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不同蒸馏装置蒸馏山苍子油的比较试验



全 文 :文章编号:1006-1126-2010 (2) -0105-03
不同蒸馏装置蒸馏山苍子油的比较试验
资金项目:世行货款项目 (KT-9), 广西林业厅科技项目
作者简介:钟昌勇 (1974—), 男 , 高级工程师 , 主要从事林产品深加工技术研究。
钟昌勇1 , 苏树标2 , 陈海燕1
(1.广西林业科学研究院 , 南宁 530002;2.广西国营高峰林场 , 南宁 530001)
摘 要:应用 2种不同蒸馏装置进行山苍子油的提取应用研究。试验表明 , 改进型蒸馏装置相对一体化便携式
蒸馏装置而言 , 蒸馏时间缩短了3 个小时 、 出油率提高 0.7 个百分点 、 精油柠檬醛含量提高近 1个百分点 , 劳动
效率提高 20%、 劳动强度大大降低。
关键词:山苍子;蒸馏;蒸馏装置
中图分类号:S573.8 文献标识码:A
  山苍子 (Li tsea cubeba)又名山鸡椒 、 木姜子 ,
属樟科 , 落叶灌木或小乔木[ 1] 。山苍子是我国丰富
的芳香油植物之一 , 广泛分布在我国湖南 、 湖北 、
四川 、云南 、贵州 、 广东 、广西 、 江西 、重庆等省
(市)[ 2] 。山苍子果实一般在 8月份成熟 , 果肉部分
含有丰富的芳香油 , 通过水蒸汽蒸馏可获得山苍子
精油。山苍子果成熟期短 , 季节性强 , 不易久贮 ,
堆存易腐烂 , 摘取后需马上进行蒸馏加工 , 否则影
响精油的收率和质量 。有研究表明 , 新鲜果实出油
率在 4%~ 6%, 柠檬醛含量≥70%;阴干至 7成
的果实出油率 3.25%~ 4%, 柠檬醛含量 70%;阴
干至 4成的果实出油率 2.5%~ 3.25%, 柠檬醛含
量 55%~ 65%;晒干至 4成的果实出油率 1.8%~
2.75%, 柠檬醛含量 45%~ 55%[ 3] 。可见山苍子
的新鲜程度对精油的得率和质量影响很大。采用摊
放或浸泡的方法进行保存可延长生产时间 , 但也只
能延长 15天时间[ 4] 。所以目前山苍子精油加工一
般采用小型蒸馏装置进行就近生产 。
1 蒸馏装置介绍
在我国 , 山苍子精油生产虽有悠久的历史 , 但
各地的蒸馏技术和设备发展应用情况参差不齐 , 主
要是由当地农户或个体加工户进行生产 , 蒸馏加工
设备多种多样 。有的地区仍使用简易装置[ 5] 进行
山苍子精油加工 , 蒸馏时间长达 10 h , 单锅装料
仅为50 kg 左右 , 得油率低于 4%。蒸馏装置简易 ,
生产效率低 , 资源得不到充分利用 , 经济效益极
差。
90年代初 , 技术人员在简易蒸馏装置的基础
上不断的进行改进 , 蒸锅采用碳钢 , 冷凝冷却器采
用铝或不锈钢 , 在安全性和密封性都有较大的提
高 , 装料量一般在 100 kg 左右[ 3] 。这类蒸馏装置
虽有所改进 , 但由于加热方式仍与简易蒸馏装置一
样 , 热效能提高有限 , 蒸馏时间仍需 6 h以上。生
产效率有所提升 , 但出油率仅为 4.2%[ 3] 。
为了解决蒸汽发生的热效能 、 提高生产效率 、
方便搬迁 、适用多种芳香植物的果 、 枝叶 、根 、花
的蒸馏 , 项目组设计了一套一体化芳香油蒸馏装
置[ 6] (图 1)。该装置在炉膛中增加了集热管 , 并
增加了回水系统 , 用于蒸馏山苍子果可装料 600
kg , 比前两类蒸馏装置已经改进较大 , 出油率和
精油质量虽有很大程度的提高 , 但仍然存在蒸馏时
间长 (5 h), 出油不完全等缺点。
第 39 卷 第 2 期
2010 年 6 月              
广 西 林 业 科 学
Guangxi Forestry Science
               Vol.39 No.2
Jun.2010
图 1 一体化便携蒸馏装置
1.蒸汽发生器 2.蒸锅 3.冷凝冷却器 4.油水分离器 5.回水管
  为了进一步解决山苍子加工中仍然存在着蒸馏
时间长 、 劳动强度大 、出油不完全等技术问题 , 提
高山苍子的加工效率 、出油率和改善精油质量。项
