ЭКСТРАКТОР Российский патент 1999 года по МПК B01D11/02 

Изобретение относится к оборудованию для экстрагирования биологического сырья неполярными экстрагентами.

Известен экстрактор, содержащий горизонтально расположенный корпус с загрузочным отверстием и перфорированным участком, состоящий из последовательно сопряженных диффузорных, цилиндрических и конфузорных секций на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый кольцевой сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок корпуса, запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии корпуса, размещенный в корпусе полый приводной шнек в винтовой навивкой, выполненной конической в конфузорных секциях корпуса с витками, перпендикулярными поверхности корпуса, имеющий перфорированные участки а диффузорных секциях корпуса, коллекторы, сообщенные разводящими патрубками с полостью корпуса в его конфузорных секциях, и средство подачи экстрагента, сообщенное с полостью шнека и коллекторами (RU, патент 2050916, кл. B 01 D 11/02, 1995).

Недостатком этого экстрактора является неполное извлечение экстрактивных веществ из биологического сырья.

Техническим результатом изобретения является повышение глубины экстрагирования биологического сырья.

Этот результат достигается тем, что экстрактор, содержащий горизонтально расположенный корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, состоящий из периодически последовательно сопряженных диффузорных, цилиндрических и конфузорных секций на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый кольцевой сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок корпуса, запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии корпуса, размещенный в корпусе полый приводной шнек с винтовой навивкой, выполненной конической в конфузорных секциях корпуса с витками, перпендикулярными поверхности корпуса, имеющий перфорированные участки в диффузорных секциях корпуса, коллекторы, сообщенные разводящими патрубками с полостью корпуса с его конфузорных секциях, и средство подачи экстрагента, сообщенное с полостью шнеками и коллекторами, согласно изобретению, снабжен микроволновыми аппликаторами, установленными на диффузорных и цилиндрических секциях корпуса, при этом корпус в местах установки микроволновых аппликаторов выполнен из радиопрозрачного материала.

Это позволяет повысить глубину экстрагирования за счет более полного разрушения клеточной структуры биологического сырья.

На чертеже показан предлагаемый экстрактор, продольный разрез.

Экстрактор содержит горизонтально расположенный корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 отверстиями, перфорированным участком 4 и участком, выполненным в виде периодически последовательно сопряженных диффузорных 5, цилиндрических 6 и конфузорных 7 секций, загрузочный бункер 8 с питателем 9, соединенный с загрузочным отверстием 2 корпуса 1, полый кольцевой сборник 10 экстракта, охватывающий перфорированный участок 4 корпуса 1, запорный конус 11, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии 3 корпуса 1, размещенный в корпусе 1 и связанный с приводом 12 вращения полый шнек 13 с винтовой навивкой с коническими участками 14 в конфузорных секциях 7 корпуса 1 и цилиндрическими участками 15 во всех остальных частях корпуса 1, коллекторы 16, сообщенные разводящими патрубками 17 с конфузорными секциями 7 корпуса 1, средство подачи экстрагента (не показано) в коллекторы 16 и полость 18 шнека 13. Тело 19 шнека 13 выполнено с перфорацией 20 в диффузорных секциях 5 корпуса 1. На диффузорных 5 и цилиндрических 6 секциях корпуса 1, выполненных из радиопрозрачного материала установлены микроволновые аппликаторы 21.

Экстрактор работает следующим образом.

