Дифференциально-струйный экстрактор

 

Изобретение относится к устройствам для экстрагирования ценных компонентов из твердых дисперсных материалов в химической , пищевой и других отраслях промыш/ (npi/6odl/ 3Oj6/yff/77/ O - C/77y/Jff/7 /JitMOZO d( ленности. Цель изобретения - повышение производительности и надежности работы дифференциально-струйных экстракторов. Экстрактор содержит вертикальный корпус 1 с горизонтальными дифференциально-струйными тарелками 8, соединенными с приводом возвратно-поступательного движения . В межтарелочных пространствах аппарата на пути выброса струй из цопл тарелок установлены вертикальные гофрированные пластины 10 с перфорацией, соединенные с приводом тарелок. Пластины обеспечивают движение жидкости в слое твердой фазы при спрессовывании последнего. Перфорация сеток дифференциально-струйных тарелок снабжена фасками, что позволяет повысить производительность аппарата. 2 з.п.ф-лы, 5 ил. ff/77/ O - d( 55 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 В 01 D 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ог гг

«г арибоду базбратггоааатупатеаьного дбиягеггия раза иробеггь м идяоети иидяоать тбердае ага«а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4187194/31-26 (22) 29.01.87 (46) 15.12.88. Бюл. № 46 (71) Черниговский филиал Киевского поли ех н ического института им. 50-летия Вел >. кой Октябрьской социалистической революl(HH (72) A. Л. Игнатенков, В. А. Лагода, l l. А. Архипович и Г. И. Мыльников (53) 66.061.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1042769, кл. В 01 D 11/02, 1983. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-СТРУЙНЫЙ

ЭКСТРАКТОР (57) Изобретение относится к устройствам для экстрагирования ценных компонентов из твердых дисперсных материалов в химической, пищевой и других отраслях промыш„„Я0„„1 И3921 А1 ленности. Цель изобретения — повышение производительности и надежности работы дифференциально-струйных экстракторов.

Экстрактор содержит вертикальный корпус 1 с горизонтальными дифференциально-струйными тарелками 8, соединенными с приводом возвратно-поступательного движения. В межтарелочных пространствах аппарата на пути выброса струй из сопл тарелок установлены вертикальные гофрированные пластины 10 с перфорацией, соединенные с приводом тарелок. Пластины обеспечивают движение жидкости в слое твердой фазы при спрессовывании последнего. Перфорация сеток дифференциально-струйных тарелок снабжена фасками, что позволяет повысить производительность аппарата.

2 з.п.ф-лы, 5 ил.

144392!

Изобретение относится к устройствам для экстрагирования твердых веществ растворителями и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности для извлечения компонентов из измельченной твердой фазы жидкостью, в частности экстракции сахара из свекловичной крошки водой, экстракции масла из масличных семян и других процессов экстракции веществ из растительного сырья.

Цель изобретения — повышение производительности и надежности аппарата в работе.

На фиг. схематически изображен ((редлагаемый аппарат, вертикальный разрез; на фиг. 2 — конструкция транспорт»рук>щей тарелки; на фиг. 3 — фильIругоп(ая тарелка с патрубками вывода жидкой фа >I I из аппарата; на фиг. 4 — крепление

>гацн (»>тсг(ей на гофрированной поверхности пер »к (л III>lx пластин; на фиг. 5 — конст(> к»»я <)I оной поверхности тарелок.

Ап »р»> имеет вертикальный корпус 1

;>!>» I >, il нижней части которого pacl!(l.jl>.;,j I iòI>óáoê 2 подачи твердой фазы (;пру&.к 3 отвода экстракта, а в верхй i i>!" i; патрубок 4 подвода ж идj,i> " .я(ековое устройство 5 отвода твер-!

i»l Ii;. i.l с направляющими поверхностяяи (>. В корпусе вертикально установлены штоки 7, соединенные в верхней части с приводом возвратно-поступательного движения (не показан). На штоках закреплены транспортирующие дифференциально-струйные тарелки 8, фильтрующие тарелки 9 и вертикальные гофрированные пластины 10.

