一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物堿提取設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]廢棄煙草中含有非常有價(jià)值的煙堿和茄尼醇，提取煙堿和茄尼醇，有有機(jī)溶劑萃取-反萃法、二氧化碳超臨界提取法和碳化脫羧(干餾)法。有機(jī)溶劑萃取-反萃法，不僅要消耗大量的有機(jī)溶劑，而且污染環(huán)境；二氧化碳超臨界提取法不僅所需設(shè)備昂貴而且提起成本太高；碳化脫羧(干餾)法，由于溫度較高，有部分茄尼醇轉(zhuǎn)變成了對映體，導(dǎo)致其生物活性降低。堿性條件下，用水蒸氣蒸餾法從煙草廢棄物中提取有效成分煙堿，可以有效地把煙堿和煙草中其他成分分開，且殘?jiān)星涯岽嫉纳锘钚砸材軌虮３植蛔?。但傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾法，一方面，需要水蒸氣發(fā)生器和酸吸收兩個(gè)裝置；另一方面，大量的水蒸氣在酸吸收裝置中凝結(jié)成水，不但浪費(fèi)了大量能源，而且也沖稀了酸吸收溶液，導(dǎo)致其后處理工藝還必須設(shè)置濃縮設(shè)備，經(jīng)濟(jì)效益不佳。正是由于這個(gè)原因，傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾法提取煙堿，一般只用于煙草樣品煙堿含量的實(shí)驗(yàn)室分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，該裝置能夠產(chǎn)生水蒸氣、并兼具有酸吸收和濃縮功能，節(jié)約資源，且能避免提取后殘?jiān)械那涯岽甲冃浴?br>[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，設(shè)有一個(gè)內(nèi)部盛裝有酸吸收液的夾套式搪瓷釜，所述夾套式搪瓷釜的頂部通過上端蓋密封，上端蓋上設(shè)有中心孔和兩個(gè)側(cè)孔，夾套式搪瓷釜的底部連接排液管，排液管上設(shè)有玻璃閥門，上端蓋的中心孔與柱形搪瓷筒連接，且連接處設(shè)有多孔隔板；上端蓋的兩個(gè)側(cè)孔處分別連接有控溫探頭套管和含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管，含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管穿過側(cè)孔置入酸吸收液內(nèi)；
所述柱形搪瓷筒內(nèi)填充有瓷性填料，柱形搪瓷筒的頂部通過筒蓋密封，筒蓋上設(shè)有酸吸收液加料管和水蒸氣導(dǎo)出管，酸吸收液加料管一端連接裝有酸吸收原液的高位槽，另一端伸入柱形搪瓷筒的瓷性填料內(nèi)，所述水蒸氣導(dǎo)出管與水蒸氣蒸餾罐連接。
[0005]進(jìn)一步優(yōu)化，所述的夾套式搪瓷釜和柱形搪瓷筒的外表面均設(shè)有保溫層。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)化，所述的水蒸氣導(dǎo)出管上，沿水蒸氣流向依次設(shè)有壓力真空表、溫度探頭、水蒸氣流量控制閥、抽氣風(fēng)機(jī)和取樣閥門。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)化，所述的夾套式搪瓷釜的側(cè)壁上還分別設(shè)有照明端口和視口。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)化，所述的含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管上設(shè)有含煙堿水蒸氣流量控制閥。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)化，所述的酸吸收液加料管上設(shè)有酸吸收液流量控制閥。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化，所述的排液管與夾套式搪瓷釜之間、以及酸吸收液流量控制閥與高位槽和酸吸收液加料管連接的端口處均設(shè)有密封裝置。
[0011]本發(fā)明的有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有下述優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
1、本發(fā)明集酸吸收和水蒸氣發(fā)生于一體，也省去了后續(xù)工藝的硫酸煙堿濃縮設(shè)備，大幅度地節(jié)約了能源，也有利于環(huán)境保護(hù)，能夠?qū)崿F(xiàn)水蒸氣蒸餾提取生物堿的技術(shù)工業(yè)化。
