一种天然尼古丁提纯系统技术方案

本实用新型专利技术设计一种天然尼古丁提纯系统，用于将尼古丁含量占40%的烟草提取物原料，经抗乳化剂制备、碱化处理、萃取分离、静置沉降、废水分离、蒸馏脱溶剂、精馏工序，提纯至纯度≥99.95%，且尼古丁得率达到99.5%以上。与现有提纯工序相比较，本实用新型专利技术系统中的萃取与蒸馏工序之间，插入了用于静置沉降萃取混合液的至少一个沉降罐以及，精馏工序中，设置了用于强制回流精馏液的比例可调式回流通道。有利于萃取后的物料沉淀与分离，有利于原料的应用尽用，突破了现有提纯工艺纯度低、得率低、废物排放量大等局限；设备少，易于实现自动化操作，推广价值高。广价值高。广价值高。

【技术实现步骤摘要】
一种天然尼古丁提纯系统


[0001]本技术涉及一种天然尼古丁提纯系统，尤其涉及一种天然尼古丁精馏提纯用强制回流系统，应用于将浓度为40%的硫酸烟碱原料提纯至天然尼古丁纯度大于99.95%，且尼古丁得率达到99.5%以上的生产线上，属于天然植物有效成分提纯设备


技术介绍

[0002]尼古丁是烟草原料中的烟用有效成份，天然尼古丁产品主要用于电子烟雾化液的功能性添加剂，少量用于医药上戒烟药物和农药上用于杀虫剂。天然尼古丁来源于将烟草加工过程中将会产生的少量烟末、碎梗、烟叶碎片等烟草残质废弃物，经过技术处理后得到。所制得的天然尼古丁中存在少量的杂质，这些杂质主要是烟草中的香味物质。由于烟叶产地、品种、自然发酵程度等诸多方面的差异，使得该杂质的成分不一，正是因为这些杂质因数，将会一定程度上导致用于电子烟行业的天然尼古丁原料的香气、香味出现差异，也就是说，天然尼古丁原料的纯度不够，最终会影响到电子烟雾化液的香味出现较大差异（一致性差），进而影响到电子烟的产品质量。
[0003]现有国内外公知的天然尼古丁提纯工艺如下：
[0004]40%硫酸烟碱
→
碱化处理
→
萃取分离
→
蒸馏脱溶剂
→
精馏提纯
→
密封入库
[0005]所述工艺中，40%硫酸烟碱是指：呈液态的天然尼古丁含量占比约为40%的烟草提取物，将该原料经碱化、萃取、蒸馏及精馏后，即可得到纯度高于99%的液态天然尼古丁。由于该种原料属贵重物品，且对水生态有毒害性危险，提取后遗留物需经处理后才能排放。因此提高纯度、增加回收得率一直是业内不断追求的重要目标。
[0006]现有提纯工艺存在的不足之处在于：
[0007]1、由于萃取后采用直接分离方式，没有赋予物料中应沉降分离物质所需的足够的沉降分离时间，导致废水层含有溶剂及尼古丁，以及溶剂中含水及水溶性杂质不能有效分离。在有水的情况下尼古丁沸点大幅度降低，进而导致天然尼古丁的回收率不足，最终的综合回收率仅在83.5%左右。
[0008]2、精馏提纯工艺中，由于没有设置强制回流管，虽然精馏塔管因自然降温原因，存在少量蒸馏液沿着精馏塔上部自然回流现象，但该回流量与成品收集量之比太小（＜10%），极不利于去除物料中高沸点杂质，最终纯度达不到理想目标。基于此，目前国际、国内行业中，按该工艺提纯出的产品，天然尼古丁纯度普遍只有99.0%左右，最高纯度亦＜99.8%。
[0009]查新国内外天然尼古丁提纯方面相关工艺设备，没有在精馏过程中设置了强制回流回路，以利提高成品尼古丁纯度的介绍或公开文献。

