本發(fā)明涉及煙草生產(chǎn)排水及其固體排放物的處理和綜合利用技術(shù)領(lǐng)域,且特別涉及一種煙草生產(chǎn)排水分離固體排放物提取茄尼醇的方法。
背景技術(shù):
近年來(lái)在煙草行業(yè)中,卷煙廠利用生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煙葉碎片、煙末、煙梗等下腳料,采用造紙法再造成煙草薄片,并將煙草薄片切絲后添加在煙卷中,這已經(jīng)在我國(guó)許多卷煙廠形成規(guī)模化的生產(chǎn)方式。雖然將煙草下腳料制成煙草薄片以重新利用,已經(jīng)極大減少了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,但是采用造紙法生產(chǎn)煙草薄片會(huì)產(chǎn)生大量煙草薄片廢水,其COD可達(dá)10000-12000mg/L,并含有大量懸浮物,主要為煙葉細(xì)微粉末、短細(xì)纖維素粉末、細(xì)微木質(zhì)素和細(xì)微煙梗碎末等。為了避免煙草薄片廢水對(duì)環(huán)境造成污染,煙草薄片生產(chǎn)廠家需要對(duì)煙草薄片廢水進(jìn)行處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。
申請(qǐng)?zhí)枮?01010029028.X的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種造紙法煙草薄片廢水固-液富集分離方法,該方法是將煙草薄片廢水中煙堿等成份富集于固相予以分離,單級(jí)分離COD去除率可達(dá)到70-80%,其具體包括格柵攔渣、混凝富集反應(yīng)、沉降、對(duì)上層清澈水進(jìn)行后續(xù)處理和污泥固體濃縮等步驟。使用該方法處理后的煙草薄片廢水水質(zhì)清澈,對(duì)環(huán)境幾乎無(wú)污染,而且處理分離所獲的污泥固體富含煙堿等成份,進(jìn)行后續(xù)提取后,可作為生物源農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑的有效成份。
雖然煙草薄片廢水分離所得的煙草廢水污泥可用作農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑的有效成分,但是由于污泥中煙堿等成分的含量低,因此污泥中農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑有效成分的提取率低;而且,目前已有一些技術(shù)成熟,專門(mén)用于生產(chǎn)農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑的工藝,生產(chǎn)的農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑產(chǎn)量高、成本低,因此,在污泥中提取農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑有效成分的經(jīng)濟(jì)效益很低,此技術(shù)很難被推廣使用。最后,卷煙廠和煙草薄片生產(chǎn)廠家處理煙草廢水后的污泥還是只是送去填埋或漚肥,依舊沒(méi)有得以充分利用。
另外,茄尼醇是一種重要的醫(yī)藥中間體,是泛醌類藥物中間體不可替代的成分,它是合成維生素K(VK2)的側(cè)鏈、輔酶Q10(CoQ10),以及合成抗?jié)兯幬?、抗癌藥物不可替代的天然原料。粗品茄尼醇不能直接作為藥用原料,我?guó)茄尼醇粗品主要出口到日、美、韓、歐盟等國(guó)家和地區(qū),由其精制成90%以上含量后,即茄尼醇純品后才能作為原料使用,我國(guó)每年茄尼醇純品的進(jìn)口量約1000噸,國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格為:300美元/kg,因此,茄尼醇和茄尼醇粗品均具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
