中药逆流罐组提取
中药连续提取设备及技术
中药连续提取设备及技术目前国内如同仁堂、杨子江药业等大型的中药厂,在中药有效成分的提取过程中采用的设备主要是中药多功能提取罐,为间隙生产,自动化程度低、劳动强度大、溶剂消耗高。
北京化工大学制药工程研究室经多年精心研究,开发了中药多级连续逆流萃取设备,并将其应用于植物提取物大豆异黄酮的生产,具有自动化程度高、生产能力大、高效低耗等优点,具有广阔的应用前景。
年处理1万吨植物材料的多级连续逆流萃取工业化装置已在山东某公司稳定运行近2年,在节省能耗、溶剂消耗方面取得了很好的经济效益,并减少了环境污染。
表1是多级逆流连续萃取与单批萃取的比较。
表1 多级逆流连续萃取与罐组式萃取的比较项目 多级逆流连续萃取 传统的罐组式萃取*溶剂消耗(kg/吨原料) 小于40 大于400蒸汽消耗(吨/吨原料) 2-3 4-5功能因子提取率(%) 98%以上 90%(二次)生产能力 大 小自动化程度 高 低北京化工大学开发成功的多级连续逆流萃取设备三、功能性大豆浓缩蛋白及功能因子生产技术获北京市科技进步二等奖本项目针对我国大豆行业深加工技术水平、生产效率低等突出问题,开发了专用的多级逆流连续萃取及结晶等技术和装备,大大提高了功能性大豆浓缩蛋白及功能因子生产的技术水平和效益。
其创新性在于:1.基于对大豆深加工过程原理的深入分析,用系统集成和优化的设计思想,基于化学工程的原理,在国内外率先研究、开发了在一条流水线上同时生产大豆浓缩蛋白、异黄酮、皂甙及低聚糖四种产品的成套技术,提高了生产效率,大幅度降低了投资和生产成本;2.系统分析了异黄酮、皂甙及其他功能因子在不同溶剂中的溶解特性,考察了溶剂与水相的互溶度及萃取剂的选择性等重要萃取参数,经过大量研究,开发了混合溶剂结晶技术进行大豆异黄酮及皂甙的生产,异黄酮提取率90%,纯度40-90%(由结晶条件自由控制),本技术在收率、产品纯度及生产成本方面均优于美国ADM公司的树脂法生产技术。
可控式动态罐组逆流机组在中药提取中的应用研究
渣 门的启 闭 由气 缸 通 过 控 制 程 序 完 成 ; 有 清 洗 配 球 , 于清洗 。 便
不 仅 比多 功能 单罐 节约 了大量溶 媒 , 而且 为提 取液 的浓缩 节约 了大 量 的 能源 。机 组 除药 材 加入 需 人 工 操作 外 , 其余 的操 作 和参 数设 定均 由 自动控 制 系 统完成 , 而各 罐提取 液 浓度 的分 析 由近红 外分 析仪 在线完 成 。机组 通 过 自动 换 向 阀实 现 提 取 液 的迁
材的提取液 。提取过 程 以提取 液和被提 取物 之 间的
重制 约 了 中药 产业 的发 展 和 现 代 化 。而 中药 新 型 提 取分 离技 术体 系经 过 多年 的发 展 , 通 过与 实时 并 在线 检测 和 自动 化控 制技 术 的集成 和优 化 , 已逐 步 形成 适合 中药现 代化 发展 的工 程技 术创 新 体 系。
作 为 主 , 能 实 现整 个工 艺 过 程 的集 成 和优 化 , 未 严
1 工 艺 流 程 图 和 提取 罐 组
图 1 示 为 五罐 组 动 态逆 流 提 取 流程 图 , 2 所 图 所示 为提取 罐及 搅 拌 系统 。从 图 1可 知 , 组 始终 机 保 持每一逆 流提 取 阶段 结束 后 : 台提取 罐 的提取 一 液作 为成 品排 出 , 台提取 罐 的药 渣排 出装 入新 鲜 一 药材 , 台提取 罐加入新溶 媒 , 一 另外 两 台提取罐 中分 别 为 已提取 过 4次药 材的提取液 和 已提 取过 1 药 次
式 机组 溶媒 用 量为 药材 : 溶媒 =1 8 相 同的处 理量 :,
动态逆流提取技术:中药
动态逆流提取技术在中药生产中,提取是一个重要的操作单元。
但是,传统的药材提取工艺通常煎煮温度高、时间长、耗能大、有效成分损失较多。
因此,中药提取工艺的现代化已成为中药产业面临的关键问题。
值得关注的是,近年来,江西江中药业、山东绿叶制药等多家制药企业对中药动态逆流提取技术进行了尝试。
实践表明,这一新型提取技术既不改变传统中药提取的原有特点,同时又可保证中药有效组分群基本不变,且具有节能、得膏率高、可实现全自动控制等优点,对于解决中药提取工艺的现代化问题,不失为一个有效的手段。
