CN107311976B - 一种中间体提取装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及植物提取技术领域，尤其是一种中间体提取装置和方法，包括粉碎塔、浸提塔、提取液收集塔、蒸馏塔，粉碎塔内部设有若干粉碎辊，粉碎辊的下方设有筛板，浸提塔内设有搅拌辊，浸提塔顶部设有第一进液管和第二进液管，提取液收集塔内固定设有均布盒体，均布盒体连接有进气管，均布盒体下方设有滤网，提取液收集塔底部通过输料泵连接在蒸馏塔顶部；中间体提取方法，将废弃烟草通过粉碎塔粉碎，然后送入到浸提塔与氢氧化钙溶液和乙醇混合，搅拌浸提20‑60h，将混合液通入二氧化碳气并过滤得到提取液，提取液经过分馏得到烟碱和烟草香精。本发明可有效从废弃烟草中提取烟碱和烟草香精中间体。

Description

一种中间体提取装置和方法
技术领域
本发明涉及植物提取技术领域，尤其涉及一种中间体提取装置和方法。
背景技术
烟草为茄科烟草属植物，一年生或多年生，基部稍木质化，主要分布于南美洲、南亚、中国，烟草中含有多种天然化学物质，如尼古丁、类脂类、精油类、蛋白质、氨基酸、纤维素等，但其中烟碱是烟草中最重要的成分，烟碱又名尼古丁，是一种存在于茄科植物中的生物碱，其在农药领域、医疗领域被广泛应用，由于烟碱的广泛使用导致烟碱的制备具有极大地需求，烟碱一般都是从废弃烟草中提取，但只对烟碱进行提取，提取过于单一，对原材料是极大的浪费，随着人们生活水平的提高和健康意识的不断加强，以及降焦减害的呼声不断高涨，烟草香精提取和应用，已倍受关注，并具有广阔的市场前景。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在对废弃烟草提取单一的缺点，而提出的一种中间体提取装置和方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种中间体提取装置，包括粉碎塔、浸提塔、提取液收集塔、蒸馏塔、进料风机和输料泵，所述粉碎塔内部设有若干粉碎辊，所述粉碎辊一端延伸到所述粉碎塔外侧并连接有电机，所述粉碎塔内并位于所述粉碎辊的下方设有筛板；所述粉碎塔底部通过所述进料风机与所述浸提塔顶部一侧相连接，所述浸提塔顶部设有搅拌电机，所述搅拌电机的转轴贯穿所述浸提塔顶部连接有搅拌辊，所述浸提塔顶部一侧分别设有第一进液管和第二进液管，所述浸提塔下方与所述提取液收集塔顶部相连通，所述提取液收集塔内固定设有均布盒体，所述提取液收集塔一侧连接有进气管，所述进气管贯穿所述提取液收集塔的塔壁与所述均布盒体相连通，所述提取液收集塔内并位于所述均布盒体下方设有滤网，所述提取液收集塔侧壁上并位于所述滤网一侧设有除渣门，所述提取液收集塔底部通过所述输料泵连接在所述蒸馏塔顶部。
优选的，所述筛板的孔径在0.1-5cm。
优选的，所述浸提塔外部设有夹套，所述夹套内通入30-60℃热水。
优选的，所述均布盒体上下面均开有微孔，所述进气管内通入二氧化碳气体。
优选的，所述第一进液管和第二进液管分别投入氢氧化钙溶液和乙醇，所述氢氧化钙溶液浓度在2.5-4.5％。
本发明还提供了一种中间体提取提取方法，包括如下步骤：
S1：将废弃烟草通过粉碎塔粉碎成直径为0.1-5cm烟草。
S2：将粉碎后的烟草通过进料风机送入到浸提塔内，同时浸提塔内通过第一进液管和第二进液管分别通入氢氧化钙溶液和乙醇，烟草、氢氧化钙溶液和乙醇组成质量比为1：6-10：0.05-0.3的混合液。
S3：向夹套内通入30-60℃热水，使其浸提塔内的混合液的温度维持在30-60℃，并通过搅拌辊以100-200rad/min的速度搅拌。
S4：浸提塔内的混合液经过浸提20-60h，将混合液排入到提取液收集塔内，并往均布盒体内通入二氧化碳气体用来中和多余的氢氧化钙，经过中和后，提取液收集塔内并位于滤网下方得到提取液，滤网上方得到滤渣，并通过除渣门排出。
S5：将得到的提取液通过输料泵送入到蒸馏塔进行分馏得到烟碱和烟草香精。
本发明提出的一种中间体提取装置和方法，有益效果在于：本发明可有效从废弃烟草中提取烟碱和烟草香精，使其废弃烟草的利用率大大提高，一方面提高了废弃烟草的经济效益，另一方面避免了资源的浪费。
附图说明
图1为本发明提出的一种中间体提取装置的结构示意图。
