从金银花中提出绿原酸

从金银花中提取绿原酸的前处理及提取过程中的“三废”问题
制药工程专业
2011年10月
目录
一.金银花简介 (1)
二.绿原酸的理化性质 (2)
三.金银花中提取绿原酸的前处理 (2)
四.绿原酸提取工艺 (2)
（一）绿原酸的水浸出方法 (2)
（二）浸出液的减压浓缩 (3)
（三）调PH离心分离水不溶物 (3)
（四）以异戊醇萃取 (3)
（五）绿原酸的精制 (4)
五.废水来源总结 (4)
六.废水的处理 (4)
（一）分析 (4)
（二）酸水的处理方法 (4)
七.废固成分分析及处理方法 (5)
八.废气来源及处理 (6)
（一）废气来源 (6)
（二）废气处理方法 (6)
九.锅炉废气治理工程工艺流程图 (6)
一、金银花简介
金银花为忍冬科忍冬属半常绿缠绕藤本植物，是临床常用的中药材之一。

绿原酸是其中主要有效成分，具有显著的清热解毒、抗菌消炎作用，同时还具有增香和护色功能，可用于食品和果品的保鲜防腐。

另外绿原酸还是一种新型高效的酚型天然抗氧化剂，在某些食品中可取代目前常用的人工合成抗氧化剂，为其在食品及其它领域的应用开辟了广阔前景。

盛产期的金银花
金银花的干花丝
二、绿原酸的理化性质
绿原酸半水合物为白色或微黄色针状结晶，在110℃时变为无水物，与稀盐酸共热产生咖啡酸，熔点208℃，比旋光度[α]D=35 2°(C=28)。

绿原酸在25℃时水中溶解度约为4%，易溶于乙醇、丙酮、甲醇等极性溶剂，微溶于乙酸乙酯，难溶于三氯甲烷、乙醚、苯等亲脂性有机溶剂。

绿原酸是由咖啡酸与奎尼酸形成的酯，其分子结构中有酯键、不饱和双键及多元酚三个不稳定部分。

在从植物提取过程中，往往通过水解和分子内酯基迁移而发生异构化。

由于绿原酸的特殊结构，决定了其可以利用乙醇、丙酮、甲醇等极性溶剂从植物中提取出来，但是由于绿原酸本身的不稳定性，提取时不能高温、强光及长时间加热。

绿原酸的供试液放置于棕色瓶、冰箱（2℃）保存时最为稳定。

三、金银花中提取绿原酸的前处理
金银花→清洗(废水来源1)→风干→干金银花→ 研成粗粉
四、绿原酸提取工艺
（一）绿原酸的水浸出方法
取风干的金银花粉碎成粗粉。

将此粗粉装入逆流浸出罐组的每一个浸出罐中，以水为浸出溶剂，先将80℃水输入第一个浸出罐，在80 ℃进行浸出1小时后，从第一个浸出罐放出的浸出液输入到第二个浸出罐中，在第二个罐中输入浸出液后，在相同的条件下进行浸出，再将第二罐浸出液输入到第三个浸出罐中，按同样条件和方法，依次由第一罐经第2、3、4、5、6、7、8、9罐到第10罐，由第10罐流出的浸出液经过滤输入到下一工序进行处理。

向第一浸出罐不断补充浸出用水进行浸出，待第一个浸出罐中的浸出液转为近无色为止。

从第一罐中放出全部浸出液，然后排除第一罐的药渣，装入新料，并将此罐改为第10罐，原第二罐的编号改为第一罐，其他各罐编号以此类推。

原第二罐改为第一浸出罐后，按上述相同方法进行逆流浸出。

这样，在第一罐中总是旧料，其他各罐依次越向后浸出次数越少，未被进出的绿原酸含量就越多，第十罐总是新料。

这样就形成了金银花粗粉与浸出用水浸出溶液间逆向流动的状态。

将浸出液所得的金银花浸出溶液输入到下一工序。

（废水来源2清洗反应罐，药渣为废
固来源1）
（二）浸出液的减压浓缩
将金银花的水浸出液经过滤后，输入到减压浓缩罐中，减压蒸发浓缩到相对密度为1.15-1.20为止，得水浸出浓缩液（废水来源3清洗浓缩罐）。

（三）调PH离心分离水不溶物
将水浸出的浓缩输入到反应罐中，在不断搅拌下加浓盐酸调PH以下。

然后将此酸性水溶液输入到离心机中，离心过滤，并以小量水洗不溶性过滤物，合并滤液和水洗液得到酸性水溶液（废水来源4清洗反应罐，酸性不容物废固来源2）。

（四）以异戊醇萃取
将酸性水溶液输入到逆流萃取器中，以异戊醇为萃取溶剂进行逆流萃取。

将萃取液输入到减压蒸发罐中蒸发到干浸膏状，得到可作制剂粗绿原酸（废水来源5清洗设备及萃取过程的酸性水母液，此过程的异戊醇回收）。

（五）绿原酸的精制
取粗提取物溶于1-3倍水中，用浓盐酸调节PH 2 ，以乙酸乙酯萃取数次，乙酸乙酯萃取液用适当的活性炭进行脱色，过滤，滤液浓缩后分次加入氯仿，滤取析出的淡黄色固体物，减压干燥得精品（废水来源6萃取过程酸性母液，乙酸乙酯和氯仿回收，活性炭废固来源3）。

