Способ предварительной дистилляции эфиромасличной мисцеллы и аппарат для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (}}) 960239 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 041280 (2}) 3213469/28-13 (51) М.Кл з

С 11 В 9/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Г (53) УДК 668. 5. .035.9 (088.8) Опубликовано 23.09.82, Бюллетень ¹35

Дата опубликования описания 230982

Л. П.Эйдельман и В.А.Шляпников (72) Авторы изобретения

/, 1 ! } г

Научно-производственное объединение по эфиромаслич}}ым культурам и маслам (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ ЭФИРОМАСЛИЧНОИ

МИСЦЕЛЛЫ И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к эфиромас1личному производству, в частности к технологии и оборудованию для дистилляции эфиромасличных мисцелл.

Предварительную дистилляцию мисцелл низкой концентрации в промышленности ведут в толстом слое в выпарных аппаратах периодического де}}ствия(1).

Однако такой способ непроизводителен, а оборудование громоздко и металлоемко.

Более эффективным является способ . дистилляции таких мисцелл в тонкой .нисходящей пленке в аппаратах различных конструкций, где пленка проходит по обогреваемой поверхности, например в трубчатом пленочном аппарате, где пленку образуют в верхней части поверхности(2 j.

Наиболее близким к изобретению является способ предварительной дистилляции эфиромасличной мисцеллы в тонкой пленке, стекающей по обогреваемой рабочей} поверхности (3).

Недостатком известного способа является высокое содержание эфирных масел в парах отгоняемого растворителя, а следовательно, большие потери л}асел. Э гот недостаток следствие того, что т}ри высоких степенях упаривания в нижней части рабочей поверхности толщина пленки во много раз меньше, чем в верхней, при этом теряется устойчивость пленки, происходит ее разрыв, переход на струйное течение и оголение части рабочей поверхности.

Кроме того, различная толщина пленки по высоте рабочей поверхности не позволяет обеспечить высокую интенсивность процесса по всей поверхности (высоте аппарата), так как оптимальные параметры ведения процесса зависят от толщины пленки.

Целью изобретения является интенсификация процесса и сокращение потерь масла путем обеспечения равномерной толщины пленки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предварительной дистилляции эфиромасличной мисцеллы в тонкой пленке, стекающей по обогреваемой рабочей поверхности, часть исходной мисцеллы равномерно распыля-. ют на пленку па всей ее поверхности, при этом подачу теплоносителя на обогрев рабочей поверхности регулируют так, чтобы количество концентрированной мисцеллы, полученной в единицу времени, равнялось количеству мисцеллы, подаваемой на образование

960239 пленки, а количество распыляемой мисцеллы определяют по формуле где G u G — соответственно количест5 о во распыляемой мисцеллы и общее ее количество, подаваемое на дистилляцию, кг/ч, Со и Ск- начальная и конечная концентрации мисцеллы,%.

Наиболее близким к изобретению является аппарат для осуществления известного способа, содержащий вертикальный корпус с греющей рубашкой 15 и пленкообраэующим .устройством в.верхней части, ротор с полым валом и патрубком для .подвода и отвода мисцеллы E 3-3.

Работу аппарата характеризуют те же недостатки, которые указаны выше.

Целью изобретения является обеспечение равномерной толщины пленки путем подачи дополнительного количества мисцеллы на ее поверхность и интенсификация массообмена.

С этой целью в аппарате, содержащем вертикальный корпус с греющей рубашкой и пленкообразующим устройся вом в верхней. части, ротор с валом и патрубки для подвода и отвода мис-. целлы, вал ротора выполнен полым и оснащен равномерно расположенными центробежными форсунками, при этом полость вала сообщена с дополнительным патрубком для подачи мисцелЛы.

Способ осуществляют следующим образом.

Часть исходной мисцеллы в виде пленки поступает на обогреваемую рабочую поверхность и стекает по ней, 40

,под,действием тепла растворитель испаряется. На всю поверхность по высоте аппарата равномерно под давлением 2-3 ать распыляют дополнительное количество мисцеллы, определяемое по 45 приведенной формуле. учитывая, что при осуществлении способа растворитель отгоняется из пленки также равномерно по высоте (благодаря практически постоянным физико-химическим свойствам мисцелл в диапазоне концентраций предварительной дистилляции), подаваемая в виде распыла мисцелла как бы компенсирует испаряющийся иэ пленки растворитель.

Таким образом, на каждом участке греющей поверхности в пленку впрыскивается столько же мисцеллы, сколько из нее отгоняется растворителя на этом участке. Общее количество. веще- 0 ства в стекающей пленке остается неизменным. В результате толщина пленки по всей высоте греющей поверхности поддерживается равномерной, такой же, как в начале поверхности. $5

Пример. Пусть на данном аппарате нужно упарить 900 л/ч мисцеллы с концентрацией 0,1% до концентрации О,ЗВ. По формуле получаем, что на распыл нужно подать 900(1- - -)= .. О 1

0i3

600 л/ч, а в начале греющей. поверхности 900 — 6.00 = 300 л/ч.

В то же Время подача теплоносителя в рубашку аппарата должна регули.— роваться таким образом, чтобы количество концентрированной мисцеллы, выходящей иэ аппарата, равнялось количеству мисцеллы, подаваемой в начале греющей поверхности, т.е. 300 л/ч.

Следовательно, в. аппарате должно быть отогнано 900 — 300 = 600 л/ч растворителя.

При этом растворитель отгоняется из стекающей пленки равномерно по высоте.

