Устройство для выделения жировых веществ из материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Севетския

Социалистических

Республик

4, А <. I L г" /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03. 11. 80 (21) 3002369/23-26

Р М К з с присоединением заявки №

В 01 D 11/02

В 01 Ь 11/02

G 01. N 25/14

Государствеииый комитет

СССР

Ао делам. изойретеиий и открытий (23) Приоритет(53) УДК 542.61 (088. 8) Опубликовано 23.09. 82,Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 23.09.82 (72) Авторы изобретения

3.M.Èàðäåð, В.В.Стронов и В.Н.Деев

) :. .Центральное конструкторско-технологическое q . - ..Центросоюза (7! ) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЖИРОВЫХ ВЕЩЕСТВ

ИЗ ЯАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к лабораторному оборудованию, в частности к устройствам для экстрагирования жировых веществ из проб различных материалов, и может быть использовано в легкой и текстильной промыш.ленности, в сельском хозяйстве при определении выхода чистого волокнаиз немытой шерсти, для контроля промыаленной мойки шерсти в процессе ее первичной обработки, а также в химической промиаленности для определения массовой доли экстрагируемых веществ из полиэтилена и других полимерных материалов.

Известно устройство для выделения жировых веществ из материаловаппарат Сокслета, широко применяемый в настоящее время при определении выхода чистого волокна.

Аппарат Сокслета содержит. экстрактор, соединенный с ним посредством сифонной .трубки и паропровода испаритель, конденсатор и нагреватель, Испытуемую пробу. материала помещают в гильзу из фильтровальной бумаги, укладывают в экстрактор, наливают в испаритель растворитель и нагревают его. Пары растворителя, поднимаясь по паропроводу, конденсируются в конденсаторе (холодильнике) и капли стекают в экстрактор, посте-. пенно заполняя его снизу вверх. При этом время заполнения экстрактора до уровня верхней части пробы составляет 10-15 мин, что при 15-ти крат ном сливании,.которое согласно ГОСТ

21008-75 необходимо для определения

1п содержания жира в шерсти, и составляет от 2 ч 30 мин до 3 ч 45 мин.

По мере заполнения экстрактора растворителем происходит постепенное растворение уира, начиная с нижних слоев пробы, что вызывает неравномерное удаление жира из нее, так как верхняя часть пробы будет находиться в растворителе значительно меньше времени, чем нижняя, вследствие чего для удаления жира из верхней части потребуется больше времени, чем иэ нижнЕй.

При заполнении сливного колена сифонной трубкй растворитель с жиром переливается в испаритель и цикл повторяется. При определении содержания жира в шерсти длительность процесса экстрагирования составляет 5-6 ч, а при определении массовой доли экстрагируемых веществ ка полиэтилена — 8ч (1 ).

Недостатком аппарата Сокслета является длительность процесса экстрагк959800 рования. Обусловлено это тем, что анализируема, проба подвергается воздей-, ствию растворителя неравномерно вследствие разного времени нахождения верхней и нижней частей ее в растворителе. 5

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для экстрагирования, включающее вертикальный экстрактор с днищем и 10 рубашкой, размещенный в зоне экстрагирования, испаритель, подсоединенный к экстрактору посредством сифонной трубки и паропровода, конденсатор и нагреватель 2 .

Недостатками известного устройства являются невысокая скорость экстрагирования и сложность конструкции.

Это вызвано тем, что входное отвер @ стие сифонной трубки расположено в дпе экстрактора. В этом случае B процессе экстрактирования пробы происходит периодический полный слив растворителя (для пробы шерсти соГласно

ГОСТ 21008-75 должно быть не менее

15-ти сливаний), причем до наполнения растворителем экстрактора на уровень, соответствующий высоте экстра гируемой пробы, последняя находится вне растворителя, и, следовательно, не экстрагируется. При этом время заполнения экстрактора до уровня верхней части пробы составляет 1015 мин, а суммарное время которое выпадает при этом из процесса экстра- З5 гирования за 15-ть сливаний, составляет QT 2 ч. 30 мин до 3 ч 45 мин.

Одновременно, выделенный из пробы жир, который находится на поверхности растворителя, при его полном сли- 4Q ванин вновь опускается на пробу, контактируют с ней, частично остается на пробе, и, .следовательно, требуется дополнительное экстрагирование для его удаления. Кроме того, нали- 45 чие входного отверстия в дне экстрактора приводит к периодическому засорению этого отверстия и препятствует сливу растворителя. Для этого случая в известном устройстве предусмотрена переливная сигнальная трубка с жидкостным затвором, которая усложняет конструкцию.

Цель изобретения - ускорение процесса экстрагирования путем обеспечения заданного уровня растворителя s

55 зоне экстрагирования.

