Способ получения эфирных масел

 

СНОСОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ из эфиромасличного сырья путем обработки в противотоке перегретым водяным паром, подаваемого в несколько точек по высоте перегонной колонны , отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена способа путем увеличения линейной скорости пара, пары также отбирают из нескольких точек по высоте , затем их отделяют от твердых частиц сырья, перегревают, а подачу осуществляют в точке, находящейся ниже точки отбора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

МЮ П

РЕСПУБЛИК

09) (10

3С59 С 11 В 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

>!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

: (21) 3424124/28-13 (22) 28. 12. 81 (46) 07.08.84. Бюл. Ф 29 (72) И.П.Слободяник (71) Краснодарский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 668.5.036.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 618405, кл. С 11 В 9/02, 1976 °

2. Авторское свидетельство СССР

У 219056, кл. С 11 В 9/02, 1966 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРНЫХ

МАСЕЛ из эфиромасличного сырья путем обработки в противотоке перегретым водяным паром, подаваемого в несколько точек по высоте перегонной колонны, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена способа путем увеличения линейной скоростн пара, пары также отбирают из нескольких точек по высоте, затем их отделяют от твердых частиц сырья, перегревают, а подачу осуществляют s точке, находящейся ниже точки отбора.

110б828

Изобретение относится к способам отгонки эфирных масел из эфиромаслич" ного сырья и может найти применение в эфиромасличной промышленности, Известен способ отгонки эфирных масел из эфиромаслнчного сырья, заключающийся в том, что эфиромасличное сырье обрабатывают в запарнике перегретым паром, образующимся в парообразователе и перегреваемым в па- 10 роперегревателе, отгоняемые пары эфирного масла и воды конденсируют в холодильнике и собирают в водоотделителе 1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ отгонки эфирных масел из эфиромасличного сырья, предусматривающий получение эфирного масла путем паровой перегонки с противоточным взаимодействием эфиромасличного сырья и острого водяного пара, подаваемого в нескольких точках процесса, и для интенсификации процесса предусматривается удлинение пути прохождения эфиромасличного сырья в процессе перегонки и увеличение этим самым времени контакта эфиромасличного сырья с острым водяным- паром Г2 J, Недостаток известного способа отгонки эфирных масел заключается в том, что при его реализации требуется большой удельный расход острого водяного пара из котельной на отгонку эфирных масел из эфиромаслич-З ного сырья, в результате чего снижается экономичность процесса.

Целью изобретения является интенсификация тепломассообмена путем увеличения линейной скорости пара при получении эфирных масел.

Поставленная цель достигается теы, что согласно способу получения эфирных масел из эфиромасличного сырья путем обработки в противотоке перегретым водяным паром, подаваемого в несколько точек по высоте перегонной колоннЫ, пары также отбирают из нескольких точек по высоте, затем их отделяют от твердых частиц сырья, перегревают, а подачу осуще ствляют в точке, находящейся ниже точки отбора.

При противоточном движении эфира- 55 масличного сырья и перегретого пара в процессе отгонки эфирных масел в Отработанном сырье практически отсутствуют эфирные масла. Кроме того, использование рециркулирующего перегретого технологического пара позволяет увеличить скорость пара в слое эфиромасличного сырья, что, как известно, способствует интенсификации тепломассообмена за счет конвективного переноса при турбулент ном режиме его движения, при этом увеличение скорости пара в слое эфиромасличного сырья не требует увеличения расхода пара из котепьной, а дополнительные энергетические затраты на перегрев отбираемого пара и его циркуляцию вентилятором очень малы по сравнению с энергетическими

1 затратами на производство пара в котельной.

Интенсификация тепломассообмена по предлагаемому способу получения эфирных масел позволяет увеличить производительность аппаратуры, уменьшить время пребывания эфирных масел под воздействием температуры, что благоприятно сказывается на качество эфирных масел.

Преимущество предлагаемого спосо-, ба получения эфирных масел подтверждается расчетами в сравнении с показателями работы по существующему современному непрерывному способу отгонки эфирных масел, применяемому в промышленной практике. Для убедительности и упрощения расчетом с некоторым запасом принимаем, что теплоемкость эфиромасличного сырья равна теплоемкости воды, т.е. 1 ккал/

/кг град, хотя удельная теплоемкость абсолютно сухого эфиромасличного сырья (при 20 — 100 С) составляет для герани 0,38 и для шалфея мускатного 0,40 ккал/кг град. Принимаем во внимание, что при отгонке эфирных масел с насыщенным водяным паром при атмосферном давлении, минимальное количество водяного пара составляет, например, на 1 кг гераниевого эфирного масла 15,2 кг, а при отгонке с перегретым паром значительно меньше.

Выполним приближенные расчеты количества водяного пара для отгонки эфирных масел из эфиромасличного сырья при атмосферном давлении по предлагаемому способу.