提取效率明显提高动态提取工艺的特点是在增加药材比表面积的情况下,利用机械手段,采用强制循环方式,以增加固-液相接触。
在动态提取过程中,药材与溶剂之间始终保持相对浓度差,因此可提高药材中的溶质向溶剂的溶出效率。
目前,动态提取方式主要有由上至下强制循环顺流式和由下至上强制循环逆流式。
具体的提取工艺为:将用于提取的药材先处理成约0.5~1.0厘米大小,将其放入预热水中浸润30分钟,随后在95℃~98℃下搅拌提取1小时,再进行离心过滤、压榨、合并滤液、浓缩。
中药动态逆流提取技术可使提取质量明显提高。
如在动态提取中,由于预处理后的药材规格较小,可使提取充分、提取时间缩短(仅为传统提取工艺的44%),从而使生产效率大大提高。
由于整个提取过程保持恒定温度,使物料受热均匀,药液质量得到提高。
并且在动态提取中,药液经过多级分离,从而可获得高品质的提取液,为后续浓缩、醇沉、干燥奠定了良好的基础;药渣经过离心机压榨,药渣内含水量小于15%,从而可比多功能提取罐多得药液15%~20%(多功能罐内药渣含水量约30%~35%),因此能提高收膏率。
中药动态逆流提取技术还有助于改善工作环境、节约能源等。
由于动态提取工艺不用对药材进行煮沸处理,仅能耗就可节约50%以上;其整条生产线的物料采用管道化真空抽料方式,可避免物料在管道黏滞,符合GMP要求;并可有效地利用设备,使设备体积减小;使生产过程更加安全,并增加柔性,使生产线具有更好的操作环境;其适用范围较广,可用于水提取、醇提取、多次提取、芳香油提取等。
可控式动态罐组逆流机组在中药提取中的应用研究
摘
要 : 用可 控式罐 组逆 流机 组对 丹参 、 七 、 杖 、 盏细 辛等 药材 的动 态逆 流提 取进 行 了工 艺优 化 实验 , 出 采 三 虎 灯 得
可控 式动态 罐组逆流 机组 用于 中药材 提取 , 具有 操作 简便 、 省溶剂 、 取效 率高和 能耗 低等特 点 , 一种值 得推 广 的高 节 提 是 效节 能提取 技术 的结论 。 关键 词 : 可控式 ; 组逆流 ; 罐 中药 ; 提取
● 备 用 研 ◆hn e i o n 装 应 与 究 z abYgnyYj ug i y guau n i
图 1 五 罐 组 动 态逆 流 提 取 流 程 图
效 成分在 相等 的时 间间隔 内从药 材 中迁移 到提取 液 中并不相 等 , 为 了方 便都用 相 同黑点表示 。 圈代 但 圆 表 药材 , 框代表 溶剂 。 方 从药材 中提取 出来 的总有效 成 分被分 为5 部分 , 即用5 黑点表示 。 个 每一个 提取 阶
通 机 的工程 技术 创新 体系 ,并 在现 代 中药 的发 展 中发挥 罐及搅 拌 系统 。 过 本流程 , 组始 终保持 每一 逆流 出关键 作用 。 提取 阶段 结束后 ,一 台提 取罐 的提 取 液作 为成 品排
一 一 动态 罐组 式逆 流提 取 技术 机组 目前 国际市 场上 出 , 台提 取罐 的药渣 排 出装入 新鲜 药 材 , 台提 取 的 同类 产 品只 有 德 国易 恩 (&e 公 司 生 产 , 是 在 罐 加入 新溶 媒 ,提 取 过程保 持 为提 取液 和被 提取 物 e ) 但
实现 动态 提取 , 并使提 取液 取分 离技 术不仅 工 艺粗放 ,装 备 水平 和 自动 化程度 下 向上对 提取 罐 的搅拌 ,
中药逆流提取工艺
中药逆流提取工艺是一种常用的中药提取方法,其主要步骤包括以下几个方面:
1. 原料准备:选择合适的中药材,并进行清洗、破碎等预处理工作。
2. 溶剂选择:根据中药的性质和所需提取的成分,选择合适的溶剂,如水、乙醇、醚类等。
3. 提取过程:将处理好的中药材与溶剂混合,进行提取。
常见的提取方法有浸泡法、煮沸法、超声波提取等。
4. 过滤和浓缩:将提取液进行过滤,去除固体杂质。
然后将过滤后的提取液进行浓缩,通常采用蒸发、浓缩等方法。
5. 结晶和分离:根据中药提取液的性质,可以进行结晶、沉淀等操作,将目标成分分离出来。
6. 干燥和粉碎:将分离出的目标成分进行干燥,使其达到合适的含水率。
然后进行粉碎,得到所需的中药提取物。