Транспортирующие тарелки расположены выше патрубка ввода твердой фазы с шагом, болшпим высоты зоны действия пульсирующи., из сопл тарелок струй (например, ри высоте зоны действия струй

50 !00 мм шаг тарелок составляет 250—

300 мм), а рк.,>,трук>(цие тарелки установ IcíI>I ниже I iтрубка ввода твердой фазы, при =)T<»1 (::" транспортирующая тарелка . I: ... пад ними ниже патрубка вш>.ш .;: „: фа >ы. Такой порядок располо;кения;.I>I л>»> обеспечивает надежную и

»роя >ш>дительнук> работу узла отбора экс:(>акз» из «ппарата, так как поступающая

»;IjIIIaI>,I твердая фаза транспортируется вверх, а фильтрующие тарелки в нижней части аппарата работают в среде с малым (до 10О) содержанием твердой фазы.

Фильтрующая тарелка 9 (фиг. 3) предегавляет собой плоский полый сетчатый кор >б, на фильтрующей плоскости которого

>егановлены транспортирующие сопла 11 и коллекторные втулки 12 с патрубками. ! !г>е.:(едние попарно входят один в другой в патрубок вывода жидкости через корпус аппарата с зазором по месту сопря.ле»(я меньшим мпн((мального размера час.«. рдой фазе; Например, для частиц . !>,л б. II>jjl. (>,5 M%I, величина зазора

l0

55 составляет 0,5 мм. По контуру тарелки, образующей с корпусом зазор 13, выполнена опорная рамка 14, имеющая на нижней стороне фаску 15. Верхний штуцер верхней фильтрующей тарелки закрыт заглушкой (не показано), нижний штуцер нижней тарелки входит в штуцер корпуса, соединенный с патрубком 3 отвода экстракта. Такая конструкция обеспечивает отбор фильтра при невысоких требованиях к точности выполнения сопряжения втулок и отсутствие недолговечных эластичных элементов в узле отбора экстракта. Кроме того, штуцерами обеспечивается центрование тарелок относительно корпуса аппарата, что исключает трение колеблющихся тарелок о корпус и его износ.

Транспортирующая тарелка (фиг. 2) имеет плиту 16, на которой установлены открытые (транспортирующие) сопла 17, фильтрующее сито 18 и перфорация !9 с размером отверстий, равным 1,5 — 2 средних размеров частиц твердой фазы, Отверстия имеют фаску на стороне, обращенной к фильтрующей сетке. Перфорация фильтрующего сита 18 имеет размер отверстий, меньший размера частиц твердой фазы, а на отверстиях с наружной стороны выполнена фаска. На вертикальных пластинах закреплены нагреватели 20.

Аппарат работает следующим образом.

Твердая фаза подается в аппарат через патрубок 2 (йапример лопастным насосом) на нижнюю транспортирующую тарелку, которая имеет боковую коническую поверхность 21 и фаску 22, перемещается вверх транспортирующими тарелками, вытесняется верхней тарелкой выше уровня жидкости, попадает с помощью направляющих плоскостей 6 под выгрузочный шнек 5 и выводится из аппарата. Жидкость поступает через патрубок 4, движется сверху вниз противоточно твердой фазе, интенсивно перемешиваясь с частицами в зонах колебаний тарелок, фильтруется через рыхлые слои твердой фазы в межтарелочных пространствах, очищается от твердой фазы на ситах фильтрующих тарелок и выводится через коллекторные втулки 12 и патрубок 3 из аппарата.

Дифференциально-струйный принцип противоточного транспортирования фаз в аппарате состоит в следующем.

