Лабораторный экстрактор Советский патент 1983 года по МПК B01D11/02 

1

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и может быть использовано при анализе наполненных реактопластов, например, стеклопластиков, углепластиков, боропластиков, органопластиков, для определения их степени полимеризации.

Известен лабораторный экстрактор, В1слючающий экстракционную камеру для размещения исследуемого образца, укрепленную снаружи в нижней части камеры трубу для подачи паров растворителя, газоотводную и сифонную трубки 1.

Однако этот экстрактор облагает небольшой производительностью и небольшой скоростью экстракции в связи с тем, что конденсат растворителя поступает в экстракционную камеру охлажденным, что значительно снижает скорость экстракции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является лабораторный экстрактор, у которого верхний конец трубы для подачи паров растворителя выполнен коническим, размещен внутри экстракционной камеры и снабжен установленным иад ним поплавком с конической пробкой, размещенной внутри трубы 2.

Недостатком такого экстрактора является снижение производительности и скорости экстракции во второй фазе процесса, когда поплавок закрывает коническую трубу для подачи паров растворителя непосредственно 5 на образец, и на образец начинает поступать охлажденный конденсат.

Цель изобретения - увеличение эффективности и скорости экстрагирования путем

JO подогрева конденсата парами растворителя. Поставленная цель достигается тем, что лабораторный экстрактор, включающий экстракционную камеру, верхняя часть которой выполнена конической, бобышки, приспо. собление для размещения исследуембго об15 разца, коническую трубу, расположенную в нижней части экстракционной камеры, поплавок с конической пробкой, газоотводную и сифонную трубки, снабжен цилиндрическим стаканом с конической отбортовкой, расположенным в экстракционной камере над входом газоотводной трубки, при этом в дне стакана, установлены вертикальные трубки, выполненные в виде усеченных конусов, направленных меньшим основанием вверх, а конусность отбортовки совпадает с конусностью верхней части экстракционной камеры.

Между наружной боковой поверхностью стакана и внутренней поверхностью экстрактора по плотной посадке установлена кольцевая прокладка из термостойкой нерастворимой в растворителе резины.

На фиг. 1 изображен лабораторный экстрактор, общий вид; на фиг. 2 - стакан с трубками, поперечный разрез; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.

Лабораторный экстрактор является соетавной частью аппарата Сокслета, состоящего из колбы 1, в которой находится органический растворитель. Колба для подогрева растворителя устанавливается a водяную баню (на фиг. не показано) и соединяется с экстрактором 2 при помощи шлифованной муфты 3. Экстрактор содержит экстракционную камеру 4 с сеткой 5, укрепленной на бобышках 6, с размещенным на ней исследуемым образцом 7, трубы 8 для подачи паров растворителя, укрепленную снаружи в нижней части камеры 4 газоотводную 9 и сифонную 10 трубки. Верхний конец 11 грубы 8 выполнен коническим, размещен внутри камеры 4 и снабжен поплавком 12 с конической пробкой 13, в верхней части экстрактора 2 между входом в него газоотводной трубки 9 и щлифованной муфтой 14 установлен цилиндрический стакан 15, в которого вмонтированы конические трубки 16, Между внутренней поверхностью экстрактора 2 и наружной боковой поверхностью стакана 15 установлена кольцевая прокладка 17. Дно стакана 15 и кольцевая прокладка 17 опираются на стеклянные бобышки 18. Экстрактор 2 с помощью шлифованной муфты 14 соединен с обратным холодильником 19, откуда стекающий конденсат 20 поступает в стакан 15, заполняя объем между коническими трубками 16.

Лабораторный экстрактор работает следующим образом.

Пары растворителя через горлышко колбы 1, шлифованную муфту 3 и трубу 8 поступают в экстракционную камеру 4, проходящую через установленную на бобышках 6 сетку 5 и пропитывают лежащий на ней исследуемый образец 7. Пары растворителя, поднимаясь в верхнюю часть экстракционной камеры 4, поступают через отверстия в стакане 15 через конические трубки 16, шлифованную муфту 14 в обратный холодильник 19. Охлажденный конденсат 20 поступает в стакан 1-5, нагревается и, поднимаясь выше уровня конических трубок 16, подогретый парами растворителя конденсат 20 стекает в экстракционную камеру 4. Поднимается поплавок 12. В момент, когда он оказывается в верхнем положении, коническая пробка 13 закрывает отверстие конического конца трубы 8, и пары растворителя начинают поступать в верхнюю часть камеры 4 по газоотводной трубке 9, затем через отверстие в стакане 15, трубки 16 и

щлифованную муфту 14 -пары поступают в обратный холодильник 19 Охлажденный конденсат 20 поступает в стакан 15, нагревается и, поднимаясь выше уровня конических трубок 16, подогретый парами растворителя конденсат 20 стекает в экстракционную камеру 4, заполняет ее до уровня сифонной трубки 10, и стекает по ней в колбу 1. Затем процесс повторяется.

Пример. Были исследованы в предлагаемом лабораторном экстракторе образцы углепластика КМУ-3 л. В качестве растворителя используется спиртоацетоновая смесь 2:1 с температурой кипения 70°С. Температура конденсата составляет 55-60°С. Время экстракции -4 ч. Степень полимеризации образцов - 99,2 вес.%.

Приисследовании таких же образцов в известном экстракторе температура конденсата .составляет 35°С, время экстракции - 7 ч. Степень полимеризации образцов - 97,0 вес.о/оПредлагаемый лабораторный экстрактор позволяет повысить эффективность и скоресть процесса экстрагирования, сократить в- 1,5 раза время экстрагирования за счет повышения температуры конденсата на 20- 25°С, на 40% снизить расход электроэнергии, на 2% повысить точность определения степени полимеризации.

Формула изобретения

1.Лабораторный экстрактор, включающий экстракционную камеру, верхняя 4actb которой выполнена конической, бобышки, приспособление для размещения исследуемого образца, коническую трубу, расположенную в нижней части экстракционной камеры, поплавок с конической пробкой, газоотводную и сифонную трубки, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности и скорости экстрагирования путем подогрева конденсата парами растворителя, экстрактор снабжен цилиндрическим стаканом с конической отбортовкой, расположенным в экстракционной, камере над входом газоотводной трубки, при этом в дне стакана установлены вертикальные трубки, выполненные в виде усеченных конусов, направленных меньшим-основанием вверх, а конусность отбортовки совпадает с конусностью верхней части экстракционной камеры.

2.Экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что, он снабжен кольцевой прокладкой установленной между наружной боковой поверхностью стакана и внутренней поверхностью экстрактора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Воскресенский. Техника лабораторных работ. -М.-Л., «Химия, 1964, с. 399, рис. 397.

2.Авторское свидетельство СССР № 741906, кл. В 01 D П/00, 25.06.80: