Секционный экстрактор Советский патент 1988 года по МПК B01D11/02 

8 5

13

4 СО ел

ьо

05 4

21

1

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для проведения непрерывного противоточного процесса экстрагирования пищевых веществ из растительного сырья.

Цель изобретения - интенсификация массообменного процесса и увеличение производительности за счет обеспечения противоточного движения фаз, сокращения времени пребывания твердой фазы в экстракторе и улучщения отделения жидкости от твер- дои фазы в месте перегрузки.

На фиг. 1 показан экстрактор, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, план; на фиг. 3 - схема работы перегрузочных ковшей; на фиг. 4 - ковш.

Секционный экстрактор содержит корпус 1 с плоским днищем и цилиндрическими бортами, разделенный на секции вертикальными перегородками 2 с направляющими цилиндрами 3 и переточными отверстиями 4. Для предотвращения обратного перетока жидкости корпус установлен под углом 5- 10 град, что создает движущую силу для ее перемещения из секции в секцию. Переточные отверстия 4 расположены таким образом, чтобы поддерживать уровень я ;идкости в каждой секции, но вместе с тем и обеспечивать переток ее из секции в секцию. Направляющие цилиндры 3 снабжены перегрузочными окнами 5 (фиг. 2. На направляющих цилиндрах 3 установлены тормозящие отжимные пластины 6 (фиг. 1), выпол- ненные в виде дуг радиусом, равным радиусу направляющего цилиндра 3. Отжимная пластина 6 прикреплена к пружине 7 или гидроцилиндру 8. В нижней части секции установлены перегородки 9, имеющие боковые стенки 10 и 11, выполненные в виде ци- линдрических поверхностей, концентричных валам 12 и 13. На валах 12 и 13, расположенных соосно с корпусом 1, с помощью рычагов 14 укреплены перегрузочные ковши 15, кроме того, на валах 12 и 13 установле- ны перемешивающие лопасти 16.

Ковши 15 (фиг. 4) снабжены дополнительной перфорированной стенкой 17, прикрепленной на конце рычагов 14 к торцовым поверхностям боковых стенок 18 и 19 ковща 15. Перфорация ковшей 15 выполнена в виде отверстий 20, имеющих форму усеченного конуса, меньший размер которого расположен со стороны направляющих цилиндров 3. Ковши 15 и перемешивающие лопасти 16, установленные на валу 12, смещены относи- тельно ковшей и перемешивающих лопастей, установленных на валу 13, на половину величины углового расстояния между ковшами одного вала (фиг. За). При этом направляю- шие цилиндры 3, расположенные на одной перегородке 2, установлены один параллель- но другому соосно с валами 12 и 13 таким образом, что образуют с корпусом 1, вер

0

0 5 0

о 5

5

тикальной перегородкой 2 и перегородкой 9, установленной в нижней части секции, кольцевые дренажно-отжимные каналы 21, перекрывающиеся на величину, равную высоте ковша 15 (фиг. 1). Аппарат снабжен приводом 22 валов, штуцерами для ввода 23 и вывода 24 экстрагента (фиг. 2).

Экстрактор работает следующим образом.

Твердое сырье, загружаемое в первую секцию, вступает в интенсивный контакт с экст- рагентом под действием перемащивающих лопастей 16 и перегрузочных ковшей 15 (фиг. 1). Часть материала подхватывается ковшами 15 и поднимается выше уровня жидкости, причем вращение валов 12 и 13 происходит в противоположных направлениях. В нижней части дренажно-отжимного канала 21 жидкость свободно стекает через перфорацию ковща обратно в секцию (фиг. 1 и 4). Схема движения ковшей представлена на фиг. 3 (а, б, в).

Когда очередной ковш проходит через нижнее положение (фиг. 36), начинается предварительный отжим твердой фазы. Так как ковши вала 12 смещены относительно ковшей вала 13 на половину величины углового расстояния между ковшами одного ва- .ла, то при перемещении ковшом 15 экстрагируемого материала его объем при повороте на половину углового расстояния между ковшами одного вала (фиг. Зв) уменьшается в зоне перекрытия каналов А в два раза по сравнению с объемом, заключенным между соседними ковшами одного вала в первоначальный момент (фиг. За). Этот предварительный отжим приводит к возмущающе.му воздействию на смесь в ковще 15, в результате чего происходит ее фильтрационное уплотнение. При этом фильтрующаяся жидкость способствует разрушению поверхностного .слоя неподвижной жидкости, окружающей частицы твердой фазы. Поэтому в следующей секции экстрагирование идет более интенсивно за счет обновления поверхности контакта фаз. При дальнейшем движении ковша 15 материал оказывается между стенками перегрузочного ковша (фиг. 4) дренажно-отжимного канала 21 и отжимной пластиной 6, установленной на направляющем цилиндре 3. Здесь происходит окончательное отделение жидкой фазы из массы твердого материала. Преодолевая сопротивление пластины 6, ковш 15 вместе с материалом перемещается в следующую секцию. Отжимная пластина 6 под действием пружины 7 или гидроцилиндра 8 возвращается в исходное состояние.