中药逆流提取工艺具有提取效率高、操作简单、成本低等优点,广泛应用于中药制药工业中。
不同的中药材和提取目标成分,可能需要采
用不同的提取工艺和操作条件,因此具体的工艺参数需要根据实际情况进行调整和优化。
三罐组动态逆流提取当归中阿魏酸的工艺研究
三罐组动态逆流提取当归中阿魏酸的工艺研究宋晓春;刘晓霞;魏舒畅;林方圆;王继龙【摘要】Objective To optimize technology of three can group dynamic countercurrent extraction process of ferulic acid from Angelicae Sinensis Radix.Methods The content of ferulic acid was determined by HPLC. With content of ferulic acid as index, comprehensive test was used to investigate effect of extraction solvent and extraction time on extraction efficiency.Results The optimum process parameters were asfollows:extraction solvent with 10 times of water;20 minutes for each extraction time.Conclusion The process which uses method of three can group of dynamic countercurrent extraction of ferulic acid from Angelicae Sinensis Radix is reliable, highly efficient and energy saving.%目的采用三罐组动态逆流的方法对当归中阿魏酸的提取工艺进行优化.方法采用高效液相色谱法测定当归中阿魏酸含量,以阿魏酸为指标成分,采用全面试验考察提取时间和加水倍量对提取效率的影响.结果当归水溶性成分阿魏酸的优化提取工艺为:加10倍量水,单次提取时间为20 min.结论三罐组动态逆流的方法提取当归中阿魏酸的工艺可靠,提取效率高,节省能源.【期刊名称】《中国中医药信息杂志》【年(卷),期】2015(022)008【总页数】3页(P96-98)【关键词】当归;三罐组动态逆流;阿魏酸【作者】宋晓春;刘晓霞;魏舒畅;林方圆;王继龙【作者单位】甘肃中医药大学,甘肃兰州 730000;甘肃中医药大学,甘肃兰州730000;甘肃中医药大学,甘肃兰州 730000;甘肃中医药大学,甘肃兰州 730000;甘肃中医药大学,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】R283.5当归为甘肃省道地药材,主产于岷县,为伞形科植物当归Angelica sinensis (Oliv.) Diels的干燥根,其性温,味甘、辛,归肝、心、脾经,具有补血活血、调经止痛、润肠通便的功能,用于血虚萎黄、眩晕心悸、月经不调等病症[1-2]。
罐组式动态逆流提取的原理
罐组式动态逆流提取的原理罐组式动态逆流提取是一种常见的物质分离方法,它利用了物质在不同溶剂中的溶解度差异,通过连续循环的方式将目标物质从原始溶液中提取出来。
下面将详细介绍该方法的原理。
罐组式动态逆流提取是以液液均质传质方式进行的,它是在由多个逆流提取单元组成的罐组中进行。
每个逆流提取单元包括一个提取罐和一个萃取罐,二者通过一个计量泵和一段输送管道连接。
在进行罐组式动态逆流提取时,首先将原始溶液和萃取剂分别加入提取罐和萃取罐中,然后以一定速率通过计量泵和管道将两者进行连续循环。
这样就形成了液液传质的逆流过程。
在物质传质的过程中,溶质从原始溶液中通过界面传递到萃取剂中,进而实现提取的目的。
这主要是因为物质在两种溶剂中的溶解度不同,原始溶液中的溶质可以更好地溶解于萃取剂中。
在提取罐中,物质从原始溶液中溶解到萃取剂中。
