；β為所述萃取裝置內(nèi)的壓力，pa；γ為所述萃取裝置內(nèi)的ph值；ω為所述萃取裝置內(nèi)所配置的萃取溶劑濃度，mol/l；v為所述萃取裝置內(nèi)所配置的萃取溶劑流速，cm/s；1.33、1.065、2.40及2.55均為調(diào)整常數(shù)；dx為積分運(yùn)算。

11、作為本發(fā)明所述的天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所構(gòu)建的所述純化影響分析模型具體為：

12、

13、其中，η為純化影響值；κ為所述純化裝置內(nèi)的溫度，℃；θ為所述純化裝置內(nèi)的壓力，pa；λ為所述純化裝置內(nèi)的ph值；ε為所述純化裝置內(nèi)所配置的純化溶劑濃度，mol/l；τ為所述純化裝置內(nèi)所配置的純化溶劑流速，cm/s；2.06、1.11、1.984及2.32均為調(diào)整常數(shù)；dx為積分運(yùn)算。

14、作為本發(fā)明所述的天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理單元獲取的萃取影響值調(diào)節(jié)萃取過(guò)程具體包括如下步驟：s1：構(gòu)建所述萃取影響分析模型，輸入當(dāng)前監(jiān)測(cè)和記錄的萃取參數(shù)，實(shí)時(shí)輸出當(dāng)前萃取影響值；s2：額定時(shí)間內(nèi)，采用當(dāng)前萃取參數(shù)進(jìn)行萃取，測(cè)定當(dāng)前萃取影響值對(duì)應(yīng)的萃取速率；s3：不同萃取時(shí)間段更正萃取參數(shù)，獲取更正后的萃取影響值；s4：不同萃取時(shí)間段分別多次更正萃取參數(shù)，每個(gè)萃取時(shí)間段內(nèi)獲取多次更正后的多次萃取影響值；s5：構(gòu)建差異性檢測(cè)模型，不同萃取時(shí)間段中任意選用一項(xiàng)萃取影響值輸入，輸出差異性區(qū)別值；s6：獲取差異性區(qū)別值符合要求的不同萃取時(shí)間段對(duì)應(yīng)的更正萃取參數(shù)。

15、作為本發(fā)明所述的天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理單元獲取的純化影響值調(diào)節(jié)純化過(guò)程具體包括如下步驟：s1：構(gòu)建所述純化影響分析模型，輸入當(dāng)前監(jiān)測(cè)和記錄的純化參數(shù)，實(shí)時(shí)輸出當(dāng)前純化影響值；s2：額定時(shí)間內(nèi)，采用當(dāng)前純化參數(shù)進(jìn)行純化，測(cè)定當(dāng)前純化影響值對(duì)應(yīng)的純化速率；s3：不同純化時(shí)間段更正純化參數(shù)，獲取更正后的純化影響值；s4：不同純化時(shí)間段分別多次更正純化參數(shù)，每個(gè)純化時(shí)間段內(nèi)獲取多次更正后的多次純化影響值；s5：構(gòu)建純化差異性檢測(cè)模型，不同純化時(shí)間段中任意選用一項(xiàng)純化影響值輸入，輸出純化差異性區(qū)別值；s6：獲取純化差異性區(qū)別值符合要求的不同純化時(shí)間段對(duì)應(yīng)的更正純化參數(shù)。

16、作為本發(fā)明所述的天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：構(gòu)建的差異性檢測(cè)模型具體為：

17、

18、其中，a為差異性區(qū)別值；δ1為第一萃取時(shí)間段內(nèi)選擇的萃取影響值；δ2為第二萃取時(shí)間段內(nèi)選擇的萃取影響值；δn為第n萃取時(shí)間段內(nèi)選擇的萃取影響值；n為萃取時(shí)間段的劃分?jǐn)?shù)量；δmax為選擇的萃取影響值中的最大值；δmin為選擇的萃取影響值中的最小值；1.033為調(diào)整常數(shù)；dx為積分運(yùn)算。

19、作為本發(fā)明所述的天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：構(gòu)建的純化差異性檢測(cè)模型具體為：

20、

21、其中，b為純化差異性區(qū)別值；η1為第一純化時(shí)間段內(nèi)選擇的純化影響值；η2為第二純化時(shí)間段內(nèi)選擇的純化影響值；ηm為第m純化時(shí)間段內(nèi)選擇的純化影響值；m為純化時(shí)間段的劃分?jǐn)?shù)量；ηmax為選擇的純化影響值中的最大值；ηmin為選擇的純化影響值中的最小值；1.033為調(diào)整常數(shù)；dx為積分運(yùn)算。

22、本發(fā)明提供一種天然產(chǎn)物協(xié)同萃取與純化控制系統(tǒng)，具備如下有益效果：

23、1.采用數(shù)據(jù)采集單元采集萃取裝置及純化裝置的技術(shù)參數(shù)，數(shù)據(jù)處理單元針對(duì)萃取和純化過(guò)程獲取其參數(shù)影響值，控制調(diào)整單元依據(jù)對(duì)應(yīng)的影響值分別調(diào)整萃取和純化過(guò)程，提高萃取效率和純度。

24、2.采用集成化設(shè)計(jì)，將萃取和純化裝置集成在一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化的提取和純化過(guò)程，降低能耗和人工成本。

25、3.配備先進(jìn)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)提取和純化過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和操作便利性。