Вертикальный шнековый противоточный экстрактор Советский патент 1980 года по МПК C11B1/10 

(54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ШНВКОВЫЙ ПРОТИВОТОЧНЫЙ

Изобретение относится к оборудованию для экстракции, в частности к вертикальным шнековым противоточным экстракторам, и предназначено для использования в масложировой, а также витаминной и медицинской промышленности.

Известен вертикальный шнековый ПРОТИВОТОЧНЫЙ экстрактор, состоящий из двух колонн - загрузочной и экстракционной, соединенных в нижней части горизонтальным шнековым звеном 1.

Однако в этом экстракторе не все межвитковое пространство заполнено экстрагируемым материалом, часть потокарастворителя движется вэтом межвитковом пространстве, не фильтруясь через слой материала, чт6 требует подачи большого количества растворителя и тем саким обуславливает выход из экстрактора .мисцеллы с низкой концентрацией и шрота с повышенным содержанием растворителя, которые потребуют в дальнейшем больших энергетических затрат при дистилляции мисцеллы и удалении растворителя из шрота.

Цель изобретения - увеличение .производительности экстрактора,

ЭКСТРАКТОР

а также повышение концентрации мисцеллы и снижение содержания растворителя в шроте.

С этой целью в нижней части загру5 зочной и в верхней части экстракционной колонн на валах шнеков установлены вибрационные подпружиненные перфорированные элементы, выполненные в виде полой полусферы, обра0 щенной выпуклостью навстречу

движению материала, и полого конуса, размещенного основанием навстречу движению материала, причем перфорация полусферы представляет собой

15 радиальные прямоугольные щели, а перфорация конуса - кругйле отверстия, расположенные по окружности

в несколько рядов. Целесообразно, чтобы ширина каждой щели составляла

20 1/20-1/15 высоты полусферы, высота конуса - 1/5-1/4 диаметра шнека, а суммарная площадь отверстий конуса 3/4-1 площади поперечного сечения колонны. В направлении к основанию

25 конуса количество отверстий может уменьшаться, а диаметр их увеличиваться.

На фиг.1 показан экстрактор, общий вид; на фиг. 2 - узел А, на фиг.

30 3 - узел Б; нач1)иг.4- разрез А-А - узла A на фиг.2; на фиг.5 - разрез Б-Б узла В на фиг.З. Экстрактор состоиг из двух верти кальных шнековых колонн - загрузочной 1 и экстракционной 2, соединен ных горизонтальным звеном 3 и снаб женных патрубками 4, 5,6,7 и 8, соот ветственно, для подачи экстрагируемого материала и растворителя, для отвода паров растворителя, мисцеллы и шрота, В нижней части шнекового вала 9 зТпзузочной колонны 1 установлен вибрационный элемент, подпружиненный 9 помощью пружины 10 и выполненный ,в виде полой полусферы 11, обращеннсэЙ выпуклостью навс/тречу движения материала и выполненной с прямоугол ййми щелями 12, расположенными ради ально по поверхности диска. Ширина каждой щели составляет .1/20-1/15 высоты полусферы, В верхней части шнекового вала 1 экстракционной колонны 2 также уста новлен вибрационный элемент в виде полого конуса 14 со сквозными круглыми отверстиями 15, размещенными п окружности в несколько рядов. Конус 14 снабжен пружиной 16, Основание конуса 14 расположено по«направлени к выходу шрота, при этом количество отверстий в направлении основания конуса 14 уменьшается, а диаметр их увеличивается. Высота конуса 14 составляет 1/5-1/4 диаметра шнека, а суммарная площадь их отверстий - 3/4-1 площади поперечного сечения , колонны 2, Жтолнение вибрирующих элементов с отверстиями необходигю не только для прохождения экстрагируемого материала, но и для обеспечгения отн6с1Йтельного смещения элементов вдоль оси валов загрузочной 1 и экс тракционной 2 колонн. Форма и размеры отверстий вибрир ющих элементов выбраны в процессе многочисленных экспериментов. Так, для вибрирующей полусферы загрузочной Колонны I наилучшей формой щелей являютйя ИёЯй прямоугЬ ные, а не овальные. Прямоугольные щели обеспечивают наибольшее колич ество проходимого через него экстр гируемого материала (т,е. Повышают производительность загрузочной коло ны) и необходимое для расчета .пружи на наибольшее смещение вибрирующего Элемента относительно оси вала за грузрчнбй колонны 1 (амплитуда 8-10 вибрирующего элемента (конус экстракционной колонны 2 наилучшей формой отверстий являетсйокружност При этом уменьшение количества отве стийот основания конуса 14 к его вершине с одновременным изменением их диаметра способствует прохождени через него наибольшего количества фОэкстрагирбваннбгЬ материала с ми

