一种吸附分离精油的方法与流程

本发明涉及精油提取技术领域，具体涉及一种吸附分离精油的方法。

背景技术：

植物精油是植物体、尤其是植物鲜花含有的具有挥发性芳香气味的成分，其是一类有气味的挥发性油状液体物质。

精油普遍存在于植物的各个部位，在植物的生长过程中扮演重要的角色，具有调节温度和预防疾病的保护功能，使植物免受病菌的侵害。精油在强身健体、美容护肤，平衡情绪等方面也有明显的作用。

植物精油提取过程中，使用最多的是从植物鲜花中提取精油。

植物精油的提取主要有：水蒸气蒸馏法、压榨法、溶剂浸提法、吸收法以及二氧化碳超临界萃取法等。采用水蒸气蒸馏法进行蒸馏时，将植物鲜花与水混合，然后进行加热蒸馏，精油以气态成分挥发，冷却后，依据精油和水的密度差异，将精油分离出来。

冷却后水溶液(纯露，即花水溶液)中仍然残留部分水溶性精油，该部分水溶性精油由于含量很低，水溶性较好，采用水蒸气蒸馏法很难分离。水溶性精油相比油溶性精油，品质好，更易被人体吸收，因此，人们采用了很多方法对花水溶液中的水溶性精油进行分离回收，其中使用最多的是采用活性炭进行吸附回收。但是活性炭对水溶性精油的吸附性能需进一步提高，难以满足使用需求。

技术实现要素：

本发明提供了一种吸附分离精油的方法，能够从花水溶液中高效吸附分离水溶性精油，操作简单，分离效率高。

一种吸附分离精油的方法，包括：

步骤1，将被覆聚合物的大孔sio2置于花水溶液中，震荡至少60min，得到吸附有水溶性精油的被覆聚合物的大孔sio2；

步骤2，利用二氯甲烷从吸附有水溶性精油的被覆聚合物的大孔sio2洗脱得到含有水溶性精油的有机相；洗脱后的被覆聚合物的大孔sio2回用至步骤1；

步骤3，有机相旋蒸除去二氯甲烷，得到水溶性精油；旋蒸得到的二氯甲烷回用至步骤2。

所述的花水溶液是指：采用水蒸气蒸馏法分离精油后，冷凝得到的水溶液，该水溶液中残留水溶性精油，且水溶性精油的含量不高，采用常规手段很难有效富集。

本发明以被覆聚合物的大孔sio2作为吸附剂，从花水溶液中吸附分离精油，在同等条件下，吸附效率显著高于活性炭。

本发明中以二氯甲烷作为洗脱剂，从吸附有水溶性精油的被覆聚合物的大孔sio2洗脱得到含有水溶性精油的有机相，有机相旋蒸得到的二氯甲烷可直接回收使用，洗脱后的被覆聚合物的大孔sio2可以直接回用至步骤1。

采用本发明提供的提取水溶性精油的方法，二氯甲烷和被覆聚合物的大孔sio2均可重复使用，减少了原料的消耗，能够有效降低成本。

所述被覆聚合物的大孔sio2为：以大孔sio2为载体，在载体上聚合反应生成苯乙烯-二乙烯基苯聚合物。即所述被覆聚合物的大孔sio2为硅基-苯乙烯-二乙烯基苯聚合物(sio2-p)，是一类新型无机/有机载体材料，美国专利us6843921中公开了sio2-苯乙烯-二乙烯基苯聚合物，sio2-p是一种含多孔二氧化硅载体颗粒的有机高聚合物复杂载体，其制备方法如下：

(1)将大孔的sio2用浓硝酸洗涤、抽滤、去离子水洗至中性，重复10余次，干燥。

(2)真空并有氩气保护条件下，以1,2,3-三氯丙烷和m-二甲苯为溶剂，向大孔sio2中加入48.7g的m/p-甲酸基苯乙烯，8.9g的m/p-二乙烯基苯，72.2g二辛基临苯二甲酸酯，54.0g甲基安息香酸钠，0.56gα,α-偶二异丁腈和0.57g1,1′-偶二环己胺-1-腈，由室温逐步加热到90℃，并保持13小时，之后，逐步冷却至室温。

(3)分别用丙酮和甲醇洗涤、抽滤上述产物，重复10余次，干燥。

本发明适用于从水溶性精油含量较低的花水溶液中吸附分离水溶性精油，优选地，所述花水溶液中总有机碳浓度为800～1100mg/kg。即每kg花水溶液中，总有机碳含量为800～1100mg。

作为优选，被覆聚合物的大孔sio2与花水溶液的用量比为5～10g：1l。被覆聚合物的大孔sio2的用量很少，即可进行水溶性精油的有效富集。

在吸附分离水溶性精油时，在常温下操作即可，一方面无需特殊的温度控制设备，另一方面也防止精油被破坏。优选地，震荡在298±10k温度下进行。

震荡时间，也即接触时间，为了保证水溶性精油的充分吸附，并兼顾时间效率，优选地，震荡时间为60min～7h。进一步优选，震荡时间为3～7h。再优选，震荡时间为5～7h。

震荡过程需保证震荡频率式中，使水溶性精油能够吸附在被覆聚合物的大孔sio2上，且不易从被覆聚合物的大孔sio2上脱附，优选地，震荡频率为100～140rpm。进一步优选，震荡频率为110～130rpm。

