Установка для непрерывной экстракции твердого вещества жидкостью Советский патент 1959 года по МПК B01D11/00 

Известные установки для непрерывной экстракции твердого вещества жидкостью рассчитаны на работу при нормальном давлении и температуре, не нревышаюн1ей температуру кипения растворителя при нормальном давлении, и не предусматривают герметичности аппаратуры для проведения процесса.

Некоторые же процессы, как например, экстракция смолнстых пз древесины, успешно протекают только при повышенных давлениях.

Описываемая установка позволяет осуществить непрерывный процесс экстракции смолистых из древесины, может быть применена и в других отраслях промышленности для экстракции твердого вещества жидкостью, автоматизирует процесс экстракции и обеспечивает работу аппарата для экстракции твердого вещества жидкостью с органическими растворителями выше температуры их кипения при обычном давлении.

В установке применены последовательно распололсенные и связанные между собой аппараты для транспортирования и дозировки измельченного материала, для сушки и пропитки материала, для экстракции твердого вещества жидкостью и аэрофонтанная сущилка для отдувки остаточного растворителя. .Аппарат для экстракции снабжен монтированными на обоих его торцах загрузочным и разгрузочным фидерами, герметизирующими аппарат.

Загрузочные и разгрузочные фидеры выполнены из неподвил нота корпуса с четырьмя патрубками, один из которых соединен с корпусом аппарата для экстракции, второй - с аппаратом для сушки и пропитк материала, а два других-с насосами, и вращающегося в неподвижнол; корпусе ротора, снабженного камерами, поочередно соединенными с патрубками.

№ 123963

На фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2 - схема загрузочного фидера; на фиг. 3 - аппарат для экстракции, в продольном разрезе.

Экстрагируемый материал в измельченном виде подается в загрузочный бункер /, из которого транспортерами, являющимися неотъемлемыми частями бункера, направляется в ковшевой элеватор 2. Элеватор 2 подает материал в шлюзовой дозатор 3, причем излишки материала ссыпаются из дозатюра 3 по трубопроводу 4 обратно в бункер, а основная масса материала поступает в шлюзовой питатель 5. Из шлюзового питателя 5 экстрагируемый материал направляется в шнековый загружатель аппарата 6 для пропитки и сушки. Пары сдувки, выделяюшиеся при работе шлюзового питателя 5, поступают в конденсатор-холодильник 7.

В аппарате 6 материал смешивается с мисцеллой и одновременно прогревается острым паром. В случае недостатка тепла, поступающего с паром из аппарата 8 для экстракции, учитывая и пары самоиспарения в результате изменения давления, повышенного в аппарате 8 до нормального, в аппарате 6 дополнительное тепло подводится через рубашку. Пары растворителя и воды из аппарата 6 уходят в конденсатор-холодильник 9, где они конденсируются. Охлаждаются и поступают во флорентину, из которой растворитель сливается в сборники 10 растворителя, а вода по трубопроводу 1J - в канализацию.

Аппарат 8 для экстракции по торцам снабжен загрузочным фидером 12 и разгрузочным фидером 13, герметизирующими аппарат для экстракции. Фидеры 12 и 13 имеют аналогичные конструкции. Неподвижный корпус, например, загрузочного фидера 12 имеет четыре патрубка 14, 15, 16 и 17. Патрубок 14 соединен с аппаратом 6 пропитки и сушки, патрубок 16 с аппаратом 8 для экстракции, а патрубки 15 и 17 - соответственно с насосами 18 и 19.

В неподвижном корпусе В вращается ротор Г, имеющий четыре сквозных камеры 20, 21, 22 и 23, расположенные под углом 45° одна относительно другой. При вращении ротора Г по часовой стрелке (в положении, указанном па чертеже) камера 20 заполняется сырьем. Смесь сырья и мисцеллы засасывается из аппарата 6 насосом 18, при этом сырье задерживается на сетке 24, установленной перед патрубком /5, а мисцелла, пройдя сетку, выбрасывается в аппарат 6. В это время камера 23 заполнена сырьем, а камера 21 соединена с патрубками 16 и 17, из которых патрубок 17 соединен с насосом 19, а патрубок 16 с. аппаратом 8 для экстракции. При работе насос 19 забирает мисцеллу из промежуточного бачка 25 и подает ее патрубок 17 в камеру ротора., находящегося в это время против этого патрубка (на чертеже этому положению соответствует камера 21). Напором, создаваемым насосом 19, содержимое камеры 21 выталкивается через патрубок 16 и трубопровод в аппарат 8 для экстракции. Камера 22 (в пололсении, показанном на чертеже) не заполнена. Таким образом, при работе загрузочного фидера, когда ротор Б вращается с заданной скоростью, его камеры, проходя патрзбки 14 и 15, поочередно пополняются, а при прохождении патрубков 16 и 17 - выгружаются. Патрубки расположены таким образом, что камеры по одной наполняются и опоражниваются только в те моменты, когда камеры всем своим сечением расположены против патрубков; как только камеры начинают выходить из-под патрубков, в работу вступает вторая пара камер, и с этого момента наполняются и опоражниваются сразу по две камеры. Этим заканчивается цикл работы загрузочного фидера. В результате получается непрерывная пульсирующая подача сырья в аппарат 8 для экстракции, достигающая своего максимума при прохождении под патрубками одной пары камер и минимума, когда эта пара камер начинает уходить из-под патрубков.

