CN102342304A

CN102342304A - 除虫菊提取除虫菊素的生产方法

Info

Publication number: CN102342304A
Application number: CN2011102282066A
Authority: CN
Inventors: 闫子鹏; 满时勇; 薛锦峰; 闫子党; 张国馥; 梁文静
Original assignee: HENAN HUATAI GRAIN MACHINERY ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: Henan Huatai grain & oil machinery Limited by Share Ltd
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2011-08-10
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2031-08-10
Also published as: CN102342304B

Abstract

本发明涉及除虫菊中提取除虫菊素的方法，可有效解决除虫菊素大规模连续生产以满足市场的需要问题，其解决的技术方案是，由以下步骤实现：（1）低温多级连续逆流萃取；（2）脱溶烘干；（3）低温负压蒸发分离；（4）真空蒸馏浓缩；（5）溶剂冷凝回收；(6)石蜡尾气回收，实现了除虫菊素的大规模生产，本发明方法简单，易生产，污染零排放，节能环保，是除虫菊提取除虫菊素生产中的一大创新，经济效益和社会效益巨大。

Description

除虫菊提取除虫菊素的生产方法

技术领域

本发明涉及化工领域，特别是除虫菊提取除虫菊素的生产方法。

背景技术

民以食为天，因此食品安全是十分重要的，而食品的主要原料来自农产品，对农产品的安全性要求越来越高，各国对农产品农药残留严格限制，转而大量推广用低毒，低残留的生物农药，其中以植物农药的市场前景最为广阔，而从菊科植物—除虫菊中提取的除虫菊素，则已制造绿色植物农药的理想原料。现在我国有不少农药生产厂家纷纷顺应国际潮流，积极发展具有前进的植物农药产业。除虫菊素要求量越来越大。目前在我国从除虫菊中提取除虫菊素，大多采用CO₂低温超临界萃取工艺和四号溶剂萃取工艺，但这两种工艺需采用较高的压力，因为罐组式萃取方法，设备投资较高，危险性大，更关注受限的无法实现大规模化连续生产，生产出来除虫菊素无法满足市场需求。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种从除虫菊中提取除虫菊素的方法，可有效解决除虫菊素大规模连续生产以满足市场的需要问题。

本发明解决的技术方案是，由以下步骤实现：（1）、低温多级连续逆流萃取；（2）、脱溶烘干；（3）、低温负压蒸发分离；（4）、真空蒸馏浓缩；（5）、溶剂冷凝回收；(6)、石蜡尾气回收，实现了除虫菊素的大规模生产。

本发明方法简单，易生产，污染零排放，节能环保，是除虫菊提取除虫菊素生产中的一大创新，经济效益和社会效益巨大。

附图说明

附图为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

由附图给出，在具体实施中，本发明是由以下步骤实现的：

（1）低温多级逆流连续萃取，将含水量≤8%的除虫菊，在温度40℃，送入逆入多级逆流萃取器中，除虫菊中含有质量为1-1.4%（平均1.2%）的除虫菊素，以正己烷为萃取剂，正己烷加入量为除虫菊重量的6-8倍，在50-55℃温度下，先经含质量浓度0.4%的除虫菊素高浓度的正己烷溶剂萃取、沥干，然后再由分别含质量浓度0.3%、0.2%、0.1%的除虫菊素的正已烷溶剂，依次萃取、沥干反复循环萃取80-120分钟，然后用不含除虫菊素的正已烷溶剂洗涤、沥干60-80分钟，最大限度萃取出除虫菊中有效成份，除虫菊素在除虫菊中残留在0.05﹪以下，除虫菊素提取率：≥90% ；

（2）脱溶烘干，将萃取后除虫菊渣送入多层连续烘干脱溶机中，脱溶机中上四层盘是加热层，第五层盘是直接蒸汽加入层，第六层盘是热风烘干层，第七层盘是冷风降温层，除虫菊在里面不断被搅拌加热，逐层烘干,先脱除去部分有机溶剂正已烷后，由100-130℃水蒸汽直接通入物料中汽提出残余正已烷溶剂，脱溶后的物料进入80-90℃的热风干燥层烘干除去水分，最后进入25-30℃冷风层,降温，将除虫菊粕温度降至50-60℃,脱溶后除虫菊粕中水分10﹪以下，除虫菊素在除虫菊中残留0.1﹪以下，弃去除虫菊粕；