Взвесь твердой фазы в жидкости, созданная в зоне колебаний тарелок пульсирующими из сопл струями, попадает в транспортирующие сопла 17 тарелок и вследствие насосного эффекта сопла (при движении тарелки вниз транспортирующее сопло

17 пропускает меньшее количество среды, чем при движении тарелки вверх вследствие разности гидравлических сопрот. влений прохождению среды в прямом и обратном направлениях) транспортируется сн>(:;у тарелки наверх, ь»нося наверх танели твср1443921 дую фазу. В то же время отверстия перфорации 19 тарелки, закрытые сверху фильтрующим ситом 18, обеспечивают насосный эффект в противоположном направлении при помощи фасок на отверстиях перфорации тарелок и сетки со стороны подхода жидкости к тарелке. При этом фильтрующее сито тарелки имеет отверстия, меньшие размеров твердой фазы и пропускает только жидкость, в результате твердая фаза накапливается над тарелкой, поступая из-под нее, т. е. осуществляется транспортирование твердой фазы вверх по аппарату.

Транспортирующая способность тарелки (т. е. производительность аппарата) как по жидкости, так и по твердой фазе определяется величиной насосного эффекта, создаваемого соплами и отверстиями перфорации. Выполнение фасок на отверстиях фильтрующего сита 18 транспортирующих тарелок приводит к созданию насосного эффекта самим фильтрующим ситом. Выполнение под ситом на тарелке перфорации 19 с размером отверстий, равным 1,5 — 2 средних размера частиц твердой фазы, и устройство фасок на перфорации обеспечиваег насосный эффект при транспортировании жидкости вследствие того, что при ходе вверх тарелки жидкость свободно проходит через отверстия перфорации тарелок, так как их гидравлическое сопротивление меньше и некоторое количество частиц, скопившихся между фильтрующим ситом и тарелкой в предыдущем полупериоде колебания, легко выводится из этой полости, не препятствуя движению жидкости через отверстия перфорации тарелки. При ходе тарелки вниз гидравлическое сопротивление отверстий перфорации больше. Кроме того, в отверстия стремится попасть из слоя под тарелкой большее количество частиц, чем в предыдущем периоде, что приводит к забиванию отверстий перфорации 19 тарелок в этот период (частицы срабатывают как обратный клапан) и резкому снижению количества жидкости, поступающей снизу вверх через транспортирующие сопла, тем самым увеличивая количество проходящей твердой фазы. В целом такая конструкция обеспечивает существенное увеличение транспортирующей способности тарелок, а следовательно, и производительности аппарата.

Испытания модели предлагаемого аппарата при экстракции сахара из свекловичной крошки водой показали высокую надежность работы конструкции при различных величинах подачи и отбора фаз. При высоте корпуса в 1,5 раза меньшей по сравнению с прототипом получено при тех же качественных показателях процесса более чем двухкратное увеличение производительности.

Форму.га изобретения

1. Дифференциально-струйный экстрактор, включающий вертикальный корпус с патрубками ввода твердой фазы и вывода экстракта в нижней части, патрубком ввода экстракта и лотком вывода твердой фазы

20 верхней части, установленные вертикально в корпусе и соединенные с приводом возвратно-поступательного движения штоки с укрепленными на них дифференциально-струйными тарелками, имеющими отверстия в виде направленных сужением вверх сопл и выпуклые фильтрующие сетки, расположенные рядом с соплами на верхних плоскостях тарелок, а под сетками на тарелке — отверстия размером больше 1,5 средних размера частиц твердой фазы, имеющие на верхней

3р кромке фаску, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы аппарата, он снабжен расположенными между тарелками гофрированными перфорированными пластинами, соединенными со штоками, и нагревательными

35 элементами, закрепленными на поверхности гофрированных пластин.

2. Экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что отверстия фильтрующих сеток имеют на верхних кромках фаску.

3. Экстрактор по и. 1, отличающийся тем, что боковая поверхность тарелок выполнена конической с увеличением диаметра к верхней поверхности тарелки и с фаской на нижней кромке.

1443921

1443921

21

Составитель A. Сондор

Редактор С.!!ясина Техред И. Верес Корректор В. 1 оманенко

Заказ 64)6/5 Тираж 642 !!один. < °

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытии

113035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у.i. Г!рос -,ная.: