экстрактор для системы твердое тело-жидкость

Формула изобретения

ЭКСТРАКТОР ДЛЯ СИСТЕМЫ ТВЕРДОЕ ТЕЛО-ЖИДКОСТЬ, преимущественно для экстрагирования продуктов животного и растительного происхождения, включающий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой, нагреватель, патрубки для подвода и отвода хладагента, сборник конденсата, отличающийся тем, что он снабжен дезинтегратором, коническим спиральным и винтовым охладителями и тепловыми трубами, тремя емкостями, отстойниками, мешалкой, связанной с приводом, трубопроводами, при этом дезинтегратор установлен на верхней крышке корпуса и соединен с ним трубопроводом , корпус первой емкости выполнен из теплоизоляционного материала и в нижней ее части расположен отстойник, конический спиральный охладитель расположен в первой емкости и соединен с патрубком для подвода и отвода хладагента, нагреватель расположен снаружи вертикального цилиндрического корпуса, тепловая труба установлена между нагревателем и вертикальным цилиндрическим корпусом, мешалка расположена в цилиндрическом вертикальном корпусе, дно которого выполнено пористым и соединено с помощью трубопровода с верхней частью первой емкости, вторая емкость соединена трубопроводами с первой и третьей емкостями, снабжена дополнительным нагревателем, расположенным снаружи емкости, тепловая труба установлена между дополнительным нагревателем и корпусом второй емкости, в нижней части которой расположен отстойник, винтовой охладитель расположен снаружи третьей емкости, нижняя часть третьей емкости соединена с верхней частью вертикального цилиндрического корпуса через регулируемый затвор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области оборудования и технологии извлечения экстрактов из продуктов животного и растительного происхождения, а более конкретно к экстракторам для системы твердое тело - жидкость.

Известен экстрактор [1] для системы твердое тело - жидкость, преимущественно для экстрагирования маслосодержащего материала, включающий вертикальный цилиндрический корпус с нагревателем в нижней части и крышкой со встроенным в ней конденсатором с конической теплообменной поверхностью и патрубками подвода и отвода хладагента, установленные посредством опор в корпусе одна в другом емкость для размещения экстрагируемого материала с перфорированным дном и сборник конденсата.

Недостатком аналога является невозможность достижения непрерывности и замкнутости процесса при получении экологически чистой продукции - экстрактов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является экстрактор [2] для системы твердое тело - жидкость, преимущественно для экстрагирования маслосодержащего материала, включающий вертикальный цилиндрический корпус с нагревателем в нижней части и крышкой со встроенным в ней конденсатором с конической теплообменной поверхностью и патрубками подвода и отвода хладагента, установленные посредством опор в корпусе одна в другом емкость для размещения экстрагируемого материала с перфорированным дном и сборник конденсата. Экстрактор снабжен вертикальной перепускной трубой для паров растворителя и воронкой для стекания конденсата, перепускная труба установлена нижним концевым участком в центре сборника конденсата, а емкость для размещения экстрагируемого материала выполнена кольцевой и установлена коаксиально с зазором относительно перепускной трубы, причем воронка укреплена под конденсатором коаксиально на перепускной трубе, а диаметр ее выпускного отверстия не превышает внутреннего диаметра емкости для размещения экстрагируемого материала, при этом коническая теплообменная поверхность конденсатора выполнена гофрированной и обращена вершиной вверх.

Недостатком прототипа также является невозможность достижения непрерывности и замкнутости процесса при получении экологически чистой продукции - экстрактов.

В основу изобретения положена задача создания экстрактора, в котором обеспечивается достижение непрерывности и замкнутости процесса при получении экологически чистой продукции - экстрактов продуктов животного и растительного происхождения.

Эта задача решается тем, что между нагревателем и цилиндрическим корпусом установлена тепловая труба, перфорированное дно выполнено пористым с возможностью фильтрации и разделения жидкой фазы и твердой фазы, предварительно дезинтегрированной дезинтегратором, а экстрактор снабжен тремя дополнительными емкостями, связанными с корпусом посредством трубопроводов, к первой емкости подведены патрубки для подвода и отвода хладагента в конический спиралевидный охладитель, корпус первой емкости выполнен из теплоизоляционного материала, на корпусе второй емкости закреплены тепловая труба и дополнительный нагреватель, вертикальный цилиндрический корпус выполнен герметичным с возможностью подачи жидкого растворителя через регулируемый затвор из третьей емкости, внутри корпуса установлена мешалка, связанная с приводом, причем в нижних частях первой и второй емкостей выполнены отстойники, а дезинтегратор установлен на верхней крышке корпуса и связан с ним трубопроводом.

