УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПАРОВОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ Российский патент 2023 года по МПК C11B9/00 B01D3/18 B01D3/38 

Изобретение относится к оборудованию эфиромасличного производства и может быть использовано для извлечения эфирных масел из эфиромасличного сырья методом паровой дистилляции [C11B 9/00, C11B 9/02, B01D 3/00, B01D 3/20, B01D 3/26, B01D 3/38, B01D11/00, B01D 11/02].

Из уровня техники известен АППАРАТ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПЕРЕГОНКИ ВОДЯНЫМ ПАРОМ ЭФИРНОГО МАСЛА ИЗ ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ В СОЛЕВОМ РАСТВОРЕ ЛЕПЕСТКОВ РОЗЫ (SU126208, опубл. 00.00.1960) с применением перегонной колонны из концентрически расположенных труб и питающего приспособления в виде приводного шнека, отличающийся тем, что, с целью удлинения пути обработки массы водяным паром, колонна из концентрически расположенных труб последовательно присоединена к колонне, снабженной вертикальным шнеком для перемещения сырья навстречу острому пару, а для нагревания и подачи массы из первой колонны применен пароструйный эжектор.

Основной технической проблемой аналога является недостаточная герметизация узлов загрузки и разгрузки сырья, отсутствие зоны водной экстракции, как следствие низкий коэффициент полезного действия.

Также известен АППАРАТ НДТ-3М (Технология натуральных эфирных масел и синтетических веществ / Сидоров И.И., Турышева Н.А., Фалеева Л.П., Ясюкевич Е.И. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. стр. 124) состоящий из двух вертикальных колонн, соединённых перевалочной секцией. Сырье загрузочным шнеком подается в нижнюю часть подъемной колонны, перфорированным шнеком поднимается вверх при помощи сбрасывающей лопасти по наклонной скатной доске переваливается во вторую, выгрузочную, колонну. Пар поступает в первую колонну из кольцевого пояса и движется в прямотоке с сырьем. Образующийся при нагревании сырья конденсат стекает в противоположном направлении, обильно орошает поступающее сырье и через решетчатый стакан выводится из колонны патрубком. Для извлечения эфирного масла из конденсата служит кольцевой барботер. В выгрузной колонне сырье движется вниз противотоком к пару и выводится из аппарата механизмом выгрузки. Пар поступает во вторую колонну по осевому и кольцевому барботерам, а также из нижней камеры. Конденсат собирается в нижней камере, из которой отводится патрубком. Смесь паров эфирного масла и воды проходит сепарирующее устройство и через патрубок направляется в холодильник.

Основной технической проблемой аналога является недостаточная герметизация узлов загрузки и разгрузки сырья, верхнее расположение осевого барботера острого пара, что приводит к образованию эффекта «проскока» острого пара, отсутствие зоны водной экстракции, как следствие низкий коэффициент полезного действия.

Наиболее близким по технической сущности является АППАРАТ УРМ-2 ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЦВЕТОЧНО-ТРАВЯНИСТОГО СЫРЬЯ (Технология натуральных эфирных масел и синтетических веществ / Сидоров И.И., Турышева Н.А., Фалеева Л.П., Ясюкевич Е.И. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. стр. 124) представляет собой вертикальный цилиндр, который снабжен загрузочным шнеком с уплотняющим конусом и приемным бункером сырья, паропроводом с барботером, контрольной сеткой, задерживающей мелкие частицы сырья, сухопарником со штуцером для отвода смеси паров на холодильник, разгрузочным шнеком с перфорированным дном, поддоном со штуцером острого пара и штуцером отвода конденсата. На большинстве заводом аппарат снабжен дополнительными кольцевыми барботерами. Зона обработки сырья паром по высоте аппарата составляет 4,5 м, или 54% к полному объему его. Влажность отходов ниже, чем сырья.

Основной технической проблемой аналога является осыпь сырья при подъеме транспортером, залегание сырья при пересыпании из загрузочного транспортера на загрузочный шнек, наличие радиального биения уплотняющего конуса, в результате чего образуются зазоры и утечка паров из колонны наружу, как следствие, недостаточная герметизация узлов загрузки и разгрузки сырья. Также при падении сырья (например, пропаренные комки травы) в колонну, верхнее расположение осевых барботером острого пара, приводит к образованию между сырьем и осевым барботером острого пара неплотностей, способствующих неравномерному распределению сырья вокруг трубы осевого барботера острого пара, как следствие острый пар проходит через менее плотные зоны сырья, минуя более плотные, при этом не насыщаясь (или слабо насыщаясь) эфирным маслом - образуется эффект «проскока» острого пара. Также к недостаткам представленного аналога следует отнести отсутствие зоны водной экстракции сырья. В совокупности указанные недостатки приводят к снижению коэффициента полезного действия аппарата.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента полезного действия установки непрерывного действия для паровой дистилляции.

Указанный технический результат достигается за счет того, что установка непрерывного действия для паровой дистилляции, характеризующаяся тем, что содержит транспортер подачи сырья, загрузочный шнек, колонну, опоясывающий и осевой барботеры подачи острого пара, опоясывающий и осевой барботеры подачи воды, выгрузные шнеки, при этом транспортер подачи сырья выполнен в виде шнека, совмещенного соосно с загрузочным шнеком, который содержит свободно вращающуюся в подшипниках коническую насадку, а осевой барботер острого пара выполнен снизу колонны, опоясывающий и осевой барботер подачи воды, размещены в нижней части колонны и образуют зону водной экстракции, расположенную ниже зоны подачи острого пара, также осевой барботер подачи воды, расположен коаксиально относительно осевого барботера острого пара, а выгрузные шнеки вращаются в противоположные стороны от коаксиальных осевых барботеров воды и острого пара.

В частности,коаксиальные осевые барботеры воды и острого пара размещены между выгрузными шнеками.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1 показан общий вид установки непрерывного действия для паровой дистилляции. На фиг. 2 сечение А-А.

На фиг. 3 вид Б.

На фиг. 4 вид В.

На фигурах обозначено: 1 - бункер, 2 - загружаемое сырье, 3 - шнековый транспортер подачи сырья; 4 - загрузочный шнек; 5 - коническая насадка, 6 - подшипники, 7 - колонна, 8 - зона подачи острого пара, 9 - опоясывающий барботер подачи острого пара, 10 - осевой барботер подачи острого пара, 11 - зона водной экстракции, 12 - опоясывающий барботер подачи воды, 13 - осевой барботер подачи воды, 14 - патрубок для подачи острого пара в опоясывающий барботер, 15 - острый пар, 16 - патрубок для подачи воды в опоясывающий барботер, 17 - вода, 18 - патрубок для подачи воды в осевой барботер, 19 - патрубок для подачи острого пара в осевой барботер, 20 - выгрузной шнек, 21 - направление вращения выгрузных шнеков.

Осуществление изобретения.

Установка непрерывного действия для паровой дистилляции содержит бункер 1 для загрузки сырья 2, шнековый транспортер подачи сырья 3 с соосно продолжающим его загрузочным шнеком 4, содержащим свободно вращающуюся в подшипниках 6 относительно вала загрузочного шнека 4, коническую насадку 5 (Фиг. 3), колонну 7 (Фиг. 1), включающую зону подачи острого пара 8 (Фиг. 2), содержащую опоясывающий барботер подачи острого пара 9 (Фиг. 1 и Фиг. 2) и осевой барботер подачи острого пара 10, введенный в колонну 7 снизу, между выгрузными шнеками 20, с направлением вращения 21 в противоположные стороны от осевых барботеров 10 и 13, зону водной экстракции 11, включающую опоясывающий барботер подачи воды 12 и осевой барботер подачи воды 13, расположенный коаксиально относительно осевого барботера острого пара 10, свободно вращающиеся в подшипниках 6 относительно валов выгрузных шнеков 20 конические насадки 5 (Фиг. 4), патрубок 14 для подачи острого пара 15 в опоясывающий барботер 9, патрубок 16 для подачи воды 17 в опоясывающий барботер 12, патрубок 18 для подачи воды 17 в осевой барботер 13, патрубок 19 для подачи острого пара 15 в осевой барботер 10.

Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента полезного действия установки непрерывного действия для паровой дистилляции достигается за счет того, что соосное совмещение шнекового транспортера 3 подачи сырья с загрузочным шнеком 4 позволяет исключить осыпь и залегание сырья, при подаче его непосредственно в колонну 7, наличие, свободно вращающихся в подшипниках 6 относительно валов загрузочного 4 и выгрузных 20 шнеков, конических насадок 5, позволяет создавать неподвижные сырьевые пробки, обеспечивающих герметизацию узлов загрузки и разгрузки сырья, введение осевого барботера острого пара 10 в колонну 7 снизу, коаксиально относительно осевому барботеру воды 13, позволяет исключить образование неплотностей, способствующих неравномерному распределению сырья вокруг трубы осевого барботера острого пара 10, как следствие исключить эффект «проскока» острого пара, при этом наличие опоясывающего барботера 12 и осевого барботера 13 подачи воды на пропаренное сырье, размещенных в нижней части колонны 7 и образующих зону водной экстракции 11, расположенную ниже зоны подачи острого пара 8, позволяет получать дополнительный продукт (водный экстракт), а вращение выгрузных шнеков 20 в противоположные стороны от коаксиальных осевых барботеров воды 13 и острого пара 10, позволяет исключить торможение сырья о трубу барботеров, что обеспечивает эффективную выгрузку сырья. В совокупности, указанные эффекты обеспечивают повышение общего коэффициента полезного действия установки.

Пример реализации установки. Измельченное цветочно-травянистое сырьё (лаванда, мята, базилик, эвкалипт, лавр благородный) подается в бункер 1,откуда посредством соосно совмещённого наклонного шнекового транспортера 3 подачи сырья с загрузочным шнеком 4 подается непосредственно в колонну 7, где посредством острого пара, поступающего через опоясывающий барботер подачи острого пара 9 и осевой барботер подачи острого пара 10, происходит пропаривание сырье в слое, равном по высоте 6-8 диаметрам колонны, при этом пар подается в количестве до 1 кг на 1 кг сырья (максимально) в зоне подачи острого пара 8. Острый пар, насыщенный парами эфирного масла, выходит из аппарата в верхней части колонны 7, и поступает на конденсирование в теплообменник и далее надекантаторы (на фигурах не показано). Для получения дополнительного продукта (водного экстракта) в зоне водной экстракции 11 пропаренное сырье подвергаются воздействию воды, поступающей из опоясывающего барботера подачи воды 12 и осевого барботера 13 подачи воды. Далее из сырья выгрузными шнеками 20 отжимается жидкая фаза, представляющая собой водный экстракт, а отработанные, и отжатые отходы выводятся из колонны 7.

Изобретение относится к эфиромасличному производству. Установка непрерывного действия для паровой дистилляции содержит транспортер подачи сырья, загрузочный шнек, колонну, опоясывающий и осевой барботеры подачи острого пара, опоясывающий и осевой барботеры подачи воды, выгрузные шнеки, при этом транспортер подачи сырья выполнен в виде шнека, совмещенного соосно с загрузочным шнеком, который содержит свободно вращающуюся в подшипниках коническую насадку, а осевой барботер острого пара выполнен снизу колонны, опоясывающий и осевой барботеры подачи воды размещены в нижней части колонны и образуют зону водной экстракции, расположенную ниже зоны подачи острого пара, также осевой барботер подачи воды расположен коаксиально относительно осевого барботера острого пара, а выгрузные шнеки вращаются в противоположные стороны от коаксиальных осевых барботеров воды и острого пара. Изобретение позволяет интенсифицировать выход готового продукта. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Установка непрерывного действия для паровой дистилляции, характеризующаяся тем, что содержит транспортер подачи сырья, загрузочный шнек, колонну, опоясывающий и осевой барботеры подачи острого пара, опоясывающий и осевой барботеры подачи воды, выгрузные шнеки, при этом транспортер подачи сырья выполнен в виде шнека, совмещенного соосно с загрузочным шнеком, который содержит свободно вращающуюся в подшипниках коническую насадку, а осевой барботер острого пара выполнен снизу колонны, опоясывающий и осевой барботеры подачи воды размещены в нижней части колонны и образуют зону водной экстракции, расположенную ниже зоны подачи острого пара, также осевой барботер подачи воды расположен коаксиально относительно осевого барботера острого пара, а выгрузные шнеки вращаются в противоположные стороны от коаксиальных осевых барботеров воды и острого пара.

2. Установка непрерывного действия для паровой дистилляции по п.1, отличающаяся тем, что коаксиальные осевые барботеры воды и острого пара размещены между выгрузными шнеками.