图中：粉碎塔1、浸提塔2、提取液收集塔3、蒸馏塔4、筛板5、第一进液管6、第二进液管7、夹套8、均布盒体9、滤网10、除渣门11、进气管12、进料风机13、输料泵14、粉碎辊15、搅拌电机16、搅拌辊17。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1，一种中间体提取装置，包括粉碎塔1、浸提塔2、提取液收集塔3、蒸馏塔4、进料风机13和输料泵14，粉碎塔1内部设有若干粉碎辊15，粉碎辊15一端延伸到粉碎塔1外侧并连接有电机，粉碎塔1内并位于粉碎辊15的下方设有筛板5，粉碎辊15可有效将废弃烟草粉碎，筛板5的孔径在0.1cm，粉碎得到直径为0.1cm的烟草。
粉碎塔1底部通过进料风机13与浸提塔2顶部一侧相连接，浸提塔2顶部设有搅拌电机16，搅拌电机16的转轴贯穿浸提塔2顶部连接有搅拌辊17，浸提塔2顶部一侧分别设有第一进液管6和第二进液管7，浸提塔2外部设有夹套8，夹套8内通入40℃热水，夹套8可为浸提塔2提供一个恒定的温度，加快烟草浸提的速度，第一进液管6和第二进液管7分别投入氢氧化钙溶液和乙醇，氢氧化钙溶液浓度在2.5％，有机酸根和钙离子结合生成有机酸钙沉淀，在浸提塔2内浸提时，由于机酸根不断减少，其浓度不断变小，从而加快了烟草的浸提速度，使烟碱有利出来，被浸提出来的烟碱和烟草香精溶解进乙醇溶液中。
浸提塔2下方与提取液收集塔3顶部相连通，提取液收集塔3内固定设有均布盒体9，提取液收集塔3一侧连接有进气管12，进气管12贯穿提取液收集塔3的塔壁与均布盒体9相连通，提取液收集塔3内并位于均布盒体9下方设有滤网10，提取液收集塔3侧壁上并位于滤网10一侧设有除渣门11，均布盒体9上下面均开有微孔，进气管12内通入二氧化碳气体，通入的二氧化碳气体有效将未反应的钙离子成产碳酸钙沉淀，达到消除提取液中钙离子的存在。
提取液收集塔3底部通过输料泵14连接在蒸馏塔4顶部，提取液经过蒸馏塔4蒸馏分别得到烟碱和烟草香精的中间体。
本发明还提供了一种中间体提取方法，包括如下步骤：
S1：将废弃烟草通过粉碎塔1粉碎成直径为0.1cm烟草。
S2：将粉碎后的烟草通过进料风机13送入到浸提塔2内，同时浸提塔2内通过第一进液管6和第二进液管7分别通入氢氧化钙溶液和乙醇，烟草、氢氧化钙溶液和乙醇组成质量比为1：6：0.05的混合液。
S3：向夹套8内通入40℃热水，使其浸提塔2内的混合液的温度维持在40℃，并通过搅拌辊17以150rad/min的速度搅拌。
S4：浸提塔2内的混合液经过浸提30h，将混合液排入到提取液收集塔3内，并往均布盒体9内通入二氧化碳气体用来中和多余的氢氧化钙，经过中和后，提取液收集塔3内并位于滤网10下方得到提取液，滤网10上方得到滤渣，并通过除渣门11排出。
S5：将得到的提取液通过输料泵14送入到蒸馏塔4进行分馏得到烟碱和烟草香精。
实施例2
参照图1，一种中间体提取装置，包括粉碎塔1、浸提塔2、提取液收集塔3、蒸馏塔4、进料风机13和输料泵14，粉碎塔1内部设有若干粉碎辊15，粉碎辊15一端延伸到粉碎塔1外侧并连接有电机，粉碎塔1内并位于粉碎辊15的下方设有筛板5，粉碎辊15可有效将废弃烟草粉碎，筛板5的孔径在5cm，粉碎得到直径为5cm的烟草。
粉碎塔1底部通过进料风机13与浸提塔2顶部一侧相连接，浸提塔2顶部设有搅拌电机16，搅拌电机16的转轴贯穿浸提塔2顶部连接有搅拌辊17，浸提塔2顶部一侧分别设有第一进液管6和第二进液管7，浸提塔2外部设有夹套8，夹套8内通入60℃热水，夹套8可为浸提塔2提供一个恒定的温度，加快烟草浸提的速度，第一进液管6和第二进液管7分别投入氢氧化钙溶液和乙醇，氢氧化钙溶液浓度在4.5％，有机酸根和钙离子结合生成有机酸钙沉淀，在浸提塔2内浸提时，由于机酸根不断减少，其浓度不断变小，从而加快了烟草的浸提速度，使烟碱有利出来，被浸提出来的烟碱和烟草香精溶解进乙醇溶液中。
浸提塔2下方与提取液收集塔3顶部相连通，提取液收集塔3内固定设有均布盒体9，提取液收集塔3一侧连接有进气管12，进气管12贯穿提取液收集塔3的塔壁与均布盒体9相连通，提取液收集塔3内并位于均布盒体9下方设有滤网10，提取液收集塔3侧壁上并位于滤网10一侧设有除渣门11，均布盒体9上下面均开有微孔，进气管12内通入二氧化碳气体，通入的二氧化碳气体有效将未反应的钙离子成产碳酸钙沉淀，达到消除提取液中钙离子的存在。