Введение в экстрактор для системы твердое тело - жидкость тепловых труб, пористого дна, трех дополнительных емкостей, связанных с корпусом посредством трубопроводов, мешалки внутри герметизированного корпуса обеспечивает достижение непрерывности и замкнутости процесса при получении экологически чистой продукции - экстрактов продуктов животного и растительного происхождения.

На чертеже показан экстрактор для системы твердое тело - жидкость.

Экстрактор для системы твердое тело - жидкость, преимущественно для экстрагирования продуктов животного и растительного происхождения, содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с нагревателем 2. Между нагревателем 2 и корпусом 1 установлена тепловая труба 3. Перфорированное дно 4 выполнено пористым с возможностью фильтрации и разделения жидкой фазы и твердой фазы, предварительно дезинтегрированной дезинтегратором 5, установленным на верхней крышке 6 корпуса 1 и связанным с ним трубопроводом 7. Размер дезинтегрированных частиц не более 0,1 мм.

Экстрактор снабжен тремя дополнительными емкостями 8, 9, 10, связанными с корпусом 1 и друг с другом посредством трубопроводов.

Емкость 8 связана с корпусом 1 трубопроводом 11, а с емкостью 9 посредством трубопровода 12. Емкость 9 связана с емкостью 10 посредством трубопровода 13. Емкость 10 связана с корпусом 1 посредством трубопровода 14 с регулируемым затвором 15.

К емкости 8 подведены патрубки 16, 17 для подвода и отвода хладагента 18 в конический спиралевидный охладитель 19 из холодильника 20. Корпус 21 первой емкости 8 выполнен из теплоизоляционного материала, на корпусе 22 второй емкости 9 закреплены тепловая труба 23 и дополнительный нагреватель 24. Вертикальный цилиндрический корпус 1 выполнен герметичным с возможностью подачи жидкого растворителя 25 через регулируемый затвор 15 из третьей емкости 10. Внутри корпуса 1 установлена мешалка 26, связанная с приводом 27. В нижних частях 29, 30 первой 8 и второй 9 емкостей выполнены отстойники 31, 32 с клапанами 33, 34. Корпус 1 снабжен трубопроводом 35 в нижней части 36 и клапаном 37.

На цилиндрической поверхности емкости 10 закреплена тепловая труба 38, на которой установлен винтовой охладитель 39.

Экстрактор для системы твердое тело - жидкость работает следующим образом.

Из дезинтегратора 5 в корпус 1 через трубопровод 7 поступает твердая предварительно дезинтегрированная фаза, а из емкости 10 через трубопровод 14 и затвор 15 - растворитель 25, предварительно подогретый (любой органический или неорганический). В корпусе 1 происходит перемешивание растворителя 25 и твердой фазы с образованием суспензии, которая фильтруется через перфорированное пористое дно 4. Образованная мисцелла через трубопровод 11 поступает в емкость 8, где происходит ее охлаждение посредством конического спиралевидного охладителя 19 с выделением твердого экстракта, который собирается в отстойнике 31. Температура охлаждения зависит от типа растворителя 25. Затем из емкости 8 через трубопровод 12 охлажденный растворитель 25, отделенный от экстракта, поступает в емкость 9, где происходит его нагрев посредством нагревателя 24 через тепловую трубу 23 до образования парообразной фазы, которая через трубопровод 13 поступает в емкость 10, где охлаждается винтовым охладителем 39 через тепловую трубу 38 до образования исходного растворителя 25.

Затем цикл повторяется.

В процессе работы экстракты из отстойников 31 и 32 удаляются через клапаны 33, 34.

Тепловые трубы 3, 23 и 38 во всех случаях обеспечивают равномерный и быстрый прогрев или охлаждение смеси твердой фазы с растворителем 25, испарение растворителя и его охлаждение.

Применение предложенного технического решения обеспечивает непрерывность и замкнутость процесса экстракции, а благодаря герметичности всех емкостей и корпусов обеспечивается получение экологически чистого продукта - экстракта из продуктов животного или растительного происхождения.