Установка для экстракции растительного сырья

 

Изобретение относится к экстракционному оборудованию для растительного сырья и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине и парфюмерии. Установка содержит последовательно соединенные магистралями в замкнутый контур конденсатор, по меньшей мере один экстрактор, испаритель и сепаратор, средства подпитки экстрагента и сборник экстракта, причем установка снабжена магистралями, соединяющими магистраль конденсатор - экстрактор с испарителем и магистраль экстрактор - испаритель с конденсатором. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к экстракционному оборудованию для растительного сырья и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине и парфюмерии.

Известна установка для экстракции растительного сырья, содержащая последовательно соединенные в замкнутый контур магистралями с запорной арматурой конденсатор, по меньшей мере один экстрактор, испаритель и сепаратор, а также средства подпитки экстрагента и сборник экстракта [1] .

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Установка содержит конденсатор 1, три экстрактора 2, испаритель 3 и сепаратор 4, соединенные последовательно магистралями 5, 6, 7 и 8 с запорными вентилями 9, 10, 11 и 12. На магистрали 5 установлены буферные емкости 13, под которыми смонтирован запорный вентиль 14. К магистрали 8 подсоединен через вентиль 15 источник (емкость) 16 экстрагента. К магистрали 7 через вентиль 17 подсоединен вакуум-насос 18. К испарителю 3 подсоединен через вентиль 19 сборник 20 экстрагента. На выходе магистрали 5 перед каждым экстрактом 2 смонтирован вентиль 21. Магистраль 5 соединена с испарителем 3 дополнительной магистралью 22 с вентилем 23, а магистраль 6 - с конденсатором 1 магистралью 24 с вентилем 25. Магистрали 22 и 24 соединены через вентили 27 и 28 с дополнительным испарителем 26, который соединен через предохранительные клапаны 29 и вентили 30 с экстракторами 2. Под каждым клапаном 29 на магистрали 6 установлены вентили 31. Сепаратор снабжен параллельной шунтирующей магистралью 32 с вентилем 33.

Установка работает следующим образом.

После загрузки в экстракторы 2 сырья при закрытых вентилях 15 и 19, при открытых всех остальных вентилях вакуум-насосом 18 из системы удаляют воздух и пары влаги, затем вентиль 17 закрывают. Из емкости 16 при открытии вентиля 15 систему заполняют экстрагентом, затем вентиль 15 закрывают. Поданный в систему экстрагент собирают в емкостях 13 при закрытии вентилей 14 и 25. Система готова к работе.

В начале процесса экстракции, когда сырье не пропитано экстрагентом и может всплыть в нем, нижняя подача экстрагента невозможна, поэтому из буферных емкостей 13 экстрагент подают по магистрали 5 в экстракторы 2 при открытых вентилях 14 и 21. Подача экстрагента может осуществляться в любое количество экстракторов 2 выбором комбинации открытых вентилей 21. При подаче экстрагента в экстракторы 2 сверху обязательно должны быть закрыты вентили 25 и 27. Отработанный экстрагент совместно с экстрактивными веществами в виде мисцеллы поступает из экстрактов 2 через открытые вентили 31 в магистраль 6, откуда через вентиль 10 - в испаритель 3, в котором происходят выпаривание экстрагента и накопление экстрактивных веществ. Газовая фаза экстрагента по магистрали 7 при закрытом вентиле 33 через сепаратор 4 при открытых вентилях 11 и 12 поступает в магистраль 8. При прохождении сепаратора 4 происходит отделение от газовой фазы экстрагента легколетучей фракции экстрактивных веществ, а очищенный экстрагент попадает в конденсатор 1 и по магистрали 5 при открытом вентиле 9 сбрасывается в буферные емкости 13 для повторного использования. Одновременно для предотвращения слеживания обрабатываемого сырья часть экстрагента через вентиль 28 подают в дополнительный испаритель 26, из которого комбинацией открытых вентилей 30 обеспечивается его подача в газовой фазе в рабочие экстракторы 2. Для исключения сброса мисцеллы в дополнительный испаритель 26 на пути газовой фазы экстрагента установлены предохранительные клапаны 29, обеспечивающие подачу газовой фазы в экстракторы 2 только при достижении определенной данной величины давления, превышающей давление экстракции. Перепад давления между газовой и жидкой фазой экстрагента выбирают таким, что газовая фаза конденсируется в жидкой с генерацией в ней механических колебаний акустических частот, увеличивающих выход экстрактивных веществ в жидкой фазе за счет интенсификации массообменных процессов и нарушения клеточной структуры обрабатываемого сырья, и расширяет гамму экстрактивных веществ за счет селективной экстракции газовой фазой.

Однако поскольку проточная экстракция при верхней подаче экстрагента в экстракторы 2 приводит к уплотнению сырья и изменению его гидравлического сопротивления, через некоторое время после пропитки сырья экстрагентом вентили 14 и 10 закрывают и открывают вентили 25 и 23. При этом экстрагент поступает в экстракторы 2 по магистрали 24 через вентили 31, а отводится через вентили 21 через магистраль 22. В остальном работа установки осуществляется аналогично.

После завершения процесса экстракции при перекрытии вентилей 14 и 25 или вентиля 9 прекращают доступ экстрагента в экстракторы 2, из которых выгружают шрот и загружают свежее сырье. Если использовались не все экстракторы 2, то возможна замена сырья в одном или нескольких из них при перекрытии соответствующих вентилей 21 и 31. Накопленный в испарителе 3 экстракт периодически сливают через вентиль 19 в сборник 20.

При замене вида обрабатываемого сырья перекрывают вентили 11 и 12 для замены сепаратора 4 и открывают вентиль 33, после чего для удаления следов экстрактивных веществ предыдущего сырья всю систему промывают жидким экстрагентом, который сбрасывают после промывки системы через вентиль 19.

После загрузки-выгрузки экстракторов 2 или после промывки системы из-за смены вида сырья осуществляют подпитку экстрагента из емкости 16 при открытом вентиле 15 и закрытых вентилях 12 и 33.

Таким образом, за счет переменного направления подачи экстрагента в экстрактор и/или подачи в него газовой фазы экстрагента предлагаемая установка позволяет повысить выход экстрактивных веществ и снизить их потери со шротом. (56) Патент Швейцарии N 631350, кл. B 01 D 3/40, 1978.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, содержащая последовательно соединенные в замкнутый контур магистралями с запорной арматурой конденсатор, по меньшей мере один экстрактор, испаритель и сепаратор, а также средства подпитки экстрагента и сборник экстракта, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными магистралями с запорной арматурой, соединяющими магистраль конденсатор - экстрактор с испарителем и магистраль экстрактор - испаритель с конденсатором.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным испарителем, соединенным с обеими дополнительными магистралями и через предохранительный клапан с магистралью экстрактор - испаритель.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена источником вакуума, соединенным через запорную арматуру с магистралью испаритель - сепаратор.

РИСУНКИ

Рисунок 1