茄尼醇不能人工合成,煙草中含有茄尼醇,經(jīng)檢測(cè),煙草廢水分離的污泥中也含有茄尼醇,目前沒(méi)有任何關(guān)于在煙草廢水污泥中提取茄尼醇粗品的報(bào)道,也沒(méi)有一種能滿足資源利用、減少環(huán)境污染、且具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的煙草廢水污泥處理方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種煙草生產(chǎn)排水分離固體排放物提取茄尼醇的方法,該方法實(shí)現(xiàn)煙草排水、污泥的資源利用,對(duì)城市固體排放物的再利用意義重大,通過(guò)變廢為寶,有望帶來(lái)較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值,且提取出的茄尼醇粗品具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本發(fā)明的目的在于提供一種從煙草排水分離固體排放物中提取的茄尼醇粗品,該茄尼醇粗品經(jīng)過(guò)提純,可作為維生素K2、輔酶Q10、抗?jié)兯幬铩⒖拱┧幬锏脑?,具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種茄尼醇粗品,。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提出一種煙草生產(chǎn)排水分離固體排放物提取茄尼醇的方法,其包括以下步驟:
對(duì)煙草排水分離的污泥進(jìn)行催化活化,得到濕泥;
將濕泥于80-90℃下干燥,粉化成100-200目的泥粉;
對(duì)泥粉交替進(jìn)行溶劑抽提、皂化洗脫組成的正-反循環(huán)萃取工藝。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明較佳實(shí)施例中,溶劑抽提的方法為:按重量比1∶1.2-1.5對(duì)泥粉和溶劑進(jìn)行配料,并投加到抽提釜中,于60-80℃下攪拌抽提90-120min,抽提完畢后進(jìn)行固-液分離,得到固相污泥和油相煙浸膏,將固相污泥經(jīng)蒸餾,回收溶劑用于循環(huán)抽提。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明較佳實(shí)施例中,溶劑是一種脫芳烴溶劑,該脫芳烴溶劑為單一的碳-氫化合物,碳數(shù)分布為C9-12,初沸程為141-150℃,終沸程為151-160℃,重密度為0.75-0.80g/cm3。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明較佳實(shí)施例中,皂化洗脫的方法為:按重量比1∶0.5-1對(duì)油相煙浸膏和洗脫液進(jìn)行配料,洗脫液包括稀堿液,并將油相煙浸膏和洗脫液投加到洗脫釜中,于40-60℃下攪拌洗脫30-60min,洗脫完畢后進(jìn)行液-液分離,得到油相液和水相液;將油相液經(jīng)蒸餾,回收溶劑用于循環(huán)抽提;水相液作為下一次皂化洗脫所用的洗脫液,直至皂化洗脫所得的水相液中堿性基團(tuán)含量≤1%時(shí),水相液即為茄尼醇?jí)A性提取液。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明較佳實(shí)施例中,稀堿液包括5%-10%NaOH溶液、5%-10%KOH溶液、乙醇鈉溶液和甲醇鈉溶液中的至少一種。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明較佳實(shí)施例中,方法還包括對(duì)茄尼醇?jí)A性提取液進(jìn)行蒸發(fā)、中和的步驟。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明較佳實(shí)施例中,濕泥為第一污泥,第一污泥的具體制備過(guò)程如下:
采用40-60目不銹鋼網(wǎng)攔截去除煙草排水中的粗渣和粗纖維雜物,得到廢水;
在廢水中投加廢水質(zhì)量0.5%-0.8%的Ca-Mg系復(fù)合凝聚劑作為預(yù)處理劑,攪拌進(jìn)行混凝富集反應(yīng)、分相,溢流出混凝水,其中,混凝富集反應(yīng)的時(shí)間為5-10分鐘;
