Устройство для выделения жировых веществ из материалов Советский патент 1980 года по МПК C11B1/10 D01C3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЖИРОВЫХ ВЕЩЕСТВ

ИЗ МАТЕРИАЛОВ

I

Изобретение относится к первичной обработке натуральных волокон, в частности к устройствам для экстрагирования жировых веществ из проб шерсти в лабораторных условиях, и может быть использовано в легкой, текстильной промышленности и в сельском хозяйстве при определении выхода чистого волокна из грязной шерсти, например, при определении остаточной зажиренности, для контроля промышленной мойки шерсти в процессе ее первичной обработки, а также в селекционных целях.

Известно устройство для выделения жи- . ровых веществ из шерсти, включающее экстрактор, перфорированную емкость для помещения испытуемого образца шерсти, и емкость для экстракта 1.

Недостаток этого устройства - малая производительность и длительность процесса экстрагирования.

Известно также устройство для выделения жировых веществ из шерсти, содержащее экстрактор, связанный через систему трубопроводов со сборником жидкости, и снабженное электровибратором для ускорения экстракции жировых веществ, а также механизмом для автоматического управлеНИН технологическим процессом посредством электротехнических средств 2.

Однако наличие электровибратора иезначительно усиливает экстракцию жировых веществ из шерсти, так как не позволяет осуществлять периодический отжим волокон, а эффект вибрирования растворителя снижается эластичностью волокна. В процессе экстрагирования в экстракт жира попадают и сорные примеси, что искажает результаты измерения.

Наиболее близким по технической сущ10ности к предложенному является устройство для выделения жировых веществ из шерсти, содержащее экстрактор, конденсатор, емкость (колбу) для экстрактора, изготовленные из стекла, и нагреватель. Емкость для

15 экстракта одновременно является испарителем растворителя. Экстрактор при помощи трубок герметично соединен с тарированной емкостью и с конденсатором. Образец шерсти, помещенный в фильтровальную бумагу 20 или капсулу из пористого материала, укладывают в экстрактор и обрабатывают растворителем 3.

Данное устройство обладает высокой точностью экстрагирования, обеспечиваемой постоянным обновлением растворителя и исключением возможности попадания механических примесей из анализируемой пробы шерсти в экстракт.

Однако интенсивность экстрагирования очень мала. Полный цикл анализа при одном образце шерсти продолжается в течение 5-6 ч.

Цель изобретения - ускорение процесса экстрагирования.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включаюшем экстрактор, соединенный с ним испаритель, конденсатор, фильтр и нагреватель, внутри экстрактора установлена сплошная перегородка, разделяюшая его на две секции, нижняя из которых служит для циркуляции паров растворителя, а в верхней расположена решетка для размещения пробы экстрагируемого материала и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемешения с выстоями перфорированный подпружиненный поршень, при этом фильтр размешен вне экстрактора и заключен в корпус, соединенный с экстрактором переливными трубками.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - узел привода поршн..

Устройство содержит экстрактор 1, конденсатор 2, фильтр 3, установленный в корпусе 4, испаритель 5 для растворителя и нагреватель 6.

Экстрактор 1 выполнен в форме цилиндра и снабжен перегородкой 7, деляшей его внутреннюю полость на две секции. Внутри экстрактора 1, в верхней его части, помешен перфорированный поршень 8, шток 9 которого снабжен пружиной 10 и шарниром 11 соединен с водилом 12. Другой конец водила 12 жестко закреплен на замкнутой, надетой на две звездочки 13 приводной цепи 14. Длина водила 12 между точками его крепления к цепи 14 и штоку 9 равна радиусу звездочек 13. Одна из звездочек 13 соединена с приводом (не показан). Конденсатор 2 водяного охлаждения предназначен для конденсации паров растворителя и представляет собой полый усеченный конус, установленный в верхней части экстрактора 1 и снабженный трубопроводами 15 и 16 для подвода и отвода охлаждаюшей воды. Верхнее h нижнее основания конуса конденсатора 2 соединены сквозным отверстием 17, сквозь которое проходит шток 9. В стенке экстрактора 1 выполнена загрузочная горловина 18 с герметично закрывающейся крышкой 19, имеюшей в поперечном сечении форму горловины. Поверхность крышки 19, обрашенная внутрь экстрактора 1, является продолжением его внутренней поверхности, что обеспечивает герметичность соединения. К экстрактору 1 подсоединены паровая трубка 20, переливная трубка 21 и трубки 22, 23, 24 для слива раствора. Паровая трубка 20 соединяет верхнюю часть цилиндра экстратора 1 с нижней и предназначена для подачи паров растворителя из испарителя 5 на конденсатор 2. Трубки 22, 24 снабжены вентилями 25, 26 соответственно. К трубке 24 подсоединена колба 27. Для укладки пробы шерсти предусмотрена решетка 29 со стойками 30, устанавливаемая на перегородку 7. Корпус 4 снабжен перфорированной перегородкой 31 для размещения на ней фильтра 3, на котором установлена решетка 32.