这是因为在提取罐中,原始溶液和萃取剂在界面附近发生接触,物质分子会向着溶度的较大方向进行扩散,从而从原始溶液中转移到萃取剂中。
这个过程被称为物质的反向挤压。
在萃取罐中,物质从萃取剂中再次分配到原始溶液中,这个过程被称为物质的正向挤压。
这是因为在萃取罐中,原始溶液和萃取剂再次发生接触,物质分子会向着溶度的较小方向进行扩散,从而从萃取剂中转移到原始溶液中。
通过这两个步骤的交替进行,物质可以在原始溶液和萃取剂之间进行连续传递,逐渐从原始溶液中提取出来。
这就是罐组式动态逆流提取的基本原理。
在实际操作中,为了增加物质传质的速率和效果,可以通过增大界面积、加强搅拌、调整溶液浓度和温度等方式进行优化。
同时,还可以采用连续逆流提取的方式,将多个逆流提取单元串联起来,进一步增强提取效果。
总结起来,罐组式动态逆流提取是一种利用溶质在两种溶剂中溶解度差异的物质分离方法。
通过逆流传质的方式,原始溶液中的目标物质可以被提取到萃取剂中。
通过连续循环和优化操作条件,可以实现高效的物质提取。
中药逆流提取工艺 -回复
中药逆流提取工艺-回复中括号内的主题要求是关于中药逆流提取工艺的文章。
下面将一步一步回答该主题,并撰写一篇1500-2000字的文章。
中药逆流提取工艺是一种用于提取中草药有效成分的技术,它能够提高中草药的提取效率和纯度。
本文将介绍中药逆流提取工艺的步骤、原理和应用,并讨论其优缺点。
中药逆流提取工艺的步骤分为以下几个阶段:首先,选择合适的中草药材料。
中草药的品种和质量对提取效果至关重要,因此在逆流提取前需对材料进行鉴别和筛选。
一般来说,植物种子、根、茎等含有较高有效成分的部位较适合进行逆流提取。
其次,准备逆流提取设备。
逆流提取常使用的设备有蒸馏器、萃取罐和回流冷凝器等。
这些设备能够提供适宜的温度和压力环境,以促进有效成分的释放和分离。
接下来,进行逆流提取。
逆流提取的原理是通过不断循环将溶剂反复与材料接触,加速有效成分的转移和分离。
一般情况下,溶剂先从上部依次经过材料层、插板层和回流冷凝器,在蒸馏器的作用下形成溶剂蒸汽,然后与材料中的有效成分发生反应,并在回流冷凝器中冷凝成液体。
最后,对提取液进行浓缩和分离。
逆流提取后的提取液往往需要进行浓缩和分离,以得到纯度更高的有效成分。
浓缩一般通过蒸发或冷冻干燥等方法进行,而分离则可以使用色谱、析出和结晶等技术。
中药逆流提取工艺的原理是通过溶剂在高温高压环境下与中药材料接触,使溶剂中的有效成分通过渗透、扩散和转移等过程进入材料中,进而实现有效成分的提取。
逆流提取工艺具有以下几个优点:首先,提取效率高。
逆流提取能够充分利用溶剂的物理性质和中药材料的化学性质,加速有效成分的转移和分离,从而提高提取效率。
其次,操作简便。
相比其他提取方法,逆流提取工艺操作相对简单,减少了操作人员和设备的复杂性,提高了工作效率。
再次,对中草药材料的损伤较小。
逆流提取过程中不需要较高的温度和长时间的加热持续作用,减少了中草药材料中活性成分的破坏,保持了其较好的活性。
然而,中药逆流提取工艺也存在一些不足之处。
中药回流冷浸法提取的过程
中药回流冷浸法提取的过程嘿,朋友们!今天咱就来讲讲中药回流冷浸法提取的那些事儿。
你想想啊,中药就像是大自然给我们的宝藏,而回流冷浸法呢,就是打开这个宝藏的一把特别钥匙。
咱先得准备好各种工具和材料呀,这就好比战士上战场得有趁手的兵器。
那大大的提取罐,就像一个神奇的魔法罐子,等着我们把宝贝放进去呢。
还有那溶剂,就像是给宝藏洗澡的水,要选对才行哦。
然后呢,把中药饮片放进去,就像给魔法罐子装满了神奇的宝贝。
这时候,溶剂就来发挥作用啦,它会慢慢地渗透到中药里面,把那些有用的成分都给“泡”出来。
这过程就好像是在轻轻地抚摸中药,让它们心甘情愿地把好东西交出来。
接下来呀,就是耐心等待啦。
可别小瞧这等待的过程,就跟孵小鸡似的,得给它足够的时间才能有惊喜呀。
在这期间,你可以想象那些成分在溶剂里欢快地游来游去,慢慢汇聚在一起。
等时间差不多了,就可以把提取液给弄出来啦。
这就像是从魔法罐子里倒出珍贵的药水一样。
这时候你可得小心点,别浪费了这好不容易得来的好东西呀。
哎呀,你说这回流冷浸法是不是很有意思呀?就像是在和中药进行一场奇妙的互动。
你要细心地照顾它,它才会给你最好的回报。