使混凝水連續(xù)式動(dòng)態(tài)沉降20-30分鐘,間歇式靜態(tài)沉降10-15分鐘,獲得上層清澈水和下層密實(shí)污泥;
對(duì)下層密實(shí)污泥進(jìn)行濃縮,得到含水率為80%-60%的濕泥,壓濾即得第一污泥。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明較佳實(shí)施例中,Ca-Mg系復(fù)合凝聚劑是將摩爾比為0.8-1.2∶1.5-2.5∶8-12的CaSO4·2H2O、Mg(OH)2和Ca(OH)2混合、研磨粉化得到。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明較佳實(shí)施例中,濕泥為第二污泥,第二污泥的具體制備過(guò)程如下:
采用物化-生化法對(duì)煙草排水進(jìn)行處理,得到初始污泥;
測(cè)定初始污泥所含干泥重量,投加預(yù)處理劑,混合均勻,隔夜壓濾,即得第二污泥,其中,預(yù)處理劑為過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩的Ca(OH)2粉體,投加量為干泥重量的15-20%,或者預(yù)處理劑為過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩的CaO粉體,投加量為干泥重量的10-15%。
本發(fā)明提出一種茄尼醇粗品,其采用上述的煙草生產(chǎn)排水分離固體排放物提取茄尼醇的方法提取得到。
本發(fā)明實(shí)施例的煙草生產(chǎn)排水分離固體排放物提取茄尼醇的方法的有益效果是:該方法采用了催化活化與置換方式,在污泥中添加預(yù)處理劑,經(jīng)過(guò)溶劑抽提和皂化洗脫交替進(jìn)行的正-反循環(huán)萃取工藝來(lái)實(shí)現(xiàn),該方法所用原料為城市固體廢棄物,這些固體廢棄物目前只是單純用于漚肥或填埋,本發(fā)明大大提高了其利用價(jià)值;無(wú)需特別要求的專用設(shè)施和設(shè)備,通用性較強(qiáng),實(shí)現(xiàn)煙草排水、污泥的資源利用,對(duì)城市固體排放物的再利用意義重大,通過(guò)變廢為寶,有望帶來(lái)較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值,且提取出的茄尼醇粗品具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。從煙草排水分離固體排放物中提取的茄尼醇粗品經(jīng)過(guò)提純,可作為維生素K2、輔酶Q10、抗?jié)兯幬铩⒖拱┧幬锏脑?,具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過(guò)市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的煙草生產(chǎn)排水分離固體排放物提取茄尼醇的方法進(jìn)行具體說(shuō)明。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種煙草生產(chǎn)排水分離固體排放物提取茄尼醇的方法,其包括以下步驟:
S1污泥催化活化:對(duì)煙草排水分離的污泥進(jìn)行催化活化,得到濕泥,本實(shí)施例中,濕泥為第一污泥、第二污泥中的至少一種。第一污泥是采用固-液富集分離方法對(duì)煙草排水進(jìn)行處理得到;第二污泥是先采用物化-生化法對(duì)煙草排水進(jìn)行處理得到初始污泥,具體是采用現(xiàn)有的物化-生化法處理設(shè)施對(duì)煙草排水進(jìn)行處理,該處理設(shè)施的污泥濃縮池內(nèi)聚集的即為初始污泥,再通過(guò)預(yù)處理劑(堿基活化和鈣基置換用劑)的作用,將初始污泥處理成第二污泥。
其中,第一污泥的制備工藝流程為:煙草排水→格柵攔渣→混凝富集→沉降→濃縮壓濾→第一污泥,具體制備過(guò)程如下:
A101格柵攔渣:采用40-60目不銹鋼網(wǎng)攔截去除煙草排水中的粗渣和粗纖維雜物,得到保留有絕大部分粉狀固形物的廢水。
