RU2229490C1 - Способ комплексной переработки древесины лиственницы, способ выделения биофлавоноидов и способ выделения арабиногалактана, полученных в процессе комплексной переработки - Google Patents
Способ комплексной переработки древесины лиственницы, способ выделения биофлавоноидов и способ выделения арабиногалактана, полученных в процессе комплексной переработки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2229490C1 RU2229490C1 RU2003111011/04A RU2003111011A RU2229490C1 RU 2229490 C1 RU2229490 C1 RU 2229490C1 RU 2003111011/04 A RU2003111011/04 A RU 2003111011/04A RU 2003111011 A RU2003111011 A RU 2003111011A RU 2229490 C1 RU2229490 C1 RU 2229490C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- phase
- hydrocarbon
- bioflavonoids
- ether
- Prior art date
Links
Landscapes
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области комплексной переработки древесины лиственницы с выделением нативных биофлавоноидов: дигидрокверцетина, дигидрокемпферола, нарингенина, древесных смол, масел, олигосахаридов, нерастворимого биополимера древесины. Комплексная переработка древесины и хвои лиственницы включает экстракцию из деструктированной древесины природных веществ органическим растворителем, содержащим воду, в условиях нахождения компонентов экстракционной массы в псевдоожиженном состоянии, разделение экстракционной массы на экстракт и твердую фазу, представляющую собой углеродсодержащий полимер древесины, абсорбцию органической фазы экстракта растворителем, выделение из полученных органической и водной фаз целевых продуктов, причем все стадии процесса переработки древесины ведут в бескислородной атмосфере. Экстракцию проводят при температуре от 0 до 40°С при использовании в качестве органического растворителя, содержащего воду, эмульсии неполярного углеводорода алифатического ряда, имеющего температуру кипения не более 90°С, и метилтретбутилового эфира в деионизированной воде при их массовом соотношении соответственно (0,5-1):(0,6-4,0):(4,0-10,0), причем массовое соотношение деструктированной древесины и неполярного углеводорода, входящего в состав эмульсии, составляет от 1,0:0,5 до 1,0:1,0, после разделения полученной экстракционной массы твердую фазу промывают деионизированной водой и направляют на выделение, водно-углеводородно-эфирный экстракт разделяют на расслаиваемые: углеводородно-эфирную фазу масел, смол и биофлавоноидов и водную фазу олигосахаридов, из которой выделяют арабиногалактан, а абсорбцию углеводородно-эфирной жидкой фазы экстракта осуществляют при 90-94°С деионизированной водой с отгонкой летучих углеводородов и метилтретбутилового эфира и образованием несмешивающихся фаз, и последующим выделением из углеводородной фазы масел и смол, и выделением из водной фазы, содержащей биофлавоноиды – биофлавоноидов. Способы позволяют снизить энергоемкость процесса и соответственно стоимость целевых продуктов. 3 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области комплексной переработки древесины лиственницы с выделением нативных биофлавоноидов: дигидрокверцетина, дигидрокемпферола, нарингенина, древесных смол, масел, олигосахаридов, нерастворимого биополимера древесины.
Древесина является нативным природным биополимером, состоящим из нерастворимых в воде углеводов (целлюлоза, гемицеллюлоза) и лигнина, содержит растворимые пентазаны и гексазаны, крахмал, пектины, соли и другие компоненты, а также экстрактивные вещества - терпены, смоляные кислоты, ароматические соединения, растительные полифенолы, стерины, лигнаны, танниды, липиды, жирные кислоты, азотсодержащие соединения.
При комплексной переработке древесины лиственницы из нее получают:
- древесные смолы и масла, используемые при производстве скипидара, канифоли, органических кислот;
- биофлавоноиды: дигидрокверцетин, дигидрокемпферол, нарингенин, находящие применение в качестве антиоксидантов в органическом синтезе, в технике, сельском хозяйстве, производстве пищевых добавок, сырья в ветеринарии, фармацевтической, промышленности;
- органические соединения - олигосахариды (арабиногалактан), используемые в качестве связующего при производстве таблеток, красок, эмульгатора, биологически активного вещества, в качестве клея;
- технические продукты - нативный нерастворимый биополимер древесины, содержащий лигнин и целлюлозу, используемый в качестве сырья для производства микроцеллюлозы, технической целлюлозы, компонента кормов крупного рогатого скота, сорбента, угольных материалов. (Холькин Ю.И. Технология гидролизных производств. М.: Лесная промышленность, 1989).
