Экстрактор для растительного сырья

 

Изобретение используется при экстрагировании растительного сырья жидкими экстрагентами. Экстрактор содержит корпус, в котором размещены приводные мешалка с барботером и фильтрующий элемент, полость которого соединена через обогреваемый сборник с барботером для создания в экстракционной смеси ультразвуковых колебаний. Экстрактор обеспечивает интенсификацию процесса экстрагирования и повышение надежности работы. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для извлечения целевых компонентов из растительного сырья жидкими экстрагентами.

Известен экстрактор для растительного сырья, содержащий корпус с патрубками подачи сырья, подачи экстрагента, рециркуляции экстрагента, отвода шрота и отвода мисцеллы, размещенные в корпусе на приводном валу лопастную мешалку и полый фильтрующий элемент, выполненный в виде тела вращения, полость которого сообщена с патрубком отвода мисцеллы (BG, патент 35599, кл. C 11 B 1/10, 1984).

Недостатками этого экстрактора являются низкая надежность работы и экстенсивность экстрагирования.

Техническим результатом изобретения является интенсификация экстрагирования и повышение надежности работы экстрактора.

Этот результат достигается тем, что экстрактор для растительного сырья, содержащий корпус с патрубками подачи сырья, подачи экстрагента, рециркуляции экстрагента, отвода шрота и отвода мисцеллы, размещенные в корпусе на приводном валу лопастную мешалку и полый фильтрующий элемент, выполненный в виде тела вращения, полость которого сообщена с патрубком отвода мисцеллы, согласно изобретению, снабжен обогреваемым сборником, размещенным между патрубками отвода мисцеллы и рециркуляции экстрагента, и размещенным на мешалке барботером со сверхзвуковыми соплами, при этом фильтрующий элемент связан с приводом вращения, приводной вал выполнен полым, а патрубок рециркуляции экстрагента сообщен через полость вала барботером.

Это позволяет интенсифицировать экстрагирование за счет создания в экстракционной смеси ультразвуковых колебаний и повысить надежность работы экстрактора за счет самоочистки фильтрующего элемента.

На чертеже изображена схема экстрактора.

Экстрактор для растительного сырья содержит корпус 1 с патрубками 2-6 подачи сырья, подачи экстрагента, рециркуляции экстрагента, отвода грота и отвода мисцеллы соответственно, размещенные в корпусе 1 на полом валу 7 лопастную мешалку 8 с барботером 9, снабженным сверхзвуковыми соплами 10, и полый фильтрующий элемент 11, выполненный в виде тела вращения, полость которого сообщена с патрубком 6 отвода мисцеллы, а также привод 12 вращения, кинематически связанный с валом 7 и фильтрующим элементом 11, и обогреваемый сборник 13, размещенный между патрубками отвода мисцеллы 6 и рециркуляции экстрагента 4, последний их которых сообщен через полость вала 7 с барботером 9.

При работе экстрактора растительное сырье по патрубку 2 подают в корпус 1. По патрубку 3 туда же заливают экстрагент и включают привод 12. Вращение передается фильтрующему элементу 11 и через вал 7 мешалке 8 и барботеру 9. В поле центробежных сил происходит перемешивание экстракционной смеси и тангенциальная фильтрация мисцеллы, проходящей через фильтрующий элемент 11 в патрубок 6 отвода мисцеллы. В условиях тангенциальной фильтрации забивание пор элемента 121 исключено, что повышает надежность работы экстрактора. Мисцелла из патрубка 6 поступает в обогреваемый сборник 13, в котором экстрагент вскипает, отделяясь от экстракта, и подается через патрубок 4 и полость вала 7 в барботер 9. В соплах 10 пары экстрагента достигают сверхзвуковой скорости и с адиабатным расширением поступают в экстракционную смесь. На выходе из сопел 10 происходит турбулентный срыв потока пара, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей. В результате адиабатного расширения и теплообмена с экстракционной смесью пузырьки пара охлаждаются и конденсируются со схлопыванием кавитационных полостей. В результате в экстракционной смеси генерируются колебания давления ультразвуковых частот, под действием которых разрушаются клеточные мембраны растительного сырья, что приводит к многократному увеличению поверхности контакта фаз и падению диффузионного сопротивления растительного сырья. Это обеспечивает интенсификацию экстрагирования.

После завершения экстрагирования мисцеллу полностью сливают из корпуса 1 при работающем приводе 12, который затем отключают и удаляют из корпуса 1 шрот по патрубку 5. Выделенный из мисцеллы экстракт сливают из сборника 13. Далее цикл работы экстрактора повторяется.

Таким образом, предлагаемый экстрактор обладает повышенной надежностью работы за счет исключения возможности забивания пор фильтрующего элемента и позволяет интенсифицировать процесс экстрагирования растительного сырья за счет разрушения его клеточной структуры под действием ультразвуковых колебаний, создаваемых в экстракционной смеси при фазовом переходе экстрагента.

Формула изобретения

Экстрактор для растительного сырья, содержащий корпус с патрубками подачи сырья, подачи экстрагента, рециркуляции экстрагента, отвода шрота и отвода мисцеллы, размещенные в корпусе на приводном валу лопастную мешалку и полный фильтрующий элемент, выполненный в виде тела вращения, полость которого сообщена с патрубком отвода мисцеллы, отличающийся тем, что он снабжен обогреваемым сборником, размещенным между патрубками отвода мисцеллы и рециркуляции экстрагента, и размещенным на мешалке барботером со сверхзвуковыми соплами, при этом фильтрующий элемент связан с приводом вращения, приводной вал выполнен полым, а патрубок рециркуляции экстрагента сообщен через полость вала с барботером.

РИСУНКИ

Рисунок 1