A102混凝富集:在上述廢水中投加廢水質(zhì)量0.5%-0.8%的Ca-Mg系復(fù)合凝聚劑作為預(yù)處理劑(堿基活化與鈣基置換用劑),攪拌進(jìn)行混凝富集反應(yīng),分相,混凝富集反應(yīng)時(shí)間為5-10分鐘;分相后的混凝水溢流進(jìn)入沉降池。其中,Ca-Mg系復(fù)合凝聚劑是一種穩(wěn)定的粉體或粒狀體,該Ca-Mg系復(fù)合凝聚劑是將摩爾比0.8-1.2∶1.5-2.5∶8-12的CaSO4·2H2O、Mg(OH)2和Ca(OH)2進(jìn)行計(jì)量配料、混合、研磨粉化,過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩,即得。
A103沉降:使沉降池中的混凝水連續(xù)式動(dòng)態(tài)沉降20-30分鐘,間歇式靜態(tài)沉降10-15分鐘,獲得水深比4∶1的上層清澈水和下層密實(shí)污泥,將上層清澈水進(jìn)行后續(xù)處理后,回用或達(dá)標(biāo)排放。
A104濃縮壓濾:采用通用分離設(shè)備對(duì)下層密實(shí)污泥進(jìn)行連續(xù)式或間歇式濃縮,得到含水率為80%-60%的濕泥,壓濾即得第一污泥。
其中,第二污泥的制備工藝流程為:初始污泥→混凝沉降→壓濾→第二污泥,其提取率為該初始污泥干重的0.8%-2%,具體制備過(guò)程如下:
B101采用物化-生化法對(duì)煙草排水進(jìn)行處理,得到初始污泥;
B102混凝沉降:取樣測(cè)定初始污泥所含干泥重量,投加預(yù)處理劑(堿基化與鈣基化用劑)進(jìn)行污泥的預(yù)處理,具體是按所測(cè)的干泥重量,投加干泥重量15%-20%、過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩的Ca(OH)2粉體,或者投加干泥重量10%-15%、過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩的CaO粉體,混合均勻。
B103壓濾:隔夜進(jìn)行壓濾,即得第二污泥。
本實(shí)施例中,第一污泥和第二污泥的制備過(guò)程中均采用了同一種堿基活化和鈣基置換原理,即使用了堿基活化和鈣基置換用劑,比鈉基或鉀基用劑緩和與持久,茄尼醇散失較少,后續(xù)泥粉的活性易于保留;而且,堿基活化和鈣基置換用劑不僅增加了第一污泥和第二污泥的提取率,也為后續(xù)提取過(guò)程打下了物質(zhì)基礎(chǔ)。
S2干燥粉化:將濕泥于80-90℃干燥后,采用常用粉碎設(shè)備粉化至100-200目的泥粉,泥粉的粒度優(yōu)選為200目,利于后續(xù)工藝的進(jìn)行。濕泥是由煙草排水處理獲得,并被壓濾后的污泥,將濕泥干燥粉化之后,得到的泥粉于室溫和干燥環(huán)境下可進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)期保存,可避免污泥中的茄尼醇有效成份大量散失。
S3正-反循環(huán)萃?。簩?duì)泥粉交替進(jìn)行溶劑抽提和皂化洗脫組成的正-反循環(huán)萃取工藝。
其中,溶劑抽提(正萃取)的方法為:按重量比1∶1.2-1.5對(duì)泥粉和溶劑進(jìn)行配料,并投加到抽提釜中,于60-80℃下攪拌抽提90-120min,抽提完畢后進(jìn)行固-液分離,得到固相污泥(固相)和油相煙浸膏(液相);將固相污泥經(jīng)蒸餾,蒸餾回收的溶劑用于循環(huán)抽提用的溶劑,蒸餾獲得的干泥可再利用。
溶劑抽提所用的溶劑是一種脫芳烴溶劑,該脫芳烴溶劑為單一的碳-氫化合物,碳數(shù)分布為C9-12,初沸程為141-150℃,終沸程為151-160℃,重密度為0.75-0.80g/cm3。該溶劑優(yōu)選使用??松梨诨さ娜蚬?yīng)產(chǎn)品Exxsol D30、Exxsol D40、Exxsol D60和Exxsol D80的其中之一或其中至少兩種的組合。該溶劑無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、低可燃性、相對(duì)安全和環(huán)境友好,溶劑可完全循環(huán)使用,工藝損耗極低。