Существующие способы выделения биофлавоноидов из лиственницы с хорошим выходом и высокой степенью чистоты предполагают уже на стадии экстракции использование высоких температур – около 100°С (патент РФ 2114631, А 61 К 35/79, 1998), а используемая упрошенная технология выделения дигидрокверцетина высокой степени чистоты не предусматривает использование всей биомассы древесины - менее 20 мас.% при реализации технологического процесса с утилизацией отходов, возврат реагентов в цикл и автоматизацию процесса (Патент РФ 2180566, A61 K31/351, 2001 год), что создает определенные трудности технического и экономического характера при промышленном освоении переработки лиственницы.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и комплексности использования сырья является способ переработки лиственницы с выделением комлекса целевых продуктов, включающий экстракцию из деструктурированной древесины природных веществ обработкой органическими растворителями, содержащими воду (Патент РФ 2165416, C 07 D 311/40, 2001). Процесс ведут в две стадии в условиях нахождения компонентов экстракционной массы в псевдоожиженном состоянии, причем на первой стадии в качестве растворителя используют эмульсию неполярного углеводорода алифатического ряда в воде и полученную экстракционную массу после первой стадии разделяют на твердую фазу и водно-углеводородный экстракт, который разделяют на углеводородный раствор природных смол и водный раствор олигосахаридов с последующим выделением природных смол и олигосахаридов (арабиногалактана), а полученную твердую фазу после промывки водой направляют на вторую стадию экстракции, при этом используют в качестве растворителя эмульсию низкокипящего эфира и водного этилового спирта в воде, полученную экстракционную массу со второй стадии разделяют на водно-спиртоэфирный экстракт и твердую фазу, в виде нативного углеродсодержащего полимера древесины, а абсорбцию водно-спиртоэфирного экстракта осуществляют низкокипящим эфиром с последующим выделением из полученных спиртоэфирной и водной фаз - нативных биофлавоноидов - дигидрокверцетина, дигидрокемпферола и нарингенина, а также арабиногалактана, причем все стадии процесса переработки древесины ведут в атмосфере инертного газа. Перекристаллизацию флавоноидов ведут из воды.
Как видно, такая технология предполагает сложную регенерацию используемых растворителей, что повышает энергетические затраты, снижает эффективность процесса и соответственно повышает стоимость целевых продуктов.
Технической задачей изобретения является снижение энергозатрат за счет проведения экстракции одним составом растворителей и, как следствие, повышение эффективности процесса и снижение стоимости конечных продуктов.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе комплексной переработки древесины и хвои лиственницы, включающем экстракцию из деструктурированной древесины и хвои природных веществ органическим растворителем, содержащим воду, в условиях нахождения компонентов экстракционной массы в псевдоожиженном состоянии, разделение экстракционной массы на экстракт и твердую фазу, представляющую собой углеродсодержащий полимер древесины, абсорбцию органической фазы экстракта растворителем, выделение из полученных органической и водной фаз целевых продуктов, причем все стадии процесса переработки древесины ведут в бескислородной атмосфере, что экстракцию проводят при температуре от 0 до 40°С при использовании в качестве органического растворителя, содержащего воду, эмульсии неполярного углеводорода алифатического ряда, имеющего температуру кипения не более 90°С, и метилтретбутилового эфира в деионизированной воде при их массовом соотношении соответственно (0,5-1):(0,6-4,0):(4,0-10,0), причем массовое соотношение деструктурированной древесины и неполярного углеводорода, входящего в состав эмульсии, составляет от 1,0:0,5 до 1,0:1,0 и после разделения полученной экстракционной массы твердую фазу промывают деионизированной водой и направляют на выделение, водно-углеводородно-эфирный экстракт ВУ ЭЭ разделяют на расслаиваемые: углеводородно-эфирную фазу масел, смол и биофлавоноидов (УЭЭ) и водную фазу олигосахаридов, из которой выделяют арабиногалактан, а абсорбцию углеводородно-эфирной фазы экстракта осуществляют при 90-94°С деионизированной водой с отгонкой летучих углеводородов и метилтретбутилового эфира и образованием несмешивающихся фаз, и последующим выделением из углеводородной фазы масел и смол, из водной фазы, содержащей биофлавоноиды - биофлавоноидов.
В качестве неполярного углеводорода с температурой кипения не более 90°С, входящего в состав эмульсии, используют смеси неполярных углеводородов, получаемые из прямогонного бензина с температурой кипения не более 90°С, предварительно очищенные от полимерных примесных смол фильтрацией через пористые фильтры, а также н-гексан, нефрас и др.
