Шнековый экстрактор для растительного сырья

 

Использование: в производстве водно-спиртовых экстрактов растительного сырья, в частности ароматических и биологически активных веществ для спиртовых бальзамов. Сущность: шнековый экстрактор для растительного сырья, содержащий горизонтально расположенный цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый кольцевой сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок корпуса, запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии корпуса, размещенный в корпусе полый приводной шнек с перфорированным участком, расположенным между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, коллектор, сообщенный разводящими патрубками с полостью корпуса на участке междум загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, источник подачи воды, сообщенный с полостью шнека, и источник подачи спирта, сообщенный с коллектором. Выходные отверстия разводящих патрубков и перфорация шнека выполнены сопловыми. 3 ил.

Изобретение относится к экстракционному оборудованию для производства водно-спиртовых экстрактов растительного сырья, в частности ароматических и биологически активных веществ для спиртовых бальзамов.

Известен шнековый экстрактор для растительного сырья, содержащий горизонтально расположенный цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый кольцевой сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок корпуса, запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения в загрузочном отверстии корпуса, размещенный в корпусе полый приводной шнек с перфорированным участком, расположенным между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, коллектор, сообщенный разводящими патрубками с полостью корпуса на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, и источник экстрагента, сообщенный с коллектором и полостью шнека [1] Недостатком этого устройства является низкий выход экстрактивных веществ из-за высокого диффузионного сопротивления сырья.

Цель изобретения увеличить выход экстрактивных веществ за счет снижения диффузионного сопротивления сырья при разрушении клеточных оболочек в процессе обработки механическими колебаниями акустических частот, генерируемых в реакционной смеси при вскипании спирта, вступающего в контакт с водой.

Предлагаемый шнековый экстрактор для растительного сырья, содержащий горизонтально расположенный цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый кольцевой сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок корпуса, запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения в загрузочном отверстии корпуса, размещенный в корпусе полый приводной шнек с перфорированным участком, расположенным между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, и коллектор, сообщенный разводящими патрубками с полостью корпуса на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, согласно изобретению снабжен источником подачи воды, сообщенным с полостью шнека, и источником подачи спирта, сообщенным с коллектором, при этом отверстия перфорации шнека и выходные отверстия разводящих патрубков выполнены сопловыми.

На фиг. 1 показан экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2 узел I на фиг.1; на фиг. 3 узел II на фиг.1.

Шнековый экстрактор для растительного сырья содержит горизонтально расположенный цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 отверстиями и перфорированным участком 4, загрузочный бункер 5 с питателем 6, соединенный с загрузочным отверстием 2 корпуса 1, полый кольцевой сборник 7 экстракта, охватывающий перфорированный участок 4 корпуса 1, запорный конус 8, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии 3 корпуса 1, размещенный в корпусе 1 и связанный с приводом 9 вращения полый шнек 10, выполненный с перфорированным участком 11, расположенным между загрузочным отверстием 2 и перфорированным участком 4 корпуса 1, полость 12 которого сообщена с источником 13 подачи воды, и коллекторы 14, сообщенные с источником 15 подачи спирта и разводящими патрубками 16 с полостью корпуса 1 на участке между загрузочным отверстием 2 и перфорированным участком 4 корпуса 1. Отверстия 17 и 18 перфорации шнека 10 и выходные отверстия разводящих патрубков 16 выполнены сопловыми.

Экстрактор работает следующим образом.

Обрабатываемое растительное сырье подают питателем 6 из бункера 5 в загрузочное отверстие 2 корпуса 1, где оно захватывается вращаемым от привода 9 шнеком 10 и транспортируется вдоль корпуса 1. Одновременно в полость корпуса 1 из источника 13 через полость 12 шнека 10 и сопловые отверстия 17 на перфорированном участке 11 подают воду и из источника 15 по коллекторам 14 и разводящим патрубкам 16 через их сопловые отверстия 18 подают спирт. Вода и спирт пропитывают сырье. В зоне контакта спирта с водой за счет экзотермического эффекта реакции растворения спирта в воде часть спирта переходит в газовую фазу с образованием ударной волны в зоне возникновения газовой фазы, которая, равномерно распространяясь во все стороны, в жидкой фазе нарушает целостность клеточных оболочек сырья, увеличивая поверхность контакта фаз и снижая диффузионное сопротивление сырья, и периодически перекрывает выходы сопловых отверстий 18 разводящих патрубков 16, создавая пульсацию подачи спирта и усиливая действие ударных волн за счет увеличения поверхности контакта воды и спирта. Множественность сопловых отверстий 17 и 18 создает регулярные пульсации давления в суспензии сырья в экстрагенте с акустической частотой. Ввод компонентов экстрагента через сопла 17 и 18 и образование газовой фазы приводят к перемешиванию сырья с экстрагентом и ускорению обновления поверхности контакта фаз. Все перечисленные эффекты увеличивают глубину экстракции, ускоряют массообменные процессы и увеличивают выход экстрактивных веществ. Обработанное таким образом сырье вместе с экстрагентом поступает в перфорированный участок 4 корпуса 1, на котором за счет создания противодавления выходу шрота из разгрузочного отверстия 3 корпуса 1, запорным конусом 8 происходит отжатие жидкой фазы экстракта в сборник 7 и раздельный вывод экстракта и шрота из корпуса 1.

Таким образом, предлагаемая конструкция экстрактора обеспечивает увеличение выхода экстрактивных веществ из обрабатываемого сырья.

Формула изобретения

ШНЕКОВЫЙ ЭКСТРАКТОР ДЛЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, содержащий горизонтально расположенный цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый кольцевой сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок корпуса, запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии корпуса, размещенный с корпусе полый приводной шнек с перфорированным участком, расположенным между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, и коллектор, сообщенный разводящими патрубками с полостью корпуса на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, отличающийся тем, что он снабжен источником подачи воды, сообщенным с полостью шнека, и источником подачи спирта, сообщенным с коллектором, при этом выходные отверстия разводящих патрубков и перфорация шнека выполнены в виде сопл.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3