CN1198672C - 用于减少残留溶剂含量的设备 - Google Patents

用于减少残留溶剂含量的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1198672C
CN1198672C CNB008150729A CN00815072A CN1198672C CN 1198672 C CN1198672 C CN 1198672C CN B008150729 A CNB008150729 A CN B008150729A CN 00815072 A CN00815072 A CN 00815072A CN 1198672 C CN1198672 C CN 1198672C
Authority
CN
China
Prior art keywords
extract
solvent
gas
nitrogen
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB008150729A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1384765A (zh
Inventor
S·科尔
P·A·道德勒
R·E·罗
F·T·穆菲
J·D·莫里森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Publication of CN1384765A publication Critical patent/CN1384765A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1198672C publication Critical patent/CN1198672C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/343—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

一种减少在萃取的受HFC污染的生物物质中的残留的溶剂含量的方法，其包括用一溶剂分离气体如空气或氮喷射生物物质萃取物。实现该方法的设备包括一包含萃取物(26)的容器(12)和一气体供应。气体供应可以是一可移动的空心棒(27)的形式，其具有一喷气出口或一固定的气体入口以便气体通过萃取物(26)。

Description

用于减少残留溶剂含量的设备
                        技术领域
本发明涉及用于减少特别是在生物物质的“萃取”以后残留的溶剂含量的设备。这是从自然源的材料(这些材料在本文中称之为“生物物质”)中萃取香料、香气或药物的活性成分。
                        背景技术
生物物质材料的实例包括有些香味的或芳香的物质例如芫荽、丁香、星状茴香、咖啡、桔汁、茴香籽、枯茗、生姜和其他类的树皮、叶子、花、水果、块根、根状茎和种子，但并不限于这些。生物物质也可以按生物活性物质的形式萃取，例如杀虫剂和药物的活性物质或其可由例如从植物材料、细胞培养或发酵肉汤中获得的母体。
在将近临界的溶剂用于这样的萃取过程方面，其技术的和商业的重要性日益增长。这样的溶剂的实例包括液化二氧化碳，或特别重要的包括一系列基于有机氢氟碳(HFC)类的无氯溶剂。
所谓“氢氟碳”，我们指的是只包含碳、氢和氟的原子的材料，从而不包含氯。
