Лабораторный диффузионный аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц51) С 13 Э 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3497369/28-13 (22) 06.10.82 (46) 30.01.84. Бюл. Р 4 (72) Б.Н..Валовой, В.Г. Ярмилко

Н.В.Кулинич и Л.bf.Осадчий (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт сахарной промышленности (53) 664.1.035.1 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 859444, кл. С 13 2 1/10, 1981.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 436855, кл. С 13 Ъ 1/10, 1974. (54) (57) ЛАБОРАТОРНЫЙ ДИФФУЗИОННЫЙ

АППАРАТ, состоящий из наклонно установленнойй цили ндрическ ой емкости, снабженной нагревателями, патрубками для подачи экстрагирующей жидкости, патрубками для отвода сока, за„„SU„„1070167 А грузочной шахтой, и расположенного внутри емкости устройства для транспортировки стружки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности определения параметров процесса высолаживания стружки в любой зоне аппарата, устройство для транспортировки стружки состоит из ряда расположенных вдоль емкости диффузоров, имеющих боковые перфорированные стенки по направлению их перемещения и игольчатые стержни, прикрепленные к перфорированной стенке для предотвращения уплотнения стружки, а привод расположен в головной части емкости и включает поршень со штоком для периодического перемещения циффузоров и камеру с мембраной, связанной со штоком поршня для возвратно-поступательного движения последнего.

10,7016 7

Изобретение относится к лабораторным аппаратам для определения параметров процесса высолаживания свекловичной стружки методом диффузии.

Известна лабораторная диффузионная установка, состоящая иэ неподвижно установленной емкости,. Разделенной перегородками со щелями на сообщающиеся секции для экстрагирующей:жидкости, диффузоров с ситчатыми днищами, а также ротора о отверстиями для размещения в них диффуэоров, над которыми распо-ложены рассекатели потока экстрагирующей х;идкости, соединенные с системой рециркуляции экстрагиру-ищей жидкости в диффузор, включающую насос, трубчатый теплообменник, термометр, сокоотборный кран и устройство для прессования высоложеннои стружки Г11

Однако в установке ограничены возможности исследования в широких преде .ах нагрузки аппарата, посколь-. ку в процессе экстракции происходит уплотнение стружки в диффузорах эа счет постоянно поступающей сверху экстрагирующей жидкости в вертикально расположенные диффузоры. Такое уплотнение приводит к образованию застойных зон свекловичной стружки, которая неравномерно омывается потоком экстрагирующей жидкости, что нарушает равномерное течение процесса экстракции и в конечном итоге приводит к ухудшению получаемых технологических показателей (качес ва диффузионного сока, содержание сахара в высоложенной стружке и др.) Наличие сложной системы контроля управления по заданной программе вращения ротора диффузионной установки затрудняет осуществление изменения перехода на разные режимы. Кроме того, для осуществления варьирования различных режимных параметров необходимо большое количество исходного сырья свеклы), что материально затрудняет проведение лабораторных исследований.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результа у к предлагаемому является лабораторныи диффузионный аппарат, состоящий из наклонно установленной цилиндрической емкости, снабженной нагревателями, патрубками для подачи экстрагирующей жидкости, патрубками для отвода сока, загрузочной шахтой и расположенного внутри емкости устрой ства для транспортировки стружки в виде шнека $2J

Однако в известном аппарате достичь высокой точности определения параметров процесса высолаживания стру><кн B любой зоне аппарата не предс-aaляется возможным. Непрерыв ное движение устройства для транспортировки стружки, локальное сжатие струя<ки витками устройства не позволяет регулировать продолжительность высолаживания, а из-за нарушения условий противотока не достигается равномерное и с заданной глубиной высолаживание стружки по длине аппарата при стабилизации технологи IO ческих параметров ведения процесса.

Кроме того, непрерывная подача стружки в аппарат . затрудняет обеспечение известными лабораторными способами учет количества ее подачи и, как

15 следствие, регулировку равномерного отбора диффузионного сока по соотношению стружка — сок.

Цель изобретения — повышение точности определения параметров процесса высолаживания стружки в любой зоне аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что в лабораторном диффузионном аппарате, состоящем из наклонно установленной цилиндрической емкости, снабженной нагревателями, патрубками для подачи экстрагирующей жидкости, патрубками для отвода сока, загрузочной шахтой, и расположенного внутри емкости устройства для транспортировки стружки, последнее состоит из ряда расположенных вдоль емкости диффузоров, имеющих боковые перфори=рованные стенки по направлению их перемещения и игольчатые стержни, прикрепленные к перфорированной стенке для предотвращения уплотнения стружки, а привод расположен в головной части емкости и включает поршень со штоком для периодическо40 го перемещения диффузоров и камеру с мембраной, связанной со штоком .поршня для возвратно-поступательного движения последнего.