（3）低温负压蒸发分离：从多级逆流萃取器中出来的含有除虫菊素的正已烷溶液先经旋液分离除较大的杂质，然后再经120-200目精密过滤器分离除去小杂质，进入一效长管升膜蒸发器中除去70-80﹪的有机溶剂正已烷（指进蒸发系统溶剂总量的70-80%被蒸发掉），第一长管蒸发器蒸发温度控制在55-60℃，蒸发压力-0.05 Mpa,从一效蒸发器出来的有机溶剂正已烷进入二效长管升膜蒸发器中进行二次蒸发分离，再蒸发分离出剩余的有机溶剂正已烷80-85﹪，蒸发温度控制在75-85℃ ，蒸发压力为 -0.04 MPa，从第二效长管出来的有机溶剂正已烷进入三效降膜蒸发器中，最终使除去有机溶剂正已烷总量≥95﹪的，蒸发温度控制在 85-95℃，蒸发压力 -0.05 MPa ，这样95﹪以上正己烷（指进蒸发系统溶剂总量的95%以上被蒸发掉，）被分离脱溶；

(4) 真空蒸馏浓缩:从蒸发器出来的除虫菊素溶液中，除虫菊素含量在30-40%，再进行一级真空浓缩，温度控制在90-95℃，蒸发压力控制在 -0.05 MPa ，除去除虫菊素残余有机溶剂正己烷，得除虫菊素；

（5）溶剂冷凝回收：从多级逆流器出来的自有气体，因正己烷属于易挥发有机溶剂，在多级逆流器有挥发出的正己烷气体，另外还有除虫菊物料带进去的气体，合称为自有气体以及从蒸发、脱溶烘干和蒸馏浓缩中出来的正已烷蒸气进入冷凝器中冷却，冷凝下来的正已烷含有部分水分，进入分水箱中，利用正已烷与水不互溶，密度差较大的原理实现正己烷和水分的分离，废水排放，正已烷继续参与循环利用；

（6）对自有气的处理：从冷凝器中出来的空气和没有完全冷凝掉部分正己烷气体，合称为不凝气体，利用正已烷与石蜡互溶的性质性，把自有气体送入吸收塔中，石蜡由上而下喷淋，自有气体自下而上升，在吸收塔的填料中充分逆流接触，自有气中的正已烷被石蜡吸收，不凝空气被排放，吸收正已烷的石蜡加热到115-125℃后进入解析塔中，石蜡液体与正已烷在解析塔中实现气液分离，石蜡经冷却器冷却到35℃以下后再循环利用，正已烷气体进入冷凝系统冷却成液体后再循环利用。

本发明方法易操作，生产成本低，得率高，易于大规模工业化生产，其产品经测试，质量标准:除虫菊素中残余有机溶剂残留量≤PPm，除虫菊素含量≥20%，水分含量≤1.2%，丙酮不溶物≤0.5%，外观颜色黄色。

本发明在具体实施中，还可由以下方法实现：

（1）低温多级逆流连续萃取，先将除虫菊烘干，使含水量为7%，在温度40℃，由输送机将干燥后的除虫菊送入多级逆流萃取器中，以正己烷为萃取剂，正己烷加入量为除虫菊重量的7倍，在53℃温度下，先经含质量浓度0.4%的除虫菊素高浓度的正己烷溶剂萃取、沥干，然后再由分别含质量浓度0.3%、0.2%、0.1%的除虫菊素的正已烷溶剂，依次萃取、沥干反复循环萃取100分钟，然后用不含除虫菊素的正已烷溶剂洗涤、沥干70分钟；最大限度萃取出除虫菊中有效成份，除虫菊素在除虫菊中残留在0.04﹪以下；

（2）脱溶烘干，将萃取后除虫菊渣用输送机送入多层连续烘干脱溶机中，脱溶机中上四层盘是加热层，第五层盘是直接蒸汽加入层，第六层盘是热风烘干层，第七层盘是冷风降温层，除虫菊在里面不断被搅拌加热，逐层烘干,先脱除去部分有机溶剂正已烷后，由115℃水蒸汽直接通入物料中汽提出残余正已烷溶剂，脱溶后的物料进入85℃的热风干燥层烘干除去水分，最后进入28℃冷风层,降温，将除虫菊粕温度降至55℃,脱溶后除虫菊粕中水分8﹪，除虫菊素在除虫菊中残留0.05﹪以下，弃去除虫菊粕；

（3）低温负压蒸发分离：从多级逆流萃取器中出来的含有除虫菊素的正已烷溶液先经旋液分离除较大的杂质，然后再经160目精密过滤器分离除去小杂质，进入一效长管升膜蒸发器中除去75﹪的有机溶剂正已烷，第一长管蒸发器蒸发温度控制在58℃，蒸发压力-0.05 Mpa,从一效蒸发器出来的有机溶剂正已烷进入二效长管升膜蒸发器中进行二次蒸发分离，再蒸发分离出剩余的有机溶剂正已烷85﹪，蒸发温度控制在80℃ ，蒸发压力为 -0.04 MPa，从第二效长管出来的有机溶剂正已烷进入三效降膜蒸发器中，最终使除去有机溶剂正已烷总量≥95﹪的，蒸发温度控制在 90℃，蒸发压力 -0.05 MPa ，这样95﹪以上正己烷被分离脱溶；