优选的氢氟碳是氢氟烷，尤其是C1-4氢氟烷。可以用作溶剂的C1-4氢氟烷的适用实例包括，尤其是三氟甲烷(R-23)、氟甲烷(R-41)、二氟甲烷(R-32)、五氟乙烷(R-125)、1，1，1-三氟乙烷(R-143a)、1，1，2，2-四氟乙烷(R-134)、1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)、1，1-二氟乙烷(R-152a)、七氟丙烷以及特别是1，1，1，2，3，3-七氟丙烷(R-227ea)、1，1，1，2，3，3-六氟丙烷(R-236ea)、1，1，1，2，2，3-六氟丙烷(R-236cb)、1，1，1，3，3，3-六氟丙烷(R-236fa)、1，1，1，3，3-五氟丙烷(R-245fa)、1，1，2，2，3-五氟丙烷(R-245ca)、1，1，1，2，3-五氟丙烷(R-245eb)、1，1，2，3，3-五氟丙烷(R-245ea)和1，1，1，3，3-五氟丁烷(R-365mfc)。如有必要可以采用两种或更多种氢氟碳的混合物。
R-134a、R-277ea、R-32、R-125、R-245ca和R-245fa是优选的。
一特别优选的用于本发明的氢氟碳是1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)。
有可能采用其他的溶剂来实现生物物质萃取，例如各种氯氟碳(CFC)或各种氢氯氟碳(HCFC)和/或多溶剂的混合物。
已知的采用这些溶剂的萃取过程通常在闭合回路的萃取设备中进行。图1中示意地示出了这样一种系统的典型实例10。
在该典型的系统中，液化溶剂可以靠重力在下游穿过存储于容器11中的生物物质床。然后流至蒸发器12，在其中通过包含热流体的热交换器使挥发的溶剂蒸气蒸发，然后由压缩机13压缩来自危险性器12的蒸气。接着将压缩的蒸气输至冷凝器14，在其中通过包含冷流体的热交换器使之液化。该液化溶剂然后可任选地收集于中间存储容器(储蓄器)15中或直接返回萃取容器11以完成循环。
采用如上所述基于HFC的无氯溶剂和其他的溶剂从自然源的材料中萃取香料、香气或药物的活性成分在技术的和商业的重要性日益增长。采用图1的闭合回路萃取系统的一个原因是为了避免HFC或其他的溶剂的不希望的向大气的释放。
用于食品的萃取物中的残留溶剂含量在许多国家受法规的控制。用于其他用途的萃取的中的残留溶剂含量一般受不太严格地限定。即使在法规并没有规定溶剂残留物的具体含量的方面，一般也希望尽可能减少残留物含量，只要在该方面是经济的和可行的。在现有技术中，通过加热和抽真空的组合或在CO2溶剂的情况下单独通过较适度的抽真空已经减少了残留的溶剂残留物。可惜，加热和抽真空的过程常常对完成的萃取物的香味产生不利的影响，许多挥发的最重要的成分被与溶剂一起排除了。
将例如1，1，1，2-四氟乙烷溶剂用于萃取生物源的材料的主要好处之一是其可以吸收比较挥发的香料和香气成分的能力。为了保持用R-134a获得的萃取物的高质量，需要一种减少残留溶剂含量的方法，而该方法并不显著地影响萃取物质有机粒子的性能。
                        发明内容
本发明提供用于减少在一种从生物物质中萃取出的物质中的残留溶剂含量的设备，该设备包括一个容器，该容器用于容纳呈液态的并且含杂有HFC溶剂的所述物质，该设备还包括一个气体供应装置，该气体供应装置用于用空气或氮气喷射该容器中的生物物质萃取物，其特征在于，该气体供应装置包括一个空心棒，该空心棒具有一个气体出口并且该空心棒与一个增压的空气或氮气源连通，这样一来，该空气或氮气从该增压的空气或氮气源中流经该空心棒并经该气体出口流出，该空心棒的气体出口可移动地浸没在液态的该物质内，从而使该空气或氮气能喷射所述物质。
                        附图说明
以下借助于非限定性的实例并参照附图描述本发明的优选实施方案。其中：
图1为一现有技术生物物质萃取装置的示意说明图；
图2示出包括按照本发明的特征改进的图1装置的一部分；
图3示出一替代的容器，其不构成如本文技术方案的本发明的一部分；以及
图4、5为用技术图表说明包括使用本发明设备的对比实验的结果。
                     具体实施方式
图2示出按照本发明改进的图1系统的一部分。图2中凡具有如它们在图1的对应物的相同功能的诸部件具有同样的标号并且不再详述。
