本發(fā)明涉及煙堿提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的裝置和方法。

背景技術(shù)：

天然煙堿，又名尼古丁，是重要的醫(yī)藥、天然農(nóng)藥、香料、化工原料，可用于生產(chǎn)安全有效的戒煙產(chǎn)品、電子煙以及低毒無(wú)殘留農(nóng)藥。純度99.9％以上的煙堿需求量大，國(guó)內(nèi)外售價(jià)均在100萬(wàn)元/噸以上。目前，主要從煙草或制煙廢棄的煙筋、煙葉中提取煙堿。

現(xiàn)有的煙堿提取方法如水蒸氣蒸餾法、硫酸反萃取法、超臨界流體萃取法及離子交換法等側(cè)重于煙堿的提取率，并且多采用簡(jiǎn)單蒸餾方法對(duì)粗煙堿進(jìn)行精制。一方面煙堿揮發(fā)性很強(qiáng)，簡(jiǎn)單蒸餾過程煙堿收率低；另一方面蒸餾方式得到的產(chǎn)品純度不高，通常含有萘類雜質(zhì)，并不能很好的滿足醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域?qū)焿A純度的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的煙堿收率低且純度不高的缺點(diǎn)，而提出的一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的裝置和方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

設(shè)計(jì)一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的裝置，包括底板，所述底板上固定有支撐架，所述支撐架上安裝有蒸餾罐體，所述蒸餾罐體外側(cè)包裹有加熱套，所述蒸餾罐體頂端通過固定套連接有電機(jī)，所述電機(jī)輸出軸連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸貫穿蒸餾罐體頂端并延伸至其內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)軸上端連接有分布器，兩側(cè)連接有刮膜器，所述蒸餾罐體內(nèi)部中間位置設(shè)置有冷凝循環(huán)管路，所述冷凝循環(huán)管路下端貫穿蒸餾罐體，并連接有冷凝器，所述冷凝器通過安裝板固定在支撐架一側(cè)，所述蒸餾罐體上端一側(cè)設(shè)有進(jìn)料口，所述進(jìn)料口一側(cè)安裝有進(jìn)料泵，且所述進(jìn)料泵通過連接管與進(jìn)料口連接，下端一側(cè)設(shè)有重組分出口，底端設(shè)有輕組分出口，所述輕組分出口通過連接管連通有收集罐，所述收集罐固定在底板上，所述蒸餾罐體下端一側(cè)還設(shè)有真空接口，所述真空接口連接有真空泵，所述真空泵固定在通過安裝板固定在支撐架一側(cè)。

優(yōu)選的，所述真空泵具體為d16b真空泵。

優(yōu)選的，所述刮膜器具體為聚四氟乙烯板式刮膜器。

本發(fā)明還提供了一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的方法，包括如下步驟：

s1、將粗煙堿有機(jī)溶液由進(jìn)料泵14泵送至進(jìn)料口15，進(jìn)而進(jìn)入蒸餾罐體2中進(jìn)行短程蒸餾分離過程，其中短程蒸餾器的進(jìn)料溫度為62℃-65℃，并利用加熱套3將蒸餾罐體2內(nèi)加熱至63℃-68℃，利用真空泵5對(duì)蒸餾罐體2進(jìn)行抽真空操作，并將壓力控制在12pa-15pa；

s2、最終所得輕組分精制煙堿產(chǎn)品由輕組分出口7排入收集罐6進(jìn)行保存。

優(yōu)選的，為了提高精制煙堿產(chǎn)品的提取率，將蒸餾罐體2內(nèi)輕組分與重組分的比例控制為2/3，同時(shí)將刮膜器18轉(zhuǎn)速控制在180-200r/min。

優(yōu)選的，s1中粗煙堿有機(jī)溶液制備方法包括如下步驟：

s3、將制煙下腳料粉碎至粒度2-3mm備用，將濃硫酸稀釋成13％-17％h2so4溶液備用；

s4、向s1中所得粉末狀制煙下腳料中加入石油醚萃取液進(jìn)行萃取，其中石油醚與下腳料的混合比為10ml/1g-12ml/1g,萃取時(shí)間為1-3h,萃取溫度為40℃-50℃；

s5、向s2中所得萃取液中加入s1中所得13％-17％h2so4溶液進(jìn)行酸化，酸化結(jié)束后將所得混合液進(jìn)行減壓過濾，得到含煙堿有機(jī)物的濾液；

s6、向s2中所得萃取液中加入s1中所得13％-17％h2so4溶液進(jìn)行酸化，酸化結(jié)束后將所得混合液進(jìn)行抽濾，得到含煙堿有機(jī)物的濾液；