本发明提供的一种吸附分离精油的方法，能够从花水溶液中高效吸附分离水溶性精油，操作简单，分离效率高。

附图说明

图1为本发明一种吸附分离精油的方法的流程图；

图2为在不同的接触时间下，活性炭和被覆聚合物的大孔sio2吸收后，滤液中的总有机碳含量。

图3为在不同的接触时间下，活性炭和被覆聚合物的大孔sio2的吸附分配系数。

具体实施方式

实施例1被覆聚合物的大孔sio2(sio2-p)的制备

(1)将大孔的sio2用浓硝酸洗涤、抽滤、去离子水洗至中性，重复10余次，干燥。

(2)真空并有氩气保护条件下，以1,2,3-三氯丙烷和m-二甲苯为溶剂，向大孔sio2中加入48.7g的m/p-甲酸基苯乙烯，8.9g的m/p-二乙烯基苯，72.2g二辛基临苯二甲酸酯，54.0g甲基安息香酸钠，0.56gα,α-偶二异丁腈和0.57g1,1′-偶二环己胺-1-腈，由室温逐步加热到90℃，并保持13小时，之后，逐步冷却至室温。

(3)分别用丙酮和甲醇洗涤、抽滤上述产物，重复10余次，干燥。

实施例2

置0.25gsio2-p于50ml花水溶液(总有机碳含量为1010mg/kg)中，于298k温度下以120rpm速度进行震荡，在震荡时间(即接触时间)为：5min、15min、30min、60min、120min、180min、240min、300min、360min、420min时，移取2ml花水溶液，经微孔滤膜过滤，采用总有机碳(toc)分析仪测定滤液中总有机碳浓度，据此计算sio2-p的吸附分配系数(kd)。

由于精油的成分非常复杂，本发明以总有机碳含量来衡量水溶性精油的含量。

震荡时间达到420min后，将sio2-p从花水溶液中取出，并利用二氯甲烷对吸附有水溶性精油的sio2-p进行洗脱，洗脱得到的有机相中含有水溶性精油，旋蒸除去有机相中的二氯甲烷，得到水溶性精油。

旋蒸除去的二氯甲烷再次作为洗脱剂使用，洗脱后的sio2-p再次作为提取剂从花水溶液中吸附提取水溶性精油。

本实施例的总有机碳浓度如图2所示，吸附分配系数如图3所示。

对比例1

置0.25g活性炭于50ml花水溶液(总有机碳含量为1010mg/kg)中，于298k温度下以120rpm速度进行震荡，在震荡时间(即接触时间)为：5min、15min、30min、60min、120min、180min、240min、300min、360min、420min时，移取2ml花水溶液，经微孔滤膜过滤，采用总有机碳(toc)分析仪测定滤液中总有机碳浓度，据此计算活性炭的吸附分配系数(kd)。

本对比例的总有机碳浓度如图2所示，吸附分配系数如图3所示。

由图2的对比可见，经过相同接触时间，采用sio2-p作为吸附剂的滤液中总有机碳浓度低于采用活性炭作为吸附剂的滤液中总有机碳浓度，证明sio2-p对水溶性精油具有更好的吸附作用。

由图3的对比可见，经过相同接触时间，水溶性精油在sio2-p上的吸附分配系数高于在活性炭上的吸附分配系数,证明sio2-p对水溶性精油具有更好的吸附作用。

实施例2

置0.35gsio2-p于50ml花水溶液(总有机碳含量为900mg/kg)中，于298k温度下以120rpm速度进行震荡，在震荡时间(即接触时间)为：5min、15min、30min、60min、120min、180min、240min、300min、360min、420min时，移取2ml花水溶液，经微孔滤膜过滤，采用总有机碳(toc)分析仪测定滤液中总有机碳浓度，据此计算sio2-p的吸附分配系数(kd)。

总有机碳浓度和吸附分配系数类似实施例1。

震荡时间达到420min后，将sio2-p从花水溶液中取出，并利用二氯甲烷对吸附有水溶性精油的sio2-p进行洗脱，洗脱得到的有机相中含有水溶性精油，旋蒸除去有机相中的二氯甲烷，得到水溶性精油。

旋蒸除去的二氯甲烷再次作为洗脱剂使用，洗脱后的sio2-p再次作为提取剂从花水溶液中吸附提取水溶性精油。

实施例3

置0.45gsio2-p于50ml花水溶液(总有机碳含量为1100mg/kg)中，于298k温度下以100rpm速度进行震荡，在震荡时间(即接触时间)为：5min、15min、30min、60min、120min、180min、240min、300min、360min、420min时，移取2ml花水溶液，经微孔滤膜过滤，采用总有机碳(toc)分析仪测定滤液中总有机碳浓度，据此计算sio2-p的吸附分配系数(kd)。

总有机碳浓度和吸附分配系数类似实施例1。

震荡时间达到420min后，将sio2-p从花水溶液中取出，并利用二氯甲烷对吸附有水溶性精油的sio2-p进行洗脱，洗脱得到的有机相中含有水溶性精油，旋蒸除去有机相中的二氯甲烷，得到水溶性精油。

旋蒸除去的二氯甲烷再次作为洗脱剂使用，洗脱后的sio2-p再次作为提取剂从花水溶液中吸附提取水溶性精油。

各实施例以及对比例中使用的花水溶液，均采用含笑花经水蒸气蒸馏后所得。