Вертикальный шнековый противоточный экстрактор

 

Ф {ь с:;:" «о;., ;,;„;) с

О П И С- А-"М-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

{щ 737434

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 081075, (21) 2179554/28-13 (51)М. КЛ.2

С11В 1/10 с присоединен йем заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300580, Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 050680 (53) УДК 665. 1, 034 (088,8) В.И.Коваленко,В.К.Ложешник,Н.С.Арутюнян, В.Y. Шередеко, tO.A.Гулеэов,В.A.Онищенко, Г.В.Канунников, П.К.Мавриенко, Г.Н,Ложешник и tO.В.Желобай (72) Авторы изобретения

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им.В.И.Ленина (71) Заявитель (54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ШНЕКОВЫЙ ПРОТИВОТОЧНЫЙ

ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к оборудованию для экстракции, в частности к вертикальным шнековым противоточным экстракторам, и предназначено для использования в масложировой, а также витаминной и медицинской промышленности.

Известен вертикальный шнековый противоточный экстрактор, состоящий из двух колонн — загрузочной и экстракционной, соединенных в нижней части горизонтальным шнековым звеном f l ) .

Однако в этом экстракторе не все межвитковое пространство заполнено экстрагируемым материалом, часть потока растворителя движ{тся a атом межвитковом пространстве, не фильтруясь через слой материала, что требует подачи большого количества растворителя и тем самым обуславлиВает выход иэ экстрактора мисцеллы с низкой концентрацией и шрота с повышенным содержанием растворителя, которые потребуют в дальнейшем больших энергетических затрат при дистилляции мисцеллы и удалении раствори-.еля иэ шрота.

Цель изобретения — увеличение .производительности экстрактора, а также повышение концентрации мисцеллы и снижение содержания растворителя в шроте.

С этой целью в нижней части загрузочной и в верхней части экстракционной колонн на валах шнеков установлены вибрационные подпружиненные перфорированные элементы, выполненные в виде полой полусферы, обра10 щенной выпуклостью навстречу движению материала, и полого конуса, размещенного основанием навстречу движению материала, причем перфорация полусферы представляет собой

35 радиальные прямоугольные щели, а перфорация конуса — круглые отверстия,расположенные по окружности в несколько рядов. Целесообразно, чтобы ширина каждой щели составляла

20 1/20-1/15 высоты полусферы, высота конуса — 1/5-1/4 диаметра шнека, а суммарная площадь отверстий конуса—

3/4-1 площади поперечного сечения колонны. В направлении к основанию конуса количество отверстий может уменьшаться, а диаметр их увеличиватьсяя, На фиг. l показан экстрактор, общий вид; на фиг,2 — узел А; на фиг, 30 3 — узел В; на фиг. 4 - разрез А-A

737434 узла A на фиг.2; на фиг.5 — разрез

Б-Б узла Б на фиг.3.

Экстрактор состоит из двух вертикальных шнековых колонн — ""агрузочной 1 и экстракционной 2, соединенных горизонтальным звеном 3 и снабженных патрубками 4,5,6, 7 и 8, соот ветственно, для подачи экстрагируемого материала и растворителя, для отвода паров растворителя, мисцеллы и шрота, В нижней части шнекового вала 9 загруэочйой колонны 1 установлен вибрационный элемент, подпружиненный помощью пружины 10 и выполненный в виде полой полусферы 11, обращен.ной выпуклостью навстречу движения материала и выполненной с прямоугольными щелями 12, расположенными радиально по поверхности диска. Ширина каждой щели составляет 1/20-1/15 вйсоты полусферы, В верхней части шнекового вала 13 экстракционной колонны 2 также установлен вибрационный элемент в виде полого конуса 14 со сквозными круглыми отверстиями 15, размещенными по окружности в несколько рядов. Конус

14 снабжеи пружиной 16. Основание конуСа 14 расположено no направлению к выходу шрота, при этом количество отверстий в направлении основания конуса 14 уменьшается, а диаметр их увеличивается. Высота конуса 14 составляет 1/5-1/4 диаметра шнека, а суммарная площадь их отверстий—

3/4-1 площади поперечного сечения колонны 2.

Выполнение вибрирующих элементов

С отверстиями необходимо не только для прохождения экстрагируемого материала, но и для обеспечения относительного смещения элементов вдоль оси валов загрузочной 1 и экстракционной 2 колонн .

Форма и размеры отверстий вибрирующих элементов выбраны в процессе многочисленных экспериментов.

Так,для вибрирующей полусферы загрузочной колонны 1 наилучшей форой щелей являются щели прямоуголь ные, а не овальные. Прямоугольные щели обеспечивают наибольшее количество проходимого через него экстра-. гируемого материала (т.е. повышают производительность загрузочной колонны) и необходимое для расчета пружины на наибольшее смещение вибрирующего элемента относительно оси вала загрузочйой колонны 1 (амплитуда 8-10мм) для вибрирующего элемента (конуса) экстракционной колонны 2 наилучшей формой отверстий является окру> ность.