其中,皂化洗脫(反萃取)的方法為:按重量比1∶0.5-1對(duì)油相煙浸膏和洗脫液進(jìn)行配料,洗脫液包括稀堿液(初始洗脫液為稀堿液,第二次皂化洗脫以后所用的洗脫液為上次皂化洗脫得到的水相液),將油相煙浸膏和洗脫液投加到洗脫釜中,于40-60℃下攪拌洗脫30-60min,洗脫完畢后進(jìn)行液-液分離,得到油相液和水相液;將油相液經(jīng)蒸餾,蒸餾回收的溶劑用于循環(huán)抽提(即用作下一次溶劑抽提中所用的溶劑),蒸餾獲得的少量干渣為去茄尼醇的油相提取物,可用其它方法再度進(jìn)行分離純化和繼續(xù)利用;所得的水相液為一定濃度的茄尼醇?jí)A性溶液,用于作為下一次皂化洗脫中所用的洗脫液,并用稀堿液補(bǔ)充至符合要求的洗脫液總量,直到皂化洗脫得到的水相液(即茄尼醇?jí)A性溶液)中堿性基團(tuán)被茄尼醇中和至低于一定濃度后(含量≤1%時(shí)),該水相液即為富集濃縮的茄尼醇?jí)A性提取液。皂化洗脫的作用原理是:茄尼醇在堿性基團(tuán)的作用下皂化,皂化后的茄尼醇在油相液中的溶度很低,因此會(huì)被洗脫進(jìn)入水相液中,而雜質(zhì)主要溶于油相液中,從而將茄尼醇逐步洗脫出來(lái)。
稀堿液包括NaOH溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-10%)、KOH溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-10%)、乙醇鈉溶液或者甲醇鈉溶液中的至少一種,優(yōu)選為乙醇鈉溶液或甲醇鈉溶液。皂化洗脫所用的稀堿液采用多次累積洗脫方式,工藝簡(jiǎn)潔易行,條件容易控制。
當(dāng)洗脫后的水相液(即茄尼醇?jí)A性溶液)中的堿性基團(tuán)被茄尼醇反應(yīng)至鈍化濃度(≤1%)時(shí),該水相液即為茄尼醇?jí)A性提取液,此時(shí)需更換稀堿液作為下一次皂化洗脫所用的洗脫液,整個(gè)工藝消耗的是廉價(jià)的稀堿液。
S4蒸發(fā)、中和:對(duì)茄尼醇?jí)A性提取液進(jìn)行蒸發(fā)、加酸中和,即得茄尼醇粗品。茄尼醇?jí)A性提取液蒸發(fā)濃縮的過(guò)程中,皂化后的茄尼醇還原成茄尼醇,再加入稀酸,將堿性基團(tuán)中和去除,最后蒸發(fā)得到茄尼醇粗品。
本發(fā)明實(shí)施例采用了催化活化與置換方式,在污泥中添加預(yù)處理劑(即堿基活化和鈣基置換用劑),經(jīng)過(guò)溶劑抽提和皂化洗脫交替進(jìn)行的“正-反循環(huán)萃取”工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要步驟包括:污泥催化活化→干燥粉化→正-反循環(huán)萃取(溶劑抽提、皂化洗脫)→中和等步驟,最后獲得的提取物經(jīng)高效液相色譜(HPLC)測(cè)定,與Sigma-Aldrich茄尼醇基準(zhǔn)物進(jìn)行圖譜對(duì)比,確認(rèn)為茄尼醇。本發(fā)明實(shí)施例獲得茄尼醇粗品含量為12%-18%,計(jì)算茄尼醇純品的提取率為污泥干重的1.5-5%,其中,由第一污泥獲得茄尼醇粗品含量為14%-18%,茄尼醇純品的提取率為第一污泥干重的3-5%;由第一污泥獲得茄尼醇粗品含量為12%-16%,茄尼醇純品的提取率為第二污泥干重的1.5-4%。該方法實(shí)現(xiàn)煙草排水污泥的資源利用,減少環(huán)境污染,提取出的茄尼醇具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種從煙草排水分離固體排放物中提取的茄尼醇粗品,該茄尼醇粗品經(jīng)過(guò)提純,可作為維生素K2、輔酶Q10、抗?jié)兯幬?、抗癌藥物的原料,具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
實(shí)施例1提供一種茄尼醇粗品,該茄尼醇粗品是對(duì)湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司(湖北中煙)煙草薄片生產(chǎn)排水進(jìn)行處理而制得,具體過(guò)程如下:
