一种提取棕黄腐酸的工艺的制作方法

1.本发明涉及棕黄腐酸提取技术领域，特别是涉及一种提取棕黄腐酸的工艺。


背景技术：

2.低级别煤(包括风化煤、褐煤和泥炭)中存在一定数量的腐植酸类物质，根据在不同溶剂中的溶解性，可分为黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸三个组分，其中黄腐酸和棕腐酸属于分子量较低、生理活性较高的组分，在医药保健制剂和植物生长剂中应用，具有非常明显的生物活性和医疗效果，故早已引起国内外医学界的关注。
3.黄腐酸的提取和精制技术比较成熟，方法也较多，但棕腐酸的生产工艺资料却极其罕见。一是由于一般低级别煤中棕腐酸含量较低，未引起关注；二是棕腐酸与黄腐酸、黑腐酸是共生在一起的。棕腐酸的传统提取方法，是用乙醇或丙酮浸取碱溶酸析产生的“湿沉淀”，使棕/黄腐酸溶于乙醇(丙酮)，然后将该溶液蒸发
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干燥，获得固体棕腐酸，并回收乙醇(丙酮)。
4.棕腐酸和黄腐酸都可溶于醇类。大量研究和生产实践发现，用乙醇(丙酮)为溶剂提取棕黄腐酸存在如下弊端：(1)溶剂沸点低(分别只有78℃和56℃)，操作过程中挥发损失严重，不仅造成经济损失，而且乙醇(丙酮)闪点和燃点都很低，属于易燃易爆品，故存在明显的环境安全问题；(2)棕腐酸在腐植酸胶体中与黑腐酸结合较牢固，故采用低级醇(酮)的提取率很低，一般不超过30％，即假定沉淀物中含有100g棕黄腐酸，最多只能提取出30g，其余的都保留在黑腐酸胶体中，造成很大浪费。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是提供一种提取棕黄腐酸的工艺，采用高级醇作为提取剂，并采用真空减压双循环回流萃取器同时提取棕黄腐酸，有效地克服了上述弊端，为棕黄腐酸的工业生产提供了新的技术支撑。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种提取棕黄腐酸的工艺，包括以下步骤：
7.(1)原料煤及酸化处理：选用腐植酸总含量≥50％，其中棕 黄腐酸≥10％的原料煤，粉碎过60目筛，在室温下用1～3％的hcl溶液浸泡原料煤粉12～24h，以脱除金属离子，物料用微滤膜过滤，再用纯净水洗涤滤饼至无cl
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离子；
8.(2)提取：用高级醇对酸化的煤粉进行减压双循环回流萃取，循环提取1～5h；
9.(3)微滤、浓缩和干燥：提取完成后，将溶液放入储料罐中，冷却到室温，再泵入微滤装置脱除少量不溶物，将溶液泵至减压蒸发器中浓缩，最后在真空干燥机中干燥，真空蒸发和干燥系统控制温度在50～70℃、真空度在
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60～
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90kpa之间，蒸发干燥所回收的溶剂循环使用，提取器中放出的残渣也经过干燥并回收溶剂，将其作为农用腐植酸原料进行再加工。
10.作为改进：所述步骤(1)中hcl溶液浸泡原料煤粉时的液固比为10～5:1。
11.作为改进：所述步骤(1)中选用的原料煤是风化煤、褐煤或泥炭。
12.作为改进：所述步骤(2)中提取温度控制在70～100℃、系统真空度在
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40～
‑
85kpa之间。
13.作为改进：所述步骤(2)中高级醇是指乙二醇、二甘醇和丙三醇中的一种。
14.本发明取得的有益效果是：
15.(1)采用3种高级醇(乙二醇、二甘醇和丙三醇)作为提取剂。此三种高级醇的沸点在197～290℃，闪点在111～176℃之间，都是非易燃易爆溶剂，均比乙醇(丙酮的)提取率高，而且其中黄腐酸的比例较高，这也是乙醇(丙酮)提取法难以做到的。
16.(2)采用真空减压双循环回流提取器作为棕腐酸的萃取装置。所谓“双循环”就是萃取剂循环和回收溶剂循环，其特点在于：
①
核心装置是沸腾床回流萃取器，在循环泵的驱动下，使萃取剂循环运转，加热的煤粉
‑
溶剂床体处于沸腾状态下，从而提高棕黄腐酸的萃取率；
②
由于高级醇的沸点很高，故将整个系统控制为真空减压状态，既降低高级醇的沸点，防止棕黄腐酸过热分解，又保证物料在沸腾状态下萃取，以维持较高的萃取率。
③
提取溶剂在减压状态下连续循环回收，溶剂基本不损失，从而保证了工艺的经济性和环境安全性。
附图说明：
17.图1为本发明一种提取棕黄腐酸的工艺的真空双循环回流萃取装置示意图；
18.图2为本发明一种提取棕黄腐酸的工艺的工艺流程简图。
具体实施方式
