CN108753394A - 一种中药渣的综合利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中药渣的综合利用方法，其包括提取多糖、烘干粉碎、制备生物质燃料供燃烧、制备石墨烯等几方面的应用。本发明有效解决了中药渣废弃和环境污染问题，将中药渣变成高附加值的产品，提高了中药渣的利用价值，实现了中药渣的综合利用和中药资源的可持续发展，同时，通过药渣的循环利用，可大大地节省药品生产企业的排污和能源费用，并符合绿色环保的发展趋势，实现无害化处理和资源化利用，具有较好的生态效益、经济效益和社会效益。

Description

一种中药渣的综合利用方法
技术领域
本发明涉及废弃物综合利用领域，具体为一种中药渣的综合利用方法。
背景技术
我国是中医药大国，随着中医药事业的发展，在中草药加工、原料药和中成药生产过程中产生的大量中药渣废弃物已成为不容忽视的社会难题之一。中药废弃药渣多为植物的根、茎、叶所组成，含有大量的纤维素、半纤维素、木质素等。目前，我国中药材种植面积为240余万公顷，药材年产量约7000万吨。在进行深加工产业化的过程中，所产生的药渣等固体废弃物有3500万吨之巨。而中成药生产带来的药渣量最大，约占药渣总量的70％。长此以往，既造成了中药资源的严重浪费，也给生态环境带来了巨大压力，因此综合开发利用中药渣已成为当务之急。
发明内容
为解决现有问题，本发明的目的在于提供一种中药渣的综合利用方法，其能使废弃的中药渣得到最大化的利用，将中药渣变成高附加值的产品。
本发明的目的通过下述方案实现：一种中药渣的综合利用方法，其包括以下步骤：
(1)提取多糖：取中药渣，进行水提醇沉，离心收集沉淀，沉淀加水复溶，脱蛋白，50-70℃干燥后得多糖；
(2)烘干粉碎：将经过步骤(1)提取多糖后的中药渣风干、晾晒、烘干，使中药渣的含水率≤10％，然后粉碎成颗粒或粉状；
(3)制备生物质燃料：将步骤(2)粉碎后的中药渣进行过热蒸汽处理，然后通过挤压成型设备将颗粒或粉末状中药渣压制成棒状，即得可作为清洁能源的生物质燃料；
(4)制备石墨烯：将步骤(3)的生物质燃料作为清洁能源进行燃烧后，经加热煅烧实现石墨化，获得生物质石墨；将生物质石墨加入NaCl溶液中浸泡2-6h，并于配有不锈钢内胆的反应釜中进行水热反应10-14h，反应结束后冷却至室温，去除内胆得到石墨烯混合液，经过过滤、去离子水洗涤、无水乙醇洗涤多次后，干燥即得石墨烯。
所述步骤(1)中，取中药渣，加水煎煮2-3次，每次1-3小时，滤过，合并滤液，蒸发浓缩至原体积的1/5-1/10，离心，上清液加2-4倍体积的95％乙醇沉淀，静置6-24小时，离心收集沉淀，沉淀加水复溶，脱蛋白，50-70℃干燥后得多糖。
所述的步骤(3)中，热蒸汽处理的蒸汽温度为200-500℃。
所述的步骤(4)中，生物质燃料作为清洁能源进行燃烧后，经1000℃以上加热煅烧实现石墨化，获得生物质石墨。
所述的步骤(4)中，将生物质石墨加入浓度为0.0075-0.0175g/ml的NaCl溶液中浸泡。
所述的步骤(4)中，在反应釜中在200-400℃进行水热反应。
本发明有效解决了中药渣废弃和环境污染问题，通过提取多糖，制成生物质燃料和石墨烯等途径，将中药渣变成高附加值的产品，提高了中药渣的利用价值，实现了中药渣的综合利用和中药资源的可持续发展，同时，通过药渣的循环利用，可大大地节省药品生产企业的排污和能源费用，并符合绿色环保的发展趋势，实现无害化处理和资源化利用，具有较好的生态效益、经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明实施例1所制得的生物质石墨烯的透射电子显微镜(TEM)照片。
具体实施方式
本发明的一种中药渣的综合利用方法，其包括以下步骤：
