Пневматический экстрактор Советский патент 1988 года по МПК B01D11/00 

сл

4

со

со 4;

16

Изобретение относится к аппаратам химической технологии, в частности к экстракторам для систем твердое вещество - жидкость, и может быть использовано для экстрагирования с одновременной реэкстракцией практически неденатурированных компонентов из биологических объектов.

Целью изобретения является обеспечение извлечения веществ из биологических объектов растворителями любой удельной массь, сохранение постоянства газовой среды в экстракционном сосуде, упрощение конст- рукции, повышение удобства обслуживания прибора и обеспечение возможности регули- рования объема циркулирующего раствори- теля.

На фиг. 1 схематично представлен экстрактор при экстрагировании растворителем высокой удельной массы в момент наибольшего слива экстрагента; на фиг. 2 - то же, в реэкстракционный период цикла его работы; на фиг. 3 - то же, при экстрагирова- НИИ растворителем более низкой удельной массы, чем реэкстракционная, в момент пе- рекрытия U-образного гидрозатвора; на фиг. 4 - то же, при реэкстрагировании. Пневматический экстрактор состоит из сосуда I для растворителя с расположенными в нем верхним 2 и нижним 3 барботе- рами, связанными между собой патрубком 4 с краном 5 и расширителем б с холодильником 7. Сосуд 1 посредством патрубков с кранами 8 и 9 в своей средней и нижней частях, соответственно, через U-образный патрубок 10 слива жидкости с расширителем 11 связан с верхней частью экстракционного сосуда 12, расположенного ниже сосуда 1, и снабжен- ного патрубком 13 подачи сжатого газа. Экстракционный сОсуд 12 герметизируется крышкой 14. Он снабжен гидрозатвором в виде U-образной трубки 15, одним концом соединенной с верхней частью сосуда 12, а другим концом - с отводом 16, соединенным с нижним концом сосуда 12, и с патрубком 17 подачи жидкости, связанным с расширителем 6 патрубка 4 связи барботеров. Для заполнения сосуда 1 и для замены фаз сосуд 1 снабжен патрубками 18 и 19 с кранами. U-образный патрубок 10 слива жидкости снабжен сливным краном 20. Заполнение экстракционного сосуда 12 может производиться в решетчатых корзинах 21. Экстрактор работает следующим образом.

При закрытых кранах 5, 8 и 9 через патрубки 18 и 19 в сосуд 1 для растворителя подаются экстрагент и реэкстракционная фаза(как правило, водный буферный раствор). В экстракционный сосуд 12 загружают сырье и сосуд герметично закрывают крышкой 14, после чего включают через патрубок 13 подачу сжатого газа небольшим потоком.

При необходимости вести экстракцию растворителем, удельная масса которого

ниже удельной массы реэкстракционной фазы, открывают краны 5 и 8 (фиг. 3 и 4). В случае экстракции тяжелым экстрагентом открывают кран 9 (фиг. 1 и 2). При этом поток растворителя под действием силы тяжести устремляется по патрубку 10 слива жидкости в экстракционный сосуд 12, который в это время открыт потоку газа на атмосферу. С ростом столба жидкости в экстракционном сосуде 12 равномерно растет столб

0 растворителя и в отводе 16 гидрозатвора. Это продолжается до тех пор, пока растворитель через отвод 16 не захлестнет U-образ- ную трубку 15. Даже небольшое количество жидкости, попавшее в трубку 15, создает в сосуде 12 избыточное давление, в резуль5 fare которого жидкость в U-образную трубку 15 будет поступать более интенсивно через отвод 16, и гидрозатвор полностью перекроется.

С ростом давления сжатого газа в экстQ ракционном сосуде 12 будет происходить передавливание из него растворителя через отвод 16 и патрубок 17 подачи растворителя в расширитель 6. В случае, если кран 5 будет открыт, то поток экстракта устремится в нижний барботер 3 и поднимется вверх через

5 экстракционную фазу (фиг. 4). Расширитель 6 необходим в этом случае для предотвращения заброса экстракта в верхний барботер 2. Если кран 5 закрыт, то экстракт будет «скапывать с верхнего барботера 2 через реэкстракционную фазу (фиг. 2).

0 Уровень растворителя в сосуде 12 и в соединенном с ним конце U-образной трубки 15 будет уменьшаться до тех пор, пока не произойдет выброс жидкости сжатым газом из U-образной трубки 15 и патрубка 17 подачи растворителя в барботер. Сосуд 12 от кроется на атмосферу и цикл повторится. U-образный патрубок 10 слива жидкости во время работы устройства служит гидрозатвором, предотвращающим разрежение сосуда 12 через него на атмосферу. Расши0 ритель 11 служит для торможения скачка жидкости в патрубке 10 при быстром увеличении давления в системе после закрытия гидрозатвора 15.

Регулирование длительности цикла ра- 5 боты устройства осуществляется изменен 1ем скорости подачи сжатого газа.

Предлагаемый экстрактор может быть использован при проведении экстракции растворителями любой удельной массы, независимо от удельной массы реэкстракцион- 0 ной фазы. При этом экстрагируемый объект находится постоянно в однородной газовой фазе, что исключает возможность побочных процессов непосредственно в экстракционном сосуде и влияет на чистоту экстракта. Прибор позволяет проводить экстракции

5

как путем периодического погружения в растворитель, так и при постоянном погружении объекта в экстрагент.

Формула изобретения

1. Пневматический экстрактор для системы твердое вещество - жидкость, включающий сосуд для растворителя с барботером, экстракционный сосуд, патрубок подачи жидкости с отводом, снабженным запорной емкостью, патрубок слива жидкости в виде U-образной трубки с расширителем, холодильник, отличающийся тем, что, с целью обеспечения извлечения веществ из биологических объектов растворителями любой удельной массы, сохранения постоянства однородной газовой среды в экстракционном сосуде, упрощения конструкции и повышения удобства обслуживания, сосуд для растворителя снабжен дополнительным нижним барботером, соединенным с верхним барботером патрубком с краном и расширителем, экстракционный сосуд снабжен патрубком

5

подачи газа, расположен ниже сосуда для растворителя и соединен с ним в верхней части патрубком слива жидкости и в нижней части через отводы патрубком подачи жидкости, верхний конец которого соединен с расширителем патрубка между барботерами, Г1ричем патрубок слива жидкости соединен с сосудом для растворителя в его нижней и средней частях через патрубки с кранами, а запорная емкость выполнена в виде U- образной трубки, одним концом соединенной с верхней частью экстракционного сосуда, а другим - с отводом и патрубком подачи жидкости.

2.Экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования объема циркулируюшего растворителя, запорная емкость выполнена из гибкого материала и расположена вне экстракционного сосуда.

Изобретение относится к экстракционным аппаратам для систем твердое вещество - жидкость и позволяет обеспечить извлечение веществ из биологических объектов растворителями любого удельного веса с последующей реэкстракцией в другую жидкую фазу в атмосфере инертного газа. В экстракторе сосуд 1 для растворителя снабжен дополнительным нижним барботером 3, который связан с верхним барботером патрубком 4 с краном 5 и расширителем 6. Экстракционный сосуд 12 имеет патрубок 13 подачи газа, расположен ниже уровня сосуда для растворителя и соединен с ним в верхней части патрубком 10 слива жидкости и в нижней части через отвод 16, снабженный запорной емкостью 15, с патрубком 17 подачи жидкости, верхний конец которого соединен с расширителем 6 патрубка связи барботеров. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

Фиг.2

Сжатый газ