(4) 真空蒸馏浓缩:从蒸发器出来的除虫菊素溶液中，除虫菊素含量在35%，用泵送入真空浓缩器中，进行一级真空浓缩，温度控制在92℃，蒸发压力控制在 -0.05 MPa ，除去除虫菊素残余有机溶剂正己烷，得除虫菊素；其质量标准是：除虫菊脂含量为25%，水分含量为1%，丙酮不容物0.4%，外观颜色黄色。

（5）溶剂冷凝回收：从多级逆流器出来的自有气体，因正己烷属于易挥发有机溶剂，在多级逆流器有挥发出的正己烷气体，另外还有除虫菊物料带进去的气体，合称为自有气体以及从蒸发、脱溶烘干和蒸馏浓缩气中出来的正已烷蒸气进入冷凝器中冷却，冷凝下来的正已烷含有部分水分，进入综合的分水箱中，利用正已烷与水不互溶，密度差较大的原理实现正己烷和水分的分离，废水排放，正已烷继续参与循环利用；

（6）对自有气的处理：从冷凝器中出来的空气和没有完全冷凝掉部分正己烷气体，合称为不凝气体，利用正已烷与石蜡互溶的性质，把自有气体送入吸收塔中，石蜡由上而下喷淋，自有气体自下而上升，在吸收塔的填料中充分逆流接触，自有气中的正已烷被石蜡吸收，不凝空气被排放，吸收正已烷的石蜡加热到120℃后进入解析塔中，石蜡液体与正已烷在解析塔中实现气液分离，石蜡经冷却器冷却到30℃后再循环利用，正已烷气体进入冷凝系统冷却成液体后再循环利用。

在上述工艺过程中，所用的设备均为现有设备，在市场上均可购得，本发明只是用这些公用的设备来进行生产除虫菊素。

本发明方法经多次反复（12次）试用，均取得了相同和相近似的结果，表明本方法稳定可靠，而且对除虫菊素生产中的原料可以回收，充分利用，既节约材料，又节约能源，而且无环境污染，所生产的除虫菊素经测试完全达到或超过国家规定的质量指标，其质量指标为除虫菊素中残余有机溶剂残留量≤PPm，除虫菊素含量≥20%，水分含量≤1.2%，丙酮不溶物≤0.5%，外观颜色黄色。并经试验无副作用，杀虫效果非常好，可为绿色环保的新型农药原料，经对玉米、小麦、白菜、黄瓜等农作物连续三年，每次试用面积0.5亩，对玉米、小麦、白菜、黄瓜的害虫的杀虫率均在95%以上，而且在试验过程中，未发现任何不良作用，对人体未有任何伤害和不良反应，而且有效保证了农作物的丰产丰收，据上述试验，产量提高10-30%，是农药原料生产上的一大创新，经济效益和社会效益巨大。

Claims

1.一种除虫菊提取除虫菊素的生产方法，其特征在于，由以下步骤实现：

（1）低温多级逆流连续萃取，将含水量≤8%的除虫菊，在温度40℃，送入逆入多级逆流萃取器中，除虫菊中含有质量为1-1.4%的除虫菊素，以正己烷为萃取剂，正己烷加入量为除虫菊重量的6-8倍，在50-55℃温度下，先经含质量浓度0.4%的除虫菊素高浓度的正己烷溶剂萃取、沥干，然后再由分别含质量浓度0.3%、0.2%、0.1%的除虫菊素的正已烷溶剂，依次萃取、沥干反复循环萃取80-120分钟，然后用不含除虫菊素的正已烷溶剂洗涤、沥干60-80分钟，最大限度萃取出除虫菊中有效成份，除虫菊素在除虫菊中残留在0.05﹪以下，除虫菊素提取率：≥90% ；

（3）低温负压蒸发分离：从多级逆流萃取器中出来的含有除虫菊素的正已烷溶液先经旋液分离除较大的杂质，然后再经120-200目精密过滤器分离除去小杂质，进入一效长管升膜蒸发器中除去70-80﹪的有机溶剂正已烷，第一长管蒸发器蒸发温度控制在55-60℃，蒸发压力-0.05 Mpa,从一效蒸发器出来的有机溶剂正已烷进入二效长管升膜蒸发器中进行二次蒸发分离，再蒸发分离出剩余的有机溶剂正已烷80-85﹪，蒸发温度控制在75-85℃ ，蒸发压力为 -0.04 MPa，从第二效长管出来的有机溶剂正已烷进入三效降膜蒸发器中，最终使除去有机溶剂正已烷总量≥95﹪的，蒸发温度控制在 85-95℃，蒸发压力 -0.05 MPa ，这样95﹪以上正己烷被分离脱溶；