Поставленная задача решается также за счет того, что в способе выделения биофлавоноидов путем обработки углеводородно-эфирной фазы, полученной в результате комплексной переработки древесины и хвои лиственницы, с последующей кристаллизацией биофлавоноидов, используют водную фазу биофлавоноидов, представляющую собой указанный выше продукт комплексной переработки древесины и хвои лиственницы, полученную в результате абсорбции углеводородно-эфирной жидкой фазы экстракта (УЭЭ) деионизированной водой при температуре от 90 до 94°С в потоке инертного газа и последовательно осуществляют баромембранную фильтрацию водной фазы биофлавоноидов при температуре от 90 до 94°С через пористые фильтры с капиллярными отверстиями диаметром 0,005-0,050 мкм, очистку фильтрата на углеродсорбционном пористом слое при избыточном давлении от 0,5 до 6 атм, упаривание и кристаллизацию биофлавоноидов в виде кристаллогидрата дигидроквецетина, дигидрокемпферола и нарингенина с последующей перекристаллизацией его из спиртовой и водной фаз.
Кроме того, поставленная задача решается за счет того, что в способе выделения арабиногалактана путем обработки водной фазы олигосахаридов, полученной в результате комплексной переработки древесины и хвои лиственницы, с последующим выделением целевого продукта, используют водную фазу олигосахаридов, представляющую собой продукт комплексной переработки древесины и хвои лиственницы, при этом ее очищают баромембранной фильтрацией через фильтр с капиллярными отверстиями диаметром 10-1000 мкм и последовательно осуществляют выделение водного раствора арабиногалактана в диализаторе, его упаривание и выделение осадка арабиногалактана высаливанием при охлаждении до температуры от 0 до 4°С в водорастворимом органическом растворителе в присутствии коагулянта.
Экстракцию нативных веществ из деструктурированной древесины лиственницы ведут с использованием аппаратов, генерирующих псевдоожиженное состояние экстрагента (кавитатора, ультразвукового генератора) в течение 5-10 минут при объеме обрабатываемой экстракционной пульпы 1-75 куб.м/ч в бескислородной среде.
Кристаллогидраты биофлавоноидов "Фупларикс" выделяют следующего состава: дигидрокверцетин - 92-94,4 мас.%; дигидрокемпферол - до 6 мас.%; нарингенин - до 1 мас.%; вода - 5,6-8 мас.%.
Выделение осадка арабиногалактана высаливанием осуществляют при охлаждении от 0 до 4°С в водорастворимом органическом растворителе (одноатомные спирты, ацетон и др.) в присутствии коагулянта (козеин, СаСl2·nH2О, NaCl·mH2O), где n=1, 2, m=1, 2, 3, 4. Используемые экстрагенты дегазируют от воздуха, хранят и содержат под азотным "дыханием", возвращают в цикл после регенерации с использованием холодильников - конденсаторов и специальных систем очистки методом баромембранной фильтрации.
Комплекс оборудования для проведения процесса экстракции, абсорбции, кристаллизации биофлавоноидов из древесины и хвои лиственницы исключает контакт продукта "Фупларикс" с веществами и материалами, приводящими к изменению его структуры, химического состава и свойств, а также с физическим воздействием, исключающим образование свободных радикалов и изменения свойств биофлавоноидов, как-то: световое, электромагнитное, УФ, радиационное излучение.
Гравитационное разделение фаз проводят с использованием гидроциклонов, сепараторов, центрифуг.
Предложенный способ позволяет получать сумму биофлавоноидов "Фупларикс" с выходом 2,2-3,5% от массы абсолютно сухой древесины со степенью чистоты 95-98%, существенно упростить технологию процесса, сделать процесс экономически более выгодным.
На чертеже приведена схема установки по комплексной переработке древесины, где 1 - узел подготовки древесины лиственницы, 2 - мельница, 3 - питатель, 4 - реактор-экстрактор, 5 - узел подачи деионизированной воды, 6 - узел подачи углеводородов, 7 - узел подачи метилтретбутилового эфира, 8 - смеситель, 9 - пульповый насос №1, 10 - кавитатор, 11 - запорный вентиль, 12 - запорный кран, 13 - гидроциклон, 14 - экстрактор-промыватель, 15 - пульповый насос №2, 16 - ультразвуковой генератор, 17 - сушилка, 18 - сепаратор, 19 -реактор-абсорбер, 20 - диализатор, 21 - выпарной аппарат, 22 - аппарат ХВ (холодильник-высаливатель), 23 - сборник-конденсатор СЭФ спиртоэфирной фазы, 24 - насос горячей эмульсии, 25 - aппарат ФБУ (фильтр баромембранный угольный), 26 - аппарат КСУ (колонна сорбционная угольная), 27 - аппарат ВСС (вакуумной сушки смол), 28 - выпариватель, 29 - кристаллизатор биофлавоноидов, 30 - холодильник-кристаллизатор.
