CN109224488A - 利用烟草废弃物无三废提取烟碱的装置 - Google Patents

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谢兆钟
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Abstract

本发明公开了一种利用烟草废弃物无“三废”提取烟碱的装置，它包括塔本体、塔内按从上到下的顺序设置的四级水蒸汽蒸馏层、干燥层、加热夹套、直接汽分布管和搅拌轴；所述直接汽分布管设有过热蒸汽进口和四级直接汽出口阀门；第一级水蒸汽蒸馏层设有物料进口和排气口，每级水蒸汽蒸馏层均设有料位控制机构和直接汽分布器，每级直接汽分布器通过该级过热蒸汽阀门与直接汽分布管相连；所述干燥层位于第四级水蒸汽蒸馏层的下方，其上设有料位控制机构和残渣出口；所述加热夹套设有蒸汽进口和冷凝水出口；所述搅拌轴设在塔内中央。本发明具有生产成本低、产品质量好、操作简便安全、无“三废”排放、可大规模工业化生产的特点。

Description

利用烟草废弃物无三废提取烟碱的装置
技术领域
本发明涉及烟碱生产设备，具体涉及一种通过水蒸汽蒸馏法利用烟草废弃物提取烟碱的设备。
背景技术
烟碱是一种易降解、无残留的天然植物源杀虫剂，植物源杀虫剂的大量应用是解决化学农药危害切实有效的重大应对措施，将极大缓解土壤和地表水污染造成的作物农残超标问题。目前烟碱生产的主要设备为浸提器和干馏器，存在的缺陷是：浸提器采用水或有机溶剂将烟碱从烟草中分离出来，一些杂质也会溶解在水或溶剂中从而混入烟碱粗品中，不仅影响烟碱质量，而且会产生大量废水和湿废渣，另一方面，有机溶剂一般都属于易燃易爆品，生产过程安全性低；干馏器在260～270℃下干馏烟叶制取烟碱，虽无废水和湿废渣排放，但能耗高，如果不计干馏热损失，处理1000kg烟叶消耗热量8.5*105kcal，再者烟草在270℃下干馏碳化粘附在干馏锅壁，严重影响传热，即使搅拌也难以实现工业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产成本低、产品质量好、操作简便安全、无“三废”(废水、废渣、废气)排放、可大规模工业化生产的利用烟草废弃物无“三废”提取烟碱的装置，解决现有设备存在的生产成本高、不环保、安全性能低等问题。
为实现以上目的，本发明利用烟草废弃物无“三废”提取烟碱的装置包括塔本体、塔内按从上到下的顺序设置的四级水蒸汽蒸馏层、干燥层、加热夹套、直接汽分布管和搅拌轴；所述直接汽分布管设有过热蒸汽进口和四级直接汽出口阀门；第一级水蒸汽蒸馏层设有物料进口和排气口，每级水蒸汽蒸馏层均设有料位控制机构和直接汽分布器，每级直接汽分布器通过该级过热蒸汽阀门与直接汽分布管相连；所述干燥层位于第四级水蒸汽蒸馏层的下方，其上设有料位控制机构和残渣出口；所述加热夹套设有蒸汽进口和冷凝水出口；所述搅拌轴设在塔内中央。
所述每级水蒸汽蒸馏层的直接汽分布器上开有多个均匀分布的孔，开孔直径为1～3mm，开孔率5～15％。
本发明利用烟草废弃物无“三废”提取烟碱的装置具有以下技术特点和有益效果：
1、整个装置操作简单，可实现自动化控制；
2、生产过程无“三废”排放；
3、不使用有机溶剂，安全可控。
附图说明
图1是本发明利用烟草废弃物无“三废”提取烟碱的装置主剖视结构示意图。
附图标记：一～四级水蒸汽蒸馏层1、2、3、4，干燥层5、加热夹套11、直接汽分布管8、搅拌轴12、物料进口1-4，一～四级料位控制机构1-1、2-1、3-1、 4-1，干燥层料位控制机构5-1，一～四级直接汽分布器1-2、2-2、3-2、4-2，冷凝水出口6、残渣出口7、排气口1-5、直接汽分布管8、过热蒸汽进口9、加热夹套蒸汽进口10、一～四级过热蒸汽阀门1-3、2-3、3-3、4-3。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明利用烟草废弃物无“三废”提取烟碱的装置作进一步详细说明。