[0012]2、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)提取煙堿在較低的溫度下進(jìn)行，避免了煙堿提取后殘?jiān)械母吒郊又党煞智涯岽嫉淖冃浴?br>【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖標(biāo)記:1、酸吸收液，2、夾套式搪瓷釜，3、上端蓋，4、排液管，5、玻璃閥門，6、柱形搪瓷筒，7、多孔隔板，8、控溫探頭套管，9、含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管，10、瓷性填料，11、酸吸收液加料管，12、水蒸氣導(dǎo)出管，13、高位槽，14、壓力真空表，15、溫度探頭，16、水蒸氣流量控制閥，17、抽氣風(fēng)機(jī)，18、取樣閥門，19、密封裝置，20、酸吸收原液，21、含煙堿水蒸氣流量控制閥，
22、酸吸收液流量控制閥，23、保溫層。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本發(fā)明的內(nèi)容更明顯易懂，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0015]如圖所示，一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，設(shè)有一個(gè)內(nèi)部盛裝有酸吸收液I的夾套式搪瓷釜2，所述夾套式搪瓷釜2的頂部通過上端蓋3密封，上端蓋3上設(shè)有中心孔和兩個(gè)側(cè)孔，夾套式搪瓷釜2的底部連接排液管4，排液管4上設(shè)有玻璃閥門5，上端蓋3的中心孔與柱形搪瓷筒6連接，且連接處設(shè)有多孔隔板7 ;上端蓋3的兩個(gè)側(cè)孔處分別連接有控溫探頭套管8和含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管9，含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管9穿過側(cè)孔置入酸吸收液I內(nèi)；
所述柱形搪瓷筒6內(nèi)填充有瓷性填料10，柱形搪瓷筒6的頂部通過筒蓋密封，筒蓋上設(shè)有酸吸收液加料管11和水蒸氣導(dǎo)出管12，酸吸收液加料管11 一端連接裝有酸吸收原液20的高位槽13，另一端伸入柱形搪瓷筒6的瓷性填料10內(nèi)，所述水蒸氣導(dǎo)出管12 —端與位于柱形搪瓷筒上端法蘭蓋的預(yù)留孔連接，水蒸氣導(dǎo)出管12另一端與水蒸氣蒸餾罐連接。
[0016]為了使本發(fā)明具有更好的使用效果，所述的夾套式搪瓷釜2和柱形搪瓷筒6的外表面均設(shè)有保溫層23，夾套式搪瓷釜2的側(cè)壁上還分別設(shè)有照明端口和視口，且照明端口和視口相對設(shè)置夾套式搪瓷釜2的兩側(cè)。所述的排液管4與夾套式搪瓷釜2之間、以及酸吸收液流量控制閥22與高位槽13和酸吸收液加料管11連接的端口處均設(shè)有密封裝置19。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的水蒸氣導(dǎo)出管12上，沿水蒸氣流向依次設(shè)有壓力真空表14、溫度探頭15、水蒸氣流量控制閥16、抽氣風(fēng)機(jī)17和取樣閥門18，所述含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管9上設(shè)有含煙堿水蒸氣流量控制閥21，酸吸收液加料管11上設(shè)有酸吸收液流量控制閥22。
[0018]本發(fā)明的使用方法:
步驟一、配制適當(dāng)濃度的酸吸收原液20，加入到高位槽13中。
[0019]步驟二、開啟水蒸氣流量控制閥16和取樣閥門18，關(guān)閉玻璃閥門5和含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管9上的含煙堿水蒸氣流量控制閥21，開啟夾套式搪瓷釜2的照明燈，打開酸吸收液加料管11上的酸吸收液流量控制閥22，把約三分之一的酸液放到夾套式搪瓷釜2中，關(guān)閉酸吸收液流量控制閥22。
[0020]步驟三、設(shè)置夾套式搪瓷釜2的加熱套的控制溫度為110°C，開始加熱，當(dāng)夾套式搪瓷釜2的釜內(nèi)溫度達(dá)到微沸105°C左右，即取樣閥門18冒出水蒸氣，開啟抽氣風(fēng)機(jī)17和含煙堿水蒸氣流量控制閥21，關(guān)閉取樣閥門18，調(diào)節(jié)酸吸收液流量控制閥22以約每秒I滴的速度滴加酸吸收原液20。
[0021]步驟四、通過水蒸氣取樣閥門18檢測水蒸氣，若水蒸氣的pH ^ 8而酸吸收液I的PH < 3，則應(yīng)加大酸吸收液的滴加速度或調(diào)小含煙堿水蒸氣流量控制閥21。
[0022]步驟五、隨著酸吸收液I吸收煙堿量的增加，其吸收煙堿的速度的下降，蒸汽壓降低，因此應(yīng)加大酸吸收原液20的滴加速度，并注意觀察壓力真空表14，調(diào)高加熱套的控制溫度或調(diào)小水蒸氣流量控制閥16，維持系統(tǒng)壓力在I大氣壓左右；
步驟六、當(dāng)高位槽中的酸吸收液20量不足時(shí)，及時(shí)地通過玻璃閥門5放出夾套式搪瓷釜2內(nèi)適量酸酸吸收液I并轉(zhuǎn)移到高位槽13中；
步驟七、通過玻璃閥門5取樣檢測夾套式搪瓷釜2內(nèi)酸吸收液I的pH值，當(dāng)高位槽13的酸吸收原液20放完，且夾套式搪瓷釜2內(nèi)酸吸收液I的pH=5，即得到煙堿飽和的酸吸收液；