Иысленно разобьем греющую поверх ность по высоте на три равных участка, Тогда в виде распыла на каждый участок должно подаваться 600:3 — 200 л/ч мисцеллы.

С каждого участка должно отгоняться 600 : 3 = 200 л/ч растворителя.

На первый участок поступает 300 л/ч исходной мисцеллы, подаваемой в начале греющей поверхности, и 200 л/ч исходной мисцеллы в виде наносимого на стекающую пленку распыла. Т.е. всего 500 л/ч. При этом на первом участке отгоняется 200 л/ч растворителя. В конце первого участка получаем 500 — 200 = 300 л/ч мисцеллы.

Ее концентрация равна

500х01

О 167%

В

На второй участок поступает

300 л/ч мисцеллы концетрацией

0,167% в виде пленки и 200"л/ч исходной мисцеллы в виде распыла — все

ro 500 л/ч. Отгоняется на этом участке 200 л/ч растворителя и в конце участка в пленке остается 500 — 200=

300 л/ч мисцеллы. Ее концентрация равна

300 х .0167 + 200 х 0 1

0,233% .

Аналогично после третьего участка имеем также 300 л/ч мисцеллы с конце нт рацией О, ЗЪ .

Таким образом, количество мисцеллы в пленке, все время одно и то же (300 л/ч), а следовательно, и толщина у нее одинаковая, но при этом концентрация ее непрерывно растет.

На чертеже изображен аппарат для предварительной дистилляции эфиромасличной мисцеллы.

Аппарат состоит из корпуса 1 с греющей рубашкой 2, патрубков 3-5 для подачи исходной мисцеллы и отвода концентрированной мисцеллы.

960239.

Концентрация мис-, цеЛлы, Ъ

Удельная проиэводительност

Способ дистилляции мисцеллы единицы греющей поверхност кг ° м ч сходная конечная

7,5

0,22

5,3

0,22

100

6,7

0,22

1000

Продолжение таблиц

Способ дистилляции мисцеллы

Содержание эфирного масла в отогнанном растворителе, Ъ

Выход абсолютного масла к исходному содержанию в мисцелле, %

0,012

О, 018

В тонкой стекающей пленке с распылом части мисцеллы в пленочном аппарате н/д (предлагаемый) 0,0025

Соосно корпусу установлен ротор с полым валом 6, а в верхней части— пленкообразующее устройство 7; полый вал оснащен равномерно по высоте расположенными центробежными форсунками 8 и полость его сообщена с патрубком 4.

Центробежные форсунки обеспечивают подачу дополнительного количества мисцеллы,для создания равномерной пленки по высоте корпуса, причем эта мисцелла подается в виде мелкодисперсного распыла при относительно невысоком давлении исходной мисцеллы в роторе. В результате этого обеспеВ толстом слое в.выпарнам аппарате периодического действия (известный) В тонко стекающей пленке в пленочном аппарате трубчатого типа н/д (известный) В тонкой стекающей.пленке с распылом части мисцеллы в пленочном аппарате н/д .(предлагаемый) В толстом слое в выпарном.аппарате периодического действия (известный .

В тонко стекающей пленке в пленочном аппарате трубчатого типа н/д (известный) чивается интенсивный массообмен между паровой фазой (парами отогнанного растворителя) и исходной мисцеллы.

Часть эфирного масла из паровой фазы абсорбируется исходной мисцеллой.

Результаты испытания предлагаемых способа и аппарата (на примере мисцел ля розы) приведены в таблице.Результаты свидетельствуют об увеличении выхода масла и увеличении удельной

30 производительности аппарата в сравнении с известными.

Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения ориентировочно,составляет 400 тыс. руб. в год.

9602 39

Формула изобретения

Способ предварительной дистилляции эфиромасличной мисцеллы в тон кой пленке, стекающей по обогреваемой рабочей поверхности, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и сокращения потерь масла. путем обеспечения равномерной толщины пленки, часть исходной мисцеллы равномерно распыляют на пленку по всей ее поверхности, при этом подачу теплоносителя на обогрев рабо.чей поверхности регулируют, чтобы количество концентрированной мисцеллы, полученной в единицу времени, равнялось количеству мисцеллы, пода-. ваемой на образование пленки, а коли чество распыляемой мисцеллы определяют по формуле

G = G (1 - --- -), С а Ск где G и С вЂ” соответственно колио чество распыляемой мисцеллы и общее ее количество, подаваемое на дистилляцию, кг/ч;

С и C †начальная и конечная концентрации мисцеллы, 4.

2. Аппарат для предварительной дистилляции эфиромасличной мисцеллы, со- держащий вертикальный корпус с греющей рубащкой и пленкообразующим устройством в верхней части, ротор с валом и патрубком для подвода и отвода мисцеллы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерной толщины пленки путем подачи дополнительного количества мисцеллы на ее поверхность и интенсификации массообмена, вал ротора выполнен полым и оснащен равномерно расположенными центробежными форсунками, при этом полость вала сообщена с до35 полнительным патрубком для подачи мисцеллы.

Источники инфорггации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сокольников Н .П., Кондрацкий A.Ï. Технология эфиромасличного пРоизводства. М., Пищепромиздат, <95S, с. 104 -105.

2. Чипига А.П. и др. Интенсификация технологических процессов производства эфирных масел. Обзор

ЦНИИТЭИпищепром. М., 1972, с.11-15.

3. Авторское свидетельство СССР

9 41 3700, кл. В 01 О 3/30, 1971 (прототип).

9б02 39

Составитель Н.Коровяковская

Техред А.Ач Корректор О.Билак

Редактор Л.Лукач

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Заказ 7147/30 Тираж 424 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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