Лабораторный аппарат для горячего экстрагирования

 

ЛАБОРАТОРНЫЙ А1ШАРАТ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ, содержащий расположенные один над другим колбу для растворителя, сообщающийся с ней полый переходник и экстрактор с размещенным в его верхней части обратным холодильником, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения экономичности и производительности аппарата, экстрактор вьшолнен в виде двух камер, сообщающихся в нижней части, верхняя часть каждой из камер соединена трубкой с переходником так, что трубки одной из камер сообщей с верхней частью переходника, а конец трубки другой камеры - с нижней его частью, верхний участок последней размещен внутри камеры и выполнен раздвоенным, при этом один из концов отогнут в сторону дна камеры, а другой - в (Л сторону обратного холодильника.

СОКИ ССОЕТСНИХ

ВНЦ

РЕСПУБЛ 1Н

as а» заВС 1В1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Л В% ЮФЙ. П Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н kBTOPCNOMV СЕИДЕтВЪСтВи (21) 3534448/28-13 (22) 07.01.83 (46) 15.)1.84. Бюл. У 42 (72) С;Б.Теппеев (71) Кабардино-Балкарский государственный университет (53) 66.061.4(088.8) (56) 1. Лабораторная техника органической химии. Под ред. Б.Кейля. М., "Мир", 1966, с.382.

2. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ. М,, "Химия", 1973, с. 525-526 (прототип). (54)(57) ЛАБОРАТОРНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ, ГОРЯЧЕГО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ, содержащий расположенные один над другим колбу для растворителя, сообщающийся с (ней полый переходник и экстрактор с размещенным в его верхней части обратным холодильником, о т л и ч aio шийся тем, что, с целью повышения экономичности и производительности аппарата, экстрактор выполнен в виде двух камер, сообщающихся в нижней части, верхняя часть каждой из камер соединена трубкой с переходником так, что конец трубки одной из камер сообщен с верхней частью переходника, а конец трубки другой камеры — с нижней его частью, верхний участок последней размещен внутри камеры и выполнен раздвоенным, при этом один из концов отогнут в g сторону дна камеры, а другой — в сторону обратного холодильника.

1 !! 240

Изобретение относится к лабораторной аппаратуре для непрерывной экстракции горячими растворителями жиров, масел и других веществ, преимущественно из растительного материала, и может быть использовано в эфиромасличной, масложировой, фармацевтической и пищевой промышленности.

Известен лабораторный экстрактор для горячего экстрагировани!1, состоящий из колбы, .рабочего объема экстрактора с пористой пластинкой и обратного холодильника (Ij .

Однако этоТ экстрактор. не дает возможности проводить экстракцию, например, из зернового растительного материала, так как пары растворителя, имеющие в данном случае обычное

{атмосферное) давление, не могут проходить через слой зерна. При конденсации паров растворителя в холодильнике содержащееся в них тепло теряется бесполезно. Кроме того, при работе с такими видами растительного материала, как листья, цветы и т.д., на этом Приборе экстракция происходит в основном не в жидкой, а в паровой фазе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является лабораторный экстрактор для горячего экстрагирования, содержащий расположенные один над другим колбу для растворителя, сообщающийся с ней полый переходник и экстрактор с размещенным в 35 его верхней части обратным холодильником )2) .

Для нагревания экстрактора ., используется лфшь небольшая часть

40 тепла паров растворителя. Затеи эти пары полностью поступают в холодильник и здесь их тепло теряется бесполезно. При этом для конденсации такого большого количества паров требуется и большой расход воды.

Кроме того, данный экстрактор может работать только при одной температуре, а именно при температуре кипения растворителя, и исключает какоелибо изменение температуры, когда это необходимо. Недостатками указанного экстрактора также являются малая емкость и малая производительность, а конструкционные особенности не позволяют существенно увеличить 55 его емкость. Он является экстрактором периодически непрерывного действия и растворитель периодически сте16 2 кает as экстрактора в колбу-приемник.

До повторного заполнения экстрактора растворителем большая часть экстрагируемого материала остается вне растворителя. Если уже увеличивать объем экстрактора, то его очередное заполнение конденсирующимся в холодильнике растворителем будет происходить в течение еще большего времени и

sa это время большая часть обрабатываемого материала, находясь над растворителем и не смачиваясь им, не будет подвергаться экстракции.

Тем самым при увеличении емкости экстрактора его недостатки во много раз увеличиваются.

Цель изобретения — повышение экономичности и-производительности аппарата.

