[0001] 本发明涉及亚麻酸甲酯分离提纯的生产装置技术领域，具体涉及一种基于中空纤维液膜分离亚麻酸甲酯的方法和装置。

[0002] 亚麻酸属于ω-3系列的多不饱和脂肪酸，是人体转化合成EPA（二十碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸）的前体物，具有维持脂蛋白平衡、调节胆固醇代谢、降低血压血脂的作用，是人体所必需的脂肪酸，但亚麻酸不能由人体合成，必须从外界摄取。

[0003] 亚麻酸常与差异仅在于双键数量的油酸、亚油酸以及硬脂酸存在于植物油中，所以在分离上存在较大困难。现有分离多不饱和脂肪酸酯的方法有尿素包合法、分子蒸馏法和冷冻结晶法等。这些方法虽在多不饱和脂肪酸的分离中都有一定程度的应用，但各自存在成本高、纯度低或操作复杂的问题。

[0004] 支撑液膜技术由于耦合萃取和反萃取操作，可以直接得到产物，且不需要高温高压和消耗大量有机溶剂，具有分离纯度高、能耗低、操作简便等优点，已得到不少研究者的关注。现如今已实现用载Ag(I)的离子液体支撑平板液膜分离亚麻酸甲酯。但该方法也存在着一些问题：1）AgBF4等银盐在离子液体中的溶解度低，限制了载体Ag(I)在促进亚麻酸甲酯传递中的作用；2）离子液体的价格昂贵，实验成本高；3）平板膜在单位体积中的传质面积低，不利于大规模分离亚麻酸甲酯。

[0018] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

[0019] 实施例：对照图1 2~
一种基于中空纤维液膜分离亚麻酸甲酯的装置，包括原料相罐1、设置于原料相罐1内部的膜束、输送泵6和内部盛有剥离溶剂的剥离相罐7；所述原料相罐1相对的两侧壁固定安装有集液腔道构件，所述膜束的两端分别与原料相罐1相对两侧壁上的集液腔道构件通接，所述原料相罐1内部盛有含亚麻酸甲酯的原料液，所述膜束展开浸没在原料相罐1内的原料液内；所述膜束包括若干根尺寸相同且两端对齐的中空纤维液膜2，所述中空纤维液膜2是以Ag+作为载体的亲水性中空纤维膜。

[0020] 原料相罐1的一侧壁上的集液腔道构件依次通过输送泵6和剥离相罐7，由管路通接至原料相罐1相对的另一侧壁的集液腔道构件上。其中，集液腔道构件可起到汇集液体的作用。对照图1，剥离相罐7内的剥离溶剂在输送泵6的输送作用下进入到原料相罐1右侧的集液腔道构件的内腔，汇集到集液腔道构件的内腔内的剥离溶剂再分为若干个支流均匀地流入每根中空纤维液膜2的内腔内，中空纤维液膜2的内腔内流出的剥离溶剂再汇集到原料相罐1左侧的集液腔道构件的内腔，最后返回至至剥离相罐7，形成剥离溶剂的循环流动。

[0021] 其中，所述中空纤维液膜2的制备方法包括以下步骤：1）取丁二醇与AgBF4于离心管中漩涡振荡5 15分钟混合均匀，即得到所需要的Ag(I)-~
丁二醇膜液；本发明采用的丁二醇可为1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇和1,4-丁二醇中的一种或两种以上，AgBF4在丁二醇中的浓度为0.1~0.6 g/mL，优选为0.5 g/mL；
2）将亲水性PVDF中空纤维膜置于凹形容器中，用毛刷将步骤1）所得Ag(I)-丁二醇膜液充分涂抹在亲水性PVDF中空纤维膜外表面，确保液膜充分的进入到亲水性PVDF中空纤维膜的每一个膜孔中，然后将亲水性PVDF中空纤维膜的两端开口连接真空泵进行抽取真空，将膜表面的膜液压入膜内腔，随后将亲水性PVDF中空纤维膜的两端开口连接氮气瓶进行通入氮气，将膜内腔内的膜液吹出膜孔，这样重复3 5次，使得液膜能够容易的进入到膜孔中；
~
3）再用毛刷在亲水性PVDF中空纤维膜的外表面涂抹步骤1）所得Ag(I)-丁二醇膜液（采用涂抹膜液的方式，是为了降低膜液的使用量），随后于暗处静置10 20分钟，以确保亲水性~
PVDF中空纤维膜的膜孔被膜液充分浸润，充分浸润后用纸巾轻拭掉亲水性PVDF中空纤维膜外表面的膜液，亲水性PVDF中空纤维膜均匀透明，即制得所述中空纤维液膜2。