Способ осуществляется следующим образом.
Для проведения технологического процесса используют деструктурированную массу древесины лиственницы с влажностью не более 40 мас.%, усредненную по составу.
Отходы корней, пней, вершинников, хвои лиственницы деструктурируют, т.е. измельчают и разволокняют в узле подачи (1), например в мельнице (2), до линейных размеров не более L×В×Н=3×1×0,1 мм с насыпной плотностью d=0,24-0,25 т/куб.м и подают через питатель (3), прoдуваемый азотом, в неметаллический, например, эмалированный или фарфоровый экстрактор (4), имеющий устройство для перемешивания. Туда же вводят из смесителя (8) углеводородный растворитель, деионизированную воду и метилтретбутиловый эфир, которые направляют с узлов подачи 5, 6, 7 соответственно.
Углеводороды вводят с узла подачи (6) в виде "прямогонного бензина" с Ткип не более 90°С содержащего до 60% н-гексана и фракцию" бензинов.
"Прямогонный бензин" предварительно прокачивают через фильтр с капиллярными отверстиями не более 0,1 мкм для очистки от полимерных сопутствующих компонентов; метилтретбутиловый эфир с Ткип=55±2°С вводят с узла подачи (7). Метилтретбутиловый эфир (МТБЭ) неограниченно растворим в "прямогонном бензине" и ограниченно растворим в воде (1,65-3,00 мас.%) и понижает взрывоопасность углеводородной смеси.
Массовое соотношение твердой и жидкой фаз предпочтительно поддерживать в пропорциях: Мдеструктурир. древесины:Мнеполярных углеводородов: ММТБЭ:Мдеониз. воды=1:(0,5-1):4:10, где Мдеструктурир. древесины - масса деструктурированной древесины лиственницы, Мнеполярных углеводородов - масса неполярных углеводородов в виде "прямогонного бензина", содержащего 60 мас.% н-гексана и 40 мас.% фракции бензинов с Ткип не более 90°С, ММТБЭ - масса метилтретбутилового эфира, Мдеониз.воды - масса деионизированной воды. Загрузку всех реагентов и технологический процесс проводят в бескислородной атмосфере инертного газа (азота, аргона, углекислоты и др.), поскольку нативные компоненты деструктурированной древесины лиственницы окисляются атмосферным кислородом. Все эмульсии и суспензии в аппаратах и трубопроводах защищают от светового и УФ-излучения, поскольку они участвуют в радикальном разложении биофлавоноидов.
Подводящие и отводящие вентили, реакционные сосуды изготавливают из материалов: фторопласта Ф-4, полимеров, стекла, керамики, не вступающих в реакции комплексообразования с биофлавоноидами.
После подачи реагентов из смесителя (8), подводящие и отводящие запорные вентили и краны закрывают и реакционную массу нагревают перемешивают, поддерживают в реакторе-экстракторе (4) температуру предпочтительно Т=30-40°С в течение 5-10 минут. Далее реакционную массу при открытом запорном вентиле (11) и закрытом кране (12) пульповым насосом №1 (9) прокачивают со скоростью V=3 куб.м/с. через кавитатор (10) обратно в реактор-экстрактор (4) в течение 5-10 минут, после чего включают двигатель кавитатора (10), а пульповый насос №1 (9) отключают. Образующаяся эмульсия экстрагентов - "водно-углеводородно - МТБЭ", в реакционной камере кавитатора (10) при скорости прокачки пульпы V=1-75 куб.м/ч из фазы жидкости переходит в деструктурированное псевдоожиженное состояние, характеризующееся снижением вязкости, увеличением текучести растворителей, что обеспечивает высокую реакционную способность и высокие реологические свойства экстрагентов. При этих условиях происходит разволокнение древесной структуры дополнительно и все растворимые в воде и органических растворителях (углеводородах и МТБЭ) компоненты с высокой кинетической скоростью переходят из твердой измельченной массы в псевдожидкую фазу экстрагентов с образованием "водно-углеводородно-эфирного экстракта" - "ВУЭЭ". Через 5-10 минут реакционную пульпу подают в аппарат (13) для разделения твердой и жидкой “ВУЭЭ” фаз (например, гидроциклон, центрифугу, фильтр-пресс). Твердую фазу отделяют в гидроциклоне (13), промывают вэкстракторе-промывателе (14) деионизированной водой и прокачивают пульповым насосом №2 (15) через камеру ультразвукового генератора (16).