Цель достигается тем,что:в извест". ном аппарате, содержащем расположенные одни над другим колбу для растворителя, сообщающийся. с ней полый переходник и экстрактор с размещенным в его верхней части обратным холодильником, экстрактор выполнен в виде двух камер, сообщающихся в нижней части, верхняя часть каждой нз камер соединена трубкой с переходником так, что конец трубки одной из камер сообщен с верхней частью переходника, а конец трубки другой кайеры - с нижней его частью, верхний участок последней размещен внут", ри камеры и выполнен раздвоенным, при этом один из концов отогнут в сторону дна камеры, а другой— в сторону обратного холодильника.

На чертеже представлен предлагаемый лабораторный аппарат, вид сбоку.

1.

Аппарат содержит колбу I для растворителя, сообщающийся с ней полый переходник 2, экстрактор, выполненный в виде двух камер 3 и 4, сообщающихся в нижней части, и обратный холодильник 5. Верхняя часть камеры

3 соединена трубкой 6 с:.нижней частью переходника 2 и ее верхний участок размещен внутри камеры Э и выполнен раздвоенным, прн этом конец

7 трубки 6 отогнут в сторону дна камеры, а конец 8 - в сторону обратного холодильника и имеет внутренний диаметр 0,5-1 0 мм. Верхняя часть камеры 4 соединена трубкой 9 с верхней частью переходника 2. Для повышения механической прочности служит глухой спай 10. Трубку 6 желательно теплоизолировать.

3 11240

Аппарат рабЬтает следующим образом.

В камеру 3 помещают экстрагируемый материал и экстрактор укрепляют на штативе. вертикально. Затем в камеру 3 наливают столько нагретого фастворителя, чтобы он заполнил ее до уровня верхнего конца трубки 6 и некоторое количество растворителя попало в эту трубку и образовало у 10 его нижнего изгиба жидкостный затвор, препятствующий прохождению паров растворителя по этой трубке из колбы в холодильник. Высота затвора должна быть примерно в 1,5 раза больше, чем длина той части трубки

6, которая погружена в растворитель.

Затем в колбу 1 наливают растворитель заполняя примерно 1/3 часть ее объема, и соединяют ее с переходником 2.

К горлу экстрактора вставляется обратный холодильник 5, и колбу 1 нагревают на жидкостной бане до интенсивного кипения. Пары растворителя, проходя по переходнику 2 и трубке 6, поступают в камеру 3 и, барботируя через растворитель, конденсируются.

При этом они отдают растворителю то тепло, которое было поглощено ими при парообразовании, т.е. происходит рекуперация их тепла. Это тепло нагревает растворитель в экстракторе.При необходимости температуру растворителя в экстракторе можно несколько менять, уменьшая или увеличивая его теплоизоляцию (на чертеже не показана) .

Небольшая часть паров растворителя попадает в холодильник 5 . через конец 8 трубки 6 и они в камере 3 не конденсируются. Поскольку 4о этих паров немного, их конденсация ,в холодильнике происходит легко и при малом расходе воды.

При отсутствии конца 8 неоднократно наблюдаются случаи засасывания 45 растворителя из камеры 3 в экстрактор (через трубку 61. Это по-видимо-, му, объясняется тем, что при барботи- ровании паров через растворитель и их конденсации в нем в трубке 6 воз» 50

16 4 никают небольшие кратковременные пони. пения давления. При засасывании растворителя в экстрактор уровень растворителя в камере 3 опускается настолько, что конец трубки 6 оказывается над уровнем растворителя и весь пар начинает поступать в холо,дильник 5, минуя прохождение через . растворитель. Наличие отоГнутого конца. 8 предотвращает засасывание растворителя из камера Э в колбу !.

По мере конденсации паров и накопления растворителя в камере 3, растворитель и экстрагироваиные им вещества из камеры 4 вначале поступа ют в трубку 9, а затем в колбу 1.

В ней часть растворителя снова выкипает, а количество экстрагированных веществ постепенно увеличивается.

После окончания работы экстракт из резервуара нужно перелить в колбу, отфильтровать и упарить растворитель.

В предлагаемом аппарате тепло, выделяющееся при конденсации паров растворителя, не теряется бесполезно, как это происходит в прототипе, а используется для нагревания растворителя, которым проводят экстракцию, т.е. происходит рекуперация тепла паров растворителя. В холодильник поступает небольшая часть паров растворителя, а следовательно, и их конденсация не требует большого расхода воды.

При необходимости экстрактор предлагаемого аппарата может быть изготовлен емкостью в несколько литров, что позволяет обработать за одну экстракцию гораздо больше материала, чем при использовании устройствапрототипа, и тем самым значительно . увеличивается производительность аппарата.

В предложенном аппарате по сравнению с прототипом температуру растворителя в экстракторе можно несколько повышать или понижать путем уменьшения или увеличения теплоизоляции резервуара экстрактора.

1124016

Составитель Ю.Разаренова

Редактор М.Дылын Техред М.Гергель КорректорС.Шекмар

Заказ 8206/23 Тирам 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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