Затем ковш 15 вновь погружается в контактную зону секции, зачерпывает следующую порцию твердой массы, после чего цикл дренажа предварительного, окончательного отжима и перегрузки повторяется. Одновременно происходит перемешивание твердого материала с растворителем перемешивающими лопастями 16.

В следуюш,ей секции происходит повторная операция контактирования твердой фазы с жидкой,отжима твердой фазы от растворителя и перегрузки в соседнюю секцию; Пройдя переработку в последней секции, проэкстрагированная и отжатая твердая фаза выводится из аппарата.

Экстр-агент подается в последнюю секцию через штуцер 24, перетекает противотоком к твердой фазе из одной секции в другую через переточные отверстия 4 в перегородках 2 и выводится из первой секции через Штуцер 25.

Для предотвращения обратного перетока жидкости корпус установлен под углом 5- 10 град, что создает движущую силу для ее перемещения из секции в секцию.

Предлагаемый экстрактор по сравнению с известным имеет следующие преимущества: массообменный процесс идет более интенсивно, повышается производительность, обеспечивается противоточное движение фаз- сокращение времени пребывания твердой фазы в экстракторе, а также улучшение отделения жидкости от твердой ф азы в месте перегрузки.

Формула изобретения

Секционный экстрактор, включающий корпус с плоским днищем и цилиндрически0

5

0

5

0

ми бортами, разделенный на секции вертикальными перегородками с переточными отверстиями и направляющим цилиндром, снабженным перегрузочным окном, отжимные яластийы, перегородку, установленную в нижней части секции, перемешивающие лопасти и перегрузочные ковши, укрепленные с помощью рычагов на валах, соосно расположенных с корпусом, отличающийся тем, что, с целью интенсификации массообмен- ного процесса и увеличения производительности за счет обеспечения противоточного движения фаз, сокращения времени пребывания твердой фазы в экстракторе и улучшения отделения жидкости от твердой фазы в месте перегрузки, вертикальные перегородки снабжены дополнительным направляющим цилиндром с перегрузочным окном, при этом направляющие цилиндры, расположенные на одной перегородке, установлены па- реллельно друг другу, соосно с валами, на расстоянии между наружными поверхностями цилиндров, равном высоте перегрузочного ковша, перегородки, уст:ановленные в нижней части секций, выполнены в виде цилиндрических поверхностей, концентричных валам, перегрузочные ковши снабжены дополнительной перфорированной стенкой, прикрепленной на конце рычагов к торцовым поверхностям боковых стенрк ковшей, а отжимная пластина выполнена в виде дуги радиусом, равным радиусу направляющего цилиндра.

Изобретение относится к устройствам для проведения непрерывного процесса экстрагирования пищевых веществ из растительного сырья и может быть использовано в пищевой, медицинской или другой промыщ- ленности. Секционный экстрактор позволит интенсифицировать массообменный процесс и увеличить производительность аппарата за счет обеспечения противоточного движения фаз, сокращения времени пребывания твердой фазы в экстракторе и улучшения отделения жидкости от твердой фазы в месте перегрузки. Корпус 1 аппарата разделен перегородками с параллельными направляющими цилиндрами, на которых укреплены отжимные пластины 6 в виде дуг. В нижней части- секций имеются перегородки 9с боковыми стенками 10 и 11, концентричными валами 12 и 13. На вала.х, соосных с корпусом 1, укреплены рычаги с ковшами 15 для перегрузки сырья и пере.мешивающие лопасти. Ковши 15 снабжены дополнительной перфорированной стенкой. Аппарат снаб- са жен приводом валов, штуцерами для ввода и вывода экстрагента. 4 ил. (Л

Фиг, 2

,- 22

/5

фиг. 4