S101、對(duì)煙草排水分離的污泥進(jìn)行催化活化,得到第一污泥,具體過(guò)程為:
格柵攔渣:采用50目不銹鋼網(wǎng)攔截去除煙草排水中的粗渣和粗纖維雜物,得到保留有絕大部分粉狀固形物的廢水。
混凝富集:在上述廢水中投加廢水質(zhì)量0.7%的Ca-Mg系復(fù)合凝聚劑,攪拌進(jìn)行混凝富集反應(yīng),分相,混凝富集反應(yīng)時(shí)間為5-10分鐘;分相后的混凝水溢流進(jìn)入沉降池。其中,Ca-Mg系復(fù)合凝聚劑是將摩爾比1∶2∶10的CaSO4·2H2O、Mg(OH)2和Ca(OH)2進(jìn)行計(jì)量配料、混合、研磨粉化,過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩,即得。
沉降:使沉降池中的混凝水連續(xù)式動(dòng)態(tài)沉降25分鐘,間歇式靜態(tài)沉降10分鐘,獲得水深比4∶1的上層清澈水和下層密實(shí)污泥,將上層清澈水進(jìn)行后續(xù)處理后,回用或達(dá)標(biāo)排放。
濃縮壓濾:采用通用分離設(shè)備對(duì)下層密實(shí)污泥進(jìn)行連續(xù)式或間歇式濃縮,得到含水率為70%的濕泥,壓濾即得。
S102、將第一污泥于85℃干燥后,采用常用粉碎設(shè)備粉化至200目的泥粉。
S103、對(duì)泥粉交替進(jìn)行溶劑抽提和皂化洗脫的正-反循環(huán)萃取,即得茄尼醇粗品。具體過(guò)程為:
第1次正-反萃?。喝軇┏樘幔喝∧喾?00g投加到抽提釜中,加入市售Exxsol D40脫芳烴溶劑120g,于63℃下攪拌抽提90min;抽提畢,冷卻,將物料移入離心容器中于2000rpm離心10min;離心畢,將下層含油污泥集中,回收溶劑用于下次抽提,獲得上層油相煙膏約105g。
皂化洗脫:在該105g油相煙膏中加入10%NaOH溶液100g作為初始洗脫液,于40-60℃下攪拌洗脫30min;洗脫畢,全部移入分液容器中,靜置分相10min,獲得上層油相溶劑約100g,用于下次抽提,獲得下層水相液(洗脫液)約95g,用于下次循環(huán)洗脫的累積洗脫液,同時(shí)留取少量洗脫液,待測(cè)定其中堿性基團(tuán)的濃度,從而推斷其中茄尼醇的含量之用。
第2次正-反萃?。涸偃∧喾?00g,加入第1次正-反萃取中的油相溶劑并補(bǔ)充溶劑至120g,與第1次正-反萃取相同條件進(jìn)行抽提、冷卻、離心得到油相煙膏。在該油相煙膏中加入第1次正-反萃取后的洗脫液,并補(bǔ)充10%NaOH溶液,與第一次正-反萃取相同條件進(jìn)行洗脫、分液、留樣待測(cè)等操作,回收油相溶劑,并得到洗脫液。
第3-5次正-反萃?。喊瓷鲜鲞^(guò)程循環(huán)進(jìn)行第3-5次正-反萃取,每次補(bǔ)加的抽提用油相溶劑量約40-50g,而每次洗脫所用的洗脫液始終為累積循環(huán)的洗脫液,洗脫液中堿性基團(tuán)的濃度梯次下降,累積的茄尼醇含量則梯次升高,第5次正-反萃取后得到的水相洗脫液完全鈍化,即得到茄尼醇?jí)A性提取液。
S104中和:對(duì)茄尼醇?jí)A性提取液進(jìn)行蒸發(fā)、加酸中和,即得茄尼醇粗品。
采用高效液相色譜(HPLC)法對(duì)實(shí)施例1的茄尼醇粗品的組份測(cè)定,將檢測(cè)到的HPLC譜圖與Sigma-Aldrich茄尼醇基準(zhǔn)物的HPLC譜圖進(jìn)行對(duì)比分析,確認(rèn)茄尼醇粗品里主要成分為茄尼醇。由第一污泥獲得茄尼醇粗品含量為18%,茄尼醇純品的提取率為第一污泥干重的5%。
實(shí)施例2
實(shí)施例2提供一種茄尼醇粗品,該茄尼醇粗品是對(duì)上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司(上海煙草)薄片生產(chǎn)排水進(jìn)行處理而制得,具體過(guò)程如下:
S201、對(duì)煙草排水中的污泥進(jìn)行催化活化,得到第二污泥,具體過(guò)程為:
混凝沉降:取樣測(cè)定初始污泥所含干泥重量,投加堿基化與鈣基化用劑進(jìn)行污泥的預(yù)處理,具體是按所測(cè)的干泥重量,投加干泥重量20%的過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩的Ca(OH)2粉體,或者投加干泥重量15%的過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩的CaO粉體,混合均勻。