五、废水来源总结
（一）前处理中清洗金银花产生的废水（废水1），污染程度低，主要是金银花上的灰尘。

（二）提取过程清洗设备产生的废水（废水2、3、4及5中的清洗设备水）。

（三）异戊醇萃取过程得到水母液和绿原酸精制过程得到的水母液（废水5中的酸水、废水6），均为盐酸酸性水母液，合并处理。

（四）异戊醇、乙酸乙酯和氯仿有机溶剂回收利用。

六、废水的处理
（一）分析
根据国家污水排放标准，清洗金银花和设备用水过滤沉淀后可以直接
排放。

我们要处理的主要是提取过程中产生的酸水。

（二）酸水的处理方法
1、预处理（二种方法）
（1）先用氧化钙调节废水的pH值至7左右，过滤后测一下滤液的各项指标，由于COD浓度太高，估计还要经过一步预处理（降低COD）后才能进行生化处理。

（2）由于废水酸度较高，用铁碳内电解，即先用铁碳进行预处理，一是可以中和酸（pH值大概可以升高到5左右），二是可以去除一部分有机物，减轻后续处理流程的负荷。

然后在铁碳出水中投加生石灰调节pH值至8.0-8.5（使二价铁完全沉淀）同时去除硫酸根离子。

经过上述两步处理后考虑生化。

2、生化处理方法
（1）处理工艺
（2）废水物理处理阶段
废水流经细隔栅池，有效去除细小纤维素等不容性悬浮物，减轻后续生化处理的负荷；同时，考虑到中成药生产废水排放的不连续和水质变化大的特点，在细隔栅池的后面设置了一个调节池，以均衡水质水量，便于后续的处理。

（3）废水生化处理阶段
经物理处理后的废水，先流入二相厌氧反应器中，进行厌氧反应处理。

在废水中，含有许多有机物都是从植物中带来的，例如单宁、甙类、蒽醌、生物碱等。

这类有机污染物结构比较复杂，不宜生物降解。

（4）二沉阶段
向好氧反应器处理排出的废水中投入微适量絮凝剂，使废水中的悬浮物在絮凝剂的作用下，经斜管填料进行最后沉淀。

经过二级沉淀后的废水即能达到国家排放标准。

七、废固成分分析及处理方法
（一）从金银花粗粉中粗提绿原酸产生的药渣(废固1），是整个工艺中最主要的废固来源，且量很大，还可能含有其他活性成分，如肌醇、皂甙和纯纤维素，可以采取回收再利用或堆肥的方式处理。

（二）粗提过程中将提取液浓缩过滤后所得的不溶性过滤物（废固2），采用堆肥或焚烧的方式处理。

（三）精制过程活性炭脱色过滤的滤渣（废固3），将活性炭回收再利用。

八、废气来源及处理
、氮氧化物、烟尘和林格曼黑度等）。

（一）废气来源：锅炉废气（主要含有SO
2
（二）废气处理方法
1、干法：使用粉状、粒状吸收剂、吸附剂或催化剂去除废气中的SO2。

优点：无废水、废酸排出。

缺点：脱硫效率低；设备庞大；操作要求高。

2、湿法：采用液体吸收剂洗涤含SO2的废气，通过吸收去处其中的SO2。

优点：设备简单；操作容易；脱硫效率较高；采用不同的吸收剂可获得不同的副产物加以利用。

缺点：脱硫后烟气温度较低，于烟囱排烟扩散不利。

采用湿法旋流板除尘脱硫一体化设备对废气进行净化，使用锅炉排放出的污水作为洗涤剂。

锅炉排出的废气在引风机的作用下，输送到旋流板除尘脱硫一体化设备，利用水喷淋的作用，通过旋流板将水流均匀分散以达到大面积的喷淋效果；同时，为了达到更高的去除效率，又可以提高水的利用率。

废气从塔底侧面进入，通过旋流板与水流喷淋相反方向上升，同时为防止随气流夹带排放到大气中，在装置的出口处增设旋流板除雾器将气水分离，保证排气通畅。

为了节约水资源，避免造成二次污染，喷淋后所排出的酸性污水进入二级中和沉淀池（与提取过程酸性废液合并），在反应池中分别投加烧碱和混凝剂聚合氯化铝，使废水和药剂发生中和沉淀反应。

上清液进入清水池，然后将清水池中的清水用泵泵往喷淋塔，以实现废水的循环利用，使废水不外排。

沉淀池中的污泥用污泥泵泵往污泥干化池，并定期清运干化池中的干污泥。

九．锅炉废气治理工程工艺流程图。