19.下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
20.实施例1：一种提取棕黄腐酸的工艺，包括以下步骤：
21.(1)原料煤及酸化处理：选取过60目筛的100kg原料煤(干基重)，检测结果为：腐植酸73.67％，其中棕腐酸8.59％，黄腐酸14.34％(均为干燥基，下同)，在室温下用1％的hcl溶液浸泡原料煤粉16h，以脱除金属离子，物料用微滤膜过滤，再用纯净水洗涤滤饼至无cl
‑
离子；
22.(2)提取：将滤饼转入提取罐，并泵入高级醇，依次开启溶剂循环泵、电加热器、真空泵、冷却水，循环提取2h；
23.(3)微滤、浓缩和干燥：提取完成后，将溶液放入储料罐中，冷却到室温，再泵入微滤装置脱除少量不溶物，将溶液泵至减压蒸发器中浓缩，最后在真空干燥机中干燥，真空蒸发和干燥系统控制温度在60℃、真空度在
‑
80kpa，蒸发干燥所回收的溶剂循环使用，提取器中放出的残渣也经过干燥并回收溶剂，将其作为农用腐植酸原料进行再加工。
24.所述步骤(1)中hcl溶液浸泡原料煤粉时的液固比为10:1。
25.所述步骤(1)中选用的原料煤是风化煤。
26.所述步骤(2)中提取温度控制在75℃、系统真空度在
‑
80kpa。
27.所述步骤(2)中高级醇是指乙二醇。
28.本实施例试验结果为：获得棕黄腐酸总量21.1kg,总提取率92％，纯度96.8％，产率21.1％，其中棕腐酸8.2％，黄腐酸12.9％。
29.实施例2：一种提取棕黄腐酸的工艺，包括以下步骤：
30.(1)原料煤及酸化处理：选取过60目筛的100kg原料煤(干基重)，检测结果为：腐植酸73.67％，其中棕腐酸8.59％，黄腐酸14.34％(均为干燥基，下同)，在室温下用1％的hcl溶液浸泡原料煤粉16h，以脱除金属离子，物料用微滤膜过滤，再用纯净水洗涤滤饼至无cl
‑
离子；
31.(2)提取：将滤饼转入提取罐，并泵入高级醇，依次开启溶剂循环泵、电加热器、真空泵、冷却水，循环提取2h；
32.(3)微滤、浓缩和干燥：提取完成后，将溶液放入储料罐中，冷却到室温，再泵入微滤装置脱除少量不溶物，将溶液泵至减压蒸发器中浓缩，最后在真空干燥机中干燥，真空蒸发和干燥系统控制温度在60℃、真空度在
‑
80kpa，蒸发干燥所回收的溶剂循环使用，提取器中放出的残渣也经过干燥并回收溶剂，将其作为农用腐植酸原料进行再加工。
33.所述步骤(1)中hcl溶液浸泡原料煤粉时的液固比为10:1。
34.所述步骤(1)中选用的原料煤是风化煤。
35.所述步骤(2)中提取温度控制在75℃、系统真空度在
‑
80kpa。
36.所述步骤(2)中高级醇是指二甘醇。
37.本实施例试验结果为：获得棕黄腐酸19.8kg,总提取率86.3％，纯度95.2％，产率19.8％，其中棕腐酸9.6％，黄腐酸10.2％。
38.实施例3：一种提取棕黄腐酸的工艺，包括以下步骤：
39.(1)原料煤及酸化处理：选取过60目筛的100kg原料煤(干基重)，检测结果为：腐植酸56.80％，其中棕腐酸7.80％，黄腐酸3.57％(均为干燥基，下同)，在室温下用2％的hcl溶液浸泡原料煤粉12h，以脱除金属离子，物料用微滤膜过滤，再用纯净水洗涤滤饼至无cl
‑
离子；
40.(2)提取：将滤饼转入提取罐，并泵入高级醇，依次开启溶剂循环泵、电加热器、真空泵、冷却水，循环提取2h；
41.(3)微滤、浓缩和干燥：提取完成后，将溶液放入储料罐中，冷却到室温，再泵入微滤装置脱除少量不溶物，将溶液泵至减压蒸发器中浓缩，最后在真空干燥机中干燥，真空蒸发和干燥系统控制温度在60℃、真空度在
‑
80kpa，蒸发干燥所回收的溶剂循环使用，提取器中放出的残渣也经过干燥并回收溶剂，将其作为农用腐植酸原料进行再加工。
42.所述步骤(1)中hcl溶液浸泡原料煤粉时的液固比为5:1。
43.所述步骤(1)中选用的原料煤是褐煤。
44.所述步骤(2)中提取温度控制在75℃、系统真空度在
‑
80kpa。
45.所述步骤(2)中高级醇是指乙二醇。
46.本实施例试验结果为：获得棕黄腐酸总量10.1kg,总提取率88％，纯度97.7％，产率10.1％，其中棕腐酸7.2％，黄腐酸2.9％。
47.经多次试验和考察，得出如下结论：
48.1、本发明技术所得产物为棕腐酸 黄腐酸，二者比例取决于原料中棕腐酸和黄腐酸的比例。
49.2、该萃取工艺所得棕黄腐酸纯度达95％以上，提取率高达85％以上，即原料中棕黄腐酸总量的85％可被萃取出来，是乙醇(丙酮)常压提取率(≤30％)的2.8倍以上。
50.3、乙二醇、二甘醇和丙三醇都可作为棕黄腐酸的提取剂，优选乙二醇。
51.4、经检测，该萃取工艺所得棕黄腐酸的组成和化学结构，与乙醇(丙酮)常压提取的产物没有明显区别。
52.5、证明本工艺过程简单紧凑，提取率高，溶剂消耗少(基本可全部回收)，环境安全。
53.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。