Способ экстрагирования из твердого сырья и устройство для его осуществления

 

Способ экстрагирования из твердого сырья и устройство для его осуществления. Сущность изобретения: при экстрагировании периодически изменяют направление движения экстрагирующей жидкости с одновременным отбором экстракта. Устройство содержит вертикальный корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами. В верхней и нижней частях корпуса установлены фильтрующие пояса с кольцевыми полостями , разделенными перегородкой, 1 з.п, ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4767550/26 (22) 07.12.89 (46) 23.09.92. Бюл, ¹ 35 (71) Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В.Г.Калюжнов и С.А.Селифанов (56) Якадан А.И. Производство дубильного экстракта. — M.: Гос.научно-техническое изд-во легкой пром-ти. 1952, с.66 — 67. (54) СПОСОБ Э КСТРАГИ РОВАН ИЯ ИЗ

ТВЕРДОГО СЫРЬЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике извлечения целевых компонентов из частиц твердого сырья жидким растворителем и может быть использовано в химической, химикофармацевтической и пищевой отраслях промышленности.

Целью изобретения является ускорение процесса экстрагирования и увеличение выхода экстракта за счет увеличения поверх-. ности контакта жидкой и твердой фаз.

На фиг.1 схематично показано в продольном разрезе устройство для экстрагирования из твердого сырья; на фиг.2— разрез А-А на фиг.1.

Устройство включает вертикальный корпус 1 с загрузочной 2 и разгрузочной 3 горловинами. На верхней и нижней частях корпуса 1 расположены соответственно штуцера 4 для ввода экстрагирующей жидкости и штуцера 5 для отбора экстракта из аппарата.

В верхней и нижней частях корпуса установлены верхний 6 и нижний 7 фильтрующие пояса (сита), образующие со стенками,., Я2„„1762959 Al (sl)5 В Oi D 11/04 (57) Способ экстрагирования из твердого сырья и устройство для его осуществления, Сущность изобретения: при экстрагировании периодически изменяют направление движения экстрагирующей жидкости с одновременным отбором экстракта. Устройство содержит вертикальный корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами, В верхней и нижней частях корпуса установлены фильтрующие пояса с кольцевыми полостями, разделенными перегородкой, 1 з.п, ф-лы, 2 ил. корпуса 1 кольцевые полости 3. Ытуцера 4 и 5 расположены в зоне полостей 8 и сообщены с ними, В кольцевых полостях 8 между корпусом 1 и фильтрующими поясами 6 и 7 расположены разделяющие перегородки 9, Штуцера 4 и 5 расположены по обе стороны перегородки 9 в непосредственной близости от нее.

Устройство снабжено автоматической системой подачи и отбора жидкости.

Система включает отсеченные клапана

10, сообщенные со штуцерами 4 и 5 и подключенные к программному устройству 11 для управления клапанами 10. К штуцерам

4 подключен через клапаны 10 коммуникационный трубопровод 12 для подвода к корпусу 1 экстрагирующей жидкости. К штуцерам 5 подключен через клапана 10 коммуникационный трубопровод 13 для отбора из корпуса 1 экстракта.

Трубопровод 12 имеет входной штуцер

14, а трубопровод 13 имеет выходной штуцер 15, посредством которых корпус 1 может быть включен последовательно в

1762959

20

35

45

50 цер 15.

55 технологическую цепочку экстракции или же, по необходимости, подключен к собственному насосу для создания замкнутого жидкостного циркуляционного контура (насос и контур на чертеже не показаны).

Способ реализуется следующим образом. Измельченное сырье загружают через горловину 2 в корпус 1 устройства. Свободное пространство между частицами сырья заполняют экстрагирующей жидкостью, которую подают через верхний штуцер 4. После полного заполнения устройства сырьем и экстрагирующей жидкостью, верхнюю горловину 2 закрывают крышкой.

Открывают клапана 10 у верхнего штуцера 4 и нижнего штуцера 5. Клапана 10 у нижнего штуцера 4 и верхнего штуцера 5 в этом случае закрывают, В штуцер 14 под давлением подают экстрагирующую жидкость, которую через коммуникационный трубопровод 12 и через верхний штуцер 4 пропускают нисходящим потоком сквозь объем сырья, находящегося в корпусе 1. Од-. новременно фильтруют и отбирают экстракт из нижней части объема сырья через нижний фильтрующий пояс 7 и нижний штуцер 5. Полученный экстракт поступает в коммуникационный трубопровод 13 и выводится через штуцер 15.

