Экстрактор Советский патент 1983 года по МПК B01D11/02 

Is) ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к оборудованию для осуществления процесса экстракции и может быть использовано в химической, фармацевтической и пищевой промышленностях для извлечения целевых компонентов из минерального и растительного сырья.

Известен экстрактор, содержащий корпус с патрубками для ввода подлежащего экстракции материала и растворителя и отвода мисцеллы и шрота, а также по меньшей мере два горизонтальных шнека, расположенных в корпусе так, что витки одного входят во впадины между витками другого, при этом на валу каждого шнека установлен набор перфорированных кулацкое и чередующиеся группы витков с прямым и противоположным направлением движению экстрагируемого материала .

Однако этот экстрактор не обеспечивает достаточной интенсификации процесса экстрагирования из-за прямотока, который, кроме того, приводит К большим потерям экстрагента в шроте.

Известентакже противоточный экстрактор, являкицийся наиболее близКИМ техническим решением к изобретению, который содержит два параллельных шнека, окружающий их корпус, выходной конец которого перфорирован для стока мисцеллы, а верхняя часть имеет перфорированный участок в виде

10 ситовых окон и укрепленную над ним вакуум-камеру, загрузочное и разгрузочное устройства и патрубки для подвода растворителя, выводу мисцеллы и отсоса паров растворителя, при этом корпус образован двумя цилиндрами,

15 сообщенными по образующей, а выходной и нижняя часть входного концов перфорированы. Экстрактор дополнительно содержит кулачки, каждый из