在蒸发器12的上部引出的溶剂蒸气排出管路12a是可换向地连通的，即通过流量控制阀29可连接于压缩机13(当该装置用于萃取生物物质时)、可连接于一真空装置(用于在萃取过程终结时净化蒸发器12)或可连接于喷射气体排除管路31。
流量控制阀29是可控制的，例如用手或通过计算机进行。
图2示出一喷射棒27，其可浸入蒸发器12中的生物物质萃取物溶液26内，该生物物质萃取物溶液26在萃取过程中和在萃取以后就被HFC溶剂污染。
喷射棒27为一空心的细长元件，其中具有一个或更多个开口。喷射棒27在一端是敞开的以连接于增压喷射气体如空气或氮的供给管路27a。
喷射棒27可以例如经由一入口板或开口插入蒸发器12中并浸入生物物质萃取物溶液26的表面以下。当喷射的气体流过管路27a和流入喷射棒27的空心内部时其经由喷射棒27中的开口流出并充满生物物质萃取物溶液26。
图3中示出一替代的装置，其中所述喷射发生在远离蒸发器12的空心容器25中。在这种情况下可以按如图2的同样方式采用一喷射棒27。或者，如图中所示，一喷射气体(空气或氮)供给源30经由在生物物质萃取物溶液26的表面的下方的入口永久连接于容器25或蒸发器12中。容器25并不构成如技术方案的本发明的一部分。
减少残留HFC溶剂的方法如下：在萃取过程完成以后，收集到的萃取物受到适度的抽真空，例如通过图2中的真空连接装置，以排除大部分溶剂以便回用。在这个阶段残留溶剂含量大约为10000ppm量级。然后将喷射气体例如采用喷射棒27通入萃取物中并且以足以达到要求的溶剂残留物含量的速率和周期持续喷射，其中要求的溶剂残留物含量典型地为1-100ppm量级。
在喷射过程中蒸发器或容器的出口可以连通于喷射气体排除管路31。
这个过程可以在萃取设备的蒸发器/收集器13的内部(图2的方法)进行、在一用于萃取物的单独的容器(图3的方法)或存储容器25中进行，或者在一逆流的分离塔中进行，在后者中(液体)萃取物从与喷射气体相接触的包皮材料上方通过。虽然空气可以用作喷射气体而达到良好的效果，但采用氮是有利的因为它提供越过萃取物的惰性气体从而改善存储的稳定性，尤其是当喷射在萃取物存储容器本身中进行时是如此。当萃取物为一低熔固体或软膏的形式时，该萃取物可以有利地在喷射以前将其加热以形成液体。
该方法的效能通过以下非限定性的实例来说明。
实例：
试料受到加热(达到4℃)和抽真空的达到已知时间间隔的组合作用以及氮喷射作用。作出的图表说明1，1，1，2-四氟乙烷(“R-134a”)的排除速率。
采用的排除方法：
条件
A 以前
B 40℃时10分钟加热
C 室温时10分钟抽真空
D 40℃时10分钟抽真空
e 40℃时20分钟抽真空
  f 室温时N2喷射10分钟
  g 室温时N2喷射20分钟
为了确定R-134a的残留量，将萃取物(0.5g)称重装入～30mil的在Hypo密封下的指管并且用涂覆硅酮橡胶隔膜的聚四氟乙烯(PTFE)薄薄地密封。指管被加热到80℃达30分钟以便从萃取物中释放R-134a。将指管移出加热室并用来自一喷射器的20毫升空气使其增压。然后喷射器可被再注满并经由一气体试料阀直接射入气体层析仪(GC)。该GC事先已标定过。
然后以每单位生物物质或萃取物重量的％(或ppm)w/w R-134a算出结果。检测的极限值在萃取物中为大约50ppm w/w R-134a。
图4和5示出处理的结果。
讨论：
对于用于该实验中的星状茴香来说，抽真空和加热(40℃)的采用将在较短的时间间隔内排除较大量的残留R-134a(即在少于20分钟内从2700减至100ppm w/w)但为了进一步减少则需要持续长的时间。由其他的萃取物预期到类似的结果。
可以由图5看出，排除R-134a的最有效的手段是氮喷射方法(在10分钟内从10000至＜1ppm w/w)。该方法还具有附加的优点，即其不需要萃取物的任何热处理。此外，氮喷射提供一种惰性气体以便进一步存储。

