林产化工的溶剂提取工艺及设备
化学先生 / 2019-07-19
用溶剂(水或有机溶剂)浸泡林产原料,使其中的有机物溶解而离开原料,达到提取分离的目的,这种工艺称为溶剂提取工艺。
溶剂提取是根据原料中的组分在溶剂中溶解度的差异,借助溶剂渗透作用和溶剂扩散作用,将固体原料中的有机物转移到溶剂中的提取方法。其过程分为三个阶段:第一阶段是溶剂浸人植物的组织和细胞中,第二阶段是溶剂溶解植物组织中的可溶性物质,第三阶段是溶质通过植物组织和细胞向外扩散。
一、溶剂浸提法
这是常用的溶剂提取方法,该方法是将一定量的待处理的物料放入提取器中,加人溶剂,经过一定时间的浸泡,再进行固液分离,收集提取液。根据提取温度的不同,可分为常温浸提法、加热浸提法和煎煮法。
二、溶剂渗漉法
将粉碎的植物原料置于渗漉器中,由上部连续地加入溶剂进行浸提的方法,称为渗漉法。这是动态浸提法,具有浸提效率高、操作简便、溶剂损耗小等特点,是一种高效的溶剂提取工艺。
三、连续循环回流冷浸法
这是一种动态提纯方法。加热浸提时,溶剂被蒸发,蒸发的溶剂经冷凝后,回到提取器中进行冷浸,如此反复直到完成浸提工艺。连续循环回流冷浸工艺适用于低沸点溶剂的浸提,不适用于受热不稳定组分的浸提。
四、影响溶剂提取的主要因素
影响溶剂提取效率的主要因素有漫提溶剂浸提温度浸提压力和原料的粒度。其影响规律如下:
1.浸提溶剂
用于溶剂提取的常见溶剂有:水亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂。溶剂的选择是溶剂提取法的关键,选择合适溶剂的基本原则有:
①溶剂对有效成分的溶解度大,对杂质溶解度小。
②溶剂与待提取物之间不发生化学反应。
③溶剂应廉价、易得、安全等。去新备院容,二亲水性溶剂一般为乙醇、甲醇和丙酮等,亲脂性溶剂一般为石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯和二氯乙烷等。
2.浸提温度
浸提温度越高,提取的速度越快。但温度的选择受待提取组分的热稳定性和溶剂沸点的限制,一般选择溶剂沸点温度之下进行提取。
3.浸提压力
对于溶剂较难渗进植物原料内部的提取工艺,提高压力有利于浸提速度,但受浸提器耐压能力的限制。
4.原料的粒度
原料的粒度越小,其比表面越大,浸提速度加快,但粒度太小,亦导致原料中的胶体物质、淀粉等被浸提,增加了后续的分离纯化负担。实际的最佳粒度,通过实际生产比较来确定。
五、浸提的常用设备
1.单罐浸提器
单罐浸提器-般为搪瓷、不锈钢或本材制造,装有假底,可方出渣,其结果见图1-4.
2.多功能没提罐
多功能浸提罐可以商节温度压力、并附有气动活底的多功能装置、可单罐使用,也可做罐组进行造流浸提。其结构见图1-5和图1-6。
3.渡罐
渗渡罐主要有圆柱形和圆锥形两种。-般以水为溶剂的渗漉,或渗渡过程中植物原料容易膨胀的体系,多采用圆锥形渗漉罐,其他情况则采用圆柱形渗流罐。一般,浸提效果与渗漉器的直径成反比,与其高度成正比。常用的小型渗流罐结构见图1-7。
4.螺旋桨式连续浸提器
这是一套连续提取的全自动设备,一排成水平或倾斜式的半圆斯面的槽用于溶剂浸提,每个槽内的4个叶片状的桨用于传递固体物料和起搅拌作用,其结构见图1-8。该设备结构简单,操作维修方便。
连续提取装置还有很多,如U型拖链式逆流浸提器、V型连续浸提器、框箱式连续浸提器等。为了提高浸提效率,还有电磁场强化、超声波强化、脉冲强化等系列强化的浸提技术。