Экстрактор для системы твердое тело-жидкость Советский патент 1981 года по МПК B01D11/02 

1

Изобретение относится к противоточным экстракционным аппаратам непрерывного действия, применяемым для извлече1шя экстрагируемых компонентов в системе твердое тепо - жидкость и может быть использовано в микробиологической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известен экстрактор для системы твердое тело - жидкость, включающий корпус с крышкой и переточными патрубками, разделенный вертикальными перегородками на контактные камеры с перемещивающими устройствами и отстойные камеры, в которых размещены наклонные сепаращ онные пласти- , ны, дно контактных камер выполнено перфорированным, а в нижней части корпуса установлены передаточно-отжимные шнеки 1.

Недостатком известного экстрактора - низкая эффективность взаимодействия фаз.

Цель изобретения - интенсификация процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз.

2

Цель достигается тем, что экстрактор для системы тело - жидкость, включающий корпус с крышкой и переточными патрубками, разделенный вертикальными перегородками на контактные камеры с перемещающими устройствами и отстойные камеры, в которых, размещены }1аклонные сепарационные пластины, дно контактных, камер выполнено перфорированным, а в Ш1жней части корпуса установлены передаточно-отжимные щнеки,

10 снабжен параллельно расположенными верхним диском и нижним перфорированным диском, жестко соединенными между собой вертикальными ребрами с возможностью поворота вокруг оси перемешивающего устрой15ства, при этом нижний перфорированный диск установлен на перфорированном дне.

На чертеже изображен трехступенчатый экстрактор, общий вид.

Экстрактор состоит из горизонтального

20 корпуса 1, разделенного вертикальными перегородками 2 на контактные камеры 3 и отстойные камеры 4, соединенные в верхней части переточной щелью 5. Горизонтальное

перфорирювашюе дно 6 отделяет от контактной камеры 3 всасывающую камеру 7. В контактных камерах 3 расположены турбинные мешалки 8 с всасывающими патрубками 9, работающие от индивидуальных приводов 10. Там же установлены вертикальные ребра 11, укрепленные на верхнем 12 и нижнем перфорированном 13 дисках. На верхнем диске жестко закреплен патрубок 14, проходяиц|й через крышку 15 соосно с мешалкой. Поло)йение дисков 12 и 13 и ребер 11 регулируются поворотом патрубка 14 посредством прорезей на нем (на чертеже не показаны) и фиксируется с помощью гайки 16.

В отстойных камерах 4 размещены сепари, рующие устройства в виде пакета подвижных наклонных сепарационных пластин 17 и вертикальные трубки с втулками 18 для регулирования уровня жидкости. В нижней части отстойных камер 4 установлены передаточноотжимные шнеки 19, концевые участки которых расположены внутри цилиндрических или конических патрубков 20 и снабжены клапанами 21.

Корпус 1 снабжен загрузочной воронкой 22, загрузочным бункером 23, штуцерами 24 и трубопроводами 25 для подачи, вывода и промежуточного перетока растворителя. Экстрактор работает следующим образом. Твердое сырье поступает в первую контактную камеру 3 через загрузочную воронку 22 и под действием мешалки 8 интенсивно смешивается с растворителем, поступающим из следующей отстойной камеры по трубопроводу 25. Суспензия через переточную щель 5 перетекает в отстойную камеру 4, где происходит ее расслаивание в тонком слое при движении между сепарационными пластинами 17.

Осветленный экстракт вьшодится из аппарата через трубку 18, а осадок сползает в нижнюю часть отстойной камеры 4, в которой он транспортируется передаточно-отжимным шнеком 19 к патрубку 20 и под действием клапана 21 сжимается и освобождается от избытка растворителя, после чего попадает во всасывающую камеру 7. Сюда же через штуцер 24 по трубопроводу 25 поступает экстракт из предыдущей ступени экстрактора., Полученная суспензия поднимается через всасывающий патрубок 9 турбкнной мешалки 8 в контактную камеру 3. Разрежение, создаваемое во всасывающей камере 7 вращением турбинной мешалки 8 улучшает транспортировку твердой фазы передаточно-отжимным цшеком 19 и может быть измерено дифференциальным манометром (на чертеже не показан). Это разрежекие обеспечивает также принудительный переток экстракта противотоком к материалу.

Для интенсификации суспендирования в горизонтальной перегородке 6 выполнена пер форации, через которую суспензия многократно циркулирует из контактной камеры 3 во всасывающую 7 и обратно. При этом кратность циркуляции суспензии зависит от величины разрежения во всасывающей ка- . мере, создаваемого турбинной мешалкой 8, и от живого сечения перфорации горизонтальной перегородки. В свою очередь разрежение также зависит не только от числа оборотов мешалки, но и от живого сечения перфорированного дна 6.

Регулирование свободного сечения перфорированного дна 6 обеспечивается поворотом верхнего диска 12, соединенного с помощью вертикальных ребер 11 с нижним перфорированным диском 13, при этом происходит открытие или перекрытие отверстий в перфорированном дне 6. Одновременно вертикальные ребра 11 вьшолняют роль крепления дисков 12 и 13 и интенсифицируют процесс перемешивания за счет турбунизации вращающегося потока суспензии.

Для поворота и фиксации нижнего диска 13 и вертикальных ребер 11 служат гайка 16, патрубок 14, укрепленный на верхнем диске 12 соосно с валом мешалки 8. Из контактной камеры 3 суспензия поступает через щель 5 в отстойную камеру 4 следующей ступени, где суспензия вновь разделяется )й1дкая фаза перетекает в контактную камеру первой ступени, а твердая фаза транспортируется во всасывающую камеру, после чего цикл отжима, контактирования и перегрузки материала повторяется. Из последней отстойной камеры прозкстрагированная твердая фаза поступает в разгрузочный бункер 23.

Экстрагент подается в последнюю смесительную камеру По ходу твердой фазы и перетекает по трубопроводам противотоком к твердой фазе. Таким образом, при общем противоточном движении фаз на каждой ступени контакта осуществляется их полное перемешивание в интенсивном режиме.

Установка в контактных камерах с параллельно расположенными верхним даском и нижним, жестко соединенных между собой вертикальными ребрами с возможностью поворота и фиксации позволяет интенсифиодровать процесс массопередачи за счет увеличения поверхности контакта для фаз вследствие турбунизации фаз и регулирования рециркуS лирующим потоком растворителя.

Формула изобретения

Экстрактор для системы твердое тело жидкость, включающий корпус с крьтшкой и S89110 переточными патрубками, разделеиный вертикальными перегородками на контактные камеры с перемешивающими устройствами и отстойные камеры, в которых размешены наклонные сепарационные пластины, дноj контактных камер вьшолнено перфорированным, а. в нижней части корпуса установлены передаточно-отжимные шнеки, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет уве- to личения поверхности контакта фаз, он снабжен параллельно расположенными верхним диском и нижним перфорированным диском, жестко соединенными между собой вертикальными ребрами с возможностью поворота вокруг оси перемешиваюшего устройства, при этом нижний перфорированный диск установлен на перфорированном дне. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Авторское свидетельство СССР N 486755, кл. В 01 D 11/02, 15.03.74 (прототип).