ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ СЕКЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР Российский патент 1995 года по МПК B01D11/02 

Изобретение относится к оборудованию для экстракции твердых веществ преимущественно растительного происхождения жидким экстрагентом.

Известен горизонтальный секционный экстрактор, включающий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, соосно установленный на приводном валу с зазором относительно корпуса перфорированный барабан с закрепленными на нем лопатками и патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента.

Недостатками этого экстрактора являются экстенсивность экстракции из-за слабого перемешивания сырья и экстрагента и связанный с этим малый выход целевого продукта.

В предлагаемом горизонтальном секционном экстракторе, включающем горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, соосно установленный на приводном валу с зазором относительно корпуса перфорированный барабан с закрепленными на нем лопатками и патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента, согласно изобретению, первая по ходу материала секция корпуса экстрактора снабжена средствами подачи среды под давлением в зазор между корпусом и барабаном, барабан снабжен буртиком, закрепленным на его внутренней поверхности в плоскости перегородки корпуса, и выполнен с диффузорным участком во второй по ходу материала секции корпуса, лопатки закреплены на внутренней поверхности барабана в первой по ходу материала секции с образованием относительно нее зазора с радиальной высотой не меньше высоты буртика, приводной вал выполнен полым с одним или несколькими отверстиями и снабжен размещенной в полости заглушкой, разделяющей ее на две камеры, отверстия которых сообщены с разными секциями корпуса, при этом камера полости вала, сообщенная с первой по ходу материала секцией корпуса, соединена с патрубками подачи сырья и экстрагента. Это позволяет интенсифицировать перемешивание сырья и экстрагента и увеличить выход целевого продукта.

В предпочтительном варианте перфорация барабана в первой по ходу материала секции корпуса выполнена в виде сопл. Это позволяет увеличить скорость вдува среды под давлением и дополнительно увеличить интенсивность перемешивания и выход целевого продукта.

На фиг. 1 изображен экстрактор, разрез; на фиг. 2 узел I на фиг. 1.

Горизонтальный секционный экстрактор содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 отвода сырья и экстрагента соответственно, патрубками 4 и 5 подачи сырья и экстрагента соответственно, разделенный вертикальными перегородками 6 на секции 7 и 8, соосно установленный на полом валу 9 с установленной в его полости в плоскости перегородки 6 заглушкой 10, делящей его полость на две камеры 11 и 12, перфорированный барабан, состоящий из цилиндрического 13 и диффузорного участков 14, разделенных буртиком 15 на внутренней поверхности, расположенным в плоскости перегородки 6, лопатки 16, закрепленные на внутренней поверхности цилиндрического 13 участка барабана с образованием радиального зазора не меньше высоты буртика 15, привод 17 вращения вала 9 и средства 18 подачи среды под давлением в секцию 7 корпуса 1. Вал 9 выполнен с отверстиями 19 и 20, сообщающими его камеры 11 и 12 соответственно с секциями 7 и 8 корпуса 1. Отверстия перфорации цилиндрического участка 13 барабана могут быть выполнен в виде сопл 21.

Экстрактор работает следующим образом.

По патрубкам 4 и 5 соответственно сырье и экстрагент подаются в камеру 11 вращаемого от привода 17 вал 9, из которой под действием центробежных сил через отверстия 19 поступают на внутреннюю поверхность цилиндрического участка 13 барабана, по которой распределяются в виде постоянно обновляемой пленки с высотой, равной высоте буртика 15. Подаваемая средствами 18 в секцию 7 корпуса 1 среда под давлением, превосходящим давление пленки суспензии на цилиндрическом участке 13 барабана, удерживает пленку от прохода в отверстия перфорации и поступает через возможно сопловые отверстия 21 с адиабатным расширением и увеличенной за его счет скоростью в пленку суспензии, создавая турбулентное течение за счет всплытия пузырьков и вращения среды в пузырьках с образованием турбулентных завихрений непосредственно на поверхности контакта фаз. За счет этих эффектов в пленке суспензии происходит постоянное обновление поверхности контакта фаз и возникают вибрации в зонах турбулентного срыва течения потока среды через сопла 21, которая приводит к интенсификации массообменных процессов в суспензии за счет ускорения диффузионных процессов и усталостного доизмельчения сырья с развитием поверхности контакта фаз. Выносимые из пленки средой под давлением частицы суспензии поступают в осевую зону цилиндрического участка 13 барабана выше высоты буртика 15 в зону расположения лопаток 16, взаимодействуют с последними, оседая на них. По мере накопления и коагуляции на лопатках 16 частиц суспензии они по лопаткам 16 возвращаются в пленку под действием поля центробежных сил. Отработанная среда под давлением и стекающая через буртик 15 пленка обработанной суспензии переходят в отделенную средней перегородкой 6 секцию 8 корпуса 1 на диффузорный участок 14 барабана. Здесь происходит разделение компонентов. Среда под давлением поступает через отверстия 20 в камеру 12 полого вала 9 и выводится по ней из экстрактора, желательно на рециркуляцию, жидкая фаза суспензии при отсутствии противодавления проходит из диффузорного участка 14 барабана через его перфорацию в секцию 8 корпуса 1 и удаляется из нее средствами 3. Отработанное сырье под действием увеличивающейся центробежной силы в диффузорном участке 14 барабана перемещается по его образующей в сторону патрубка 2, по которому удаляется из корпуса 1.

Таким образом, предлагаемый экстрактор позволяет интенсифицировать массообменные процессы за счет развития и ускорения обновления поверхности контакта фаз, ускорения диффузии и интенсификации перемешивания, что позволяет повысить выход целевого продукта за счет увеличения глубины экстракции.

Использование: в экстракции жидким экстрагентом твердых веществ. Сущность изобретения: экстрактор содержит горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный перегородками на две секции, в которых на разделенном заглушкой на две камеры, сообщенные отверстиями с секциями корпуса, на полом приводном валу закреплен перфорированный барабан, разделенный буртиком, расположенным в полости перегородки корпуса, на цилиндрический и диффузорный участки, средства подачи сырья и экстрагента, соединенные с камерой вала со стороны цилиндрического участка барабана, средства подачи среды под давлением в секцию корпуса с цилиндрическим участком барабана, закрепленные в нем с образованием с внутренней поверхностью радиального зазора не меньше высоты буртика лопатки, средства отвода экстрагента, сообщенные с секцией корпуса, в которой размещен диффузорный участок барабана, и соединенные с последним средства отвода сырья. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ СЕКЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР, включающий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, соосно установленный на приводном валу с зазором относительно корпуса перфорированный барабан с закрепленными на нем лопатками и патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента, отличающийся тем, что первая по ходу материала секция экстрактора снабжена средствами подачи среды под давлением в зазор между корпусом и барабаном, барабан снабжен буртиком, закрепленным на его внутренней поверхности в плоскости перегородки корпуса, и выполнен с диффузорным участком во второй по ходу материала секции корпуса, лопатки закреплены на внутренней поверхности барабана в первой по ходу материала секции с образованием относительно нее зазора с радиальной высотой не меньше высоты буртика, приводной вал выполнен полым с одним или несколькими отверстиями и снабжен размещенной в полости заглушкой, разделяющей ее на две камеры, отверстия которых сообщены с разными секциями коорпуса, при этом камера полости вала, сообщенная с первой по ходу сырья секцией корпуса, соединена с патрубками подачи сырья и экстрагента. 2. Экстрактор по п.1, отличающийся тем, что перфорация барабана в первой по ходу материала секции корпуса выполнена с профилем в виде сопл.