本发明涉及木材根精油提炼技术领域,具体为一种香杉木根精油提炼装置及其制备工艺。
背景技术:
香杉木是一种优质的家具材料,具有天然的原木香味,对人体有多种有益的作用。香杉木中所含的香杉木醇能杀死空气中的细菌,可抑制人体病原菌。香杉木醇对各种皮肤炎症有抑制作用。所释放的香杉木醇对人体有消除疲劳,舒解压力的保健作用,因此在近年来的家居市场也受到了人们的欢迎。
但是香杉木作为近年来人们普遍喜爱的家居建材之一,由于其木材投入量之大,对香杉木根材的浪费也越来越严重。其香杉木根材内部含有丰富的木材精油,其成分杀菌效果远高于木材本身。因此有必要发明一种针对香杉木根材精油的提炼方法,达到对木材能源的综合利用,提高资源的利用率。
在现有的根材精油提炼方法中有水蒸气蒸馏提取。水蒸汽蒸馏提取植物精油包括沸腾条件下水向植物细胞内的渗透与胞内精油和水穿过细胞壁向原料表面扩散的循环过程,以及油水混合物根据道尔顿分压定律一起被蒸馏出来的过程。因此,原料表面与蒸气接触面积、渗透剂的加入对细胞壁通透性的改变对精油提取得率影响较大,导致提取效率低等问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种香杉木根精油提炼装置及其制备工艺,采用干馏法对木材根精油进行提炼,使得效率提高为原来的5倍,以解决上述背景技术中提出原料提取率低,不能综合利用的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种香杉木根精油提炼装置,包括加热炉、干馏釜、冷凝器和接收瓶;所述干馏釜嵌装在加热炉的空腔内,并通过加热炉进行电磁加热;在干馏釜的蒸馏口处插接有导管,导管呈折角状设计,其另一端插接在冷凝器中;所述冷凝器呈倾斜角度设计,在冷凝器的端面上设置有出水口和进水口,出水口和进水口分别与冷凝器的管腔连通;所述冷凝器的出口处还插接有弧形导流管,弧形导流管的末端口插接在接收瓶上,在弧形导流管的末端口处分支有不凝气体出口,不凝气体出口与弧形导流管的管腔连通;所述不凝气体出口对应安装有用于计量气体流量的气体流量计,气体流量计对应连接在微流红外气体分析仪上。
优选的,所述接收瓶设置为锥形漏斗状结构,在接收瓶的末端口处设置有用于关闭的节流阀。
优选的,所述干馏釜内用于填装切碎后的香杉木根原材料。
优选的,所述微流红外气体分析仪用于观测不凝气体出口流出气体的相对体积分数及燃烧值,其气体包括有二氧化碳、一氧化碳、氢气及甲烷。
本发明提供另一种技术方案为一种香杉木根精油提炼装置的制备工艺,包括以下步骤:
s1:取数支香杉木根清洗干净,并切碎成块状作为原材料备用;
s2:挑选备用的块状原材料600g放入干馏釜中,并通过加热炉调配不同的加热速率对干馏釜进行加热;
s3:由微流红外气体分析仪观测不凝气体出口流出的二氧化碳、一氧化碳、氢气及甲烷气体的相对体积分数及燃烧值;
s4:在不同温度下通过接收瓶收集冷凝产品,并静置分层,得下层木焦油、中间层木醋液和上层干馏杉木油;
s5:对上层干馏杉木油分离得含有大量溶解焦油的粗制杉木油;
s6:对粗制杉木油进一步蒸馏得相互分离的溶解焦油和香杉木根精油。
优选的,针对s2中加热炉的加热速率以5℃/min上升,其最终温度升至550℃,并保持加热时间为60min。
