01论烟草废弃物的综合利用技术及其发展前景
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中国资源综合利用
烯、煤油成溶剂汽油等有机溶剂萃取,萃取液用硫酸液
反萃,水相得到硫酸烟碱盐。这种方法可以得到含量高于50%的烟碱产品,生产成本低,效率较高,适宜大规模工业化生产,但也存在污水处理和工艺流程不够流畅等技术问题。
2.3
●200I/08●
比为30:1,成本较高;提取lt茄尼醇需用170t的正已
烷,最后的烟渣中含有约40%的抽提溶剂,加水蒸馏回收后需排放废水、烟渣混合物100多t。因此存在能耗高及三废排放的问题;在抽提中采用98%以上纯度的正已烷,成本偏高。
针对上述日本专利技术存在的问题,我国学者发明了利用烟草废弃物制备茄尼醇的新工艺,在原料、溶剂及反应条件上均有改进。该工艺选用茄尼醇含量在1%以上、含水率在13%以下的烟草废弃物,溶剂采用60%~80%的工业正已烷或6号溶剂油,在生产过程中将预热到50~70℃的溶剂加入原料中,烟末与溶剂投料比为1:4~lO,渗出浸提液从低浓度向茄尼醇含量高的烟末层循环浸提,浸提液进行超滤前可先粗滤,并经5%~20%的盐水洗去无机盐、脱粘物质、水溶性杂质和烟尘。经浸提排出的烟渣先经直接蒸汽脱溶再经间接蒸溶及烘干至水分≤13%,溶剂则回收循环使用。该工艺生产的茄尼醇产品收率达4%一5%,纯度为20%。25%,微尘凝结物0.02%~0.04%。所得产品几乎不含微尘凝结物,茄尼醇损失较少,产品纯度高,无着火爆炸危险,生产安全可靠。
茄尼醇粗品在常温下呈棕黑色糊状,加热后呈粘稠性的液状,有芳香味,其中茄尼醇含量≥16.5%,溶剂油含量(干燥失重)≤6.0%。如果将粗品中的茄尼醇含量逐步提纯到95%以上即为精品,制取方法主要
离子交换溶剂萃取方法
为了解决以上烟碱提取方法能耗大、污染严重、产
品成本高等问题,科学家又研究出来了离子交换和溶剂萃取相结合的新工艺,这种方法包括稀酸浸泡、离子
交换除杂、溶剂萃取和硫酸反萃取四个步骤,与经典提
取工艺相比,能耗可降低30%一40%,污水处理量减少一半以上,生产周期由原来的32个小时缩短到20个小时左右。该方法克服了旧工艺的缺点,有较好的经济效益前景,受到国内外的重视。目前这一方法在国内外尚处于实验室小试研究阶段。
由于利用烟草废弃物提取天然烟碱具有较高的经济效益,国内外许多科学家和工程师都在积极地投身于这方面的研究与开发,一些烟草生产国家近年来已建立了大规模的从烟草中提取天然烟碱的工厂化中试生产装置,加快这方面的开发和产业化研究。3烟草废弃物提取茄尼醇的技术及其发展动向
茄尼醇是一种不饱和的聚异戊二烯醇,属四倍半
萜醇,分子式为%H740,分子量630,为蜡状白色固体,
熔点42℃,易溶于有机溶剂,不溶于水,无旋光活性,通常茄尼醇占烟草总重的0.3%。3%。茄尼醇在生物化学和药物化学中有着非常重要的作用,是药物合成的重要原料。由于茄尼醇本身含有多个非共轭双键,具有非常强烈的吸收自由基的性能。大量的研究结果表明,茄尼醇具有较强的抗癌生物活性,是合成心血管疾病、抗癌、抗溃疡等新型药物的中间体,如作为合成辅
有柱层析、离心液一液层析、I-IPLC等。由于国内茄尼
醇精制工艺较为落后,无法达到制药工业原料要求,只能以3万元/吨左右低价出售给日本,日本加工成95%纯度再返销给我国。
4利用烟草废弃物提取植物蛋白的技术发展趋势
植物蛋白是从绿色植物的茎叶中直接提取出来的
酶Qm、维生素K2的侧链以及合成抗溃疡药物、抗癌药
物原料,在医学上用途广泛。目前茄尼醇在日本、韩国、西欧及北美均有较大的销售市场,茄尼醇膏分为两种规格:一是含量≥17%的茄尼醇与醇脂混合物,每吨7万元;二是含量≥25%的茄尼醇不皂化物,每吨20万。25万元。仅日本每年从我国进口含量≥17%的茄尼醇就达350吨左右。国外现有的提取茄尼醇的技术中,工艺较为成熟且较实用的是日本的专利技术,均以烟叶为原料,用高纯度的正已烷作抽提溶剂,加热搅拌抽提2~3次,经过滤、滤液浓缩得粗茄尼醇。该技术存在以下不足:用烟叶为原料制备茄尼醇,其投入产出
蛋白质制品,富含多种氨基酸,尤其是苏氨酸和色氨酸
等限制性氨基酸含量远高于鱼粉等动物性蛋白质饲料添加剂,是一种优良的天然营养食品添加原料和饲料添加剂。早在70年代,美国科学家就开始了利用新鲜烟叶提取植物蛋白的研究并且取得了~定的进展。在对2000多种植物蛋白质含量的研究中,发现烟草的蛋白质含量达10.68%,与玉米、甘蔗等作物的白蛋质含量相当,按当时美国大豆种植产量水平测算,每亩密植烟草获取的植物蛋白约是大豆的4倍。
随着烟草化学研究的不断深入,国外一些科学家提出了在利用烟草废弃物提取烟碱等生物碱成份的同
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