Массовое соотношение твердой и жидкой фаз предпочтительно поддерживать в пропорциях: Мэкстрагиров.древесины:Мводной эмульсии экстрагентов=1:6-10, где Мэкстаргиров.древесины - масса экстрагированной древесины лиственницы, Мводной эмульсии экстрагентов - масса водной эмульсии экстрагентов. Подводящие и отводящие запорные вентили и краны закрывают и промывные массы нагревают, перемешивая, до температуры Т=30-40°С в течение 5 минут. Далее пульпу при открытом запорном вентиле и закрытом кране пульповым насосом №2 (15) прокачивают со скоростью V=3 куб.м/ч через реакционную камеру ультразвукового генератора (16) обратно в peaктор-промыватель(14). Все водорастворимые вещества из промывной массы экстрагированной древесины при этом переходят в раствор. Через 5-10 минут пульпу подают на гидроциклон (13), экстракты собирают в экстракторе-промывателе (14) и/или направляют в сепаратор (18). Твердую фазу после гидроциклона (13) с влажностью СН2О около 55 мас.% выгружают в сушилку (17) с целью снижения влагосодержания Н2О ниже 2,0 мас.%.
Экстракт ВУЭЭ состоит из двух расслаиваемых фаз, который разделяют на углеводородно-эфирный экстракт масел, смол и биофлавоноидов (УЭЭ) и водную фазу олигосахаридов (ВФО) в сепараторе (18). Экстракт УЭЭ нагревают и проводят абсорбцию деионизированной водой растворимых при Т от 90 до 94°С соединений из этого экстракта УЭЭ, предпочтительно при соотношении МН2О:МУЭЭ=1:1, в реакторе-абсорбере (19). При этом проводят отгонку всех летучих компонентов сырья и экстрагентов углеводородно-эфирной фазы в бескислородной атмосфере газа носителя (N2, Аr) в реакторе-абсорбере (19), конденсируют в углеводородно-эфирную фазу в сборнике-конденсаторе СЭФ (23) и используют повторно в смесителе (8). Биофлавоноиды из эфирной фазы УЭЭ после отгонки МТБЭ переходят в водную фазу абсорбента, в которой они хорошо растворимы в интервале температур Т=90-94°С в реакторе - абсорбере (19). После отгонки паров-экстрагентов проводят баромембранную фильтрацию образовавшихся суспензий и эмульсий при Т от 90 до 94°С, прокачивают насосом горячей эмульсии (24) водную фазу через пористую стенку (с капиллярными отверстиями диаметром 0,005-0,050 мкм, выполненную из керамических оксидов (SiO2, Аl2О3, ZrO2) и углерода, фторопласта Ф-4 и т.п.) - баромембранного угольного фильтра - аппарата ФБУ-25, и аппарата КСУ - колонну сорбционную с угольным адсорбентом (26), под избыточным давлением от 0,5 до 6 атм. Из водного фильтрата после упаривания в выпаривателе (28) и при охлаждении в кристаллизаторе (29) выделяют биофлавоноиды в виде кристаллогидратов дигидрокверцетина, дигидрокемпферола и нарингенина, перекристаллизацию кристаллогидратов биофлавоноидов производят в холодильнике-кристаллизаторе (30) из этилового спирта идеионизированной воды. Маточные нефильтрованные фазы и водную фазу олигосахаридов ВФО после сепаратора (18) объединяют и в диализаторе (20) выделяют из водной фазы олигосахаридов арабиногалактан. Легкую фазу масел и смол после реактора-абсорбера (19) из маточной кубовой фазы после аппарата ФБУ (25) собирают в аппарате ВСС -вакуумной сушки масел и смол (27) и направляют на производство канифоли. Из водной фазы олигосахаридов выделяют арабиногалактан в диализаторе (20) и далее после упаривания раствора в выпарном аппарате (21) и высаливания арабиногалактана при добавлении ацетона и коагулянта в аппарате ХВ (холодильнике-высаливателе) (22) при Т~0-4°С получают кристаллический арабиногалактан. Пример конкретного осуществления изобретения.
Для проведения технологического процесса используют 6 кг (в пересчете на сухую массу) щепы лиственницы Даурской из корневой части и пня (высота верхней части пня - 0,5 м, от пня взята вся его часть без коры при диаметре среза не менее 0,35 м), с содержанием флавоноидов 2,8 мас.%. Щепу с влажностью 40 мас.% измельчают в узле подготовки (1) в мельнице (2) до размера фракции L×В×Н=3,0×1,0×0,1 мм с насыпной плотностью d=0,24-0,25 т/куб.м и подают через бункер-питатель (3) в эмалированный реактор-экстрактор (4) объемом 0,4 куб.м, имеющий паровую рубашку обогрева и мешалку. Туда же вводят из смесителя (8) экстрагенты, предпочтительно в следующем варианте: через узел подачи (6) вводят 3 кг н-гексана, через узел подачи (7) - 6 кг МТБЭ, а через узел подачи (5) деионизированную воду в количестве 50 литров. Загрузку всех реагентов и технологический процесс проводят в атмосфере азота. Соотношение масс подаваемой смеси (экстрагент №1): Мизм.листв.:Мн-гексана:ММТБЭ:МН2О=1:0,5:1,0:9.