Claims (1)

1.用于减少在一种从生物物质中萃取出的物质中的残留溶剂含量的设备，该设备包括一个容器，该容器用于容纳呈液态的并且含杂有HFC溶剂的所述物质，该设备还包括一个气体供应装置，该气体供应装置用于用空气或氮气喷射该容器中的生物物质萃取物，其特征在于，该气体供应装置包括一个空心棒，该空心棒具有一个气体出口并且该空心棒与一个增压的空气或氮气源连通，这样一来，该空气或氮气从该增压的空气或氮气源中流经该空心棒并经该气体出口流出，该空心棒的气体出口可移动地浸没在液态的该物质内，从而使该空气或氮气能喷射所述物质。
CNB008150729A 1999-09-06 2000-09-01 用于减少残留溶剂含量的设备 Expired - Fee Related CN1198672C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9920950.4A GB9920950D0 (en) 1999-09-06 1999-09-06 Apparatus and method for reducing residual solvent levels
GB9920950.4 1999-09-06

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004100694837A Division CN1559646A (zh) 1999-09-06 2000-09-01 减少在由生物物质中萃取的物质中的溶剂含量的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1384765A CN1384765A (zh) 2002-12-11
CN1198672C true CN1198672C (zh) 2005-04-27

Family

ID=10860377

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB008150729A Expired - Fee Related CN1198672C (zh) 1999-09-06 2000-09-01 用于减少残留溶剂含量的设备
CNA2004100694837A Pending CN1559646A (zh) 1999-09-06 2000-09-01 减少在由生物物质中萃取的物质中的溶剂含量的方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004100694837A Pending CN1559646A (zh) 1999-09-06 2000-09-01 减少在由生物物质中萃取的物质中的溶剂含量的方法

Country Status (17)

Country Link
US (2) US6521022B1 (zh)
EP (1) EP1210157B1 (zh)
JP (1) JP2003508204A (zh)
KR (1) KR20020029945A (zh)
CN (2) CN1198672C (zh)
AT (1) ATE337056T1 (zh)
AU (1) AU768604B2 (zh)
BR (1) BR0013805A (zh)
CA (1) CA2383604A1 (zh)
DE (1) DE60030299T2 (zh)
ES (1) ES2273726T3 (zh)
GB (2) GB9920950D0 (zh)
IL (1) IL148467A0 (zh)
MX (1) MXPA02002441A (zh)
RU (1) RU2223133C2 (zh)
WO (1) WO2001017640A1 (zh)
ZA (1) ZA200201746B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9920950D0 (en) 1999-09-06 1999-11-10 Ici Ltd Apparatus and method for reducing residual solvent levels
CN100435903C (zh) * 2006-04-19 2008-11-26 上海工程技术大学 用于除去聚醚多元醇中微量低碳组分的鼓泡式脱气装置
WO2011000094A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 Bioexx Specialty Proteins Ltd. Process for removing organic solvents from a biomass
CN101810658B (zh) * 2010-05-07 2012-05-23 青岛东仁生物医药技术有限公司 一种人参中残留农药的脱除方法
KR101626733B1 (ko) * 2015-10-19 2016-06-01 씨에스 에너지 주식회사 기상 및 액상 이중순환형 바이오중유 제조시스템