20 которых смонтирован на валу шнека между группами витков и представляет собой набор шестигранных призм, сме.щенных одна относительно другой по 10 окружности в направлении, противоположном направлению витков шнека, подпружиненные скребки, укрепленные между витками,: и подпружиненные кожуха, окружающие корпус на перфорированных участках входного и выходного концов, причем шнеки со стороны разгрузочного устройства выполнены подвижными вдоль оси, а витки и призмы кулачков перфорированы С2 3 . Однако этот экстрактор очень сложен в конструктивном исполнении, перфорированные участки выходного и нижней части входного устройств часто. . забиваются материалом, нарушаются нормальные условия отделения мисцеллы от материала, снижйется производительность, что в дальнейшем приводит к его остановке на профилактический ремонт. Кроме того, получается мисцелла низкой концентрации, а шрот имеет повышенное содержание экстрагируемых веществ, так как в противо- ток вовлекается не только растворитель (мисцелла), но и частично экстра гируемый материал. Целью настоящего изобретения является интенсификация процесса за счет проведения его в две стадии. Поставленная цель достигается тем что известный экстрактор, содержаи ий горизонтальный корпус, два горизонтальных шнека, установленных параллельно один другому в корпусе и. выполненных с перфорированными нагнетательным и тормозящими витками и кулачками, смещенными один относитель но ДРУГОГО; вертикальную перфорирован ную решетку, расположенную на разгрузочном торце корпуса, вакуумные камеры, установленные на верхней части корпуса, которая под ними выполне на перфорированной, патрубки отсоса паров растворителя, соединенные с ва куумными камерами, устройства загруз ки и выгрузки твердого, материала и . патрубки ввода и вывода растворителя снабжен зеерными камерами, установленными на корпусе над тормозящими витками шнеков, а кулачки расположен между тормозящими и нагнетательными витками шнеков, над которыми размещены вакуумные камеры, снабженное до полнительными шнеками, причем патрубок ввода растворителя размещен на разгрузочном торце корпуса. Выполнение корпуса экстрактора на тормозящими витками шнеков в виде 64 зеерной камеры позволяет вести процесс извлечения масла в две стадии. На первой стадии путем тщательного замамивания и перемешивания ( стадия погружения ) экстрагируемого материала в прямоточно движущемся растворителе ускоряется переход в, мисцеллу масла, выделившегося на внешних и внутренних поверхностях экстрагируемого материала. На второй стадии окончательное обезвоживание происходит при ступенчатой промывке (стадии орошения) масличного материала мисцеллой и чистым растворителем в условиях принудительного удаления промежуточных мисцелл. Комбинирование двух стадий экстракции в одном экстракторе позволяет использовать преимущества обеих стадий, исключив недостатки, присущие как стадии погружения, так и стадии орошения в отдельности. Кроме того, установка зеерной камеры упрощает конструкцию и повышает надежность ее работы за счет ликвидации перфорированных участков на выходном и нижней части входногоКОНЦОВ цилиндров, подпружиненных скребков и кожухов и осевых перемещений шнеков со стороны разгрузочного устройства. Расположение кулачков между тормозящими и нагнетате11ьными витками и установка над ними в корпусе со стороны загрузочного устройства перфорированного участка с вакуум-камерой, а со стороны разгрузочного устройства патрубка для подвода растворителя или мисцеллы последовательно обеспечивает интенсивное обновление поверхности за счет щскрытия структуры сдвигом, снижает температуру испарения паров растворителя, способствует подсушке экстрагируемого материала, уменьшается его пластичность и сцепление между частицами, что улучшает пропитку материала растворителем или мисцеллой и увеличивает движущую силу массопередачи. Установка в вакуум-камере шнека предотвращает попадание в нее экстрагируемого материала и растворителя. На фиг.1 изображен продольный разрез экстрактора; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1. Экстрактор содержит корпус 1, образованный двумя цилиндрами, соприкасающимися и сообщающимися по образующей. Корпус оснащен загрузочным 2 и выгрузочным 3 устройствами, паГрубка ми соответственно для подачи чисторо растворителя А, средней 5 и слабой 6 концентрации мисцеллы, для вывода кон центрированной 7, с(эедней 8 и слабой 9 концентраций мисцелл. Для удаления мисцелЛы из экстрагируемого материала в корпусе смонтированы зеерные камеры 10, 11 и 2. В каждом из цилиндров корпуса установлен ганёковый вал 13 с перфорированными нагнетательными lif и тормозящими 15 витками, между которыми укреплены перфорированные кулачки 16, каждый из которых представляет собой треугольную призму с выпуклыми гранями, смещенную одна относительно другой. Над группой кулачков на корпусе со стороны загрузочного устройства расположен перфорированный участок 17 с ваккум-камерой 18, со шнеком 19 и патрубком 20 для отсоса-паров растворителя. На выходе из корпуса установлены фильеры 21 для получения шрота .в виде гранул. Экстрактор работает следующим образом. Экстрагируемый материал непрерывно поступает через загрузочное устройств 2 навстречу распыляемому растворителю средней концентрацми мицеллы , ко- i торый подается через патрубок 5. Затем материал, смоченный растворителем, захватывается перфорированными нагнетательными витками 1 и продвигается, при этом растворитель насыщается целевым компонентом материала и вместе с последним поступает в зеерную камеру 10, где под действием тормозящих витков 15 прлученная концентрированная мисцелла удаляется из материала через щели зеерной камеры 10, собирается -.внизу кожуха и отводится через патрубок 7. Отжатый материал далее поступает на перфорированные кулачки 16, смещенные один относительно другого. На кулачках 16 под действием сдвига происходит вскрытие структуры, сопровождаемое обновлением поверхности частиц, выделившиеся при этом пары растворителя в результате воздействия вакуума проходят перфорированный участок 17, обеспечивая при своем продвижении через материал экстракцию в кипящем слое, вакуум-камеру 18, шнек 19, предотвращающий попадание в нее материала, и отводятся через патрубок 20. Кроме экстракции в кипящем слое испарение способствует поДсушке 10 56 материала, уменьшению его пластичности и сцеплению между частицами. Перемещаясь по кулачкам 16, материал диспергируется и интенсивно смешивается с мисцеллой слабой концентрации, поступающей через патрубок 6, Далее хорошо смоченный растворителем материал захватывается нагнетательными ви.тками 1, продвигается вместе с насыщенной мисцеллой в следующую зеерную камеру 11, где под действием тормозящих вигков 15 мисцелла средней концентрации удаляется через щели зеерной камеры, собирается внизу кожуха и отводится через патрубок 8 по.обводному трубопроводу в патрубок 5. Отжатый материал с уменьшенным содержанием целевых компонентов поступает на перфорированные кулачки 16. Здесь проис,ходят процессы, аналогичные процессам :на предыдущих кулачках. Выходящий с кулачков 1б материал смешивается с чистым растворителем, поступающим через патрубок k. Далее хорошо пропитан:ный чистым растворителем материал с I малым содержанием целевого компонента захватывается нагнетательными витками Н, продвигается, и полученная мисцелла слабой концентрации вместе с материалом, обедненным целевым компонентом, поступают в зеерную камеру 12s. где под действием тормозящих витков 15 мисцелла слабой концентрации удаляется от материала через щели зеерной камеры 12, собирается внизу кожуха и через патрубок 9 по свободной трубе направляется -в патруРок 6, а обедненный целевын компонентом материал (шрот ) проходит фильеру 21 и в виде гранул из разгрузочного устройстваоЗ удаляется на дальнейшее использование. Внедрение предлагаемого изобретения позволяет по сравнению с базовым объектом упростить конструкцию, понизить содержание экстрагируемых веществ в материале на .15, уменьшить расход растворителя на 20 и ускорить время экстракции, в результате чего годовая экономическая эффективность на единицу оборудования составляет 40 тысяч рублей. Формула изобретения Экстрактор, содержащий горизональный корпус, два горизонтальных нека, установленных параллельно дин Другому в корпусе и выполнен