优选的,针对s4不同温度下干馏过程包括脱水、热解及炭化,具体为130℃之前,干馏釜2内温度平缓上升,香杉木根原料处于脱水阶段;在130℃-450℃,香杉木根原料处于热解阶段;在450℃-550℃,香杉木根原料处于炭化阶段。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本香杉木根精油提炼装置及其制备工艺,将干馏釜安装在加热炉内,并由冷凝器和接收瓶组成一套完整的干馏系统;通过对加热温度的调控以及不凝气体相对分子质量的检测,对香杉木根内含的精油进行提炼,其相比传统的水蒸气提取方法的效率大大提高,由原来的2%的提取率提高到9.6%,是原来的5倍提取效率,大大提高了香杉木根精油提炼速率,使得资源得以再利用,以解决现有香杉木根精油提取率低,资源浪费等问题。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图中:1加热炉、2干馏釜、3冷凝器、31出水口、32进水口、4接收瓶、5导管、6弧形导流管、61不凝气体出口、7气体流量计、8微流红外气体分析仪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,一种香杉木根精油提炼装置,包括加热炉1、干馏釜2、冷凝器3和接收瓶4;干馏釜2嵌装在加热炉1的空腔内,并通过加热炉1进行电磁加热;在干馏釜2内填装切碎后的香杉木根原材料,干馏釜2的蒸馏口处插接有导管5,导管5呈折角状设计,其另一端插接在冷凝器3中;冷凝器3呈倾斜角度设计,在冷凝器3的端面上设置有出水口31和进水口32,出水口31和进水口32分别与冷凝器3的管腔连通,且出水口31设置在流体流向的下方,进水口32设置在流体流向的上方;冷凝器3的出口处还插接有弧形导流管6,弧形导流管6的末端口插接在接收瓶4上,接收瓶4设置为锥形漏斗状结构,在接收瓶4的末端口处设置有用于关闭的节流阀,也可通过节流阀对接收瓶4内液体的流速进行收集;在弧形导流管6的末端口处分支有不凝气体出口61,不凝气体出口61与弧形导流管6的管腔连通,不凝气体出口61用于流出二氧化碳、一氧化碳、氢气及甲烷等气体;不凝气体出口61对应安装有用于计量气体流量的气体流量计7,气体流量计7对应连接在微流红外气体分析仪8上,微流红外气体分析仪8用于观测不凝气体出口61流出的二氧化碳、一氧化碳、氢气及甲烷等气体的相对体积分数及燃烧值。
一种香杉木根精油提炼装置的制备工艺,包括以下步骤:
第一步:取数支香杉木根清洗干净,并切碎成块状作为原材料备用;
第二步:挑选备用的块状原材料600g放入干馏釜2中,并通过加热炉1调配不同的加热速率对干馏釜2进行加热;其中,加热炉1的加热速率以5℃/min上升,其最终温度升至550℃,并保持加热时间为60min不变;
第三步:由微流红外气体分析仪8观测不凝气体出口61流出的二氧化碳、一氧化碳、氢气及甲烷气体的相对体积分数及燃烧值;
第四步:在不同温度下通过接收瓶4收集冷凝产品,并静置分层,得下层木焦油、中间层木醋液和上层干馏杉木油;其中,不同温度下干馏过程包括脱水、热解及炭化,具体为130℃之前,干馏釜2内温度平缓上升,香杉木根原料处于脱水阶段;在130℃-450℃,香杉木根原料处于热解阶段;在450℃-550℃,香杉木根原料处于炭化阶段。
第五步:对上层干馏杉木油分离得含有大量溶解焦油的粗制杉木油;
第六步:对粗制杉木油进一步蒸馏得相互分离的溶解焦油和香杉木根精油,并采用gc/ms对精油有机成分进行分析。
综上所述:本香杉木根精油提炼装置及其制备工艺,将干馏釜2安装在加热炉1内,并由冷凝器3和接收瓶4组成一套完整的干馏系统;通过对加热温度的调控以及不凝气体相对分子质量的检测,对香杉木根内含的精油进行提炼,其相比传统的水蒸气提取方法的效率大大提高,由原来的2%的提取率提高到9.6%,是原来的5倍提取效率,大大提高了香杉木根精油提炼速率,使得资源得以再利用,以解决现有香杉木根精油提取率低,资源浪费等问题。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。