图1所示，本发明利用烟草废弃物无“三废”提取烟碱的装置包括塔本体、塔内四级水蒸汽蒸馏层1、2、3、4和干燥层5、加热夹套11、直接汽分布管8、搅拌轴12；第一级水蒸汽蒸馏层1设有一级料位控制机构1-1、一级直接汽分布器1-2、物料进口1-4和排气口1-5，一级直接汽分布器1-2与直接汽分布管8 通过一级过热蒸汽阀门1-3相连；第二级水蒸汽蒸馏层2设有二级料位控制机构 2-1和二级直接汽分布器2-2，二级直接汽分布器2-2与直接汽分布管8通过二级过热蒸汽阀门2-3相连；第三级水蒸汽蒸馏层3设有三级料位控制机构3-1和三级直接汽分布器3-2，三级直接汽分布器3-2与直接汽分布管8通过三级过热蒸汽阀门3-3相连；第四级水蒸汽蒸馏层4设有四级料位控制机构4-1和四级直接汽分布器4-2，四级直接汽分布器4-2与直接汽分布管8通过四级过热蒸汽阀门4-3相连；所述干燥层5设在第四级水蒸汽蒸馏层4下方，其上设有料位控制机构5-1和残渣出口7；所述加热夹套设有蒸汽进口10和冷凝水出口6；所述直接汽分布管8设有过热蒸汽进口9和四级直接汽出口阀门1-3、2-3、3-3、4-3；所述搅拌轴设在塔内中央；每级水蒸汽蒸馏层的直接汽分布器上开有多个均匀分布的孔，开孔直径为1～3mm，开孔率5～15％。
工作时，拌有氢氧化钠的烟草废弃物(氢氧化钠加入量为5～15％，预热至 85～95℃)从加料口1-4送到一级蒸馏层1，打开加热夹套蒸汽进口阀门10，调节冷凝水出口阀门6，冷凝水从疏水器排出；打开过热蒸汽口9的阀门和一级过热蒸汽阀门1-3，控制直接蒸汽压力0.005～0.03MPa向直接汽一级分布器1-2通入蒸汽，烟碱水蒸汽混合物从排气口1-5排出；当一级蒸馏层1内料位达到一定高度时，一级料位控制机构1-1动作，物料进入二级蒸馏层2，打开二级过热蒸汽阀门2-3，通过直接汽二级分布器2-2通入蒸汽，控制直接蒸汽压力0.005～0.03MPa，烟碱水蒸汽混合物从排气口1-5排出；当二级蒸馏层2内料位达到一定高度时，二级料位控制机构2-1动作，物料进入三级蒸馏层3，打开三级过热蒸汽阀门3-3，通过直接汽三级分布器3-2通入蒸汽，控制直接蒸汽压力 0.005～0.03MPa，烟碱水蒸汽混合物从排气口1-5排出；当三级蒸馏层3内料位达到一定高度时，三级料位控制机构3-1动作，物料进入四级蒸馏层4，打开四级过热蒸汽阀门4-3，通过直接汽四级分布器4-2通入蒸汽，控制直接蒸汽压力 0.005～0.03MPa，烟碱水蒸汽混合物从排气口1-5排出；当四级蒸馏层4内料位达到一定高度时，四级料位控制机构4-1动作，物料进入干燥层5，烟碱水蒸汽混合物从排气口1-5排出；当干燥层5内料位达到一定高度时，干燥层料位控制机构5-1动作，干燥的残渣从残渣出口7排出。从排气口1-5排出的烟碱水蒸汽混合物，其烟碱浓度0.7～2.0％、温度90～95℃，进入烟碱、水蒸汽分离工序。控制原料流量：四层过热蒸汽总流量比为1：0.5～2，物料在蒸馏层停留0.5～2小时，搅拌轴11搅拌转速控制在10～20转/分钟。

Claims (2)

1.一种利用烟草废弃物无“三废”提取烟碱的装置，其特征是：它包括塔本体、塔内按从上到下的顺序设置的四级水蒸汽蒸馏层、干燥层、加热夹套、直接汽分布管和搅拌轴；所述直接汽分布管设有过热蒸汽进口和四级直接汽出口阀门；第一级水蒸汽蒸馏层设有物料进口和排气口，每级水蒸汽蒸馏层均设有料位控制机构和直接汽分布器，每级直接汽分布器通过该级过热蒸汽阀门与直接汽分布管相连；所述干燥层位于第四级水蒸汽蒸馏层的下方，其上设有料位控制机构和残渣出口；所述加热夹套设有蒸汽进口和冷凝水出口；所述搅拌轴设在塔内中央。
2.如权利要求1所述利用烟草废弃物无“三废”提取烟碱的装置，其特征是：所述每级水蒸汽蒸馏层的直接汽分布器上开有多个均匀分布的孔，开孔直径为1～3mm，开孔率5～15％。
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