[0022] 上述选用的亲水性PVDF中空纤维膜的接触角为20 90°。所述膜束是由2 100根中~ ~空纤维液膜2组成，每根中空纤维液膜2的长度均为10 100cm。
~

[0023] 原料相罐1为上部开口的圆柱状空腔结构，所述原料相罐1的上部开口配合螺纹连接有密封盖5，所述原料相罐1和密封盖5均采用不透光的材质制成。所述原料相罐1和密封盖5可采用PVDF或PTFE材质。

[0024] 在本发明中，集液腔道构件是由活接头和连接管头4组成。本发明的活接头是工程上常用的塑料水管配件ABS活接头，活接头的尺寸为DN15 DN100。所述活接头主要包括三个~配件：螺母31、云头32和平接33，还包括防止漏液的垫圈。

[0025] 所述螺母31密封固定安装在原料相罐1的侧部，且螺母31带有螺纹的一端朝向原料相罐1内部；所述螺母31位于原料相罐1外部的一端与连接管头4密封配合连接，并通过连接管头4与输送泵6或剥离相罐7由管路连接；所述膜束的两端均套设云头32和平接33，并均通过云头32与固定在原料相罐1侧壁上的螺母31密封螺纹连接，且在膜束与平接33的空隙处以及膜束的若干根中空纤维液膜2的靠近于平接33的端部之间均浇注环氧树脂AB胶进行密封固定，以防进入平接33、云头32与螺母31之间的空腔内的剥离溶剂泄漏进入原料相罐1内。

[0026] 所述螺母31位于原料相罐1外部的一端与连接管头4密封配合连接的方式为：所述连接管头4一端开口的外径略小于螺母31远离螺纹的一端开口的内径，所述连接管头4的一端缠绕生料带后配合塞入螺母31内，并在连接管头4和螺母31的连接处涂抹环氧树脂AB胶以进一步密封。

[0027] 通过在原料相罐1相对的两侧壁上通设与螺母31外径相配的圆孔，螺母31配合塞入固定在原料相罐1的圆孔上，并通过浇注环氧树脂AB胶进行密封固定，由此完成螺母31密封固定安装在原料相罐1的侧部。

[0028] 由于涂抹Ag(I)-丁二醇膜液后的亲水性PVDF中空纤维膜不易操作安装在平接33和云头32上，由此将数根长度一致的亲水性PVDF中空纤维膜的两端分别按照下述方法安装平接33和云头32：①.取数根长度一致的亲水性PVDF中空纤维膜，将它们两端对齐后，将它们两端用皮筋固定成捆，得到膜束。②.在膜束的两端分别串入活接头的云头32，云头32带有螺纹的口子朝向膜束的端部外侧；③.在成捆膜束的两端再分别套入活接头的平接33，平接33外径较大的口子朝向膜束的端部外侧，平接33置于距离膜束的端口的1 5cm处固定；④~在平接和膜束的空隙处以及膜束的各根亲水性PVDF中空纤维膜的靠近于平接33的端部之间均缓慢注入和涂抹环氧树脂AB胶，在环氧树脂AB胶未干之前，需要调整胶的流动防止胶水分布不均匀；⑤.待胶水近乎凝固，检查膜束与平接之间是否存在漏点，若存在漏点，需用环氧树脂重新填补缺口，此时可去除用于捆绑膜束的皮筋；⑥.检查无漏后，用刀子分别切除两端多余的膜束和胶水，使接口平整并防止胶水堵塞膜束两端的端口，保证纤维膜膜孔疏通。

[0029] 数根长度一致的亲水性PVDF中空纤维膜固定成捆并在两端安装平接33和云头32后，再进行涂抹Ag(I)-丁二醇膜液，确保每一根亲水性PVDF中空纤维膜的膜孔被Ag(I)-丁二醇膜液充分浸润，其中连接真空泵或氮气瓶进行抽取真空或吹入氮气时，膜束端部套设的平接33和云头32与螺母31配合密封连接，螺母31再通过连接管头4与真空泵或氮气瓶连接以进行抽取真空或吹入氮气，最终制备得到由若干根尺寸相同且两端对齐的中空纤维液膜2组成的膜束。再将所述膜束通过螺母31固定安装在原料相罐1内部，向原料相罐1内缓慢通入原料液，并使原料液将所述膜束浸没，然后进行亚麻酸甲酯的分离过程。