目组设计一套专门用于蒸馏山苍子果的生产装置 ,
并与一体化便携蒸馏装置 (图 2)进行实地生产对
比试验。
该装置经过将工业水蒸汽蒸馏装置小型化 , 其
特点采用民用锅炉作为蒸汽发生器 , 三锅并联 , 出
料以蒸汽压力从排渣口压出 。采用的民用锅炉额定
压力为 0.04 MPa , 额定蒸馏发生量为 0.5 T/h ,
单锅装料 100 kg 。
图 2 改进型山苍子蒸馏装置
1.砌砖 2.民用锅炉 3.蒸锅 4.冷凝冷却器 5.油水分离器
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2 试验结果及分析
在原料相同的情况下 , 对 2种装置进行蒸馏进
行对比试验研究 , 分别加工 2 万 kg 山苍子果 , 并
对精油进行气相色谱分析 。试验数据及结果见表
1 , 经济效益对比数据见表 2。
表 1 不同装置生产山苍子油的试验结果
装置 蒸馏时间/ (h/锅)
装料量
/ (kg/锅)
人工
/ (人/班)
燃料消耗①
/ (kg/ d)
日均加工量②
/ (kg/ d)
日出油量
/ (kg/ d)
出油率
/ %
一体化便携
装置 A 6 600 2 1 000 2 000 106.6 5.33
改进型装置 B 2 100 2 2 400 2 400 145.2 6.05
  ①以薪材计;②已除去装料及出料 、 启动时间。
表 2 不同装置生产山苍子油的经济效益对比结果
装置 设备投资/元
原料成本①
/ (元/ t)
蒸馏天数
/ d
人工费②
/ (元/d)
燃料费③
/ (元/d)
生产成本
/元
产油量
/kg
销售收入④
/元
A 25 000 2 000 10 300 250 45 500 1 066 90 610
B 40 000 2 000 8.33 300 600 47 500 1 210 102 850
  ①2009 年山苍子果收购价 2 元/kg;②每天 3 班 , 人工费每天 50 元;③燃料费 (薪材)250 元/吨;④销售价格 (2009
年)85 元/ kg。
  从表 1中试验数据可以看出 , 改进型蒸馏装置
采用了民用锅炉 , 不仅蒸汽量稳定 , 而且能达到
0.02 MPa的压力 , 加上单锅装料量少 , 单锅蒸馏
时间降低至 2 h , 出油率较一体化蒸馏装置提高
0.7个百分点 。
一体化蒸馏装置仍然需要人工出渣 , 耗时耗
力。改进型蒸馏装置采用压力蒸馏 , 出料时可利用
余压将废渣压出 , 大大减少出料时间和劳动强度 。
改进型装置比一体化便携式蒸馏装置生产节时
近1.7天 , 节约人工成本 , 多产油 144 kg , 销售收
入多 12 240元 , 除去生产成本后毛利多10 240元 。
2种装置当年均可收回设备投资 , 且能获利 。
设备按 10年折旧率来计算 , 改进型蒸馏装置年获
利较一体化蒸馏装置多 8 740元 。
3 结论
改进型蒸馏装置具有以下优势:①带压蒸馏 、
蒸汽量大且稳定;②蒸馏周期短 (2 h);③操作简
单 , 劳动强度低;④劳动效率高;⑤出油率高 , 精
油质量好;⑥经济效益好。对于在山苍子原料较集
中的地区 , 是理想的蒸馏装置。
参考文献
[ 1]吴士业 , 余伯良.山苍子———一种值得发展的高效经济林
木[ J].四川林业科技 , 1998 , 19(4):63-66.
[ 2]莫开林.山苍子油的深加工及产品利用[ J].四川林业科
技 , 2005 , 26(4):60-65.
[ 3]金显贵.山苍子的开发工艺及应用[ J].适用技术市场 ,
1989(9):18-20.
[ 4]邓 波.山苍子果实保存方法的研究[ J].香料香精化妆
品 , 1999(1):1-3.
[ 5] 刘洪恩 , 肖鹏义.蒸馏法提取山苍子油[ J].中小企业科
技 , 2002(10):21-22.
[ 6]钟昌勇 , 周宗明 ,何春茂 , 等.便捷式一体化芳香油蒸馏装
置:中国 , 200720084936.2[ P].2008-04-02.
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