Вентили, подводящие и отводящие по реагентам закрывают и реакционную, массу перемешивают в течение 5 минут при Т=40°С. Далее реакционную пульпу при открытом вентиле (12) пульповым насосом (9) прокачивают через реакционную камеру кавитатора (10) обратно в реактор-экстрактор (4). Через 5 минут реакционную пульпу подают в гидроциклон (13).
Водно-углеводородно-эфирные экстракты (ВУЭЭ) №1 в виде эмульсии из гидроциклона (13) подают в сепаратор (18). Твердую фазу осадка нативного биополимера древесины (НБД) промывают с помощью пульпового насоса №2 (15) в экстракторе-промывателе (14) через камеру ультразвукового генератора (16) деионизированной водой в количестве 10 литров с узла подачи (5) и промывные экстракты собирают в экстракторе-промывателе (14), после 5 циклов отделяют в гидроциклоне (13) и подают в сепаратор (18). Промытую твердую фазу МБД (13) в количестве 6,73 кг подают в сушилку (17), из которой выгружают 4,7 кг высушенной массы А, содержащей 4,27 кг сухой массы НБД и 0,43 кг воды, испаренная вода 2,03 кг возвращается в цикл в экстрактор-промыватель (14). После сепаратора (18) гексано-эфирную фракцию УЭЭ в количестве 9,56 кг подают в последующий фарфоровый реактор-абсорбер (19) и нагревают до Т=94°С. В реактор-абсорбер (19) из соответствующего узла подачи (17, 21, 5) вводят при Т=94°С деионизированную воду в количестве 47,8 литров, взятых предпочтительно в соотношении (экстрагент №2): МУЭЭ:МН2О=1:5. Процесс проводят при Т=94°С.
Реакционную массу перемешивают в течение 5 минут, отгоняют н-гексан и МТБЭ через обратный холодильник при Т=94°С. Далее водно-эмульсионную смесь насосом горячей эмульсии (24) прокачивают через баромембранный угольный фильтр, диаметр отверстия 0,005 мкм, аппарата ФБУ (25) в реактор-абсорбер (19). Через 25 минут горячий раствор биофлавоноидов в воде пропускают через сорбционную колонну с угольным адсорбером БАУ аппарата КСУ (26), собирают в выпаривателе(28) и упаривают.
Полимерные смолы в количестве 0,37 кг в виде водной эмульсии не фильтруются в аппарате ФБУ (25) и направляют на вакуумную очистку масел и смол в аппарат ВСС (2.7).
Из 9,56 кг гексаноэфирного экстракта - ВУЭЭ в реакторе-абсорбере (19) выделяют 0,42 кг масел и смолистых веществ в аппарате ФБУ (25); 0,65 кг водорастворимых солей и олигосахаридов с 62,5 кг воды. Отогнанный н-гексан в количестве 2,7 кг рециркулирует в процесс через узел подачи в смеситель (8), сборник-конденсатор СЭФ (23), потери н-гексана составили 0,3 кг. Отогнанный МТБЭ в количестве 5,2 кг рециркулирует в процесс через узел подачи в смеситель (8). Потери МТБЭ составили 0,8 кг. Водный экстракт №2 в количестве 46,4 кг упаривают до объема 15 литров в выпаривателе (28) и кристаллизуют при Т=0°С биофлавоноиды в количестве 0,12 кг в кристаллизаторе (29) и перекристаллизовывают в холодильнике-кристаллизаторе (30). Воду в количестве 46,4 кг возвращают в цикл в сепаратор (18). Водная фаза в количестве 46,4 кг после кристаллизации биофлавоноидов в холодильнике-кристаллизаторе (30) поступает вместе с 62,5 кг водорастворимых солей и олигосахаридов в диализатор (20), из которого выделяют 0,48 кг арабиногалактана после упаривания в выпарном аппарате (21) и высаливания арабиногалактана при Т=0°С при добавлении ацетона и CaCl2·H2O в холодильнике-высаливателе - аппарате ХВ (22).