[0030] 以下实施例1 6中，采用上述所述的基于中空纤维液膜分离亚麻酸甲酯的装置，进~行分离亚麻酸甲酯。

[0031] 实施例1（原料液：50mg/mL乌桕梓油甲酯的石油醚溶液；Ag(I)-丁二醇膜液：0.5g/ml的AgBF4/1,2-BDO；剥离溶剂：10wt%1-己烯的石油醚溶液；剥离溶剂流速：42.2mL/min；原料液和剥离溶剂温度均为20℃）1）乌桕梓油甲酯原料的制备
乌桕梓油甲酯化采用公知的方法：称取20g甲醇和1g KOH，混合溶解后，加入到100g乌桕梓油中，在60℃下搅拌回流反应1小时，静置分层，取上层油层用水洗至中性，真空脱除水分，即获得乌桕梓油甲酯。通过气相色谱仪得到乌桕梓油甲酯中亚麻酸甲酯的质量含量为
36.65%。

[0032] 2）由数根亲水性PVDF中空纤维膜组成的膜束的制备选用长度为24cm的亲水性PVDF中空纤维膜，以50根为一组，用两根皮筋分别捆扎一组亲水性PVDF中空纤维膜的两端。在一组亲水性PVDF中空纤维膜的两端串入活接头的云头
32，其中云头带有螺纹的口子朝向亲水性PVDF中空纤维膜的端部外侧；再分别从一组亲水性PVDF中空纤维膜的两端套入活接头的平接33，平接33外径较大的口子朝向亲水性PVDF中空纤维膜的端部外侧；将平接33置于距离亲水性PVDF中空纤维膜的端口的4cm处后，缓慢注入和涂抹环氧树脂AB胶于平接33和亲水性PVDF中空纤维膜的空隙处以及50根亲水性PVDF中空纤维膜的端部之间，保证亲水性PVDF中空纤维膜与平接33之间没有漏点；待环氧树脂AB胶凝固，去除捆绑亲水性PVDF中空纤维膜的皮筋，并用刀子切除两端多余的亲水性PVDF中空纤维膜和胶水，使接口平整并去除两端被胶水堵塞的亲水性PVDF中空纤维膜，保证亲水性PVDF中空纤维膜的疏通。其中有效传质的亲水性PVDF中空纤维膜长约为15cm。

[0033] 3）由数根中空纤维液膜2组成的膜束的制备取10mL的1,2-丁二醇和5.0g的AgBF4于离心管中，漩涡振荡5~15分钟混合均匀至AgBF4完全溶解，即得到AgBF4浓度为0.5g/mL的膜液。将上述制作好的数根亲水性PVDF中空纤维膜组成的膜束置于凹形容器中，用毛刷将膜液充分涂抹在亲水性PVDF中空纤维膜上。为保证液膜充分的进入到每一根亲水性PVDF中空纤维膜的每一个膜孔中，分别在膜束的两端快速抽真空，将膜表面的膜液压入亲水性PVDF中空纤维膜内，再在膜束的两端通氮气，将PVDF中空纤维膜内的膜液吹出膜孔，这样重复3 5次，使得液膜能够容易的进入到膜孔中。再用~
毛刷在膜表面充分涂抹膜液，并于暗处静置10 20分钟，保证亲水性PVDF中空纤维膜被充分~
浸润。浸润后用纸巾轻拭亲水性PVDF中空纤维膜表面的膜液，亲水性PVDF中空纤维膜均匀透明，得到由数根中空纤维液膜2组成的膜束。

[0034] 4）分离亚麻酸甲酯的装置搭建和运行在原料相罐1中加入800mL的原料液（原料液为50mg/mL乌桕梓油甲酯的石油醚溶液），液面略低于螺母31的位置；将涂布好膜液的膜束通过云头32与原料相罐1上的螺母31拧紧固定到原料相罐1上，膜束的中部向下弯曲浸入到原料液内并使原料液的液面上升，此时原料相罐1内的溶液能够将膜束全部浸没，然后将密封盖5拧紧在原料相罐1上方开口上，原料液避光密封。在剥离相罐中加入400mL的10wt% 1-己烯的石油醚溶液，通过氟橡胶管8将原料相罐1两侧的连接管头4连接，剥离溶剂可在输送泵6的作用下循环流过膜束的每一根中空纤维液膜2的内腔，其中剥离溶剂的流速为42.2mL/min。

[0035] 5）获取亚麻酸甲酯产品每时从剥离相罐中取1mL剥离溶剂进行气相色谱分析，亚麻酸甲酯的渗透通量为
2.3603mg/(cm2·h)。运行6小时后，用旋转蒸发仪脱除剥离相溶剂，得到亚麻酸甲酯产品。
产品的质量为386.64mg，其中亚麻酸甲酯产品纯度为86.18%。

[0036] 实施例2（原料液：50mg/mL乌桕梓油甲酯的石油醚溶液；Ag(I)-丁二醇膜液：0.5g/ml的AgBF4/1,4-BDO；剥离溶剂：10wt% 1-己烯的石油醚溶液；剥离溶剂流速：42.2mL/min；原料液和剥离溶剂温度均为20℃）
在实施例1的基础上改变膜液的膜溶剂为1,4-丁二醇，其余参考实施例1。

[0037] 每时从剥离相罐取1mL剥离溶剂进行气相色谱分析，亚麻酸甲酯的渗透通量为0.4923mg/(cm2·h)。运行6小时后，用旋转蒸发仪脱除剥离相溶剂，得到亚麻酸甲酯产品。
产品的质量为81.12mg，其中亚麻酸甲酯产品纯度为90.13%。

[0038] 实施例3（原料液：100mg/mL乌桕梓油甲酯的石油醚溶液；Ag(I)-丁二醇膜液：0.5g/ml的AgBF4/1,2-BDO；剥离溶剂：10wt% 1-己烯的石油醚溶液；剥离溶剂流速：42.2mL/min;原料液和剥离溶剂温度均为20℃）
在实施例1的基础上改变原料液中乌桕梓油甲酯的浓度为100mg/mL，其余参考实施例
1。

[0039] 每时从剥离相罐取1mL剥离溶剂进行气相色谱分析，亚麻酸甲酯的渗透通量为4.8118mg/(cm2·h)。运行6小时后，用旋转蒸发仪脱除剥离相溶剂，得到亚麻酸甲酯产品。
产品的质量为798.72mg，其中亚麻酸甲酯产品纯度为85.36%。

[0040] 实施例4（原料液：50mg/mL乌桕梓油甲酯的石油醚溶液；Ag(I)-丁二醇膜液：0.5g/ml的AgBF4/1,2-BDO；剥离溶剂：10wt% 1-己烯的石油醚溶液；剥离溶剂流速：42.2mL/min；原料液和剥离溶剂温度均为40℃）
在实施例1的基础上改变操作温度为40℃，其余参考实施例1。

[0041] 每时从剥离相罐取1mL剥离溶剂进行气相色谱分析，亚麻酸甲酯的渗透通量为6.3134mg/(cm2·h)。运行6小时后，用旋转蒸发仪脱除剥离相溶剂，得到亚麻酸甲酯产品。
产品的质量为1034.84mg，其中亚麻酸甲酯产品纯度为81.19%。

[0042] 实施例5（原料液：50mg/mL乌桕梓油甲酯的石油醚溶液；Ag(I)-丁二醇膜液：0.2g/mL的AgBF4/1,2-BDO；剥离溶剂：10wt% 1-己烯的石油醚溶液；剥离溶剂流速：42.2mL/min；原料液和剥离溶剂温度均为20℃）
在实施例1的基础上改变膜液中AgBF4的浓度为0.2g/mL，其余参考实施例1。

[0043] 每时从剥离相罐取1mL剥离溶剂进行气相色谱分析，亚麻酸甲酯的渗透通量为0.2902mg/(cm2·h)。运行6小时后，用旋转蒸发仪脱除剥离相溶剂，得到亚麻酸甲酯产品。
产品的质量为48.40mg，其中亚麻酸甲酯产品纯度为64.83%。

[0044] 实施例6（原料液：50mg/mL乌桕梓油甲酯的石油醚溶液；Ag(I)-丁二醇膜液：0.5g/mL的AgBF4/1,2-BDO；剥离溶剂：10wt%1-己烯的石油醚溶液；剥离溶剂流速：10.2mL/min；原料液和剥离溶剂温度均为20℃）在实施例1的基础上改变剥离溶剂的流速为10.2mL/min，其余参考实施例1。

[0045] 每时从剥离相罐取1mL剥离溶剂进行气相色谱分析，亚麻酸甲酯的渗透通量为2
1.4606mg/(cm·h)。运行6小时后，用旋转蒸发仪脱除剥离相溶剂，得到亚麻酸甲酯产品。
产品的质量为242.28mg，其中亚麻酸甲酯产品纯度为86.43%。

[0046] 本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。