技术实现思路

[0010]本技术的目的是针对
技术介绍
所述问题，设计一种天然尼古丁提纯系统，用于将尼古丁含量占40%的烟草提取物原料，经抗乳化剂制备、碱化处理、萃取分离、静置沉降、废水分离、蒸馏脱溶剂、精馏提纯工序，提纯至纯度≥99.95%的天然尼古丁烟用原料，且
尼古丁得率达到99.5%以上。与现有提纯工序相比较，本技术所述系统中的萃取与蒸馏工序之间，插入了用于静置沉降萃取混合液的沉降罐以及，精馏工序中，设置了用于强制回流精馏液的比例可调式回流通道。
[0011]本技术的技术方案是：一种天然尼古丁提纯系统，包括按物料流向依次连接的：配料罐1、混料罐2、萃取罐3、清液接收罐6、管道视镜7、1#输料泵8、蒸馏塔9、冷凝器一10、溶剂回收罐11、2#输料泵12、溶剂缓存罐13、进料缓存罐14、精馏塔15，内置不锈钢丝网填料的精馏塔管16、冷凝器二17、冷凝液缓冲罐18、合格品接收罐20、不合格品接收罐21、精馏液收集管25；还包括用于检测和控制各装置或设备运行的：真空泵及负压管道、冷却水循环管道、冷冻水循环管道、导热油循环管道、温度传感器、压力传感器、流量计、液位计、电控阀门以及集中控制系统；
[0012]所述配料罐1用于配制按设定配比投入的抗乳化剂；所述混料罐2用于按设定配比将烟草提取物原料与抗乳化剂混合，制得萃取液；所述萃取罐3用于按设定配比将萃取液与正己烷混合并搅拌，制成萃取混合液；所述蒸馏塔9用于将来自于清液接收罐6中的清液，通过加热蒸发再冷凝方式，分离出正己烷，获得尼古丁纯度≥95 %的粗净油；所述精馏塔15用于将粗净油通过加热蒸发再冷凝方式，去除粗净油中的杂质，获得纯度≥99.95 %的高纯尼古丁产品，并通过所述精馏液收集管25输入合格品接收罐20；所述蒸馏塔9和精馏塔15的外部均设置有恒温加热夹套，所述冷凝器一10和冷凝器二17的内部均设置有热交换列管；
[0013]所述精馏塔管16呈直立状连接在精馏塔15上方，所述冷凝器二17物料输入端与精馏塔管16上端连接、冷凝器二17物料输出端与冷凝液缓冲罐18输入端连接，所述精馏液收集管25进料口与冷凝液缓冲罐18连通，所述合格品接收罐20和不合格品接收罐21分别通过阀门与精馏液收集管25出料口连通；
[0014]所述集中控制系统用于采集提纯系统中所需检测的信号，并控制提纯系统中执行元件有序运行；其特征在于：
[0015]所述萃取罐3与清液接收罐6之间，串接有至少一个沉降罐4，所述冷凝液缓冲罐18出口，连接有自动强制回流分配器19；
[0016]所述沉降罐4用于接收萃取混合液；并在时间≥60h的静置状态下，致使萃取混合液层分为：清液、乳化液、废水；所述清液是指萃取有尼古丁成份的正己烷溶液；沉降罐4的侧部设置有观察窗和清液出料口，沉降罐4底部设置有可依次排出废水和乳化液的排放口；
[0017]所述自动强制回流分配器19是一个三通容器，包括：一个进液口、二个出液口，所述进液口和出液口上均安装有电控阀，其中一个出液口与精馏液收集管25的上端连接，另一个出液口经设置的回流管22与精馏塔管16上部连通，构成精馏液强制回流通道；运行过程中，通过调节二个出液口电控阀的开度，实现回流管22与精馏液收集管25之间的流量比值可调；其有益效果是：有利于精准控制精馏过程中，最大化去除粗净油中的杂质，获得纯度≥99.95 %的高纯尼古丁产品，提高尼古丁得率。
[0018]进一步地，所述回流管22与自动强制回流分配器19的一个出液口之间，串接有一台计量泵23，所述冷凝液缓冲罐18出口与自动强制回流分配器19进液口之间，串接有一个电磁流量计26；其有益效果是：可根据电磁流量计26检测值，实时控制回流管22的流量，进而达到精准控制二个出液口之间的流量分配比值。
[0019]进一步地，所述自动强制回流分配器19是一个分流式三通比例阀27，所述分流式
三通比例阀27的进液口与冷凝液缓冲罐18出液口之间，还串接有一个电磁流量计26，分流式三通比例阀27的出液口分别与回流管22和精馏液收集管25连接；其有益效果是：可根据电磁流量计26检测值，实时控制分流式三通比例阀27的流量分配比值。
[0020]本技术的优点和有益效果是：
[0021]（1）本技术最突出的创新点在于：增加了静本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然尼古丁提纯系统，用于提纯烟草提取物原料中的尼古丁，提纯工序包括：抗乳化剂制备、碱化处理、萃取分离、静置沉降、废水分离、蒸馏脱溶剂、精馏，提纯系统包括按物料流向依次连接的：配料罐、混料罐、萃取罐、清液接收罐、管道视镜、1#输料泵、蒸馏塔、冷凝器一、溶剂回收罐、2#输料泵、溶剂缓存罐、进料缓存罐、精馏塔，精馏塔管、冷凝器二、冷凝液缓冲罐、合格品接收罐、不合格品接收罐、精馏液收集管；还包括用于检测和控制各装置或设备运行的：真空泵及负压管道、冷却水循环管道、冷冻水循环管道、导热油循环管道、温度传感器、压力传感器、流量计、液位计、电控阀门以及集中控制系统；所述配料罐用于配制按设定配比投入的抗乳化剂；所述混料罐用于按设定配比将烟草提取物原料与抗乳化剂混合，制得萃取液；所述萃取罐用于按设定配比将萃取液与正己烷混合并搅拌，制成萃取混合液；所述蒸馏塔用于将来自于清液接收罐中的清液，通过加热蒸发再冷凝方式，分离出正己烷，获取粗净油；所述精馏塔用于将粗净油通过加热蒸发再冷凝方式，去除粗净油中的杂质，获得高纯尼古丁产品；所述蒸馏塔和精馏塔的外部均设置有恒温加热夹套，所述冷凝器一和冷凝器二的内部均设置有热交换列管；所述精馏塔管呈直立状连接在精馏塔上方，所述冷凝器二物料输入端与精馏塔管上端连接、冷凝器二物料输出端与冷凝液缓冲罐输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李从民，
申请(专利权)人：托拔克生物科技衡阳有限公司，
类型：新型
国别省市：