Экстракционный аппарат непрерывного действия Советский патент 1982 года по МПК B01D11/02 

Изобретение относится к устройствам пищевой промьшшенности для осуществления процессов экстракции веществ из тканей растительного происхождения.

Известен экстракционный аппарат непрерывного действия, включающий диффузионную -емкость, выполненную в виде двух коаксиально расположенных вертикальных кольцевых перегородок с ситчатым днищем, жестко закрепленным с внутренней перегородкой и установленным с возможностью враще- . ния, устройства для загрузки и выгрузки экстрагируемого продукта, сборники экстракта и распределительные желоба Г1 .

В аппарате такой конструкции не обеспечиваются стабильные условия процесса экстракции из-за слеживания и уплотнения слоя материала при его перемещении от места загрузки до выгрузки из аппарата, т.е. не обеспечивается равномерное распределение фаз по сечению аппарата. При этом ухудшается пористая структура .слоя материала, и отдельные его частицы не омываются экстракционной «гидкостью. К недостаткам такого аппарата следует отнести также и то.

«то он не может быть взят за основу tipH создании аппарата большой единичной мощности. При увеличении про5 .изводительности :такого аппарата ; увеличиваются занимаемая им производственная площадь и его габариты (наружный диаметр), он получается неконструктивным, нетранспортабель 0 ным, затрудняются условия его эксплуатации .

Устройство для выгрузки, выполненное в виде колеса с наклонными скребКси и, установленными по периферии, громоздко и не обеспечивает стабильности процесса выгрузки материала из аппарата и необходимую чистоту несущей поверхности.

Цель изобретения - интенсификация процесса экстракции за счет обес20печения равномерного распределения фаз по сечению аппарата.

Указанная цель достигается тем,что в экстракционном аппарате непрерывного действия, включающем диф25фузионную емкость, выполненную в виде двух коаксиальн-о расположенных вертикальныхкольцевых перегородок с ситчатым днищем, жестко закрепленным с внутренней перегородкой и ус тановленным с возможностью вращения, устройства для загрузки и выгрузки экстрагируемого материала, сборники экстракта и распределительные желоба , диффузионная емкость снабжена секционирующими горизонтальными перфорированными перегородками и транспортирующими устройствами для загрузки и выгрузки фаз, соединяющими соседние секции, при этом сборники экстракта расположены под каждой перфорированной перегородкой.

Целесообразно, чтобы транспортирующее устройство для загрузки экстргируемого материала было выполнено в виде шнека, корпус которого имеет отверстие с увеличивающимся сечением.

Устройство для выгрузки экстрагируемого материала выполнено в виде шнека с эластичными скребками, расположенными с обеих сторон витков шнека.

На фиг.1 изображен аппарат, разрез; на фиг.2 - схема аппарата в развернутом виде;, на фиг.З - транспотирующее устройство для загрузки экстрагируемого материала; на фиг.4 разрез А-А на фиг.З; на фиг.5 и 6 шнек транспортирующего устройства для выгрузки экстрагируемого материала.

Экстракционный аппарат включает в себя вращающуюся вокруг вертикальной оси 1 диффузионную емкость, выполненную в виде двух коаксиально р.асположенных вертикальных кольцевых перегородок. Внутренняя перегоро ка 2 жестко соединена с полым валом 3, насаженным на ось 1. Наружная перегородка 4 диффузионной емкости неподвижна. Она является наружньм корпусом аппарата. Диффузионная емкость снабжена секционирующими горизонтальными перфорированными перегородками, которые делят аппарат на секции.

На фиг.1 и 2 показан аппарат, диффузионная емкость которого состоит из двух секций и имеет две горизонтальные перфорированные перегородки 5, которые жестко соединены с внутренней кольцевой перегородкой 2 и вращаются вместе с eй. Таким образом, горизонтальные перфорированные перегородки 5 представляют собой диски, ограниченные с внутренней сторон вращающейся перегородкой 2, а с наружной - неподвижной перегородкой 4 диффузионной емкости. Рамы горизонтальных перегородок имеют опорные ролики б, катящиеся по опорным кольцевым балкам 7, Которые закреплены.на колоннах 8.

Вращение диффузионной емкости осуществляется от привода (элементы привода: двигатель, редуктор и др. условно не показаны), который передает крутящий момент на колесо 9,

жестко закрепленное на полом валу 3. С этим же валом жестко соединены рамы горизонтальных перфорированных перегородок 5. Таким образом, вращение колеса 9 приводит во вращение диффузионную емкость.

На наружной перегородке 4 аппарат и колоннах 8 крепится крьлика 10, распределительные желоба 11 и подогреватели 12 экстракционной жидкости. Транспортирующие устройства для загрзки 13 и выгрузки 14 фаз крепятся к колоннам 8 и наружной перегородке 4.