（6）对自有气的处理：从冷凝器中出来的空气和没有完全冷凝掉部分正己烷气体，合称为不凝气体，利用正已烷与石蜡互溶的性质性，把自有气体送入吸收塔中，石蜡由上而下喷淋，自有气体自下而上升，在吸收塔的填料中充分逆流接触，自有气中的正已烷被石蜡吸收，不凝空气被排放，吸收正已烷的石蜡加热到115-125℃后进入解析塔中，石蜡液体与正已烷在解析塔中实现气液分离，石蜡经冷却器冷却到35 ℃以下后再循环利用，正已烷气体进入冷凝系统冷却成液体后再循环利用。

2.根据权利要求1所述的除虫菊提取除虫菊素的生产方法，其特征在于，所述的（1）低温多级逆流连续萃取是，先将除虫菊烘干，使含水量为7%，在温度40℃，由输送机将干燥后的除虫菊送入多级逆流萃取器中，以正己烷为萃取剂，正己烷加入量为除虫菊重量的7倍，在53℃温度下，先经含质量浓度0.4%的除虫菊素高浓度的正己烷溶剂萃取、沥干，然后再由分别含质量浓度0.3%、0.2%、0.1%的除虫菊素的正已烷溶剂，依次萃取、沥干反复循环萃取100分钟，然后用不含除虫菊素的正已烷溶剂洗涤、沥干70分钟；最大限度萃取出除虫菊中有效成份，除虫菊素在除虫菊中残留在0.04﹪以下；

所述的（2）脱溶烘干是，将萃取后除虫菊渣用输送机送入多层连续烘干脱溶机中，脱溶机中上四层盘是加热层，第五层盘是直接蒸汽加入层，第六层盘是热风烘干层，第七层盘是冷风降温层，除虫菊在里面不断被搅拌加热，逐层烘干,先脱除去部分有机溶剂正已烷后，由115℃水蒸汽直接通入物料中汽提出残余正已烷溶剂，脱溶后的物料进入85℃的热风干燥层烘干除去水分，最后进入28℃冷风层,降温，将除虫菊粕温度降至55℃,脱溶后除虫菊粕中水分8﹪，除虫菊素在除虫菊中残留0.05﹪以下，弃去除虫菊粕；

所述的（3）低温负压蒸发分离是，从多级逆流萃取器中出来的含有除虫菊素的正已烷溶液先经旋液分离除较大的杂质，然后再经160目精密过滤器分离除去小杂质，进入一效长管升膜蒸发器中除去75﹪的有机溶剂正已烷，第一长管蒸发器蒸发温度控制在58℃，蒸发压力-0.05 Mpa,从一效蒸发器出来的有机溶剂正已烷进入二效长管升膜蒸发器中进行二次蒸发分离，再蒸发分离出剩余的有机溶剂正已烷85﹪，蒸发温度控制在80℃ ，蒸发压力为 -0.04 MPa，从第二效长管出来的有机溶剂正已烷进入三效降膜蒸发器中，最终使除去有机溶剂正已烷总量≥95﹪的，蒸发温度控制在 90℃，蒸发压力 -0.05 MPa ，这样95﹪以上正己烷被分离脱溶；

所述的(4) 真空蒸馏浓缩是，从蒸发器出来的除虫菊素溶液中，除虫菊素含量在35%，用泵送入真空浓缩器中，进行一级真空浓缩，温度控制在92℃，蒸发压力控制在 -0.05 MPa ，除去除虫菊素残余有机溶剂正己烷，得除虫菊素；其质量标准是：除虫菊脂含量为25%，水分含量为1%，丙酮不容物0.4%，外观颜色黄色；

所述的（5）溶剂冷凝回收是，从多级逆流器出来的自有气体，因正己烷属于易挥发有机溶剂，在多级逆流器有挥发出的正己烷气体，另外还有除虫菊物料带进去的气体，合称为自有气体以及从蒸发、脱溶烘干和蒸馏浓缩气中出来的正已烷蒸气进入冷凝器中冷却，冷凝下来的正已烷含有部分水分，进入综合的分水箱中，利用正已烷与水不互溶，密度差较大的原理实现正己烷和水分的分离，废水排放，正已烷继续参与循环利用；

所述的（6）对自有气的处理是，从冷凝器中出来的空气和没有完全冷凝掉部分正己烷气体，合称为不凝气体，利用正已烷与石蜡互溶的性质，把自有气体送入吸收塔中，石蜡由上而下喷淋，自有气体自下而上升，在吸收塔的填料中充分逆流接触，自有气中的正已烷被石蜡吸收，不凝空气被排放，吸收正已烷的石蜡加热到120℃后进入解析塔中，石蜡液体与正已烷在解析塔中实现气液分离，石蜡经冷却器冷却到30 ℃后再循环利用，正已烷气体进入冷凝系统冷却成液体后再循环利用。