Сублимационная сушилка линии производства экстрактов биологического сырья

 

Изобретение относится к оборудованию для массовой переработки биологического сырья. Шнековый ультразвуковой распылитель сублимационной сушилки снабжен средством подачи жидкой двуокиси углерода не только в периферийную область корпуса распылителя, но и в осевую через полость и перфорированный участок шнека. Сушилка позволяет интенсифицировать процесс, повысить равномерность сушки и увеличить выход экстрактивных веществ при последующем газожидкостном экстрагировании. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для массовой переработки биологического сырья, в основном растительного происхождения, и может быть использовано для его сушки перед газожидкостным экстрагированием.

Известна сублимационная сушилка линии производства экстрактов биологического сырья, содержащая сублимационную камеру с выхлопным патрубком и распылитель, выполненный в виде корпуса с патрубками подачи биологического сырья и жидкой двуокиси углерода, сообщенного сопловым выходным отверстием с камерой, размещенного в корпусе приводного шнека с осевым каналом и размещенного в последнем источника ультразвука со стержневым концентратором продольных колебаний, свободный конец которого размещен в выходном отверстии корпуса с образованием кольцевого зазора (RU, патент, 2089551, кл. C 12 F 3/06, 1997).

Недостатками этой установки являются экстенсивность и неравномерность сушки биологического сырья и низкий выход из него экстрактивных веществ при последующем газожидкостном экстрагировании.

Техническим результатом изобретения является интенсификация процесса и повышение равномерности сушки биологического сырья и увеличение выхода из него экстрактивных веществ при его последующем газожидкостном экстрагировании за счет более полного разрушения клеточной структуры и более равномерного распушения биологического сырья.

Этот результат достигается тем, что в сублимационной сушилке линии производства экстрактов биологического сырья, содержащей сублимационную камеру с выхлопным патрубком и распылитель, выполненный в виде корпуса с патрубками подачи биологического сырья и жидкой двуокиси углерода, сообщенного сопловым выходным отверстием с камерой, размещенного в корпусе приводного шнека с осевым каналом и размещенного в последнем источника ультразвука со стержневым концентратором продольных колебаний, свободный конец которого размещен в выходном отверстии корпуса с образованием кольцевого зазора, согласно изобретению, корпус снабжен дополнительным патрубком подачи жидкой двуокиси углерода, сообщенным с осевым каналом шнека, а шнек выполнен перфорированным на участке до источника ультразвука.

Это позволяет повысить равномерность и интенсивность процесса сушки биологического сырья и увеличить выход из него экстрактивных веществ при его последующем газожидкостном экстрагировании за счет повышения равномерности разрушения клеточной структуры и повышения эффективности распушения биологического сырья.

На чертеже показана схема предлагаемой сушилки.

Сублимационная сушилка линии производства экстрактов биологического сырья содержит сублимационную камеру 1 с выхлопным патрубком 2 и распылитель, выполненный в виде корпуса 3 с патрубками 4 и 5 подачи биологического сырья и жидкой двуокиси углерода соответственно, сообщенный с камерой 1 сопловым выходным отверстием 6, размещенного в корпусе 3 приводного шнека 7 с осевым каналом 8 и размещенного в последнем источника 9 ультразвука со стержневым концентратором 10 продольных колебаний, свободный конец которого размещен в отверстии 6 с образованием кольцевого зазора, а также патрубка 11 подачи жидкой двуокиси углерода в канал 8. Шнек 7 выполнен перфорированным на участке 12 до источника 9 ультразвука.

Сушилка работает следующим образом.

Биологическое сырье и жидкую двуокись углерода по патрубкам 4 и 5 подают в корпус 3, где они захватываются шнеком 7 и транспортируются в сторону отверстия 6. Одновременно по патрубку 11 в осевой канал 8 шнека 7 подают также жидкую двуокись углерода, которая через перфорированный участок 12 также поступает в корпус 3. При транспортировке материала шнеком 7 происходит его смешивание с жидкой двуокисью углерода, подаваемой во встречных направлениях с периферии и осевой зоны корпуса 3. В результате происходит более равномерное смешивание и пропитка биологического сырья жидкой двуокисью углерода.

Пропитанное жидкой двуокисью углерода биологическое сырье поступает в сопловое отверстие 6, из которого распыляется в камеру 1 с торцевой поверхности концентратора 10, колеблемого от источника 9 ультразвука. В результате резкого падения давления на выходе из отверстия 6 жидкая двуокись углерода вскипает, что сопровождается резким увеличением ее объема и поглощением теплоты. В результате происходит разрушение клеточных мембран биологического сырья, его распушение и замораживание. Следует отметить, что эти процессы происходят более равномерно по массе биологического сырья за счет его более равномерной пропитки жидкой двуокисью углерода. В камере 1 происходит возгонка влаги и высушивание биологического сырья с сильно развитой поверхностью и низким диффузионным сопротивлением. Отработанная двуокись углерода и влага отводятся из камеры 1 через патрубок 2. Далее после осушения двуокись углерода может быть направлена на повторное использование. Высушенное таким образом сырье удаляют из камеры 1 и направляют на газожидкостное экстрагирование.

Опытным путем установлено, что биологическое сырье, высушенное в предлагаемой сушилке, имеет остаточную влажность на 1-1,5% ниже, чем высушенное в известной сушилке аналогичное сырье при одинаковых удельных энергозатратах, что подтверждает интенсификацию процесса сушки. Проведенный рассев высушенного на предлагаемой и известной сушилках сырья показал, что разброс дисперсности частиц сухого сырья снижен приблизительно в 1,8 раза, что подтверждает повышение равномерности его обработки. Выход экстрактивных веществ из сырья, высушенного на предлагаемой сушилке, выше, чем из аналогичного сырья, высушенного на известной сушилке, приблизительно на 1,5-2%.

Таким образом, предлагаемая сушилка позволяет интенсифицировать процесс и повысить равномерность сушки биологического сырья и увеличить выход из него экстрактивных веществ при последующем газожидкостном экстрагировании.

Формула изобретения

Сублимационная сушилка линии производства экстрактов биологического сырья, содержащая сублимационную камеру с выхлопным патрубком и распылитель, выполненный в виде корпуса с патрубками подачи биологического сырья и жидкой двуокиси углерода, сообщенного сопловым выходным отверстием с камерой, размещенного в корпусе приводного шнека с осевым каналом и размещенного в последнем источника ультразвука со стержневым концентратором продольных колебаний, свободный конец которого размещен в выходном отверстии корпуса с образованием кольцевого зазора, отличающаяся тем, что корпус снабжен дополнительным патрубком подачи жидкой двуокиси углерода, сообщенным с осевым каналом шнека, а шнек выполнен перфорированным на участке до источника ультразвука.

РИСУНКИ

Рисунок 1