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB413307A (en) * 1932-11-11 1934-07-11 Standard Oil Co Improvements in or relating to the treatment of oils
US3113871A (en) * 1960-12-23 1963-12-10 Air Reduction Preparation of fruit juices
US4510242A (en) * 1981-07-15 1985-04-09 Georgia Tech Research Corporation Process for producing fuel grade alcohol by solvent extraction and carrier gas stripping
US4518502A (en) * 1981-11-04 1985-05-21 Maxwell Laboratories, Inc. Method of extracting organic contaminants from process waters
JPS6274030A (ja) * 1985-09-27 1987-04-04 Showa Alum Corp アルミニウム溶湯の処理方法
DE3629786C2 (de) * 1986-09-02 1995-08-24 Jaeger Arnold Vorrichtung zum Belüften von Wasser
US5092983A (en) 1986-09-12 1992-03-03 The Standard Oil Company Process for separating extractable organic material from compositions comprising said extractable organic material intermixed with solids and water using a solvent mixture
US5490941A (en) * 1992-03-25 1996-02-13 Kurita Water Industries, Ltd. Method of treatment of a fluid containing volatile organic halogenated compounds
US5516923A (en) 1992-04-27 1996-05-14 Agritech International Extracting oil from oil bearing plant parts
GB2276392B (en) * 1993-02-22 1997-03-26 D G P Improved production of natural flavours and fragrances
US5440055A (en) 1993-03-12 1995-08-08 Aphios Corporation Method and apparatus for extracting taxol from source materials
US5458789A (en) * 1993-03-23 1995-10-17 Dickerson; J. Rodney Removal of organics from aqueous waste streams
GB9406423D0 (en) * 1994-03-31 1994-05-25 Ici Plc Solvent extraction process
DE19509133C2 (de) 1994-04-11 2003-07-17 Daimler Chrysler Ag Anordnung zur Überwachung von Zweidraht-Busleitungen
US5788844A (en) * 1995-06-08 1998-08-04 Henkel Corporation Process for removing and recovering ammonia from organic metal extractant solutions in a liquid-liquid metal extraction process
US5678807A (en) * 1995-06-13 1997-10-21 Cooper; Paul V. Rotary degasser
US5976595A (en) * 1995-07-20 1999-11-02 Unilever Patent Holdings Flavoring of edible oils
US5599376A (en) * 1995-11-27 1997-02-04 Camp; John D. Process and equipment to reclaim reusable products from edible oil process waste streams
US5707673A (en) * 1996-10-04 1998-01-13 Prewell Industries, L.L.C. Process for extracting lipids and organics from animal and plant matter or organics-containing waste streams
US6824789B2 (en) 1998-05-20 2004-11-30 Kemin Industries, Inc. Method of extracting antioxidants from lamiaceae species and the extract products thereof
JP2002520719A (ja) 1998-07-08 2002-07-09 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト ニューラルネット及びニューラルネットのトレーニング方法及び装置
GB9909136D0 (en) 1999-04-22 1999-06-16 Ici Plc Solvent extraction process
GB9920950D0 (en) 1999-09-06 1999-11-10 Ici Ltd Apparatus and method for reducing residual solvent levels

Also Published As

Publication number Publication date
DE60030299T2 (de) 2007-08-30
MXPA02002441A (es) 2002-07-30
BR0013805A (pt) 2002-05-21
IL148467A0 (en) 2002-09-12
JP2003508204A (ja) 2003-03-04
ATE337056T1 (de) 2006-09-15
GB2354183A (en) 2001-03-21
CN1559646A (zh) 2005-01-05
ES2273726T3 (es) 2007-05-16
CA2383604A1 (en) 2001-03-15
KR20020029945A (ko) 2002-04-20
GB2354183B (en) 2001-11-14
WO2001017640A1 (en) 2001-03-15
GB9920950D0 (en) 1999-11-10
GB0021138D0 (en) 2000-10-11
US6521022B1 (en) 2003-02-18
AU768604B2 (en) 2003-12-18
ZA200201746B (en) 2003-05-28
CN1384765A (zh) 2002-12-11
US6918950B2 (en) 2005-07-19
EP1210157B1 (en) 2006-08-23
AU6857000A (en) 2001-04-10
US20030101870A1 (en) 2003-06-05
RU2223133C2 (ru) 2004-02-10
EP1210157A1 (en) 2002-06-05
DE60030299D1 (de) 2006-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1078088C (zh) 溶剂萃取方法
US6589422B2 (en) Apparatus and method for extracting biomass
AU776678B2 (en) Apparatus and methods for removing solvent residues
CN1198672C (zh) 用于减少残留溶剂含量的设备
CN1356920A (zh) 溶剂萃取方法
AU766475C (en) Apparatus and method for removing solvent residues
EP1345665B1 (en) Apparatus and method for extracting biomass
GB2353735A (en) Apparatus and method for extracting biomass

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee