Лабораторный аппарат для горячего экстрагирования Советский патент 1984 года по МПК C11B1/10 

Изобретение относится к лаборатор ной аппаратуре для непрерывной экстракции горячими растворителями жиров масел и других веществ, преимущественно из растительного материала, и может быть использовано в эфиромасличной, масложировой, фармацевтической и пищевой промышленности. Известен лабораторный э страктор для горячего экстрагирования, состоящий из колбы, .рабочего объема экстрактора с пористой пластинкой и обратного холодильника П . Однако это экстрактор.не дает возможности проводить экстракцию, например, из зернового растительного материала, так как пары растворителя имеющие в данном случае обычное (атмосферное) давление, не могут проходить через слой зерна. При конденсации паров растворителя в холодильнике содержащееся в них тепло теряется бесполезно. Кроме того, при работе с такими видами растительного материала, как листья цветы и т.д., на этом Приборе экстра ция происходит в оснбвном не в жидкой, а в паровой фазе. : Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является лабораторный экстрактор для горячего экстрагирования , содержащий расположенные один над другим колбу для растворителя, сообщающийся с ней полый пере ходник и экстрактор с размещенным в его верхней части обратным холодиль ником н. Для нагревания экстрактора .. используется л«шь небольшая часть тепла паров растворителя. Затем эти пары полностью поступают в холодильник и здесь их тепло теряется бесполезно. При этом для конденсации такого большого количества паров требуется и большой расход воды. Кроме того, данный экстрактор может работать только при одной температуре , а нменно при температуре кипения растворителя, и исключает какоелибо изменение температуры, когда это необходимо. Недостатками указанного экстрактора также являются малая емкость и малая производительность, а конструкционные особенности не позволяют существенно увеличить его емкость. Он является экстрактором периодически непрерывного действия и растворитель периодически стекает из экстрактора в колбу-приемник. До повторного заполнения экстрактора растворителем большая часть экстрагируемого материала остается вне растворителя . Если уже увеличивать объем экстрактора, то его очередное заполнение конденсирующимся в холодильнике растворителем будет происходить в течение еще большего времени и за это время большая часть обрабатываемого материала, находясь над растворителем и не смачиваяс ь им, не будет подвергаться экстракции. Тем самьм при увеличении емкости экстрактора его недостатки во много раз увеличиваются. Цель изобретения - повышение экономичности и-производительности аппарата. Цель достигаетсятем,что:-в извест- ном аппарате, содержащем расположенные одни над другим Колбу для растворителя , сообщающийся с ней полый переходник и экстрактор с размещенным в его верхней части обратным холодильником, экстрактор выполнен в виде двух камер, сообщающихся в нижней части, верхняя 4aicTb каждой из камер соединена трубкой с переходником так, что конец трубки одной из камер сообщен с верхней частью „ переходника, а конец трубки другой - с нижней его частью, верхний участок последней размещен внут-t ри камеры и выполнен раздвоенным, при этом один из концов отогнут в сторону дна камеры, а другой в сторону обратного холодильника. На чертеже представлен предлагаемый лабораторный аппарат, вид сбоку. Аппарат содержит колбу I для растворителя, сообщающийся с ней полый переходник 2, экстрактор, выполненный в виде двух камер 3 и 4, сообщающихся в нижней части, и обратный холодильник 5. Верхняя часть камеры 3 соединена трубкой 6 с: нижней частью переходника 2 и ее верхиий участок размещен внутри камеры 3 и выполнен раздвоенньм, при этом конец 7 трубки 6 отогнут в сторону дна камеры, а конец 8 - в сторону обратного холодильника и имеет внутренний диаметр 0,5-1,0 мм. Верхняя часть камеры 4 соединена трубкой 9 с верхней частью переходника 2. Для повышения механической прочности служит глухой спай 10. Трубку 6 желательно теплоизолировать. Аппарат рабЬтает следующим образон. В камеру 3 