Горизонтальный секционный экстрактор для растительного сырья

 

Использование: в экстракции растительного сырья неполярным экстрагентом. Сущность изобретения: экстрактор содержит горизонтальный цилиндрический секционированный корпус с размещенным на полом перфорированном приводном валу цилиндроконическим перфорированным барабаном, перфорированный статор, выполненный из постоянного магнита с радиальным расположением полюсов и охватывающий цилиндрический участок барабана, закрепленные в последнем лопатки, средства подачи экстрагента под давлением в секцию корпуса со статором и патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для экстракции растительного сырья неполярным жидким экстрагентом и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине и парфюмерии.

Известен горизонтальный секционный экстрактор для растительного сырья, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, соосно установленный на приводном валу с зазором относительно корпуса перфорированный барабан с закрепленными на нем лопатками и патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента [1] Недостатками этого экстрактора являются низкий выход целевого продукта и экстенсивность экстракции.

В предлагаемом горизонтальном секционном экстракторе для растительного сырья, содержащем горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, соосно установленный на приводном валу с зазором относительно корпуса перфорированный барабан с закрепленными на нем лопатками и патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента, согласно изобретению первая по ходу материала секция корпуса снабжена средствами подачи экстрагента под давлением в зазор между корпусом и барабаном, соединенными с ней соответствующим патрубком, и охватывающим барабан перфорированным статором, выполненным из постоянного магнита с радиальным расположением полюсов, отверстия перфорации которого выполнены в плоскостях расположения отверстий перфорации барабана со смещением по дуге, соосной окружности, барабан снабжен буртиком на внутренней поверхности в плоскости перегородки корпуса и выполнен с диффузорным участком во втором по ходу материала секции корпуса, лопатки закреплены на внутренней поверхности барабана в цилиндрическом участке с образованием относительно его внутренней поверхности радиального зазора не меньше высоты буртика, приводной вал выполнен полым с одним или несколькими отверстиями, сообщающими его полость с полостью цилиндрического участка барабана, заглушен с одного конца, а патрубок подачи сырья сообщен с полостью цилиндрического участка барабана.

Это позволяет интенсифицировать процесс экстракции и увеличить выход готового продукта.

На фиг. 1 изображен экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Горизонтальный секционный экстрактор для растительного сырья содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, разделенный перегородками 2 на секции 3 и 4, соосно установленный на полом валу 5 с заглушкой 6 и отверстиями 7 перфорированный барабан, состоящий из цилиндрического 8 и диффузорного 9 участков, разделенных буртиком 10 на внутренней поверхности, расположенным в плоскости перегородки 2 корпуса 1, привод 11 вращения вала 5, лопатки 12, закрепленные на внутренней поверхности цилиндрического участка 8 барабана с образованием радиального зазора с его внутренней поверхностью не меньше высоты буртика 10, перфорированный статор 13, выполненный из постоянного магнита с радиальным расположением полюсов и охватывающий цилиндрический участок 8 барабана, отверстия 14 которого выполнены в плоскостях расположения отверстий 15 цилиндрического участка 8 барабана со смещением по дуге, соосной окружности, патрубок 16 подачи сырья, сообщенный с полостью цилиндрического участка 8 барабана, средства 17 подачи экстрагента под давлением, сообщенные патрубком 18 с секцией 3 корпуса 1, патрубок 19 отвода экстракта, соединенный с секцией 4 корпуса 1, и патрубок 20 отвода сырья, сообщенный с полостью диффузорного участка 9 барабана.

При работе экстрактора сырье подают по патрубку 16 в полость цилиндрического участка 8, вращаемого на валу 5 от привода 11 барабана. Средствами 17 через патрубок 18 в секцию 3 корпуса 1 нагнетают неполярный экстрагент, подаваемый в пульсирующем режиме при совпадении отверстий 14 статора 13 с отверстиями 15 цилиндрического участка 8 барабана в полость последнего. В цилиндрическом участке 8 барабана в поле центробежных сил реакционная смесь распределяется в виде пленки на его внутренней поверхности, радиальная высота которой задана высотой буртика 10. Вращение реакционной смеси в магнитном поле статора 13 приводит к образованию конвективных потоков в межполюсном пространстве и накоплению на поверхности сырья полярных компонентов экстрактивных веществ. В неполярном экстрагенте в этом случае во внешней среде будет наблюдаться массоперенос от жидкости к частицам сырья, а в самих частицах от жидкости в капиллярах к поверхности частиц. Пересечение пленкой реакционной смеси магнитных силовых линий и смена положения относительно полюсов исключают завершение электроконвективного переноса к поверхности клеточных мембран и их блокировку при накоплении полярных высокомолекулярных веществ, что интенсифицирует процесс экстракции. Пульсирующая подача экстрагента под давлением в пленку реакционной смеси при совпадении отверстий 14 и 15 приводит к кавитационному изменению давления в реакционной смеси с резкими локальными увеличениями температуры и давления. Это приводит к усталостному или динамическому разрушению клеточных мембран с развитием поверхности контакта фаз и снижением диффузионного сопротивления сырья, что интенсифицирует процесс экстракции. Выпаренный в результате резкого локального перегрева экстрагент удаляется из полости цилиндрического участка 8 барабана через дренажные отверстия 7 и полость вала 5. Брызги, выносимые из пленки реакционной смеси при пульсирующей подаче экстрагента и выделении его газовой фазы, сбиваются вращаемыми совместно с барабаном лопатками 12, оседают на них и по мере накопления и коагуляции под действием центробежных сил возвращаются в реакционную смесь. По мере протекания экстракции при непрерывной подаче сырья и экстрагента избыточная отработанная реакционная смесь переливается через буртик 10 и поступает в диффузорный участок 9 барабана, где сепарируется в поле центробежных сил. При этом жидкая фаза поступает в секцию 4 корпуса 1, откуда выводится по патрубку 19, а твердая фаза под действием увеличивающейся центробежной силы поступает по полости диффузорного участка 9 барабана и выводится из нее по патрубку 20.

Таким образом, предлагаемый экстрактор позволяет интенсифицировать процесс экстракции и увеличить выход целевого продукта.

Формула изобретения

Горизонтальный секционный экстрактор для растительного сырья, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, соосно установленный на приводном валу с зазором относительно корпуса перфорированный барабан с закрепленными на нем лопатками и патрубки подачи и отвода сырья и экстрагента, отличающийся тем, что первая по ходу материала секция корпуса снабжена средствами подачи экстрагента под давлением в зазор между корпусом и барабаном, соединенными с ней соответствующим патрубком, и охватывающим барабан перфорированным статором, выполненным из постоянного магнита с радиальным расположением полюсов, отверстия перфорации которого выполнены в плоскостях отверстий перфорации барабана со смещением по дуге, соосной с окружностью, барабан снабжен буртиком на внутренней поверхности в плоскости перегородок и корпуса и выполнен с диффузорным участком во второй по ходу материала секции корпуса, лопатки закреплены на внутренней поверхности барабана в цилиндрическом участке с образованием относительно его внутренней поверхности радиального зазора не меньше высоты буртика, приводной вал выполнен полым с одним или несколькими отверстиями, сообщающими его полость с полостью цилиндрического участка барабана, заглушен с одного конца, а патрубок подачи сырья сообщен с полостью цилиндрического участка барабана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2