咱再想想,这中药提取就像是一场冒险,每一步都充满了未知和惊喜。
有时候可能会遇到一些小问题,但别怕呀,咱有办法解决。
就像走路会遇到小石子,踢开它不就好啦。
而且啊,这提取出来的东西用处可大了呢。
可以做成各种药剂,去帮助那些需要的人。
这多有成就感呀!你说咱老祖宗留下来的这方法,是不是特别厉害?总之呢,中药回流冷浸法提取是个很神奇的过程,需要我们用心去对待。
只要我们认真去做,就一定能从中药里得到我们想要的宝贝。
大家都去试试吧,感受一下这其中的乐趣和奥秘!。
一种中药材动态逆流提取装置及其提取方法[发明专利]
专利名称:一种中药材动态逆流提取装置及其提取方法专利类型:发明专利
发明人:季成旭
申请号:CN202111537317.5
申请日:20211216
公开号:CN114159831A
公开日:
20220311
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种中药材动态逆流提取装置,包括自上而下连接的多级提取罐,每级提取罐包括筒体、物料罐、进料口、进液口、出料口和出液口;进料口和进液口位于物料罐的上开口处,出液口位于筒体的下方,出料口设置有挡板,物料罐罐体为滤板结构;上一级提取罐中的出料口与下一级提取罐中的进料口通过自动出渣连接筒连接;上一级提取罐的进液口与下一级提取罐中的出液口通过外循环管道连接,构成外部循环系统。
中药材自上而下连续进料,药材中有效成分不断降低,提取溶剂自下而上进行多级提取,提取液中有效成分含量不断提高,溶剂的利用效率高,且可以连续进料,自动排渣,有利于工业化推广。
申请人:山东省医药工业设计院有限公司
地址:250014 山东省济南市历下区新泺大街988号
国籍:CN
代理机构:济南泉城专利商标事务所
代理人:李桂存
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逆流提取黄芪地上部分浸提酒加工工艺研究
逆流提取黄芪地上部分浸提酒加工工艺研究黄芪(Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge.)是一种常见的中药材,具有养血活血、调节免疫功能等多种药理作用。
逆流提取是一种常用的药材提取方法,可有效提高药材中有效成分的提取率。
本文将对黄芪地上部分逆流提取酒加工工艺进行研究,并详细介绍其操作步骤和影响因素。
首先,进行黄芪地上部分的逆流提取酒加工工艺时,需要准备好所需的材料和设备。
所需材料包括酒精、纯水和黄芪地上部分,设备包括提取罐、逆流提取装置和冷凝器等。
操作步骤如下:1.将黄芪地上部分洗净,切成较小的碎片。
2.取适量的黄芪地上部分放入提取罐中。
3.加入适量的酒精和纯水,使黄芪地上部分完全浸没。
4.装上逆流提取装置和冷凝器。
5.加热提取罐中的混合溶液,使其开始沸腾。
6.在提取过程中,控制溶液沸腾的程度和时间,一般提取时间为2-3小时。
7.提取结束后,将提取罐中的混合溶液进行过滤,获得提取液。
8.对提取液进行浓缩、减压、冷冻干燥等处理,得到黄芪提取物。
影响逆流提取黄芪地上部分的因素包括提取溶剂的选择和比例、提取温度、提取时间、药材粒度和料液比等。
提取溶剂的选择应具有较好的溶剂力和挥发性,且与黄芪中的有效成分具有良好的亲和力。
常用的提取溶剂有酒精、水、醋酸乙酯等。
在提取过程中,温度的选择应尽量接近黄芪中有效成分的沸点,但也要考虑其他因素的影响,一般在60-80℃范围内较为适宜。
提取时间一般为2-3小时,可以根据具体情况进行调整。
药材粒度对提取效果也有一定影响,一般选择较为细碎的药材颗粒可以增加提取效果。
料液比也是一个重要参数,一般情况下,料液比在1:10-1:20较为适宜。
总之,逆流提取黄芪地上部分是一种有效的提取方法,可以提高黄芪中有效成分的提取率。
在进行工艺研究时,需要考虑提取溶剂的选择和比例、提取温度、提取时间、药材粒度和料液比等因素的影响。
通过合理调整这些参数,可以得到高质量的黄芪提取物。
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新型工业有机废气处理回收装置
傅太平蔡志煌黄平陈殿忠
