溶劑法-離子交換樹脂耦合工藝提取辣椒堿及其動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、辣椒堿是辣椒辛辣的主要根源，廣泛地應(yīng)用于人們生活的各個(gè)領(lǐng)域。本文主要研究內(nèi)容是利用溶劑法一離子交換樹脂耦合工藝提取辣椒堿，并通過響應(yīng)面分析法、靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)，分別獲得溶劑法提取辣椒堿中各影響因素與提取率之間的回歸方程以及基于不同吸附機(jī)理的離子交換過程動(dòng)力學(xué)方程。
　　本文的研究內(nèi)容主要包括：其一，運(yùn)用響應(yīng)面分析法確定溶劑法工藝過程中，提取的溫度、時(shí)間以及原料與提取液的比例對辣椒堿提取率的影響，并得到相應(yīng)的回歸方程和最優(yōu)工藝條件

2、；其二，通過靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，獲得201×7型陰離子交換樹脂吸附辣椒堿的最優(yōu)pH值，并根據(jù)不同吸附機(jī)理擬合所得的不同pH條件下的吸附等溫線，采用動(dòng)邊界模型，考察吸附溫度、料液濃度以及攪拌速率在吸附過程中對辣椒堿交換度的影響，根據(jù)所得的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，建立離子交換過程的動(dòng)力學(xué)模型，從而揭示辣椒堿吸附的機(jī)理。
　　結(jié)果表明，最優(yōu)工藝參數(shù)為：溶劑法提取辣椒堿的原料粒徑20目，75％的乙醇溶液，浸提時(shí)間77min，浸提溫度80℃，液固比10∶1;

3、201×7型陰離子交換樹脂吸附辣椒堿的最優(yōu)pH為5.5，當(dāng)pH處于5.0～6.0之問時(shí)，辣椒堿的吸附等溫線與Freundlich方程擬合度較好，而當(dāng)pH＜5.0或pH＞6.0時(shí)，該吸附過程更符合Langmuir方程所描述的情況。樹脂吸附辣椒堿的過程為快速吸附過程，其控制步驟主要是由初期的液膜擴(kuò)散控制逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹笃诘念w粒擴(kuò)散控制，樹脂吸附辣椒堿的速率常數(shù)k0=2.11×10-3s-1，活化能Ea=12.6kJ/mol，并得到在最優(yōu)pH條件