Высушенная масса лигнина и целлюлозы - продукт А, в количестве 4,7 кг (0,43 кг воды), не содержащая древесных масел и нативных смол, таннидов, олигосахаридов, пектинов и других водорастворимых солей, растворимых в спиртоэфирной смеси полифенолов, поступает из сушилки (17) в приемный бункер, в смеситель (8), сборник-конденсатор СЭФ (23), потери н-гексана составили 0,3 кг. Отогнанный МТБЭ в количестве 5,2 кг рециркулирует в процесс через узел подачи в смеситель (8). Потери МТБЭ составили 0,8 кг. Водный экстракт №2 в количестве 46,4 кг упаривают до объема 15 литров в выпаривателе (28) и кристаллизуют при Т=0°С биофлавоноиды в количестве 0,12 кг в кристаллизаторе (29) и перекристаллизовывают в холодильнике-кристаллизаторе (30). Воду в количестве 46,4 кг возвращают в цикл в сепаратор (18). Водная фаза в количестве 46,4 кг после кристаллизации биофлавоноидов в холодильнике-кристаллизаторе (30) поступает вместе с 62,5 кг водорастворимых солей и олигосахаридов в диализатор (20), из которого выделяют 0,48 кг арабиногалактана после упаривания в выпарном аппарате (21) и высаливания арабиногалактана при Т=0°С при добавлении ацетона и CaCl2·H2O в холодильнике-высаливателе - аппарате ХВ (22).
Высушенная масса лигнина и целлюлозы - продукт А, в количестве 4,7 кг (0,43 кг воды), не содержащая древесных масел и нативных смол, таннидов, олигосахаридов, пектинов и других водорастворимых солей, растворимых в спиртоэфирной смеси полифенолов, поступает из сушилки (17) в приемный бункер.
Claims (4)
1. Способ комплексной переработки древесины и хвои лиственницы, включающий экстракцию из деструктированной древесины природных веществ органическим растворителем, содержащим воду, в условиях нахождения компонентов экстракционной массы в псевдоожиженном состоянии, разделение экстракционной массы на экстракт и твердую фазу, представляющую собой углеродсодержащий полимер древесины, абсорбцию органической фазы экстракта растворителем, выделение из полученных органической и водной фаз целевых продуктов, причем все стадии процесса переработки древесины ведут в бескислородной атмосфере, заключающийся в том, что экстракцию проводят при температуре от 0 до 40°С при использовании в качестве органического растворителя, содержащего воду, эмульсии неполярного углеводорода алифатического ряда, имеющего температуру кипения не более 90°С, и метилтретбутилового эфира в деионизированной воде при их массовом соотношении, соответственно, (0,5-1):(0,6-4,0):(4,0-10,0), причем массовое соотношение деструктированной древесины и неполярного углеводорода, входящего в состав эмульсии, составляет от 1,0:0,5 до 1,0:1,0, после разделения полученной экстракционной массы твердую фазу промывают деионизированной водой и направляют на выделение, водно-углеводородно-эфирный экстракт разделяют на расслаиваемые: углеводородно-эфирную фазу масел, смол и биофлавоноидов и водную фазу олигосахаридов, из которой выделяют арабиногалактан, а абсорбцию углеводородно-эфирной жидкой фазы экстракта осуществляют при 90-94°С деионизированной водой с отгонкой летучих углеводородов и метилтретбутилового эфира и образованием несмешивающихся фаз, и последующим выделением из углеводородной фазы масел и смол, и выделением из водной фазы, содержащей биофлавоноиды - биофлавоноидов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве неполярного углеводорода с температурой кипения не более 90°С, входящего в состав эмульсии, используют смеси неполярных углеводородов, получаемые из прямогонного бензина с температурой кипения не более 90°С, предварительно очищенные от полимерных примесных смол фильтрацией через пористые фильтры.
3. Способ выделения биофлавоноидов путем обработки углеводородно-эфирной фазы, полученной в результате комплексной переработки древесины лиственницы, с последующей кристаллизацией биофлавоноидов, заключающийся в том, что используют водную фазу биофлавоноидов, представляющую собой продукт комплексной переработки древесины и хвои лиственницы по п.1, полученную в результате абсорбции углеводородно-эфирной жидкой фазы экстракта деионизированной водой при температуре от 90 до 94°С в потоке инертного газа, и последовательно осуществляют баромембранную фильтрацию водной фазы биофлавоноидов при температуре от 90 до 94°С через пористые фильтры с капиллярными отверстиями диаметром 0,005-0,050 мкм, очистку фильтрата на углеродсорбционном пористом слое при избыточном давлении от 0,5 до 6,0 атм, упаривание и кристаллизацию биофлавоноидов в виде кристаллогидратов дигидрокверцетина, дигидрокемпферола и нарингенина с последующей перекристаллизацией его из спиртовой и водной фаз.