(泉州市天龙环境工程有限公司)【发至bjb@】
摘要:文章介绍了一种新型的活性炭吸附工艺及装置。
论述了该工艺确立的理论根据,并提出了与之相适应的装置在设计中所需要考虑的几个问题。
该套装置对有机污染物的去除率可达到95%以上,回收的有机溶剂的纯度达到99.5%以上,可直接用于生产。
实现了清洁生产和废物资源化的要求,收到了较好的社会效益和经济效益。
主题词:溶剂回收装置;免干燥冷却;设计原则;废物资源化;
New Recycling Treatment Plant for Industrial Organic Waste Gas Fu Taiping Cai Zhihuang Huang ping Chen Dianzhong (Quanzhou Tianlong Environmental EngineeringCo.,com Ltd) Abstract: This thesis introduces a new technology and equipment for activated carbon absorption. It elaborates on the theoretic basis for this technology, as well as pointing out some problems needing to be considered in the designing of the equipment for this technology. The removal rate of organic pollutants with this set of equipment is able to reach above 95%. And the purity of recycled organic solvent can reach above 99.5%. It can be used in production directly to realize clean production as well as waste resourcelization, so as to achieve favorable social and economic benefits.
Key Words:solvent recycling equipment; cooling without drying;design principal;waste resourcelization
1.前言
在染料、医药、涂料、塑料、感光材料、合成橡胶、化学纤维以及许多石油化工产品和焦化产品的生产使用过程中,都会产生大量的有机废气。
其浓度大多在1000~3000mg/m3左右,这些有机废气的直接排空,不仅对环境造成严重污染,
危害人体健康和生态环境,而且造成大量宝贵资源的浪费。
目前我国对工业有机废气的净化处理技术主要是采用吸附法,吸附材料主要是活性炭。
但这些装置存在的共同问题是设备相对复杂、故障率较高、占地面积较大;一次性投资较大,不适用于中小企业,不利于市场推广。
同时由于设计上的原因,油水分离不够彻底,容易造成二次污染。
针对上述问题,我们开发了一套《活性炭有机废气高效吸附回收装置》,有机溶剂的去除率可以达到95%以上;回收的有机溶剂可直接用于生产,实现了废物资源化;根据废气的浓度和流量的不同,溶剂的回收成本一般在1200~1500元/吨;投资回收期在一年左右;装置的设计寿命为十年。
专家对该产品的鉴定结论是:“产品具有创新性,……达到同类产品的国内领先水平。
”
2.回收装置简介
2.1装置的组成
溶剂进行回收,冷凝水排放,冷却水循环使用。
系统运行中的所有动作均由PLC 系统自动完成,系统启动后的运行无须由人值守。
2.2工艺流程的确定
由于传统工艺在脱附后须对吸附剂进行热风干燥、冷却,因而使装置复杂、一次性投资增加,同时还因系统的频繁切换而引起系统运行不够稳定,故障率增多,运行成本增大。
如果能够适当的延长吸附罐的吸附时间,就可以去掉吸附剂冷却、干燥的单元操作,直接通入已经冷却的含有有机溶剂的废气,边冷却和低温干燥边吸附。