737434 нимальным содержанием в нем экстрагента и необходимое для расчета пружины наибольшее смещение конуса 14 относительно оси вала экстракционной колонны 2 (7-10 мм), Выбранная форма вибрирующего элемента для загрузочной колонны обеспечивает наименьшее сопротивление движению экстрагируенюго материала (не требуется повышение мощности привода вала), предотвращает слеживание материала (отсутствие запрессовки и закручивания экстрагируемого материала вместе со Шнеками), ликвидирует застойные зоны растворителя вблизи соприкосновения его с экстрагируемым материалом и снимает толщину пленки (диффузионного слоя и подслоя) у поверхности раздела фаз. Конус,установленный с расположением основания по направлению движения проэкстрагированного материала (шрота). оказывает оптимальное сопротивление движущемуся шроту (без увеличения мощности привода вала) и соответствуЮ1-дий отжим из него растворителя до минимального содержания (20%), Благодаря такой формё вибрирующих элементов и отверстий в них в экстракторе обеспечивается снижение содержайия растворителя в шроте,направляемого на испаритель до 20%; повышает концентрацию мисцеллы до 16-18% при уменьшении прокачиваемого растворителя до количества, составляющего 0,6-М по отношению к экстрагирующему материалу. Производительность экстрактора повышается на 25%, Экстрактор работает следующим образом. Экстрагируемый материал подается через патрубок 4 в загрузочную колонну 1, где смешивается с навстречу движущимся растворителем, при этом происходит насыщение мисцеллы и последующий ее вывод через патрубок 7, А частично обезжиренный материал витками шнекового вала 9 продвигается вниз, где попадает на вибрационный элемент, в виде выпуклой навстречу движения материала полусферы 11 со щелями 12, вращающегося вокруг вала и перемещающегося вверх и вниз, при этом происходит колебание экстрагируемого материала и растворителя, что вызьфает интенсивное их смешение и обезжиривание движущимся вверх экстрагентом. Затем частично обезжиренный материал горизонтальным звеном шнека 3 подается в экстракционную колонну 2, где подхватывается витками шнека вала 13 и при продви- . жении вверх смачивается свежим растворитёлем, поступающим через патрубок 5, и попадаетна вибрационный элемент в виде пологокЪнуса 14 Со сквозными отверстиями 15 и пружиной 16, где при вращении и осевОм перемещении проходящего шрота через отверстия конуса 14 интенсивно отделяется растворитель и шрот с м,алам содержанием последнего через патрубок 8 направляется на дальнейшую обработку Такая конструкция экстрактора обеспечивает интенсификацию процесса экстракции, пбэволяет снизить содержание растворителя в шроте направляемого на испаритель до 20-22%, повысить концентрацию мисцеллы до 16-18%. Формула изобретения 1. Вертикальный шнековый протйвоточный экстрактор, состоящий из двух колонн - загрузочной и экстракционной, соединенных в нижней части горизонтальным шнековым звеном, о тли чающийся тем, что, с целью увеличения производительност1 С а также повышения концентрации мисцеллы и снижения содержания растворителя в шроте, в нижней части з afpy зочной и в верхней части экстракци-; онной колонн на валах шнеков установ лен вибрационные подпружиненные перфорированные элементы, выполненные соответственно в виде полой полусфер, ры, обращенной выпуклостью навстречу движению материала, и полого конуса, размещенного основанием навстречу . движению материала. Причем перфорация полусферы представляет собой радиапьные прямоугольные щели, а перфорация конус а - круглые отверстйй, расположенные побкружнЪстй б несколько рядов./ : 2.Экстрактор по п,1, о т л и чающий с я тем, что ширина 1каждой щели составляет 1/20-1/15 высоты полусферы.. 3.Экстрактор по п,1, отличающийся тем, что высота конуса составляет 1/5-1/4 диаметра шнека, 4.Экстрактор по п.1, отличающийся тем, что в направлении к основаМий -бонуса количество отверстий уменьшается/ а диаметр их увеличивается. 5.Экстракте по п. 1,- о т л ичающийся тем, что суммарная площадь отверстий конуса составляет 3/4-1 площади поперечного сечения колонны. Источники информации, прин ятые во внимание при sRdjfiepTHeе 1. Гавриленко И.В. Маслоэкстракциoннde пройЗйбдстВб. М., Пищепромиздат, I960, с.124-128, рис.29.