Горизонтальный секционный экстрактор Советский патент 1981 года по МПК B01D11/00 

(54) ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ СЕКЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для проведения процесса экстрагирования из склонного к набуханию твердого материала с эластичной или волокнистой структурой частиц, сохраняющих свою структуру при механическом отжиме, например для извлечения ароматических веществ из чая, ферментов из поверхностной культуры гриба, питательных веществ из растительного сырья (солодовых ростков) и т. п. Известен горизонтальный экстрактор, включающий корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, горизонтальный вал с рычагами и перегрузочно-отжимными ковщами, направляющие цилиндры, перегрузочные бункера с наклонными стенками и тормозящие перегородки. В этом аппарате совмещены операции перегрузки и отжима твердого материала от жидкости, для чего в верхней части перед разгрузочным окном установлена поворотная тормозящая перегородка, которая вместе с перегрузочным ковшом и внутренним направляющим цилиндром образует камеру отжима. Давление на материал в процессе отжима регулируется с помощью пружины или гидроцилиндра 1. Недостатки данного экстрактора заключаются в однократном силовом воздействии на твердый материал при отжиме и перегрузке в каждой секции, что снижает интенсивность массопереноса, невозможности индивидуального регулирова-ния производительности перегрузочно-отжимных устройств в каждой секции и зависании отжатого материала в перегрузочном ковще. Цель изобретения - повыщение эффективности работы экстрактора за счет многократного отжима материала. Указанная цель достигается за счет того, что перегрузочно-отжимной ковщ, тормозящая перегородка и направляющий цилиндр выполнены с щириной, соответствующей щирине секции, при этом их боковые кромки примыкают к вертикальным перегородкам, направляющий цилиндр выполнен с кольцевой щелью для прохода рычагов, а наклонные стенки перегрузочных бункеров щарнирно укреплены на вертикальных перегородках с возможностью их поворота вокруг горизонтальной оси. Кроме того, для улучшения выгрузки материала из перегрузочно отжимных ковшей рычаги ковшей установлены на валу с возможностью перемешения по окружности относительно вала,а задние стенки ковшей снабжены направляюш.ими. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А-на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2. , Предлагаемый горизонтальный секционный экстрактор включает корпус 1, разделенный на последовательно расположенные секции 2 с помошью вертикальных секционируюших перегородок 3. По оси корпуса установлен горизонтальный вал 4. К секционируюшим перегородкам 3 соосно с корпусом 1 крепится направляющий цилиндр 5, который вместе с корпусом и перегородками 3 образует кольцевой дренажно-отжимной канал 6. Верхняя часть направляющего цилиндра состыкована с боковой стенкой 7 бункера, который предназначен для перегрузки твердой фазы из одной секции в другую. Наклонная стенка 7 бункера 8 установлена на шарнире с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси с помощью рукоятки 9, что позволяет изменить производительность перегрузочного устройства во время работы аппарата. На горизонтальном валу с помощью рычагов 10 укреплены перегрузочно-отжимные ковши 11, расположенные внутри рабочего пространства дренажно-отжимных каналов. Стенки ковша и направляющий цилиндр перфорированы или выполнены в виде сит, обеспечивающих слив жидкой фазы из дренажно-отжимного канала в контактную зону секции. В месте крепления рычага к валу предусмотрен тангенциальный зазор 12, ко торыи допускает смещение рычагов с ковшами по окружности относительно вала 4. На задней стенке ковшей установлены направляющие 13, которые состоят из тангенциального участка выдержки, наклонного участка снижения и радиального участка резкого подъема. В верхней части аппарата перед бункером на оси 14 щарнирно укреплена тормозящая перегородка 15, которая удерживается в исходном радиальном положении с поМОЩЬЮ пружины 16 кручения. Тормозящая перегородка так же, как направляющий цилиндр и перегрузочный ковш, расположена по всей ширине секции с примыканием боковых кромок к обеим вертикальным секционирующим перегородкам 3. Для прохода рычагов ковшей в направляющих цилиндрах 6 предусмотрены кольцевые щели 17. Экстрактор работает следующим образом. Твердое сырье загружается в первую секцию по ходу твердой фазы, погружается в растворитель и вступает с ним в интенсивный