壓濾:隔夜進(jìn)行壓濾,即可。
S202、將第一污泥于85℃干燥后,采用常用粉碎設(shè)備粉化至200目的泥粉。
S203、對(duì)泥粉交替進(jìn)行溶劑抽提和皂化洗脫的正-反循環(huán)萃取,即得茄尼醇粗品。具體過(guò)程為:
第1次正-反萃取:溶劑抽提:取泥粉100g投加到抽提釜中,加入市售Exxsol D80脫芳烴溶劑120g,于60℃下攪拌抽提90min;抽提畢,冷卻,將物料移入離心容器中于2000rpm離心10min;離心畢,將下層含油污泥集中,回收溶劑用于下次抽提,獲得上層油相煙膏約105g。
皂化洗脫:在該105g油相煙膏中加入10%KOH溶液100g作為洗脫液,于50℃下攪拌洗脫30min;洗脫畢,全部移入分液容器中,靜置分相10min,獲得上層油相溶劑約100g用于下次抽提,獲得下層水相洗脫液約95g,用于下次累積循環(huán)洗脫,同時(shí)留取少量洗脫液,待測(cè)定其中堿性基團(tuán)的濃度,從而推斷其中茄尼醇的含量之用。
第2次正-反萃?。涸偃∧喾?00g,加入第1次正-反萃取中的油相溶劑并補(bǔ)充溶劑至120g,與第1次正-反萃取相同條件進(jìn)行抽提、冷卻、離心得到油相煙膏。在該油相煙膏中加入第1次正-反萃取后的洗脫液,并補(bǔ)充10%KOH溶液,與第一次正-反萃取相同條件進(jìn)行洗脫、分液、留樣待測(cè)等操作,回收油相溶劑,并得到洗脫液。
第3-4次正-反萃?。喊瓷鲜鲞^(guò)程循環(huán)進(jìn)行第3-4次正-反萃取,每次補(bǔ)加的抽提用油相溶劑量約40-50g,而每次洗脫所用的洗脫液始終為累積循環(huán)的洗脫液,洗脫液中堿性基團(tuán)的濃度梯次下降,累積的茄尼醇含量則梯次升高,第4次正-反萃取后得到的水相洗脫液完全鈍化,即茄尼醇?jí)A性提取液。
S204中和:對(duì)茄尼醇?jí)A性提取液進(jìn)行蒸發(fā)、加酸中和,即得茄尼醇粗品。
采用高效液相色譜(HPLC)法對(duì)實(shí)施例2的茄尼醇粗品的組份測(cè)定,將檢測(cè)到的HPLC譜圖與Sigma-Aldrich茄尼醇基準(zhǔn)物的HPLC譜圖進(jìn)行對(duì)比分析,確認(rèn)茄尼醇粗品里主要成分為茄尼醇。由第一污泥獲得茄尼醇粗品含量為16%,茄尼醇純品的提取率為第二污泥干重的4%。
實(shí)施例3
實(shí)施例3提供一種茄尼醇粗品,該茄尼醇粗品是對(duì)湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司(湖南中煙)煙草薄片生產(chǎn)排水進(jìn)行處理而制得,該茄尼醇粗品的制備步驟與實(shí)施例1的制備步驟大致相同,不同之處在于:皂化堿洗的方法為:作為初始洗脫液的稀堿液為乙醇鈉溶液,按油相煙浸膏和洗脫液重量比為1∶0.5進(jìn)行配料,將油相煙浸膏和稀堿液投加到洗脫釜中,于60℃下攪拌洗脫60min,洗脫完畢后進(jìn)行液-液分離,得到油相液和水相液。最后由第一污泥獲得茄尼醇粗品含量為17%,茄尼醇純品的提取率為第一污泥干重的4%。
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例的煙草生產(chǎn)排水分離固體排放物提取茄尼醇的方法實(shí)現(xiàn)煙草排水、污泥的資源利用,對(duì)城市固體排放物的再利用意義重大,通過(guò)變廢為寶,有望帶來(lái)較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值,且提取出的茄尼醇粗品具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本發(fā)明實(shí)施例從煙草排水分離固體排放物中提取的茄尼醇粗品經(jīng)過(guò)提純,可作為維生素K2、輔酶Q10、抗?jié)兯幬?、抗癌藥物的原料,具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。