На Фиг. 1 изображен аппарат, про4 дольный разрез; на Фиг. 2 — диффузор, продольный разрез.

Лабораторный диффузионный àïïàрат состоит из наклонно установленной цилиндрической емкости 1, снабженной нагревателями 2, патрубками 3 для подачи экстрагирующей жидкости, патрубками 4 для отвода сока, загрузочной шахтой 5, и расположенного внутри емкости 1 устройства б для транспортировки стРужки. Это устройство состоит из ряда расположенных вдоль емкости 1 диффузоров, имеющих боковые перфорированные стенки 7 и 8 по направлении их перемещения и игольчатые стержни 9, прикрепленные к перфорированной стенке 7 для предотвращения уплотнения стружки. Привод, расположенный в головной части емкости 1 содержит поршень 10 со штоком 11 для переме65 щения диффуэоров и камеру 12 с мемб-, 1070167 ра ной 13, связанной со штоком 11 поршня 10 для возвратно-поступательного движения последнего.

Аппарат работает следующим образомм.

Через патрубок 3 аппарат запол-. няют водой до заданной отметки на водомерном стекле 14. По заданной программе, определяющей температурный режим проведения процесса экстракции, включают. нагреватели 2 и температуру воды в аппарате доводят до эаданого значения.

Навески стружки помещают в диффузоры (рис. 2), которые опускают в загрузочную шахту 5, где одновременно происходит и отпаривание стружки.

Воздух под давлением 140 кН/м от генератора линейно нарастающего давления («e показан) подают в камеру 12 через патрубок 15. В резуль- . тате деформации мембраны 13 происходит движение штока 11 с поршнем 10, который в свою очередь перемещает диффуз6ры.

20

В аппарат может подаваться и предварительно подготовленная жомопрессовая вода через один из патрубков 3 или в смеси с питательной воПри крайнем правом положении поршня 10 диффуэоры со стружкой заканчивают перемещение и фиксируются в этом положении защелкой 1б. В паузе между последующим импульсом под действием пружины 17 поршень 10 пе-, ремещается в исходное левое положение,. освободив объем в емкости 1 под загрузочной шахтой 5 для пос:туп ления следующего диффузора, который под собственным весом опускается в освободившийся объем емкости 1. В днище и цилиндрической части поршня 10 выполнены отверстия для устранения обратного движения жидкой фа- 40 эы при его возвращении в исхоцное левое положение. Последующий импульс воздуха снова вызывает линейное перемещение поршня 10 и, соотве.-ственно, перемещение диффузоров со струж- 45 кой в емкости 1 и т.д. Питательную воду подают непрерывно через патрубок 3, которая двигается строго в противотоке с линейно перемещающей,ся стружкой в диффуэорах. 50 дэи через один и тот же патрубок.

Угол наклона аппарата регулируемый.

Уплотнительные кольца 18, расположенные на диффузорах, препятствуют потоку экстрагирующей жидкости между корпусом аппарата и корпусом диффузоров, что исключает возможность протока жидкой фазы минуя твердую фазу и предотвращает перемешивание этих фаз. Поддержание заданной температуры в аппарате по всей его длине осуществляется за счет подогрева экстрагирующей жидкости нагревателями 2, работающими в заданном режиме. После прохождения всего тракта высолаживания диффузоры выгружаются в хвостовой части аппарата. При необходимости жом прес суют, а жомопрессовую воду возвращают в аппарат.

Предлагаемая конструкция аппарата полностью обеспечивает противоток жидкой и твердой фаэ. Отсутствие. усилий, действующих. на стружку при перемещении диффузоров, позволяет избежать ее локальных уплотнений, за счет чего обеспечиваются хорошие гидродинамические условия процесса экстракции. Кроме тог э, укрепленные в кюветах игольчатые .тержни обеспечивают поддержание равномерного распределения стружки. Линейно нарастающее давление в камере привода позволяет обеспечивать перемещение твердой фазы на каждом элементарном участке тракта диффундирования строго по линейному закону, что повышает эффективность и достоверность получаемых экспериментальных данных.

В отличие от известных устройств предлагаемый лабораторный аппарат позволяет оценить влияние одного из наиболее важных факторов диффузионного процесса — удельной нагрузки аппарата стружкой за счет изменения степени уплотнения стружки в кюветах, что позволит выбрать в производственных условиях оптимальные нагрузки стружкой промышленных аппаратов.

Предлагаемый лабораторный диффузионный аппарат может быть использован не только в исследовательских учреждениях, но и в заводских лабораториях. Это позволит с достаточно высокой точностью выбрать режимы переработки-сахарной свеклы в производственных условиях.

1070167

Составитель М.унгурян

Редактор А.Курах Техред Л.Мартяшова . Корректор Л.Патай

Заказ 11644/27 Тираж 375 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытиЯ

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4