提取液收集塔3底部通过输料泵14连接在蒸馏塔4顶部，提取液经过蒸馏塔4蒸馏分别得到烟碱和烟草香精的中间体。
本发明还提供了一种中间体提取方法，包括如下步骤：
S1：将废弃烟草通过粉碎塔1粉碎成直径为5cm烟草。
S2：将粉碎后的烟草通过进料风机13送入到浸提塔2内，同时浸提塔2内通过第一进液管6和第二进液管7分别通入氢氧化钙溶液和乙醇，烟草、氢氧化钙溶液和乙醇组成质量比为1：10：0.3的混合液。
S3：向夹套8内通入60℃热水，使其浸提塔2内的混合液的温度维持在60℃，并通过搅拌辊17以150rad/min的速度搅拌。
S4：浸提塔2内的混合液经过浸提60h，将混合液排入到提取液收集塔3内，并往均布盒体9内通入二氧化碳气体用来中和多余的氢氧化钙，经过中和后，提取液收集塔3内并位于滤网10下方得到提取液，滤网10上方得到滤渣，并通过除渣门11排出。
S5：将得到的提取液通过输料泵14送入到蒸馏塔4进行分馏得到烟碱和烟草香精。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种中间体提取装置，包括粉碎塔(1)、浸提塔(2)、提取液收集塔(3)、蒸馏塔(4)、进料风机(13)和输料泵(14)，其特征在于，所述粉碎塔(1)内部设有若干粉碎辊(15)，所述粉碎辊(15)一端延伸到所述粉碎塔(1)外侧并连接有电机，所述粉碎塔(1)内并位于所述粉碎辊(15)的下方设有筛板(5)；所述粉碎塔(1)底部通过所述进料风机(13)与所述浸提塔(2)顶部一侧相连接，所述浸提塔(2)顶部设有搅拌电机(16)，所述搅拌电机(16)的转轴贯穿所述浸提塔(2)顶部连接有搅拌辊(17)，所述浸提塔(2)顶部一侧分别设有第一进液管(6)和第二进液管(7)，所述浸提塔(2)下方与所述提取液收集塔(3)顶部相连通，所述提取液收集塔(3)内固定设有均布盒体(9)，所述提取液收集塔(3)一侧连接有进气管(12)，所述进气管(12)贯穿所述提取液收集塔(3)的塔壁与所述均布盒体(9)相连通，所述提取液收集塔(3)内并位于所述均布盒体(9)下方设有滤网(10)，所述提取液收集塔(3)侧壁上并位于所述滤网(10)一侧设有除渣门(11)，所述提取液收集塔(3)底部通过所述输料泵(14)连接在所述蒸馏塔(4)顶部。
2.根据权利要求1所述的一种中间体提取装置，其特征在于，所述筛板(5)的孔径在0.1-5cm。
3.根据权利要求1所述的一种中间体提取装置，其特征在于，所述浸提塔(2)外部设有夹套(8)，所述夹套(8)内通入30-60℃热水。
4.根据权利要求1所述的一种中间体提取装置，其特征在于，所述均布盒体(9)上下面均开有微孔，所述进气管(12)内通入二氧化碳气体。
5.根据权利要求1所述的一种中间体提取装置，其特征在于，所述第一进液管(6)和第二进液管(7)分别投入氢氧化钙溶液和乙醇，所述氢氧化钙溶液浓度在2.5-4.5％。
6.使用根据权利要求3所述的中间体提取装置提取中间体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将废弃烟草通过粉碎塔(1)粉碎成直径为0.1-5cm烟草；
S2：将粉碎后的烟草通过进料风机(13)送入到浸提塔(2)内，同时浸提塔(2)内通过第一进液管(6)和第二进液管(7)分别通入氢氧化钙溶液和乙醇，烟草、氢氧化钙溶液和乙醇组成质量比为1：6-10：0.05-0.3的混合液；
S3：向夹套(8)内通入30-60℃热水，使其浸提塔(2)内的混合液的温度维持在30-60℃，并通过搅拌辊(17)以100-200rad/min的速度搅拌；
S4：浸提塔(2)内的混合液经过浸提20-60h，将混合液排入到提取液收集塔(3)内，并往均布盒体(9)内通入二氧化碳气体用来中和多余的氢氧化钙，经过中和后，提取液收集塔(3)内并位于滤网(10)下方得到提取液，滤网(10)上方得到滤渣，并通过除渣门(11)排出；
S5：将得到的提取液通过输料泵(14)送入到蒸馏塔(4)进行分馏得到烟碱和烟草香精。
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