При этом уменьшение количества отверстйй от основания конуса 14 к его вершине с одновременным изменением их диаметра способствует прохождению через него наибольшего количестВа

1 рОэкстрагйрованного материала с миЗЪ" у нимальным содержанием в «ем экстрагента и необходимое для расчета пружины наибольшее смещение конуса 14 относительно оси вала экстракционной колонны 2 (7-10 мм) . 5

Выбранная форма вибрирующего элемента для загрузочной колонны обеспеп вает наименьшее сопротивление движению экстрагируемого материала (не требуется повышение мощности привода вала), предотвращает слежи ванне материала (отсутствие з апрессовки и закручивания экстрагируемого материала вместе со шнеками), ликвидирует

1 с .застойные зоны растворителя б в лизи

5 соприкосновения его с экстрагируемым материалом и снимает толщину пленки (циффузионного слоя и подслоя) у поверхности раздела фаз, Конус, установленный с расположени2О ем основания по направлению движения проэкстрагированного материала (шрота). оказывает оптимальное сопротивление движущемуся шроту (без увеличения мощности привода вала) и соответству,ющий отжим из него растворителя до минимального содержания (20%).

Благодаря такой формб вибриРУющиХ элементов и отверстий в них в экстракторе обеспечивается снижение содержания растворителя в шроте,направляемого на испаритель до 20%| повышает концентрацию мисцеллы до 16-183 при уменьшении прокачиваемого растворителя до количества, составляюще35 го 0,6. 1 по отношению к экстрагируюД. щему материалу. Производительность э кстр ак тор а повышает ся н а 2 5% .

Экстрактор работает следующим образом.

4О Экстрагируемый материал подается через патрубок 4 в загрузочную колонну 1, где смешивается с навстречу движущимся растворителем, при этом происходит насыщение мисцеллы и последующий ее вывод через патрубок 7.

А частично обезжиренный материал витками шнекового вала .9 продвигается вниз, где попадает на вибрацион ный элемент, в виде выпуклой навстречу движения материала полусферы 11 со щелями 12, вращающегося вокруг вала и переж.щающегося вверх и вниз

I при этом происходит колебание экстрагируемого м териала и растворите55 ля, что вызывае интенсивное их смешение и обезжиривание движущимся вверх экстрагентом, Затем частично обезжиренный материал горизонтальным звеном шнека 3 подается в экстракционную колонну 2, где подхватывается щ витками шнека вала 13 и при продви- . жении вверх смачивается свежим растворителем, поступающим через патрубок

5, и попадает на вибрационный элемент в виде полого конуса 14 Со сквозными отверстиями 15 и пружиной 16, где

737434 при вращении и осевом перемещении проходящего шрота через отверстйя конуса 14 интенсивно отделяется растворитель и шрот с малым содержанием последнего через патрубок 8 направляется на дальнейшую обработку. 5

Такая конструкция экстрактора обеспечивает интенсификацию процесса экстракции, пбзволяет снизить садержание растворителя в шроте направ- ляемого на испаритель до 20-22% g

I повысить концентрацию мисцеллы до

16-18% .

Формула изобретения

1, Вертикальный шнековый протнвоточный экстрактор, состоящий из двух колонн — загрузочной и экстракционной, соединенных в нижней части го-. ризонтальным шнековым звеном,.о тличающийс я тем, что, с целью увеличения производительности,t; а также повышения концентрации мис- целлы и снижения содержания растворителя в шроте, в нижней части э агру- >> зочной и в верхней части экстракци- онной колонн на валах шнеков установлены вибрационные подпружиненные перфорированные элементы, выполненные соответственно в виде полой полусфе ЗО ры, обращенной выпуклостью навстречу движению материала, и полого конуса, размещенного основанием навстречу движению материала, причем перфбрация полусферы представляет собой радиальные прямоугольные щели, а перфорация конуСа — круглйе отверстия, расположенные по окружности в несколько рядов.

2 ° Экстрактор по п, 1, о т л и ч а ю шийся тем, что ширина каждой щели составляет 1/20-1/15 высоты полусферы.

3. Экстрактор по п,1, о т л и ч а ю шийся тем, что высота конуса составляет 1/5-1/4 диаметра шнека.

4. Экстрактор по п,1, о т л и ч а ю шийся тем, что в направлении к основайию-конуса количество " отверстий уменьшается, а диаметр их увеличивается.

5. Экстрактор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что суммарная площадь отверстий конуса составляет 3/4-1 площади поперечного сечения колонны.

Источники информации, принятые во внимание прй экспертизе

1. Гавриленко И.В. Маслоэкстракционное пройзводство. M., пищепромиздат, 1960, с.124-128, рис.29, 737434

Фиг.2

Составитель Н.Коровяковская

Федактор A.Долинин Техред А. Щепанская Корректор T Ñêâîðöîâà

Заказ 2546/4 — Тирам 470 . Подписное цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Уигород, ул. Проектная, 4