Перерабатываемое биологическое сырье подают из бункера 8 питателем 9 в загрузочное отверстие 2 корпуса 1, где оно захватывается цилиндрическим участком 15 навивки шнека 13, вращаемого от привода 12, и транспортируется вдоль корпуса 1. Неполярный экстрагент, например сниженную двуокись углерода, гексан или экстракционный бензин, подают в полость 18 тела 19 шнека 13 и коллекторы 16. В диффузорных секциях 5 корпуса 1 при падении давления в сырье экстрагент поступает в сырье через перфорацию 20 тела 19 шнека 13, вымывая его из канала навивки цилиндрического участка 15 и осуществляя его перемешивание, за счет чего происходит активная промывка сырья экстрагентом и обновление поверхности контакта фаз. В цилиндрических секциях 6 корпуса 1 пропитка сырья экстрагентом продолжается. Одновременно воздействие излучения микроволновых аппликаторов 21 приводит к разогреву внутреннего содержимого клеток биологического сырья за счет высокочастотных колебаний полярных компонентов жидкой фазы и к возрастанию внутриклеточного давления, что приводит к разрыву клеточных мембран на участке разрежения в диффузорных секциях 5 корпуса 1 или к падению упругости клеточных оболочек вследствие необратимых изменений в составе клеточных тканей под действием нагрева. В конфузорных секциях 7 корпуса 1 при повышении давления происходит отжатие отработанного экстрагента, разрушение уцелевших клеток биологического сырья коническими участками 14 навивки шнека 13 и подпитка экстрагента, подаваемого по разводящим патрубкам 17 из коллекторов 16, что создает жидкостной поток, сонаправленный силе давления и имеющий скорость выше скорости перемещения сырья, интенсивно промывающий биологическое сырье с разрушенной клеточной структурой и обновляющий поверхность контакта фаз. На этом участке корпуса 1 форма навивки на цилиндрических участках 15 при соответствующем угле наклона витков за счет создания силы давления от оси шнека 13 или параллельно ей интенсифицирует процесс перемешивания сырья с экстрагентом и обновление поверхности контакта фаз, а на конических участках 14 обеспечивает минимальную силу трения за счет создания давления параллельного поверхности корпуса 1, которое не создает реакции опоры со стороны последней, что минимизирует энергозатраты на уплотнение и разрушение клеточной структуры биологического сырья перед последующей пропиткой с разрыхлением и разогревом. Таким образом, на всем участке корпуса 1, где осуществляется контакт сырья с экстрагентом, происходит постоянное интенсивное разрушение клеточной структуры сырья, сопровождаемое обновлением и увеличением поверхности контакта фаз и снижением его диффузионного сопротивления, что увеличивает глубину экстрагирования и выход экстрактивных веществ.

На перфорированном участке 4 корпуса 1 экстрагент с экстрактивными веществами за счет создаваемого запорным конусом 11 противодавления выходу шрота через разгрузочное отверстие 3 корпуса 1 отделяется от шрота и стекает в сборнике 10, из которого удаляется на дальнейшую переработку.

Таким образом, предлагаемый экстрактор позволяет повысить глубину экстрагирования биологического сырья за счет разрушения его клеточной структуры в процессе экстрагирования, что сопровождается снижением его диффузионного сопротивления и развитием поверхности контакта фаз.

Изобретение используется при экстрагировании биологического сырья неполярными экстрагентами. Корпус экстрактора содержит участок, выполненный из периодически последовательно сопряженных диффузорных, цилиндрических и конфузорных секций. В зоне последних навивка шнека выполнена с витками, перпендикулярными поверхности корпуса, и имеет конические участки в конфузорных секциях. При этом диффузорные и цилиндрические секции корпуса выполнены из радиопрозрачного материала, а на них установлены микроволновые аппликаторы. Работа экстрактора обеспечивает повышение глубины экстрагирования биологического сырья за счет разрушения его клеточной структуры в процессе экстрагирования, что сопровождается снижением его диффузионного сопротивления и развитием поверхности контакта фаз. 1 ил.

Экстрактор, содержащий горизонтально расположенный корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, состоящий из периодически последовательно сопряженных диффузорных, цилиндрических и конфузорных секций на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый кольцевой сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок корпуса, запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии корпуса, размещенный в корпусе полый приводной шнек с винтовой навивкой, выполненной конической в конфузорных секциях корпуса с витками, перпендикулярными поверхности корпуса, имеющий перфорированные участки в диффузорных секциях корпуса, коллекторы, сообщенные разводящими патрубками с полостью корпуса в его конфузорных секциях, и средство подачи экстрагента, сообщенное с полостью шнека и коллекторами, отличающийся тем, что он снабжен микроволновыми аппликаторами, установленными на диффузорных и цилиндрических секциях корпуса, при этом корпус в местах установки микроволновых аппликаторов выполнен из радиопрозрачного материала.