在开始阶段,虽然高温脱附时使吸附罐的温度较高,但在低温废气吸附过程中,开始时所形成的饱和区温度将逐步下降,饱和区的平衡被破坏而重又获取吸附能力,转变为交换区,形成二次吸附波。
在不降低活性炭吸附性能的前提下,既简化了单元操作又确保了装置的工作效率,同时也大大降低了一次性投资和运行成本。
2.3吸附材料的选取
我们在多次试验的基础上对活性炭和活性炭纤维两种材料为吸附介质进行了对比分析发现:①在等温固定床吸附器中,无论是活性碳纤维还是颗粒活性炭,在大风量情况下使用时,其透过曲线的斜率都较小,传质区的床层高度偏高。
而传质区中通常有50%左右的吸附剂尚未吸附。
②由于脱附条件的限制(因一般环保企业不具备压力容器设计、制造资质,脱附时的蒸汽压力小于0.1Mpa,脱附温度较低)及在物理吸附过程中伴有化学吸附发生,而化学吸附又是不可逆的,因此吸附剂的初始浓度偏高。
③吸附剂使用周期超过一周后,其透过曲线的斜率就开始逐渐减小,吸附性能逐渐变坏。
因而吸附剂一般达到理论饱和吸附量的35%左右时即出现穿透现象,需对吸附剂进行脱附再生了。
由于碳纤维堆比重比活性炭小,在相同容积的情况下,活性炭纤维的装载量远远少于颗粒活性炭,因而以活性炭纤维为吸附剂时,吸附时间远小于颗粒活性炭。
为满足前述工艺流程的需要,选用颗粒活性炭做吸附剂是必要的。
3.部件设计时应注意的几个问题
3.1吸附罐
3.1.1污染物为腐蚀性气体时,应选用抗腐蚀材料制造或按HGJ 229进行防腐
蚀处理和验收(当然包括所有与溶剂接触的其他设备及管路等)。
因普通的耐酸不锈钢对氯离子敏感,易产生严重的晶间腐蚀现象,故当溶剂中含有氯离子时,与之接触的材料应选用00Cr17Ni14Mo2(即SUS316L)。
3.1.2吸附床中气体流速的控制。
流速过大时,不仅增加了压力损失,还造成有机溶剂分子与吸附剂接触时间过短,不利于气体吸附。
通常可将流速控制在0.2m/s左右。
因此吸附罐要有足够的通过断面和停留时间,它们都是吸附罐尺寸的函数。
椐此可确定每组吸附罐的数量(每组的罐体应并联);
3.1.3结构设计应确保所有的过气断面都产生良好的、均匀的气流分布,避免死角,以期增大传质速率,提高吸附效果;
3.1.4注意进出气采样口的设置应符合相关的规定,减少采样误差;
3.1.5 由于吸附过程是一个放热过程,吸附热将使废气和碳床的温度升高,使吸附率下降,且热量的积累也将带来安全隐患。
因此应设置能有效的控制和调节吸附操作温度的机构。
吸附罐的表面温度一般应控制在不高于60℃;
3.2油水分离器
分离出
可直
保证
时对油水分离界面的扰动;
3.2.3油水分界面的位置应可以调整,使之与分离室的倾斜挡板的高度相匹配;并应能够保持油液在不同流量时的流速稳定;
3.2.4当分离结束时,应确保分离室中残留溶剂的全部排出;
3.2.5油水分离槽应便于清洗;
3.2.6油水分离槽应设置安全防护装置;
3.3空气冷却器和冷凝器的选用
空气冷却器和冷凝器的选用主要考虑冷却面积和制作材料。
空气冷却器进口温度通过实测获取,出口温度一般控制在40℃左右;冷凝器的进口温度按脱附水蒸汽的温度计算,出口温度一般控制在35~40℃左右。
椐此可以确定所需的冷却面积。
若废气经冷却后出现少量有机溶剂冷凝时,应设置引流回收装置。
4.装置的运行情况和效益分析
4.1装置的运行情况
我们会同装置所在地的环境监测部门对装置的运行情况进行现场监测,结果如下:
4.2经济效益
该套装置每日可回收甲苯900kg左右,按目前甲苯的市场价,扣除装置的运行费用,1年时间即可收回全部投资。
4.3社会效益
4.3.1大大减轻有机废气污染物对周围大气环境的影响,有效地改善了大气环境质量。
4.3.2改善投资环境,吸引国内外投资。
自然环境是投资环境的一部分,良好的自然环境是建立完善投资环境所必须的,它有利于整体投资环境的改善。
4.3.2由于废气中有机溶剂的回收,可为国家节省资源,为企业降低环保设施运行费用。
符合清洁生产的要求。
参考文献
1.《三废处理工程技术手册》(废气卷)刘天齐主编化学工业出版社 1999 2.《工业废气净化与利用》童志权主编化学工业出版社 2001
3.《大气污染控制工程》郝吉明、马广大等编著高等教育出版社 1989 4.《化学工程手册》时钧、余国棕等编著化学工业出版社 1996。