контакт под действием ковшей II, которые приводятся во врашение с помощью вала 4. Большая часть материала подхватывается ковшом и поднимается выше уровня жидкости в дренажно-отжимной канал б. В нижней части дренажно-отжимного канала происходит свободный сток жидкости из массы через перфорацию ковша и цилиндра 5 обратно в секцию экстрактора. При дальнейшем движении ковша материал оказывается в камере отжима между стенками перегрузочно-отжимного ковша, дренажноотжимного канала и тормозяшей перегородкой 15. Здесь происходит интенсивное силовое воздействие на внутреннюю структуру твердой фазы, в результате которого существенно возрастает скорость внутрен его массопереноса. Одновременно материал под давлением освобождается от избытка жидкой фазы. Величина этого давления может регулироваться во время работы аппарата с помощью пружины 16. Преодолевая сопротивление перегородки 15, ковщ вместе с материалом перемещается в позицию выгрузки. Так как направляющий цилиндр здесь отсутствует, материал под действием силы тяжести падает вниз. При этом часть твердой массы попадает обратно в контактную секцию, а часть отсекается поворотной наклонной стенкой бункера 8 и перегружается в следующую секцию. Производительность перегрузочного устройства целиком определяется наклоном стенки, который может изменяться с помощью рукоятки 9 во время работы экстрактора. Таким образом во время пребывания в каждой секции твердый материал перемешивается в режиме погружения в растворитель, многократно сжимается в дренажно-отжимном канале над уровнем жидкости, что приводит к повышению эффективности работы экстрактора. Беспрепятственной выгрузке материала из ковша способствует его встряхивание, возникающее при взаимодействии тормозящей перегородки 15 и направляющей 13. При перемещении ковша с материалом в позицию выгрузки нижняя кромка перегородки 15 скользит по верхнему горизонтальному участку направляющей. Длина этого участка выдержки выбирается таким образом, чтобы встряхивание ковша происходило в положении, где направляющий цилиндр 5 отсутствует. При переходе с горизонтального на наклонный участок кромка тормозящей перегородки давит на ковш, в результате чего он за счет тангенциального зазора в месте крепления к валу перемещается вперед. Затем перегородка 15 сое-кальзывает с наклонного участка и ударяет по направляющей на участке ее резкого подъема. При этом происходит резкое перемещение ковша назад. В следующей секции происходит повторная операция контактирования твердой и жидкой фаз, сжатия твердой массы в дренажно-отжимном канале и перегрузки в соседнюю секцию. Пройдя переработку в последней секции, проэкстрагированный и отжатый твердый продукт выводится из аппац та. Растворитель подается в последнюю секцию, перетекает противотоком к твердому сырью из одной секции в другую через перфорацию в секционирующих перегородках 3 и выводится из первой секции экстрактора. Таким образом, предлагаемый горизонтальный секционный экстрактор позволяет повысить эффективность процесса экстрагирования за счет многократного силового воздействия на материал в каждой секции, индивидуального регулирования производи.тельности перегрузочно-отжимных устройстви улучшения выгрузки материала из перегрузочно-отжимных ковшей. Формула изобретения . Горизонтальный секционный экстрактор, включающий корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, горизонтальный вал с рычагами и перегрузочно-отжимными ковшами, направляющие цилиндры, перегрузочные бункеры с наклонны

wjnM/rirv M

I III

/б ми стенками и тормозящие перегородки, установленные перед бункерами с возможностью поворота, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет многократного отжима материала и регулирования производительности в каждой секции, перегрузочно-отжимной ко&ш, тормозящая перегородка и направляющий цилиндр выполнены с шириной, соответствующей ширине секции, при этом их боковые кромки примыкают к вертикальным перегородкам, направляющий цилиндр выполнен с кольцевой щелью для прохода рычагов, а наклонная стенка перегрузочного бункера шарнирно укреплена на вертикальной перегородке. 2. Экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения выгрузки материала из перегрузочно-отжимных ковшей, рычаги ковшей установлены на валу с возможностью перемещения по окружности относительно вала, а задние стенки ковщей снабжены направляющими. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 691147, кл. В 01 D 11/00, 17.03.77 (прототип).

/5

%

Ю

п