0 Работа устройства заключается в следующем.

К экстрактору подсоединяют испаритель 5. Поршень 8 отводят в крайнее верхнее положение и вынимают крышку 19 из горловины 18. Вентили 25 и 26 в это время закрыты. Через горловину 18 на решетку 29 укладывают пробу шерсти 28. Пружина 10 штока 9 компенсирует ход поршня 8 в зависимости от фактической массы пробы шерсти 28, которая может быть в пределах от 6

0 до 10 г. Затем, так же через горловину 18, заливают растворитель, избыток которого стекает по трубке 21 в испаритель 5. После этого крышку 19 устаналивают в горловину 18, проверяют герметичность всех соединений, нагреватель 6 (водяную баню) устанавливают под испаритель 5 и включают привод. С помощью звездочек 13, приводной цепи 14 и жестко соединенного с ней водила 12 приводят в действие поршень 8, который совершает возвратно-поступательные

0 перемещения с выстоями в крайних верхнем и нижнем положениях. При перемещении вниз порщень осуществляет отжатие пробы шерсти 28, при перемещении вверх - обеспечивает насыщение пробы растворителем. Водило 12 перемещается по траектории I-I,

I-II, II-II, II-I (см. фиг. 2). Так как длина водила 12 между точками его крепления к цепи 14 и щтоку 9 равна радиусу звездочек 13, на криволинейных участках движения цепи I-I и П-П ось шарнира 11 совпадает с

д осью одной из звездочек 13, и один конец водила 12, укрепленный на цепи 14, перемешается вместе с ней по звездочке 13, поворачиваясь вокруг другого, укрепленного на , шарнире 11 конца водила, который остается неподвижным. Неподвижным остается и

5 соединенный с водилом 12 шток 9 поршня 8. Благодаря этому в крайнем нижнем положении поршня 8 обеспечивается время (выстой) для качественного отжима, а в крайнем верхнем положении - время для технологически необходимого насыщения растворителем пробы шерсти 28. За счет подогрева пары растворителя из испарителя 5 по паровой трубке 20 поднимаются в верхнюю часть экстрактора 1, где конденсируются на поверхности конденсатора 2, и жидкий растворитель с конденсатора стекает вниз на пробу шерсти 28. Избыток растворителя, стекая по трубке 21 в испаритель 5, проходит через фильтр 3, что обеспечивает постоянное очищение растворителя от механических примесей, попадающих в него в процессе экстрагирования. При необходимости осуществляют полное обновление растворителя, для чего открывают вентиль 25, и растворитель по трубке 22 через фильтр 3 и трубку 23 сливается в испаритель 5, после чего вентиль 25 закрывают. Из испарителя 5 пары растворителя по трубке 20 попадают на конденсатор 2, конденсируются, и жидкий растворитель стекает на пробу шерсти 28. По окончании рабочего цикла выключают привод, открывают вентиль 25 и через трубку 22, фильтр 3 и трубку 23 полностью сливают растворитель в испаритель 5, после чего закрывают вентиль 25 и извлекают пробу 28 при закрытой горловине 18. Затем открывают вентиль 26 и продолжают нагрев раствора в испарителе 5 до полного удаления из него растворителя, пары которого проходят по трубе 20, конденсируются на поверхности конденсатора 2, стекают через решетку 29 на перегородку, и по трубке 24 жидкий растворитель сливается в колбу 27. После этого нагреватель б сдвигают, прекращая таким образом нагрев, испаритель 5 снимают и заменяют другим испарителем. Снятый испаритель 5 взвешивают и по разности массы испарителя до и после экстрагирования определяют количество жира, по которому с учетом постоянной сухой массы пробы шерсти определяют остаточную зажиренность шерсти.

По сравнению с известным в предложенном устройстве обеспечена возможность периодического отжима и насышения растворителем пробь шерсти, что обеспечивает интенсификацию процесса экстрагирования. Продолжительность одного цикла составляет в среднем 20-60 мин, т.е. в 4-5 раз быстрее по сравнению с аппаратом Соколета.

Формула изобретения

Устройство для выделения жировых веществ их материалов, преимущественно шерсти, включающее экстрактор, соединенный с ним испаритель, конденсатор, фильтр и нагреватель, отличающееся тем, что с целью ускорения процесса экстрагирования, внутри экстрактора установлена сплошная перегородка, разделяющая его на две секции нижняя из которых служит для циркуляции паров растворителя, а в верхней расположена решетка для размещения пробы экстрагируемого материала и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения с выстоями перфорированный,

0 подпружиненный поршень,при этом фильтр размещен вне экстрактора и заключен в корпус, соединенный с экстрактором переливными трубками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

аг/

/5

Фиг. 2