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金驼药业麻黄草清洁生产工艺改造报告 一．概述 麻黄碱是麻黄草中含有的一种生物碱，由于它对中枢神经系统和心脏有强大的兴奋作用，对支气管平滑肌有明显的松驰作用，故在临床医学上具有广泛的应用价值。必威体育精装版研究发现，还可以应用于营养补充剂，减肥剂等。目前，麻黄碱的需求每年按5%的速度增长，全世界已到1500吨，其中人工合成和天然提取物各占一半，我国是世界唯一的天然麻黄碱生产国。根据麻黄碱应用情况，天然麻黄碱的作用及功效远高于人工合成的产品。二．传统工艺 1. 传统工艺 2. 工艺说明 麻黄碱是一种生物碱，它与盐结合形成有机酸盐存在于麻黄草结构十分紧密，不能采用常压常温的办法打破细胞壁、切断生物碱有机酸盐类与纤维的结合位点，使麻黄碱盐溶于水中，从而得到麻黄碱。故目前国内均采用高温、高压苛化法提取麻黄碱工艺。此工艺存在的主要缺点： ① 废水量大，且难治理。根据当地环保部门检测，麻黄草生产废水COD在15000～20000 mg/L，BOD2000 mg/L左右，pH值12左右，色度3000倍，SS约3000 mg/L，其中主要成份为纤维、木质素、杂蛋白、残余麻黄碱、残余二甲苯、无机盐等。BOD∶COD比值小，无法进行生化处理，且污染严重。 ② 能耗高。120℃温度，7小时提取时间，耗能高。③ 收率低。麻黄草中的麻黄碱含量根据种植时间和种植地不同区别较大，从%～1.%之间，由于高温造成麻黄碱分解，传统工艺收率平均在0.7%左右，生产一吨麻黄碱需142吨麻黄草。 ④ 废水排放带走麻黄碱和二甲苯，造成经济损失又使生化处理时微生物无法生长。 三．清洁生产工艺改造 根据麻黄碱传统工艺中存在的问题，尤其废水难于治理的问题。国内研究单位针对废水治理研究絮凝—电解法，混凝—烟道气中和煤渣吸附法，快速渗滤土地法，污水库挥发法，混凝—活性炭吸附法等，这些方法中存在的主要问题是没有从根本上解决污染问题。 根据湖北省科技厅支援西部开发的指示精神，湖北工业大学湖北省轻工清洁生产工程研究中心，按照清洁生产的原则，针对麻黄碱生产中的问题进行了研究，完成了10kg的小试、50kg的中试和300kg的小型工业化试验 1. 清洁生产工艺流程 工艺说明 麻黄碱经粉碎至一定粒度后，采用微生物固态堆集发酵的方法，发酵时间16～18h，酶解6～8小时，发酵过程中通过微生物产生的酶打破细胞壁，定向剪切麻黄碱有机盐与麻黄草髓部薄壁细胞壁纤维的结合位点，使麻黄碱盐释放并溶于水中。因此，提取温度从120℃，7h下降60℃，3.5h提取液经超滤膜拦截大分子有机物后的滤液经第二级膜浓缩6倍滤液COD值低于20mg/L回用于提取工序，两级膜浓缩物经NaOH游离、二甲苯萃取草酸反萃、分离得到产品。二甲苯mg/L左右，电导率12000μs/cm左右，pH值12左右，经絮凝沉降离心后的上清液COD下降至20000mg/L左右，经电渗析脱盐后，脱盐液pH值为7.0左右，电导率1500μs/cm左右，经膜浓缩10～～～～ mg/L。 ③ 能耗降低。本工艺提取温度从120℃下降为60℃，时间从7h减少为3.5h，减少能耗，但新增发酵耗能和膜设备耗能。新旧工艺总耗能从原工艺每吨麻黄碱能耗2.476万元下降至每吨2.065万元，下降17%。现工艺每年生产78.5吨，能耗2.476万－2.065万＝0.411万，全年节能78.5×0.411万＝32.26万元 ④ 节水120m3/d×300天＝3.6万m3×2元＝7.2万元。 ⑤. 节约用碱0.5t/天×300天＝150t×0.25万元＝37.5万元。 ⑥. 节约二甲苯0.165t/天×300天＝49.5t×0.7万元＝34.65万元。 ⑦. 回收麻黄碱4.8kg/天×300天＝1.44t×40万元＝57.6万元 年总效益①＋②＋③＋④＋⑤＋⑥＋⑦＝1114.21万元。无工艺废水治理费用。 四. 本工艺改造总投资。 1. 膜设备投资320万元 2. 预处理投资60万元 3. 配套工程100万元 4. 小型污水处理站30万元 合计总改造投资510万元，可在一年内收回。 湖北工业大学湖北省轻工清洁生产中心 2008.6.2  2 水150m3 NaOH 二甲苯 草酸 麻黄碱 麻黄草 粉碎 水提 游离 萃取 反萃 分离 产品 伪麻黄碱 30t 120℃,7h 甲基麻黄碱