УСТАНОВКА ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ Российский патент 2003 года по МПК B01D11/02 

Изобретение относится к экстракции продуктов органического происхождения, а более конкретно к экстракторам для системы твердое тело - жидкость.

Известен непрерывнодействующий экстрактор для системы твердое тело - жидкость, содержащий корпус с трубопроводами для подвода и отвода твердой фазы и подачи жидкой фазы и перемешивающий элемент, установленный в корпусе (см. АС. СССР 1757699, кл. МКИ В 01 D 11/02, 1992).

Известен также непрерывнодействующий экстрактор, содержащий корпус, устройства для загрузки исходного сырья и экстрагента, выгрузки проэкстрагированного сырья и полуфабриката экстракта, перемешивающий элемент, экстрактор снабжен устройством возбуждения ультразвуковых колебаний в экстрагенте, расположенном на боковой поверхности корпуса, перемешивающий элемент выполнен в виде диска с лопастями (см. патент РФ 2056895, кл. МКИ В 01 D 11/02, 1996).

При использовании такого экстрактора наблюдается недостаточная скорость и интенсивность экстракции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство для выделения пектина из плодово-ягодных выжимок, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с двойным конусным днищем, верхнее из которых выполнено перфорированным, установленный в корпусе приводной вал с мешалкой, узел выгрузки шрота, средства подачи сырья и экстрагента. На боковой поверхности корпуса установлены кольцевые магнитострикционные преобразователи, соединенные с источником тока высокой частоты (см. патент РФ 2063148, кл. A 23 L 1/0524, С 12 М 1/06, В 01 D 11/02, 1996).

Недостатком этого экстрактора является технологическая сложность изготовления магнитострикционных преобразователей, а также сложность обслуживания при использовании токов высокой частоты. Кроме того, магнитострикционные преобразователи отличаются большим потреблением электроэнергии по сравнению с другими пьезокерамическими.

Использование магнитострикционных преобразователей, больших по размерам, влияет и на конструкцию самого экстрактора - преобразователи выполнены в виде колец на боковой поверхности корпуса.

Задача изобретения - упрощение обслуживания и конструкции установки, не ухудшая процесс экстракции.

Технический результат достигается тем, что установка для экстракции содержит корпус, устройства для загрузки исходного сырья и экстрагента, выгрузки проэкстрагированного сырья и полуфабрикатов экстракта, перемешивающий элемент и устройство возбуждения ультразвуковых колебаний на боковой поверхности корпуса, и решетку, установленную в нижней части корпуса. Устройство возбуждения ультразвуковых колебаний выполнено в виде n блоков с m пьезокерамическими преобразователями, где n и m - целые числа, а перемешивающий элемент выполнен в виде вращающейся вертикальной рамки.

Кроме того, блоки с преобразователями установлены относительно друг друга со смещением по высоте корпуса, а в горизонтальной плоскости - по окружности.

Решетка выполнена съемной и составной для удобства эксплуатации.

Внутри корпуса в нижней его части установлено устройство для нагрева горячим паром в виде змеевика.

Корпус установки в верхней части дополнен устройством отвода пара.

Новым, по сравнению с прототипом, является то, что устройство возбуждения ультразвуковых колебаний выполнено в виде n блоков с m пьезокерамическими преобразователями, где n и m - целые числа, а перемешивающий элемент выполнен в виде вращающейся рамки.

Кроме того, блоки с преобразователями установлены относительно друг друга со смещением как по высоте корпуса, так и в горизонтальной плоскости - по окружности поверхности корпуса. Для удобства эксплуатации решетка выполнена съемной и составной. Для использования установки с целью увеличения концентрации продукта в нижней части корпуса выполнено устройство для нагрева экстрагента горячим паром в виде змеевика, а в верхней части корпуса установлено устройство для отвода пара.

Сравнительный анализ предлагаемой установки для экстракции с прототипом показывает, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Совокупность указанных признаков позволяет увеличить поверхность контакта фаз и снизить диффузионное сопротивление сырья, в итоге, интенсифицируя процесс экстракции, увеличение полноты выхода целевого продукта.

Предлагаемое решение показано на чертежах.

На фиг.1 показан общий вид, на фиг.2 - разрез А-А, на фиг.3 - вид Б.

Установка для экстракции состоит из корпуса 1, устройства 2 для загрузки исходного сырья и экстрагента, устройства 3 для выгрузки проэкстрагированного сырья, устройства 4 для слива готового продукта. Перемешивающий элемент 5 выполнен в виде вращающейся вертикальной рамки. Установка снабжена съемной составной решеткой 6. Устройство возбуждения ультразвуковых колебаний в экстрагенте расположено на боковой поверхности корпуса 1. Устройство состоит из n блоков 7 c m пьезокерамическими преобразователями 8, причем блоки 7 смещены относительно друг друга как по высоте корпуса, так и в горизонтальной плоскости - по окружности поверхности корпуса. Преобразователи 8 в блоках 7 могут быть расположены по окружности.

В нижней части корпуса 1 расположено устройство 9 для нагрева горячим паром в виде змеевика, установка может быть дополнена устройством 10 отвода пара и манометром 11. Установка монтируется на опорах 12.

Установка для экстракции работает следующим образом.

При подаче в корпус 1 установки через устройство 2 исходного сырья и экстрагента включается перемешивающий элемент 5 и устройство возбуждения ультразвуковых колебаний. Происходит интенсивное экстрагирование в жидкость компонентов исходного сырья. Выгрузка проэкстрагированного сырья осуществляется через устройство 3. Готовый экстрагент отводится через устройство 4.

Применение предлагаемой установки для экстракции позволяет использовать недорогие установки для экстракции, упрощается обслуживание из-за отказа от источников тока высокой частоты.

Установка относится к экстракции продуктов органического происхождения, а именно к экстракторам для системы твердое тело - жидкость. Содержит корпус, устройства для загрузки исходного сырья и экстрагента, выгрузки проэкстрагированного сырья и полуфабрикатов экстракта, перемешивающий элемент и устройство возбуждения ультразвуковых колебаний на боковой поверхности корпуса, решетку в нижней части корпуса. Устройство возбуждения ультразвуковых колебаний выполнено в виде n блоков с m преобразователями, где n и m - целые числа. Блоки с преобразователями установлены относительно друг друга со смещением по высоте корпуса, а в горизонтальной плоскости - по окружности. Перемешивающий элемент выполнен в виде вращающейся вертикальной рамки. Данная конструкция установки позволяет упростить ее обслуживание, не ухудшая процесс экстракции. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка для экстракции, содержащая корпус, устройства для загрузки исходного сырья и экстрагента, выгрузки проэкстрагированного сырья и полуфабрикатов экстракта, перемешивающий элемент и устройство возбуждения ультразвуковых колебаний на боковой поверхности корпуса, решетку в нижней части корпуса, отличающаяся тем, что устройство возбуждения ультразвуковых колебаний выполнено в виде n блоков с m преобразователями, где n и m - целые числа, при этом блоки с преобразователями установлены относительно друг друга со смещением по высоте корпуса, а в горизонтальной плоскости - по окружности, а перемешивающий элемент выполнен в виде вращающейся вертикальной рамки.2. Установка для экстракции по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в нижней части внутри корпуса установлено устройство для нагрева горячим паром в виде змеевика.3. Установка для экстракции по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что решетка выполнена съемной и составной.4. Установка для экстракции по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что дополнительно в верхней части корпуса установлено устройство для отвода пара.