помещают экстрагируемый материал и экстрактор укрепляют на штативе вертикально. Затем в каме ру 3 наливают столько нагретого раст ворителя, чтобы он заполнил ее до уровня верхнего конца трубки 6 и некоторое количество растворителя попало в эту трубку и образовало у его нижнего изгиба жидкостный затвор препятствующий прохождению паров растворителя по этой трубке из колбы в холодильник. Высота затвора должна быть примерно в 1,5 раза больше, чем длина той части трубки 6, которая погружена в растворитель Затем в колбу I наливают растворител заполняя примерно 1/3 часть ее объема, и соединяют ее с переходником 2 К горлу экстрактора вставляется обратный холодильник 5, и колбу 1 нагревают на жидкостной бане до интенсивного кипения. Пары растворителя, проходя по переходнику 2 и трубке 6 поступают в камеру 3 и, барботируя через растворитель, конденсируются. При этом они отдают растворителю то тепло, которое было поглощено ими при парообразовании, т.е. происходит рекуперация их тепла. Это тепло нагревает растворитель в экстракторе.При необходимости темпе туру растворителя в экстракторе можно несколько менять, уменьшая или увеличивая его теплоизоляцию (на чертеже не показана). Небольшая часть паров растворителя попадает в холодильник 5 . через конец 8 трубки 6 и они в камере 3 не конденсируются. Поскольку этих паров немного, их конденсация ,в холодильнике происходит легко н при малом расходе воды. При отсутствии конца 8 неоднократ но набл даются случаи засасывания растворителя из камеры 3 в экстрактор (через трубку б). Это, по-видимо му, объясняется тем, что при барботк ровании паров через растворитель и ИХ конденсации в нем в трубке 6 воз ннкают небольшие кратковременные понижения давления. При засасьшании . растворителя в экстрактор уровень растворителя в камере 3 опускается настолько, что конец трубки 6 оказывается над уровнем растворителя и весь пар начинает поступать в холо- , днльник 5, минуя прохождение через растворитель. Наличие отогнутого конца 8 предотвращает засасывание растворителя из камеры 3 в колбу I, По мере конденсации паров и накопления растворителя в камере 3, растворитель и экстрагированные им вещества из камеры 4 вначале поступают в трубку 9, а затем в колбу 1. В ней часть растворителя снова выкипает, а количество экстрагированных веществ постепенно увеличивается. После окончания работы.экстракт из резервуара нужно перелить в колбу, отфильтровать и упарить растворитель Б предлагаемом аппарате тепло, выделяющееся при конденсации паров растворителя, не теряется бесполезно, как это происходит в прототипе, а используется для нагревания растворителя, которым проводят экстракцию, т.е. происходит рекуперация тепла паров растворителя. В холодильник поступает небольшая часть паров растворителя, а следовательно, и их конденсация не требует большого расхода воды. При необходимости зкстрактор пред-, лагаемого аппарата может быть изготовлен емкостью в несколько литров, что позволяет обработать за одну экстракцию гораздо больше материала, чем при использовании устройствапрототипа, и тем самым значительно увеличивается производительность аппарата. В предложенном аппарате по сравненню с прототипом температуру растворителя в экстракторе можно несколько повышать или понижать путем уменьшения или увеличения теплоизоляции резервуара экстрактора.

ЛАБОРАТОРНЫЙ А1ШАРАТ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ, содержащий расположенные один над другим колбу для растворителя, сообщающийся с ней полый переходник и экстрактор с размещенным в его верхней части обратным холодильником, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения экономичности и производительности аппарата, экстрактор вьшолнен в виде двух камер, сообщающихся в нижней части, верхняя часть каждой из камер соединена трубкой с переходником так, что трубки одной из камер сообщей с верхней частью переходника, а конец трубки другой камеры - с нижней его частью, верхний участок последней размещен внутри камеры и выполнен раздвоенным, при этом один из концов отогнут в сторону дна камеры, а другой - в (Л сторону обратного холодильника.