Поставленная цель достигается тем, I что в известном устройстве, включающем вертикальный экстрактор с днищем и рубашкой, размещенной.в зоне экст- 69 рагирования, испаритель, подсоединенный к экстрактору посредством сифонной .трубки и паропровода, конденсатор и нагреватель, сифонная трубка подсоединена к экстрактору на расстоя- 65 нии от днища, равном 0,2-0,8 высоты верхнего уровня сифонной трубки.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство. содержит изготовленные из стекла экстрактор 1, соединенный с ним посредством сифонной трубки 2 и паропровода 3 испаритель 4, конденсатор 5 и нагреватель (водяную баню) б.

Конец 7 сифонной трубки 2 подключен к экстрактору 1 на расстоянии от дни-, ща h = 0,2-0,8 высоты верхнего уровня сифонной трубки 2(Ц), это соответствует высоте экстрагируемой пробы 8.

Экстрактор 1 снабжен тепловой рубашкой 9, размещенной в зоне экстрагирования. Паровая рубашка 9 имеет .входной 10 и выходной 11 патрубки для подвода горячей воды. В нижней части экстрактора 1 имеется сливной патрубок 12 с вентилем 13, соединенный с испарителем 4. Конденсатор 5 состоит из шароковой трубки 14 и холодильника 15, в нижней части которого имеется патрубок 1б для подвода охлаждающей воды, а в верхней части — патрубок 17 для отвода воды.

Работает устройство следующим образом.

Для извлечения жировых веществ, например из шерсти, в испаритель 4 наливают растворитель, в экстрактор 1 помещают уложенную в фильтровальную бумагу пробу шерсти 8, заливают растворитель до уровня, соответствующего расстоянию, на котором подключен конец 7 сифонной трубки 2.. При закрытом вентиле 13 включают нагреватель б и подают горячую воду в .тепловую рубашку 9. Температура воды в нагревателе б обеспечивает кипение растворителя в испарителе 4, а температура воды в тепловой рубашке 9 обеспечивает нагрев растворителя в нижней части экстрактора 1 до температуры, превышающей температуру плавления наиболее тугоплавкой фракции жира (до 50 C). В результате нагревания растворитель в испарителе 4 закипает, пары его на паровой трубке 3 поднимаются в шариковую трубку 14 конденсатора 5.и конденсируются, капли растворителя стекают в экстрактор 1, пос- тепенно заполняя его до верхнего уровня сифонной трубки 2(Н), при заполнении сливного колена сифонной трубки 2 растворитель вместе с растворенным в нем жиром из верхней части экстрактора 1 через конец сифонной трубки сливается в испаритель 4. Растворитель в нижней части экстрактора 1, благодаря размещению конца 7 сифонной трубки 2 на уровне экстрагируемой пробы 8, остается в экстракторе, обеспечивая постоянный контакт всей пробы 8 с растворителем, что ускоряет процесс .экстрагирования. В процессе экстрагирования растворитель,. нахо959800

Формула изобретения дящийся в нижней части экстрактора .1, за счет горячей воды, подаваемой в тепловую. рубашку 9, нагревается до температуры плавления наиболее тугоплавкой фракции жира, что ускоряет растворение жира и обеспечивает пере- мешивание экстракта внутри экстрактора 1, также ускоряя процесс экстрагирования. Из слившегося в испаритель

4 экстракта испаряется растворитель, его пары по паровой трубке 3 поднимаются в конденсатор 5, конденсиру ются, капли растворителя стекают в экстрактор 1 и цикл повторяется (аналогично описанному) до полного удаления жира.из пробы 8. По окончании 15 технологического цикла экстрагирования, который составляет 3-4 ч, открывают вентиль 13 и сливают остаток растворителя в испаритель 4. Затем отсоединяют испаритель 4 от экстрак- gp тора 1 и из экстракта в испарителе удаляют растворитель, после чего испаритель с жиром взвешивают и по разности масс испарителя до и после экстрагирования определяют количество жировых веществ.

Таким образом, благодаря предложенному техйическому решению обеспечено размещение исследуемой пробы материала в течение всего технологического цикла в растворителе, нагретом до температуры, превышающей темВНИИПИ Заказ 7086/8

Тираж 734 Подписное

Филиал ППН "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4 пературу плавления наиболее тугоплав- . ких фракций жира, и перемешивания экстракта в экстракторе в процессе экстрагирования, что позволило ускорить по сравнению с известным устройством процесс экстрагирования в 1,51,7 раза.

Устройство для выделения жировых веществ из материалов, например шерсти, включающее вертикальный экстрактор с днищем и рубашкой, размещенной в зоне экстрагирования, испаритель, подсоединенный к экстрактору посредством сифонной трубки и паропровода, конденсатор и нагреватель, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения процесса экстрагирования путем обеспечивания заданного уровня растворителя в зоне экстрагирова- . ния, сифонная труба подсоединена к экстрактору на расстоянии от днища, равном.0,2-0,8 высоты верхнего уровня сифонной трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сидорцов В.И. Контроль качества шерсти. М., "Колос", 1974, с.80.

2. Патент Франции М 2274330, кл. В 01 D 11/02, 1976.