一种黄姜生产皂素的清洁生产工艺 【技术领域】
本发明涉及一种黄姜生产皂素的清洁生产工艺。
背景技术
黄姜是一种药用植物，由其提炼的皂素广泛用于生产激素类化合物或药物几百种，具有″药用黄金″的美称。但黄姜皂素的加工传统工艺一直是采用将黄姜整体粉碎、发酵后酸解，黄姜加工提取皂素过程中不仅需大量用水，而且产生强酸性高浓度有机废水，酸解废液含酸高、胶质重、色素浓、泡沫多，COD浓度超过国家一级标准(100mg/L)300多倍，有″废水之王″称号。每生产一吨皂素需鲜黄姜130-180吨，产生高酸度废水500吨和8-9吨废渣。产生的废水污染物酸浓度超标3-4倍、化学需氧量超标300倍、生化需氧量超标750倍、氨氮超标20倍，该类废水可生化性差，若直接排放，会对水体造成重大污染，，污染十分严重。
【发明内容】
针对现有技术中产生大量废水等缺点，本发明提供一种黄姜生产皂素清洁生产工艺，在减少污染的前提下，能进一步提高资源的利用率。
为了实现上述发明，本发明技术方案由如下步骤完成：
①原料预处理，将黄姜洗净，加适量的水粉碎；②提取皂甙液，将粉碎的物料多次经过沉降分离机，将皂甙液与纤维、淀粉分离；③皂甙混合物浓缩，将分离的皂甙液加入适量的絮凝剂，使其完全沉淀，然后通过离心机将其分离，使皂甙的浓度达到35-50％；④酸性水解，浓缩地皂苷中加入质量浓度为2-3％的硫酸溶液，加压至0.2-0.3MPa，水解2-4小时，过滤；将过滤后的1/3-1/2的废水加至水解产物中，然后补充加入适量的硫酸溶液，控制酸度在1-2％，依上述条件进行加压水解，得到滤渣混合物和滤液；⑤滤渣混合物经脱酸、干燥、提取、浓缩、结晶、干燥得到皂素成品；⑥最后工序是污水处理过程：酸性水解滤液通过石灰中和，然后加热浓缩或者减压浓缩；反应过程中产生的其他废水，经物化处理达到排放标准。
所述的适量的水与黄姜的质量比为(1-3)∶1。
所述的絮凝剂为聚硫酸铝铁或聚丙烯酰胺或者同类型的絮凝剂。
所述的离心机可为三足离心机、卧式沉降离心机、板框压滤机、蝶式浓缩离心机中的任意一种。
所述的硫酸溶液与皂甙混合物的质量比为100∶(2-3)。
本发明有益效果为：
1、多次经过沉降分离机分离，使分离更加简便，有效成分残留更低。
2、采用絮凝剂对皂素进行浓缩，不仅提高了皂苷浓缩效率，而且控制了废水量。
3、水解过程中套用了部分水解原液，减少了用水量和废水量。通过浓缩、絮凝和水解原液的套用可以使生产的废水较传统工艺产生的废水减少95％以上。
4、在污水处理过程中，加热浓缩是利用锅炉的余热进行的，极大地节约了资源，实现零成本处理。
【附图说明】
图1本发明工艺流程图
【具体实施方式】
实施例1：
称取400kg，按DB42/T32.2-2002测定含量。将黄姜洗净，加2倍量的水粉碎，粉碎后的物料多次经过沉降分离机，将皂甙液与纤维、淀粉分离。得到湿淀粉和纤维素混合物185kg，经检测含皂素23.4g，皂素残留为0.86％。将分离的皂甙液加入适量的聚硫酸铝铁絮凝剂，使其沉淀完全，然后通过离心机将其分离，使皂甙的浓度达到35-50％。浓缩的皂苷中加入质量浓度为2-3％的硫酸溶液，加压至0.2-0.3MPa，水解2-4小时，过滤；将过滤后的1/3-1/2的废水加至水解产物中，然后补充加入适量的硫酸溶液，控制酸度在1-2％，依上述条件进行加压水解，得到滤渣混合物和滤液。滤渣混合物经脱酸、干燥得到水解物9.0kg，再经提取、浓缩、结晶、干燥得到皂素成品2.63kg，收率96.72％。
酸性水解滤液通过石灰中和，然后加热浓缩或者减压浓缩；反应过程中产生的其他废水，经物化处理达到排放标准。
实施例2：
称取400kg，按DB42/T32.2-2002测定含量。将黄姜洗净，加2倍量的水粉碎，粉碎后的物料多次经过沉降分离机，将皂甙液与纤维、淀粉分离。得到湿淀粉和纤维素混合物171kg，经检测含皂素24.0g，皂素残留为0.91％。将分离的皂甙液加入适量的聚丙烯酰胺絮凝剂，使其沉淀完全，然后通过离心机将其分离，使皂甙的浓度达到35-50％。将过滤后的1/3-1/2的废水加至水解产物中，然后补充加入适量的硫酸溶液，控制酸度在1-2％，依上述条件进行加压水解，得到滤渣混合物和滤液。滤渣混合物经脱酸、干燥得到水解物8.8kg，再经提取、浓缩、结晶、干燥得到皂素成品2.57kg，收率97.36％。