Пример 1. Отгонка эфирных масел герани, 1106828

Расход пара на 1 кг эфирных масел составляет 196 кг, среднее содержание эфирных масел в сырье О, 17 мас.X.

Из этих данных следует, что расход пара на 1 кг эфиромасличного сырья составляет ориентировочно 0,33 кг пара/кг сырья.

Расход острого водяного пара на нагрев 1 кг сырья при 20 — 100 С составляет 0,149 кг.

Минимальное количество водяного пара, необходимое для отгонки эфирных масел герани из сырья составляет 15 кг на 1 Kl эфирных масел, а на

1 кг сырья составляет 0,0255 кг.

Количество рециркулирующего перегретого пара до 110 С при атмосферном давлении отгонки, необходимое для образования 0,0255 кг насыщенного пара при теплоемкости водяного пара

0,47 ккал/кг град, составляет 2,9 кг.

Степень рециркуляции.технологического пара, 114.

Таким образом, при рециркуляции технологического пара, в слое эфиромасличного сырья скорость пара увели чивается в 114 раз по сравнению с минимально необходимым количеством пара без рециркуляции.

Количество глухого водяного пара из котельной, необходимое для перегрева рециркулирующего технологического пара, при средней разности температур 10 град равно 0,025 кг пара/

/кг сырья (температура насыщенного водяного пара 120 Ñ вЂ” давление 2 атм, 130 C — - 2,7 атм); скрытая теплота конденсации пара с увеличением давления уменьшается, для упрощения принимаем равной скрытую теплоту

540 ккал/кг.

Общее количество острого и глухого пара 0,174 кг пара/кг сырья..

Количество греющего пара по пред-, лагаемому способу уменьшается в 1,92 раза.

Пример 2. Мускатный шалфей, расход пара на 1 кг масла 178 кг, содержание масла в сырье 0,13 мас. Ж, расход пара на 1 кг эфиромасличного сырья 0,232 кг. Расход острого пара на нагревание 1 кг сырья 0,149 кг па-, ра/кг сырья.

Принимаем как и для герани минимальное количество водяного пара для отгонки 1кг эфирного масла мускатного шалфея равным 15 кг, в действительности эта величина будет меньше, а на 1 кг сырья — 0,0196 кг.

Упругость пара, мм рт.ст.

Температура, С

Цитронеллол Гераниол

5,26

6,0

100

110

11,0

"20

21,0

20,0

130

26,0

29,9

60,6

69,8

При перегонке с перегретым водяным паром температура перегонки соот45 ветствует температуре перегрева и перегрев водяного пара дает значительную экономию расхода водяного пара, так как, чем выше температура перегрева, тем меньше будет расход

5О пара

Определение состава дистиллята при перегонке гераниевого масла с насыщенным водяным паром при

760 мм рт. ст.

Суммарное парциальное давление Р> смеси паров цитронеллола и гераниола при 100 С равно 5,79 мм рт. ст °

При 100 Ñ общее давление Р равно сумме паров эфирных масел Р и воКоличество рециркулирующего перегретого пара 2,25 кг. Количество глу хого греющего пара 0;0196 кг пара/

/кг сырья.

Общее количество острого и глухого водяного пара из котельной

0,1686 кг пара/кг сырья.

Количество греющего пара по предлагаемому способу уменьшается

1О в 1,4 раза.

Пример 3. Перегонка гераниевого эфирного масла с перегретым водяным паром.

В гераниевом эфирном масле содержится 72 мас. X. (7 1,7 мол. 7) цитронеллола и 28 мас. Z (28,3 мол. Z) гераниола вместе с линаллолом, молекулярная масса цитронеллола

156 1 /моль, гераниола — 154 1 /моль.

Средняя молекулярная масса гераниевого эфирного масла М„=155,4 1/моль.

Данные упругости пара компонентов гераниевого эфирного масла приведены в таблице.

1106828

Составитель Е.Буданцева

Ьщактор Г>Волкова Техред A.Êèêåìåÿåé Корректор И.Муска ю юВ

Эйкен 5722/19 Тирйк 404 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 филиал ППП "йатент", г.у@город, ул. Проектная, 4

I ды Рв согласно закону Дальтона равно

765,79 мм рт. ст. Прк атмосферной перегонке Р760 мм рт. ст., Р 5,75 мм рт. ст., а Рв**Р-Р„ *

754,25 ма рт. ст.

Массовое соотношение зфирного масла 01 и воды G в дистилляте определяется из соотношения для вэаимонерастворимых компонентов смеси и м м

Экономический эффект от использования предлагаемого способа отгонки эфирных масел из эфиромасличного сырья в одном аппарате непрерывного

5 действия составляет ориентировочно около 30 — 40 тыс. руб. в год по сравнению с известным, за счет умень. шения удельных расходов тепла на ртгонку эфирных масел, повышения их

1О качества, сникения потерь эфирных масел с отработанным сырьем.