ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ СЕКЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР Российский патент 1996 года по МПК C11B1/10 B01D11/02 

Изобретение относится к экстракционному оборудованию масличной промышленности и может быть использовано для экстракции растительного сырья неполярным экстрагентом.

Известен горизонтальный секционный экстрактор, включающий цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, соосно установленный на природном валу с зазором относительно корпуса перфорированный барабан с закрепленными на нем лопатками, и патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента (авт.св. СССР N 1169692, кл. В 01 D 11/02, 1985).

Недостатками такого экстрактора являются экстенсивность экстракции и малый выход целевого продукта.

Задачей изобретения является интенсификация процесса экстракции и увеличение выхода целевого продукта.

Для решения указанной задачи в горизонтальном секционном экстракторе, включающем 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 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 корпуса с образованием радиального зазора с его внутренней поверхностью не меньше высоты буртика, приводной вал выполнен полым, снабжен размещенной в полости в плоскости перегородки корпуса заглушкой, выполнен с отверстиями по разные стороны заглушки и сообщен со стороны первой по ходу секции корпуса с патрубком подачи сырья и экстрагента, а корпус первой по ходу материала секции выполнен в виде постоянного магнита с радиальным расположением полюсов.

Это позволяет интенсифицировать экстракцию и увеличить выход целевого продукта.

На чертеже показан экстрактор, продольный разрез.

Горизонтальный секционный экстрактор содержит цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 отвода сырья и экстрагента соответственно и 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 14 участков, разделенных буртиком 15 на внутренней поверхности, расположенным в плоскости перегородки 6, лопатки 16, закрепленные на внутренней поверхности цилиндрического участка 13 барабана с образованием радиального зазора с его внутренней поверхностью не меньше высоты буртика 15, привод 17 вращения вала 9 и средство 18 подачи среды под давлением в секцию 7 корпуса. Вал 9 выполнен с отверстиями 19 и 20, сообщающими его камеры 11 и 12 соответственно с секциями 7 и 8 корпуса 1 соответственно. Корпус 1 камеры 7 выполнен в виде постоянного магнита 21 с радиальным расположением полюсов.

Экстрактор работает следующим образом.

Через патрубки 4 и 5 соответственно сырье, например измельченные семена винограда, и неполярный экстрагент, например экстракционный бензин, подают в камеру 11 вращаемого от привода 17 вала 9, из которой под действием центробежных сил через отверстия 19 смесь поступает на внутреннюю поверхность цилиндрического участка 13 барабана, по которой распределяется в виде постоянно обновляемой за счет подпитки пленки с радиальной 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 них с адиабатным расширением и увеличенной за его счет скоростью в пленку суспензии, создавая турбулизацию ее течения за счет всплытия пузырьков и тороидального течения 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, что интенсифицирует экстракцию. Вращение пленки суспензии происходит в магнитном поле магнита 21, которое приводит к образованию конвективных потоков в межполюсном пространстве и накоплению на поверхности сырья полярных компонентов масла. В неполярном экстрагенте в этом случае во внешней среде будет наблюдаться электроконвективный перенос от жидкости к частицам сырья, а в самих частицах от жидкости в капиллярах к поверхности частиц. Пересечение пленкой суспензии магнитных силовых линий и смена положения относительно полюсов исключают завершение электроконвективного переноса к поверхности клеточных мембран и исключает их блокировку при накоплении поляризованных высокомолекулярных веществ, что интенсифицирует процесс экстракции. Турбулентный срыв пузырьков среды под давлением на выходе из отверстий перфорации барабана приводит к кавитационному изменению давления в пленке суспензии и усталостному или динамическому разрушению клеточных мембран сырья. Это интенсифицирует экстракцию за счет развития поверхности контакта фаз и увеличивает выход целевого продукта за счет резкого снижения до практически нулевого значения диффузионного сопротивления сырья. Выносимые из пленки средой под давлением частицы суспензии поступают в осевую часть цилиндрического участка 13 барабана выше буртика 15 в зону расположения лопаток 16, взаимодействуют с последующими, 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 фаз. 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 по патрубку 3, а отработанное сырье под действием увеличивающейся центробежной силы в диффузоpном участке 14 барабана перемещается по его образующей в сторону патрубка 2, через который удаляется из корпуса 1 экстрактора.

Таким образом, предлагаемый экстрактор позволяет интенсифицировать массообменные процессы и увеличить выход целевого продукта при обработке растительного масличного сырья неполярным экстрагентом.

Использование: изобретение используется в масличной промышленности. 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, полом приводном валу закреплен перфорированный барабан, разделенный буртиком, расположенным в плоскости перегородки корпуса, на цилиндрический и диффузорный участки, патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента, средства подачи среды под давлением в секцию корпуса с цилиндрическим участком барабана, закрепленные в нем с образованием радиального зазора с внутренней поверхностью корпуса не меньше высоты буртика лопатки, при этом корпус камеры с цилиндрическим участком барабана выполнен в виде постоянного магнита с радиальным расположением полюсов. 1 ил.

Горизонтальный секционный экстрактор, включающий 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 движения обрабатываемого 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 диффузионным участком, размещенным во второй по ходу движения обрабатываемого материала секции корпуса, лопатки размещены на внутренней поверхности барабана в первой по ходу материала секции корпуса с образованием радиального зазора относительно его стенки по внутренней поверхности величиной не меньше высоты буртика, приводной вал выполнен полым, снабжен размещенной в плоскости перегородки заглушкой, причем в стенке его выполнены отверстия, расположенные по разные стороны от последней, и сообщен со стороны первой по ходу секции корпуса с патрубком подачи сырья и экстрагента, а корпус первой по ходу материала секции выполнен в виде постоянного магнита с радиальным расположением полюсов.