s7、將s4中所得含煙堿有機(jī)物的濾液進(jìn)行減壓蒸餾濃縮，最終得到，按質(zhì)量比煙堿含量為15％—20％的粗煙堿有機(jī)溶液。

本發(fā)明提出的一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的裝置和方法，有益效果在于：本發(fā)明應(yīng)用新型短程分子蒸餾器技術(shù)，并結(jié)合傳統(tǒng)的粗煙堿有機(jī)溶液制備方法，通過控制短程蒸餾過程中的溫度、真空度、組分比例以及刮膜器轉(zhuǎn)速，能夠有效降低最終煙堿產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量，并且能夠防止煙堿在蒸餾過程中發(fā)生氧化變質(zhì)的問題，使得最終產(chǎn)品能滿足醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域?qū)焿A純度的要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提出的一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的裝置的蒸餾罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：電機(jī)1、蒸餾罐體2、加熱套3、真空接口4、真空泵5、收集罐6、輕組分出口7、冷凝循環(huán)管路8、底板9、安裝板10、冷凝器11、重組分出口12、支撐架13、進(jìn)料泵14、進(jìn)料口15、固定套16、轉(zhuǎn)軸17、刮膜器18、分布器19。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，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，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

參照?qǐng)D1-2，一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的裝置和方法，包括底板9，底板9上固定有支撐架13，支撐架13上安裝有蒸餾罐體2，蒸餾罐體2外側(cè)包裹有加熱套3，蒸餾罐體2頂端通過固定套16連接有電機(jī)1，電機(jī)1輸出軸連接有轉(zhuǎn)軸17，轉(zhuǎn)軸17貫穿蒸餾罐體2頂端并延伸至其內(nèi)部，轉(zhuǎn)軸17上端連接有分布器19，兩側(cè)連接有刮膜器18，刮膜器18具體為聚四氟乙烯板式刮膜器，聚四氟乙烯板式刮膜器具有耐腐蝕、耐高溫的作用，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定使用。

蒸餾罐體2內(nèi)部中間位置設(shè)置有冷凝循環(huán)管路8，冷凝循環(huán)管路8下端貫穿蒸餾罐體2，并連接有冷凝器11，冷凝器11通過安裝板10固定在支撐架13一側(cè)，蒸餾罐體2上端一側(cè)設(shè)有進(jìn)料口15，進(jìn)料口15一側(cè)安裝有進(jìn)料泵14，且進(jìn)料泵14通過連接管與進(jìn)料口15連接，下端一側(cè)設(shè)有重組分出口12，底端設(shè)有輕組分出口7，輕組分出口7通過連接管連通有收集罐6，收集罐6固定在底板9上，蒸餾罐體2下端一側(cè)還設(shè)有真空接口4，真空接口4連接有真空泵5，真空泵5固定在通過安裝板10固定在支撐架13一側(cè)，真空泵5具體為d16b真空泵。

粗煙堿有機(jī)溶液由進(jìn)料泵14泵送至進(jìn)料口15，由電機(jī)1帶動(dòng)分布器19和刮膜器18同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，有機(jī)溶液由分布器19甩向蒸餾罐體2內(nèi)壁，形成液膜，然后由刮膜器18不斷刮動(dòng)，以加快蒸發(fā)面液層的更新，輕相蒸氣分子由冷凝循環(huán)管路8冷凝后經(jīng)輕組分出口7排入收集罐6，重組分則由重組分出口12排出。

實(shí)施例1

本發(fā)明還提供了一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的方法，包括如下步驟：

s1、將粗煙堿有機(jī)溶液由進(jìn)料泵14泵送至進(jìn)料口15，進(jìn)而進(jìn)入蒸餾罐體2中進(jìn)行短程蒸餾分離過程，其中短程蒸餾器的進(jìn)料溫度為62℃，并利用加熱套3將蒸餾罐體2內(nèi)加熱至63℃，利用真空泵5對(duì)蒸餾罐體2進(jìn)行抽真空操作，并將壓力控制在12pa；為了提高精制煙堿產(chǎn)品的提取率，將蒸餾罐體2內(nèi)輕組分與重組分的比例控制為2/3，同時(shí)將刮膜器18轉(zhuǎn)速控制在180r/min。

s2、最終所得輕組分精制煙堿產(chǎn)品由輕組分出口7排入收集罐6進(jìn)行保存。

s1中粗煙堿有機(jī)溶液制備方法包括如下步驟：

s3、將制煙下腳料粉碎至粒度2mm備用，將濃硫酸稀釋成13％h2so4溶液備用；

s4、向s1中所得粉末狀制煙下腳料中加入石油醚萃取液進(jìn)行萃取，其中石油醚與下腳料的混合比為12ml/1g,萃取時(shí)間為1h,萃取溫度為40℃；

s5、向s2中所得萃取液中加入s1中所得13％h2so4溶液進(jìn)行酸化，酸化結(jié)束后將所得混合液進(jìn)行減壓過濾，得到含煙堿有機(jī)物的濾液；