4. Способ выделения арабиногалактана путем обработки водной фазы олигосахаридов, полученной в результате комплексной переработки древесины и хвои лиственницы, с последующим выделением целевого продукта, заключающийся в том, что используют водную фазу олигосахаридов, представляющую собой продукт комплексной переработки древесины и хвои лиственницы по п.1, при этом ее очищают баромембранной фильтрацией через фильтр с капиллярными отверстиями диаметром 10-1000 мкм и последовательно осуществляют выделение водного раствора арабиногалактана в диализаторе, его упаривание и выделение осадка арабиногалактана высаливанием при охлаждении до температуры от 0 до 4°С в водорастворимом органическом растворителе в присутствии коагулянта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003111011/04A RU2229490C1 (ru) | 2003-04-18 | 2003-04-18 | Способ комплексной переработки древесины лиственницы, способ выделения биофлавоноидов и способ выделения арабиногалактана, полученных в процессе комплексной переработки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003111011/04A RU2229490C1 (ru) | 2003-04-18 | 2003-04-18 | Способ комплексной переработки древесины лиственницы, способ выделения биофлавоноидов и способ выделения арабиногалактана, полученных в процессе комплексной переработки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2229490C1 true RU2229490C1 (ru) | 2004-05-27 |
RU2003111011A RU2003111011A (ru) | 2004-11-20 |
Family
ID=32679600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003111011/04A RU2229490C1 (ru) | 2003-04-18 | 2003-04-18 | Способ комплексной переработки древесины лиственницы, способ выделения биофлавоноидов и способ выделения арабиногалактана, полученных в процессе комплексной переработки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2229490C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655757C1 (ru) * | 2017-07-05 | 2018-05-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Установка для комплексной переработки древесины лиственницы |
-
2003
- 2003-04-18 RU RU2003111011/04A patent/RU2229490C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655757C1 (ru) * | 2017-07-05 | 2018-05-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Установка для комплексной переработки древесины лиственницы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2049458B1 (en) | Process for the production of hydroxytyrosol containing extract from olives and solids containing residues of olive oil extraction | |
CN102648271A (zh) | 从可再生的原材料中提取不皂化物的方法 | |
RU2229490C1 (ru) | Способ комплексной переработки древесины лиственницы, способ выделения биофлавоноидов и способ выделения арабиногалактана, полученных в процессе комплексной переработки | |
RU2306318C2 (ru) | Способ химической переработки бересты | |
RU2228943C1 (ru) | Способ комплексной переработки древесины лиственницы, способ выделения биофлавоноидов и способ выделения арабиногалактана, полученных в процессе комплексной переработки | |
WO2016088139A1 (en) | An eco-friendly process for the isolation of biopolymers from agricultural residues | |
CA1239412A (en) | Production process of 2,6-bis(4-hydroxy-3,5- dimethoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclio ¬3,3,0| octane | |
RU2676271C1 (ru) | Способ комплексной переработки бурых водорослей | |
RU2252220C1 (ru) | Способ комплексной переработки хвои, коры и отходов заготовки и переработки древесины лиственницы и способ выделения дигидрокверцетина | |
CA2528242C (en) | Method of processing plant raw materials | |
CN110903168B (zh) | 一种亚临界提取废弃烟叶中茄尼醇的方法 | |
RU2665630C1 (ru) | Способ получения сухого экстракта семян каштана конского обыкновенного | |
EP3823952B1 (en) | Levulinic acid purification | |
RU2346941C2 (ru) | Способ выделения дигидрокверцетина из древесины лиственницы и установка для его осуществления | |
RU2547107C1 (ru) | Способ комплексной переработки древесины лиственницы | |
RU2808633C1 (ru) | Способ получения дигидрокверцетина, арабиногалактана, лиственничной смолы и эфирного масла из древесины лиственницы | |
Ngadi et al. | Ultrasound-assisted extraction of lignin from oil palm frond | |
RU2048815C1 (ru) | Способ получения натриевых солей тритерпеновых кислот | |
RU2783872C1 (ru) | Способ комплексной переработки коры сосны | |
RU2233858C1 (ru) | Способ комплексной переработки древесины лиственницы | |
CN116947589B (zh) | 一种生物合成角鲨烯的提取纯化方法 | |
RU2812565C1 (ru) | Способ переработки растительного сырья | |
RU2184120C1 (ru) | Способ получения бетулина | |
RU2165416C1 (ru) | Способ переработки древесины лиственницы и способ выделения нативных биофлавоноидов, полученных в процессе переработки | |
CH698172B1 (de) | Verfahren zur komplexen Verarbeitung von Abfällen bei der Bereitstellung und Verarbeitung von Lärchenholz. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050419 |