В процессе экстрагирования периодически изменяют направление потока экстрагирующей жидкости на обратное, то есть восходящее.

Для изменения направления потока экстрагирующей жидкости на обратное производят следующие операции: закрывают клапана 10 у верхнего штуцера 4 и нижнего штуцера 5; открывают клапана 10 у нижнего штуцера 4 и верхнего штуцера 5.

Из коммуникационного трубопровода

12 через нижний штуцер 4 пропускают восходящий поток экстрагирующей жидкости сквозь объем сырья. Одновременно ведут процесс фильтрации и отбирают экстракт из верхней части объема сырья через верхний. фильтрующий пояс 6 и верхний штуцер 5 в коммуникационный трубопровод 13. Отвод экстракта осуществляют также через штуСмена мест подачи экстрагирующей жидкости и отбора экстракта регулируется программным устройством 17, производящим автоматическое переключение клапанов 10 по заданной программе, После полного выделения экстракта из сырья, промой выгружается через горловину 3 и устройство вновь заполняется для следующего процесса экстракции.

При работе устройства в режиме замкнутого контура к штуцерам 14 и 15 подсоеди ня ют циркуля цион н ый насос.

Зкстрагирующую жидкость пропускают по замкнутому контуру с измрнением направления потока экстрагирующей жидкости по выше описанному способу, Циркуляцию экстрагирующей жидкости осуществляют на протяжении всего процесса экстрагирования, до полной насыщенности экстракта.

В случае забивания частичками сырья, например, верхнего фильтрующего пояса 6, переключают клапана 10 у нижних штуцеров 4 и 5 и производится кратковременная прогонка экстрагирующей жидкости через верхние штуцера 4, 5. При этом экстрагирующая жидкость обмывает верхнюю кольцевую полость 8, двигаясь от верхнего штуцера 4 к верхнему штуцеру 5 по кольцу и смывая загрязнения с фильтрующего пояса 6. Подобным же образом, при необходимости, очищается нижний фильтрующий пояс 7, Способ экстрагирования позволяет увеличить площадь контакта сырья с экстрагирующей жидкостью за счет полного размывания сырья потока и и исключения образования в толще сырья промывных каналов и застойных зон, не участвующих в массообмене. При подаче экстрагирующей жидкости снизу происходит взмучивание осевшего сырья и разрушение осевших на дно конгломератов сырья, образующихся при нисходящем движении экстрагирующей жидкости. Периодическая смена направления движения потока с нисходящего на восходящее ускоряет смывание в пограничном слое частиц сырья растворенного вещества, вышедшего из внутренних полостей этих кусочков сырья (ламинарная пленка, образующаяся на границе фаз, является припятствием для диффузии растворенного вещества).

При реализации предложенного способа увеличивается выход экстракта на

5-10, а продолжительность экстрагирования снижается на 10 — 15%, Время работы устройства между очередными остановками на техническое обслуживание (чистку сеток, удаление карамели и т.д.) возрастает в 1,5 — 2 раза.

Формула изобретения

1, Способ экстрагирования из твердого сырья путем пропускания сквозь его объем нисходящего потока экстрагирующей жидкости с одновременным фильтрованием и отбором экстракта в нижней части объема сырья, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса экстрагирования и уве1762959 личения выхода экстракта за счет увеличения поверхности контакта жидкой и твердой фаз, периодически изменяют направление потока экстрагирующей жидкости на обратно-восходящее с одновременным фильтрованием и отбором экстракта из верхней части объема сырья.

2. Устройство для экстрагирования из твердого сырья, содержащее вертикальный корпус, загрузочную и разгрузочную горловины, штуцера для ввода и отбора жидкости, установленные на верхней и нижней частях корпуса, фильтрующий пояс, расположенный в нижней части корпуса и образующий с ним кольцевую полость, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью ускорения процесса экстрагирования и увеличения выхода экстракта за счет периодического изменения направления движения потока жидкости, корпус снабжен дополнительным

5 фильтрующим поясом, установленным в его верхней части с образованием кольцевой полости и имеющим штуцера для ввода и отбора жидкости.

3. Устройство по п.2, о.т л и ч а ю щ е е10 с я тем, что, с целью удаления твердого осадка из кольцевых полостей фильтрующих поясов, каждая кольцевая полость снабжена установленной в ней разреляющей перегородкой, а штуцера для ввода и

15 отбора жидкости расположены по обе стороны перегородки.

1762959

Составитель В. Калюжнов

Техред М.Моргентал КоРРектоР Н. Король

Редактор А. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3404 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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