(1)提取多糖：取中药渣，进行水提醇沉，离心收集沉淀，沉淀加水复溶，脱蛋白，50-70℃干燥后得多糖。更优选的，取中药渣，加水煎煮2-3次，每次1-3小时，滤过，合并滤液，蒸发浓缩至原体积的1/5-1/10，离心，上清液加2-4倍体积的95％乙醇沉淀，静置6-24小时，离心收集沉淀，沉淀加水复溶，脱蛋白，50-70℃干燥后得多糖。中药渣可以选自柴胡、板蓝根、苦参、丹参、甘草、黄芪、鸡血藤、大血藤、桑寄生、桑白皮、牡丹皮、杜仲、合欢皮、海桐皮、白鲜皮、白背叶根、红背叶根、藿香等等的一种或一种以上。
(2)烘干粉碎：将经过步骤(1)提取多糖后的中药渣风干、晾晒1-2天、烘干，使中药渣的含水率≤10％，然后粉碎成颗粒或粉状。
(3)制备生物质燃料：将步骤(2)粉碎后的中药渣进行过热蒸汽处理，然后通过挤压成型设备将颗粒或粉末状中药渣压制成棒状，即得可作为清洁能源的生物质燃料。优选的，热蒸汽处理的蒸汽温度为200-500℃。
(4)制备石墨烯：将步骤(3)的生物质燃料作为清洁能源进行燃烧后(燃烧温度约600℃)得生物质碳，经加热煅烧实现石墨化，获得生物质石墨；将生物质石墨加入NaCl溶液中浸泡2-6h，并于配有不锈钢内胆的反应釜中进行水热反应10-14h，反应结束后冷却至室温，去除内胆得到石墨烯混合液，经过过滤、去离子水洗涤、无水乙醇洗涤多次后，干燥即得石墨烯。优选的，生物质燃料作为清洁能源进行燃烧后，经1000℃以上加热煅烧实现石墨化，获得生物质石墨。优选的，将生物质石墨加入浓度为0.0075-0.0175g/ml的NaCl溶液中浸泡。优选的，在反应釜中在200-400℃进行水热反应。
下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步的详细描述。
实施例1
一种中药渣的综合利用模式，其包括以下步骤：
(1)原料：取板蓝根药渣为中药渣。
(2)提取多糖：取中药渣，加水煎煮2次，每次3小时，滤过，合并滤液，蒸发浓缩至原体积的1/5，离心，上清液加2倍体积的95％乙醇沉淀，静置12小时，离心，收集沉淀。沉淀加水复溶，脱蛋白，60℃干燥后得板蓝根多糖。
(3)烘干粉碎：将提取多糖后的中药渣风干晾晒2天，再进行烘干，使中药渣的含水率≤10％，然后粉碎成颗粒或粉状。
(4)制备生物质燃料：将粉碎后的中药渣进行过热蒸汽处理，蒸汽温度为300℃；然后通过挤压成型设备将颗粒或粉末状中药渣压制成棒状。冷却后，将松散的碎料筛选去除，经气流机干燥后包装储存，即得生物质燃料。
(5)制备石墨烯：将作为能源燃烧后的生物质燃料经1000℃以上加热煅烧实现石墨化，获得生物质石墨；将生物质石墨加入浓度为0.01g/ml的NaCl溶液中浸泡4h，并于配有不锈钢内胆的反应釜中在200℃进行水热反应14h，反应结束后冷却至室温，去除内胆得到石墨烯混合液，经过过滤、去离子水洗涤、无水乙醇洗涤多次后，干燥即得石墨烯，其TEM照片如图1所示。
实施例2
(1)原料：丹参中药渣。
(2)提取多糖：取中药渣，加水煎煮3次，每次2小时，滤过，合并滤液，蒸发浓缩至原体积的1/5，离心，上清液加4倍体积的95％乙醇沉淀，静置24小时，离心，收集沉淀。沉淀加水复溶，脱蛋白，60℃干燥后得丹参多糖。
(3)烘干粉碎：将提取多糖后的中药渣风干晾晒2天，再进行烘干，使中药渣的含水率≤10％，然后粉碎成颗粒或粉状。
(4)制备生物质燃料：将粉碎后的中药渣进行过热蒸汽处理，蒸汽温度为500℃；然后通过挤压成型设备将颗粒或粉末状中药渣压制成棒状。冷却后，将松散的碎料筛选去除，经气流机干燥后包装储存，即得生物质燃料。
(5)制备石墨烯：将作为能源燃烧后的生物质燃料经1000℃以上加热煅烧实现石墨化，获得生物质石墨；将生物质石墨加入浓度为0.0175g/ml的NaCl溶液中浸泡3h，并于配有不锈钢内胆的反应釜中在400℃进行水热反应10h，反应结束后冷却至室温，去除内胆得到石墨烯混合液，经过过滤、去离子水洗涤、无水乙醇洗涤多次后，干燥即得石墨烯。
实施例3
(1)原料：黄芪中药渣。
(2)提取多糖：取中药渣，加水煎煮2次，每次2小时，滤过，合并滤液，蒸发浓缩至原体积的1/5，离心，上清液加2倍体积的95％乙醇沉淀，静置24小时，离心，收集沉淀。沉淀加水复溶，脱蛋白，65℃干燥后得黄芪多糖。
(3)烘干粉碎：将提取多糖后的中药渣风干晾晒2天，再进行烘干，使中药渣的含水率≤10％，然后粉碎成颗粒或粉状。
(4)制备生物质燃料：将粉碎后的中药渣进行过热蒸汽处理，蒸汽温度为400℃；然后通过挤压成型设备将颗粒或粉末状中药渣压制成棒状。冷却后，将松散的碎料筛选去除，经气流机干燥后包装储存，即得生物质燃料。
(5)制备石墨烯：将作为能源燃烧后的生物质燃料经1000℃以上加热煅烧实现石墨化，获得生物质石墨；将生物质石墨加入浓度为0.0075g/ml的NaCl溶液中浸泡6h，并于配有不锈钢内胆的反应釜中在200℃进行水热反应14h，反应结束后冷却至室温，去除内胆得到石墨烯混合液，经过过滤、去离子水洗涤、无水乙醇洗涤多次后，干燥即得石墨烯。

Claims (7)

1.一种中药渣的综合利用方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)提取多糖：取中药渣，进行水提醇沉，离心收集沉淀，沉淀加水复溶，脱蛋白，50-70℃干燥后得多糖；
(2)烘干粉碎：将经过步骤(1)提取多糖后的中药渣风干、晾晒、烘干，使中药渣的含水率≤10％，然后粉碎成颗粒或粉状；
(3)制备生物质燃料：将步骤(2)粉碎后的中药渣进行过热蒸汽处理，然后通过挤压成型设备将颗粒或粉末状中药渣压制成棒状，即得可作为清洁能源的生物质燃料；
(4)制备石墨烯：将步骤(3)的生物质燃料作为清洁能源进行燃烧后，经加热煅烧实现石墨化，获得生物质石墨；将生物质石墨加入NaCl溶液中浸泡2-6h，并于配有不锈钢内胆的反应釜中进行水热反应10-14h，反应结束后冷却至室温，去除内胆得到石墨烯混合液，经过过滤、去离子水洗涤、无水乙醇洗涤多次后，干燥即得石墨烯。
2.根据权利要求1所述的中药渣的综合利用方法，其特征在于：所述步骤(1)中，取中药渣，加水煎煮2-3次，每次1-3小时，滤过，合并滤液，蒸发浓缩至原体积的1/5-1/10，离心，上清液加2-4倍体积的95％乙醇沉淀，静置6-24小时，离心收集沉淀，沉淀加水复溶，脱蛋白，50-70℃干燥后得多糖。
3.根据权利要求1所述的中药渣的综合利用方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，热蒸汽处理的蒸汽温度为200-500℃。
4.根据权利要求1所述的中药渣的综合利用方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，生物质燃料作为清洁能源进行燃烧后，经1000℃以上加热煅烧实现石墨化，获得生物质石墨。
5.根据权利要求1所述的中药渣的综合利用方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，将生物质石墨加入浓度为0.0075-0.0175g/ml的NaCl溶液中浸泡。
6.根据权利要求1所述的中药渣的综合利用方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，在反应釜中在200-400℃进行水热反应。
7.根据权利要求1所述的中药渣的综合利用方法，其特征在于：所述的中药渣可以选自柴胡、板蓝根、苦参、丹参、甘草、黄芪、鸡血藤、大血藤、桑寄生、桑白皮、牡丹皮、杜仲、合欢皮、海桐皮、白鲜皮、白背叶根、红背叶根、藿香的一种或一种以上。
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