步驟八、關(guān)閉含煙堿水蒸氣流量控制閥，打開玻璃閥門5放出煙堿飽和的酸溶液，關(guān)閉之。
[0023]本發(fā)明所涉及的一套水蒸氣蒸餾、酸吸收設(shè)備，雖然是以提取煙堿為例進(jìn)行闡述的，但其應(yīng)用不僅僅限于提取煙堿，對于其它耐110°c的生物堿，適當(dāng)調(diào)整工藝參數(shù)同樣可以使用。
[0024]本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式并非是限制，與本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式等同或者效果相同方案都在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，其特征在于:設(shè)有一個(gè)內(nèi)部盛裝有酸吸收液(I)的夾套式搪瓷釜(2)，所述夾套式搪瓷釜(2)的頂部通過上端蓋(3)密封，上端蓋(3 )上設(shè)有中心孔和兩個(gè)側(cè)孔，夾套式搪瓷釜(2 )的底部連接排液管(4 )，排液管(4 )上設(shè)有玻璃閥門(5)，上端蓋(3)的中心孔與柱形搪瓷筒(6)連接，且連接處設(shè)有多孔隔板(7);上端蓋(3 )的兩個(gè)側(cè)孔處分別連接有控溫探頭套管(8 )和含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管(9 )，含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管(9)穿過側(cè)孔置入酸吸收液(I)內(nèi)； 所述柱形搪瓷筒(6)內(nèi)填充有瓷性填料(10)，柱形搪瓷筒(6)的頂部通過筒蓋密封，筒蓋上設(shè)有酸吸收液加料管(11)和水蒸氣導(dǎo)出管(12)，酸吸收液加料管(11) 一端連接裝有酸吸收原液(20)的高位槽(13)，另一端伸入柱形搪瓷筒(6)的瓷性填料(10)內(nèi)，所述水蒸氣導(dǎo)出管(12)與水蒸氣蒸餾罐連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，其特征在于:所述的夾套式搪瓷釜(2)和柱形搪瓷筒(6)的外部均設(shè)有保溫層(23)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，其特征在于:所述的水蒸氣導(dǎo)出管(12)上，沿水蒸氣流向依次設(shè)有壓力真空表(14)、溫度探頭(15)、水蒸氣流量控制閥(16)、抽氣風(fēng)機(jī)(17)和取樣閥門(18)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，其特征在于:所述的夾套式搪瓷釜(2)的側(cè)壁上還分別設(shè)有照明端口和視口。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，其特征在于:所述的含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管(9 )上設(shè)有含煙堿水蒸氣流量控制閥(21)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，其特征在于:所述的酸吸收液加料管(11)上設(shè)有酸吸收液流量控制閥(22)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，其特征在于:所述的排液管(4)與夾套式搪瓷釜(2)之間、以及酸吸收液流量控制閥(22)與高位槽(13)和酸吸收液加料管(11)連接的端口處均設(shè)有密封裝置(19)。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于煙堿提取的水蒸氣發(fā)生及酸吸收裝置，設(shè)有一個(gè)夾套式搪瓷釜，所述夾套式搪瓷釜的上端蓋上設(shè)有中心孔和兩個(gè)側(cè)孔，夾套式搪瓷釜的底部連接排液管，中心孔與柱形搪瓷筒連接，且相連接處設(shè)有多孔隔板；夾套式搪瓷釜的兩側(cè)側(cè)孔處分別連接有控溫探頭套管和含煙堿水蒸氣導(dǎo)入管；所述柱形搪瓷筒內(nèi)裝有瓷性填料，其筒蓋上設(shè)有酸吸收液加料管和水蒸氣導(dǎo)出管，酸吸收液加料管一端連接裝有酸吸收原液的高位槽，另一端伸入柱形搪瓷筒并插入瓷性填料內(nèi)部，所述水蒸氣導(dǎo)出管與水蒸氣蒸餾罐連接。本發(fā)明能夠產(chǎn)生水蒸氣、并兼具有酸吸收和濃縮功能，節(jié)約資源，且能避免提取后殘?jiān)械那涯岽甲冃浴?br>【IPC分類】B01D11-02, C07D401-04
【公開號】CN104759114
【申請?zhí)枴緾N201510168087
【發(fā)明人】王利亞, 王志強(qiáng), 張?zhí)? 汪彩露, 劉晶, 李森蘭
【申請人】南陽師范學(xué)院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月10日