УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО β -КАРОТИНА ИЗ СУСПЕНЗИЙ Российский патент 1997 года по МПК B01D29/39 B01D29/74 C07C403/00 

Изобретение относится к пищевой, микробиологической, медицинской промышленности и может быть использовано для получения кристаллического β-каротина.

Наиболее близким к предлагаемому является дисковый фильтр, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем. Внутри аппарата расположен полый вал с насаженными на него полыми фильтрующими дисками, полости которых сообщаются с полостью вала. Фильтр имеет патрубки для загрузки продуктов, выхода фильтрованного раствора и твердой фазы. Суспензия подается на фильтрование насосом, заполняет фильтр, вытесняя воздух, и проходит через фильтрующие диски. Твердая фаза задерживается по поверхности дисков, а жидкая фаза поступает в полый вал и выводится. По мере накопления твердой фазы на дисках снижается производительность и увеличивается давление фильтрования. При достижении давления в фильтре 0,35-0,40 МПа фильтрование прекращают и сливают остаточный объем суспензии в специальный сборник для последующей фильтрации. Для обезжиривания осадка к корпусу фильтра подают острый перегретый пар, который вытесняет из твердой фазы основную часть масла. Сушку твердой фазы производят инертным газом или сжатым горячим воздухом. После этого включают электродвигатель и приводят во вращение вал с пакетом дисков. Твердая фаза сбрасывается в коническую часть фильтра и выгружается.

Учитывая высокую лабильность b-каротина, окисление в присутствии кислорода воздуха и под воздействием высоких температур, а также наличие сопутствующих компонентов на поверхности кристаллов, адсорбировавшихся в процессе кристаллизации, данная конструкция имеет следующие недостатки.

Конструкция аппарата не обеспечивает получение кристаллической фазы из остаточного объема суспензии, содержащей до 5% кристаллов, так как если проводить отбор жидкой фазы из остаточного объема суспензии с помощью вакуума, создаваемого в системе отвода жидкой фазы, то ее отбор возможен только до уровня верхнего фильтрующего диска. При понижении уровня суспензии ниже границы расположения верхнего фильтрующего диска через него начинается подсос воздуха в систему отвода жидкой фазы и отбор жидкой фазы прекратится.

При очистке кристаллов b-каротина путем омыления адсорбировавшихся на его поверхности жирных кислот и нейтрального жира спиртовыми растворами щелочи, из-за невозможности полного отделения кристаллов от жидкой фазы (мыльно-щелочного раствора), данная конструкция требует увеличения циклов промывки кристаллов от мыльно-щелочного раствора чистым этанолом при температуре 70-75^oC. Увеличение циклов промывки кристаллов приводит к увеличению времени температурного воздействия на кристаллы и ухудшению их качества за счет окисления.

Таким образом, данная конструкция не позволяет получать кристаллическую фазу из остаточного объема суспензии, требует увеличения расхода компонентов при очистке кристаллов, приводит к ухудшению качества кристаллического b-каротина.

Целью изобретения является увеличение производительности устройства, сокращение расхода компонентов при очистке кристаллов, улучшение качества кристаллического b-каротина.

Поставленная цель достигается тем, что вал устройства имеет дополнительную полость, соединенную с полостью нижнего фильтрующего диска и отделенную от основной полости вала.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство для получения кристаллического b-каротина из суспензий состоит из цилиндрического корпуса 1 с плоским днищем 2 и греющей рубашкой 3. Внутри аппарата расположен полый вал 4 с насаженными на него полыми фильтрующими дисками 5, 6. Верхняя полость вала (основная) имеет сообщение с полостями фильтрующих дисков 5, а нижняя полость вала (дополнительная) с полостью нижнего фильтрующего диска 6, который максимально приближен к поверхности днища, при этом верхняя полость вала не имеет сообщения с нижней полостью вала. Устройство имеет патрубок для загрузки суспензии (масляного раствора b-каротина с кристаллами) 6, патрубок для подачи спирта и спиртового раствора щелочи 7, патрубки для отвода фильтрованного раствора 8 и выгрузки кристаллов 9. Аппарат снабжен патрубком 10 для отвода паров спирта при промывке кристаллов, патрубком 11 для подачи суспензии, патрубком 12 для отвода жидкости из полости нижнего вала.

Устройство работает следующим образом.