s6、向s2中所得萃取液中加入s1中所得13％h2so4溶液進(jìn)行酸化，酸化結(jié)束后將所得混合液進(jìn)行抽濾，得到含煙堿有機(jī)物的濾液；

s7、將s4中所得含煙堿有機(jī)物的濾液進(jìn)行減壓蒸餾濃縮，最終得到，按質(zhì)量比煙堿含量為15％的粗煙堿有機(jī)溶液。

實(shí)施例2

本發(fā)明還提供了一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的方法，包括如下步驟：

s1、將粗煙堿有機(jī)溶液由進(jìn)料泵14泵送至進(jìn)料口15，進(jìn)而進(jìn)入蒸餾罐體2中進(jìn)行短程蒸餾分離過程，其中短程蒸餾器的進(jìn)料溫度為63℃，并利用加熱套3將蒸餾罐體2內(nèi)加熱至65℃，利用真空泵5對(duì)蒸餾罐體2進(jìn)行抽真空操作，并將壓力控制在13pa；為了提高精制煙堿產(chǎn)品的提取率，將蒸餾罐體2內(nèi)輕組分與重組分的比例控制為2/3，同時(shí)將刮膜器18轉(zhuǎn)速控制在190r/min。

s2、最終所得輕組分精制煙堿產(chǎn)品由輕組分出口7排入收集罐6進(jìn)行保存。

s1中粗煙堿有機(jī)溶液制備方法包括如下步驟：

s3、將制煙下腳料粉碎至粒度2.5mm備用，將濃硫酸稀釋成15％h2so4溶液備用；

s4、向s1中所得粉末狀制煙下腳料中加入石油醚萃取液進(jìn)行萃取，其中石油醚與下腳料的混合比為11ml/1g,萃取時(shí)間為2h,萃取溫度為45℃；

s5、向s2中所得萃取液中加入s1中所得15％h2so4溶液進(jìn)行酸化，酸化結(jié)束后將所得混合液進(jìn)行減壓過濾，得到含煙堿有機(jī)物的濾液；

s6、向s2中所得萃取液中加入s1中所得15％h2so4溶液進(jìn)行酸化，酸化結(jié)束后將所得混合液進(jìn)行抽濾，得到含煙堿有機(jī)物的濾液；

s7、將s4中所得含煙堿有機(jī)物的濾液進(jìn)行減壓蒸餾濃縮，最終得到，按質(zhì)量比煙堿含量為17％的粗煙堿有機(jī)溶液。

實(shí)施例3

本發(fā)明還提供了一種利用短程蒸餾器成套設(shè)備提取煙堿的方法，包括如下步驟：

s1、將粗煙堿有機(jī)溶液由進(jìn)料泵14泵送至進(jìn)料口15，進(jìn)而進(jìn)入蒸餾罐體2中進(jìn)行短程蒸餾分離過程，其中短程蒸餾器的進(jìn)料溫度為65℃，并利用加熱套3將蒸餾罐體2內(nèi)加熱至68℃，利用真空泵5對(duì)蒸餾罐體2進(jìn)行抽真空操作，并將壓力控制在15pa；為了提高精制煙堿產(chǎn)品的提取率，將蒸餾罐體2內(nèi)輕組分與重組分的比例控制為2/3，同時(shí)將刮膜器18轉(zhuǎn)速控制在200r/min。

s2、最終所得輕組分精制煙堿產(chǎn)品由輕組分出口7排入收集罐6進(jìn)行保存。

s1中粗煙堿有機(jī)溶液制備方法包括如下步驟：

s3、將制煙下腳料粉碎至粒度3mm備用，將濃硫酸稀釋成17％h2so4溶液備用；

s4、向s1中所得粉末狀制煙下腳料中加入石油醚萃取液進(jìn)行萃取，其中石油醚與下腳料的混合比為12ml/1g,萃取時(shí)間為3h,萃取溫度為50℃；

s5、向s2中所得萃取液中加入s1中所得17％h2so4溶液進(jìn)行酸化，酸化結(jié)束后將所得混合液進(jìn)行減壓過濾，得到含煙堿有機(jī)物的濾液；

s6、向s2中所得萃取液中加入s1中所得17％h2so4溶液進(jìn)行酸化，酸化結(jié)束后將所得混合液進(jìn)行抽濾，得到含煙堿有機(jī)物的濾液；

s7、將s4中所得含煙堿有機(jī)物的濾液進(jìn)行減壓蒸餾濃縮，最終得到，按質(zhì)量比煙堿含量為20％的粗煙堿有機(jī)溶液。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。