Разгрузочный фидер /5, как было указано, имеет аналогичную конструкцию с фидером 12, причем его иатрубок 26 заглушен, натрубок 27 соединен с выгрузочным шнеком 28 аппарата для экстракции, патрубок 29 соединен с источником пара или газа и натрубок 30 - с аэрофонтаниой сушилкой 31.

Аппарат 8 для экстракции представляет собой горизонтальный вращающийся барабан, разделенный на секции поперечными перегородками 32, прикрепленными к его стенкам. Каждая перегородка снабжена неподвижными ковщами 33, против каждого из которых в перегородках имеются отверстия. При вращении барабана ковши 55 захватывают экстрагируемый материал и через отверстия в перегородках передают его из одной секции в другую в направлении к выгрузочному шнеку 28, противоточно движущемуся растворителю. Экстрагируемый материал подается в аппарат по трубе 34, конец которой входит в первую секцию барабана. Труба 34 монтирована внутри прикрепленной к днишу 55 цапфы, выполненной из двух соосно расположенных цилиндров, закрытых с торцов. Между цилиндрами имеется кольцевая полость 36 для входа теплоносителя, проходящего но трубе 57 в рубашку 55 аппарата.

Кольцевая полость 39 служит для выхода мисцеллы. В разгрузочной части аппарата для экстракции имеется дополнительная камера с лопатками 40, закрепленными неподвижно на стенке барабана и монтирован разгрузочный щнек 28, а в полой цапфе, через которую пропущен этот щнек, имеются кольцевая полость 41 для выхода отработанного теплоносителя и кольцевая полость 42 для входа в аппарат растворителя. При вращении барабана лопатки 40 поднимают экстрагированный материал и перемещают его в воронку 43, неподвижно закрепленную на шнеке. Из воронки готовый материал шнеком выводится из аппарата через патрубок, который сообщается поочередно с камерами разгрул ательнога фидера 13.

Пар, поступающий в разгружательный фидер, выталкивает находящийся в камере материал в аэрофонтанную сущилку 31, служащую для отдувки растворитатя, впитавщегося в экстрагированный материал. Отгонка растворителя начинается в камере и заканчивается в циклоне 44. В циклоне 44 материал оседает на его дно и выгружается иа отводящий транспортер, а нары воды и растворителя поступают в теплообменник 45, в котором, отдавая часть своего тепла, нагревают растворитель, подаваемый на экстракцию. Из теплообменника 45 пары воды и растворителя вместе с конденсировавшимися в теплообменнике парамч поступают в конденсатор-холодильник 46. Сконденсировавшись и охладившись, растворитель и вода направляются (в случае несмешивающегося с водой растворителя) во флорентину 47, смонтированную вместе с конденсатором-холодильником 46. Из флорентины вода стекает в канализационный трубопровод, а растворитель - в сборники 10.

Из сборников 10 растворитель используется на экстракцию; насо,сами 48 он подается в теплообменник 45, а затем в нагреватель 49, в котором нагревается парами до температуры экстракции. Мисцелла насосами 50 направляется для дальнейшей переработки.

Сборники 5/ предусмотрены для приема мисцеллы, которая, пройдя аппарат 6 для пропитки и сушки и отдав часть растворителя на пропитку экстрагируемого материала, выходит из этого аппарата.

Предмет изобретения

1. Установка для непрерывной экстракции твердого вещества жидкостью, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации процесса, з

- 3 -Ло 123963

N° 123963

ней применены последовательно расположенные и связанные между собой аппараты для транспортирования и дозировки измельченного материала, для сушки и пропитки материала, для экстракции твердого вещества жидкостью и аэрофонтанная сушилка для отдувки остаточного растворителя.

2.Форма выполнения установки по п. 1, о т л и ч а ю ш, а я ся тем, что, с целью обеспечения работы аппарата для экстракции твердого вешества жидкостью с органическими растворителями выше температуры их кипения при обычном давлении, аппарат снабжен монтированными с обоих его торцов загрузочным и разгрузочным фидерами, герметизирующими аппарат.

3.Форма вьгполнения установки по п. 1, отличающаяся тем, что загрузочные и разгрузочные фидеры выполнены из неподвижного корпуса с четырьмя патрубками, один из которых соединен с корпусом аппарата для экстракции, второй - с аппаратом для сушки и пропитки материала, а два других - с насосами, и вращающегося в неподвил :ном корпусе ротора, снабженного камерами, поочередно соединенными с натрубками.

./ jj|ir J

5

) 1 -Icvil

N

cu

-r