В сборнике фильтрованного раствора создается вакуум. Через систему отвода фильтрованного раствора в сборник, верхнюю полость вала и фильтрующие диски 5 в устройстве также создается вакуум, за счет которого через патрубок 6 аппарат заполняется суспензией. После заполнения аппарата с помощью вакуума через фильтрующую поверхность дисков 5 и верхнюю полость вала осуществляют отбор жидкой фазы (масляного раствора b-каротина) в сборник фильтрованного раствора. При этом система отвода фильтрованного раствора через нижний фильтрующий диск 5 и нижнюю полость вала закрыта. За счет вакуума в верхней части аппарата через патрубок 6 идет постоянное заполнение аппарата суспензией. В процессе фильтрации по мере накопления кристаллической фазы на фильтрующих дисках 5 производительность снижается. При достижении максимального вакуума прекращают подачу суспензии на фильтрацию и закрывают систему отвода фильтрованного раствора через верхнюю полость вала. Затем открывают систему отвода фильтрованного раствора через нижний фильтрующий диск, нижнюю полость вала и осуществляют фильтрацию остаточного объема суспензии. Так как в процессе основного времени разделения суспензии фильтрация через нижний диск не осуществляется, на его поверхности не происходит уплотнения кристаллической фазы. Это позволяет эффективно проводить разделение остаточного объема суспензии. После полного отбора масляного раствора через нижний фильтрующий диск и нижнюю полость вала в аппарат через патрубок 7 подают спиртовой раствор щелочи до уровня выше верхнего диска и проводят процесс омыления при вращающемся вале 4 с фильтрующими дисками 5, температуре 70-75^oC в течение 30 мин. Затем привод вращения вала выключают и с помощью вакуума через нижний фильтрующий диск и нижнюю полость вала проводят полный отбор мыльно-щелочного раствора из аппарата. Для промывки кристаллов b-каротина от мыльно-щелочного раствора в аппарат через патрубок 7 подают чистый этанол до уровня выше верхнего диска. Промывку проводят при вращающемся вале 4 с дисками 5, температуре 70-75^oC в течение 30 мин. Пары этанола, образующиеся при промывке, поступают через патрубок 10 в обратный холодильник, конденсат возвращается в аппарат. После остановки вала через нижний фильтрующий диск и нижнюю полость вала осуществляют отбор этанола. Затем в аппарат подают такое же количество чистого этанола, нагревают его до 45-50^oC и при вращающемся вале 4 через патрубок 9 осуществляют выгрузку промытых кристаллов с этанолом на стадию сушки кристаллов. За счет центробежной силы при вращении вала 4 с дисками 5 осуществляется сброс кристаллической фазы с поверхности дисков.

Показатели работы устройства и качества получаемого кристаллического b-каротина приведены в таблице.

Как видно из таблицы, заявляемое устройство для получения кристаллического b-каротина позволяет до 3,5 кг/сут повысить производительность устройства за счет получения кристаллической фазы из остаточного объема аппарата (у прототипа он сливается и направляется на повторную фильтрацию), снизить расход компонентов при промывке кристаллов на 82,5 кг этанола, 3,3 кг спиртового раствора щелочи за счет возможности полного отбора жидкой фазы, а также повысить качество кристаллического b-каротина (температуры начала и конца плавления кристаллов 178-180^oC соответствуют ТУ 64-5-139-86, у прототипа интервал температур 165-170^oC не соответствует ТУ).

Использование: в пищевой, угольной, микробиологической, медицинской промышленности. Сущность изобретение: внутри цилиндрического аппарата с рубашкой расположен полый вал 4 с насаженными на него полыми фильтрующими дисками 5. Верхняя полость вала имеет сообщение с полостями фильтрующих дисков, а нижняя полость вала - с полостью нижнего фильтрующего диска, который расположен у поверхности днища, при этом верхняя полость и нижняя полость вала не имеют сообщения. 1 ил., 1 табл.

Устройство для получения кристаллического β - каротина из суспензий, содержащее цилиндрический корпус с рубашкой, расположенный внутри корпуса полый вал с насаженными на него полыми фильтрующими дисками, полости которых сообщаются с полостью вала, патрубки для загрузки продуктов, для выхода фильтрованного раствора и твердой фазы, отличающееся тем, что вал имеет дополнительную полость, соединенную с полостью нижнего фильтрующего диска и отделенную от основной полости вала.