Устройство 14 для выгрузки экстрагируемого материала каждой секции соединено трубойf15 с устройством 13 для загрузки нижерасположенной секции диффузионной емкости. Устройство для загрузки верхней секции служит для подачи в аппарат исходного сырья, а устройство для выгрузки нижней секции - для удаления из аппарата отработанного экстрагируемого материала. Устройства 13 для загрузки устанавливаются над горизонтальными секционирующими перфорированными перегородками диффузионной емкости на таком расстоянии, какое необходимо для образования слоя экстрагируемого материала и ведения оптимального процесса экстракции. Устройство для загрузки включает шнек 16, .а корпус 17 этих устройств в нижней части имеет отверстие, сечение которого увеличивается по ме:ре удаления от наружной до внутрен;ней перегородки диффузионной емкости.

Устройства для загрузки снабжены индивидуальными электроприводами 18 с редукторами 19.

Устройства 14 для выгрузки устанавливаются непосредственно над перфорированной поверхностью секционирующих перегородок 5. Они выполнены в виде шнека 20, на витках которого по периферии с двух сторон укреплены скребки 21 в виде отдельных элементов из упруго-эластичного материала.

Устройства для выгрузки снабжены также индивидуальными электроприводами 22 с редукторами 23. Под каждой секционирующей перфорированной пеэегородкой 24 размещены сборники экстракта, причемих количество равно количеству распределительных жел:обов в той же секции.

Циркуляция экстракта и его подогрев осуществляются с помощью насосов 25 (строенных, как показано на фиг.2, либо одинарных) и подогревателей 12.

Для предтвращения попадания в экстракт мезги через зазор между наружной неподвижной перегородкой 4 и вращающимися перфорированными перегородками 5 предусмотрено уплотняющее кольцо 26 из упругого материала, например резины. Аппарат имеет загрузочную трубу 27, патрубок 28 и насос 29. Аппарат работает следующим образом. Исходное измельченное сырье для экстракции через загрузочную трубу 27 непрерывло поступает в устройство 13 для загрузки верхней секции. Равномерно распределенный на перфорированной поверхности верхней секционирующей перегородки экстрагируемый материал перемещается от места загрузки до устройства 14 для выгрузки. Затем по трубе 15 экстрагируемый материал поступает в устройство 13 для загрузки нижерасположенной секции, где он, как ив предыдущей секции, перфорированной секционирующей перегородкой перемещается до выгрузочного устройства. Дисковые секционирующие перфорированные перегородки вращаются равномерно, без выстоев. Частота их вращения устанавливается исходя из необходимой длительности процесса экстракции и количества секций диффузионной емкости. Через патрубок 28 в диффузионную емкость аппарата подается вода, кот рая через последний распределительный желоб нижней секции попадает на слой экстрагируемого материала. Вод пройдя через слой материала, попада в сборник сока и далее насосом пода ся на соседний участок в направлении, противоположном вращению диффузионной емкости. Обычно количество участков прини мается равным 14-18-ти и равномерно распределяется между секциями. Соот ветственно этому устанавливается ко личество распределительных желобов; и сборников экстракционной жидкости в каждой секции. По мере перекачивания от участка к участку концентрация экстрагируемого вещества и жидкости увеличивается. Наконец, экстракт наиб.ольшей концентрации подается на первый участок верхней секции, проходит через слой поступившего сырь затем через перфорированную поверхность секционирующей перегородки поступает в первый сборник и насосо 29 выводится из аппарата. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс экстракции за сче равномерного распределения фаз по сечению аппарата, так как диффузио ная емкость снабжена секционирующим горизонтальными перфорированными перегородками и транспортирующими устройствами для загрузки и выгрузки фаз, при этом слой экстрагируемого материала, перегружаясь из секции в секцию, разрыхляется, чем предотвращается его слеживание и уплотнение, нарушение равномерной пористой структуры слоя материала; улучшить гидродинамические условия процесса экстракции за счет равномерного распределения экстрагируемого материала на секционирующих перфорированных перегородках, которое обеспечивается устройствами для загрузки, корпус шнека которых с этой целью имеет отверстие с увеличивающимся сечением, за счет надежной очистки секционирующих перфорированных перегородок устройствами для выгрузки экстрагируемого материала; повысить производительность аппарата без увеличения занимаемой площади за счет увеличения количества секций. Формула изобретения 1.Экстракционный аппарат непрерывного действия, включающий, диффузионную емкость, выполненную в виде двух коаксиально расположенных вертикальных кольцевых перегородок с ситчатым днищем, жестко закрепленным с внутренней перегородкой и установленным с возможностью вращения, устройства для загрузки и выгрузки экстрагируемого продукта, сборники-экстракта и распределительные желоба, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет обеспечения равномерного распределения фаз по сечению аппарата, диффузионная емкость снабжена секционирующими горизонтальНЕЛми перфорированными перегородками и транспортирующими устройствами для загрузки и выгрузки фаз, соединяющими соседние секции, при этом сборники экстракта расположены под каждой перфорированной перегородкой. 2.Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что транспортирующее устройство для загрузки экстрагируемого материала выполнено в виде шнека, корпус которого имеет отверстие Z увеличивающимся сечением. 3.Аппарат по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что устройство для выгрузки экстрагируемого материала выполнено в виде шнека с эластичными скребками, расположенными с обеих сторон витков шнека. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 679220, кл. В 01 D 11/02, 08.04.76 (прототип).

А-А

Фi.

фуг. 6