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 нагревателем, патрубки для подвода и отвода хладагента и сборник конденсата, отличающийся тем, что экстрактор снабжен вакуумным насосом, двумя дополнительными сборниками конденсата и системой вакуумпроводов, герметично подсоединенных к корпусу, система вакуумпроводов снабжена пятью вакуумными затворами, каждый из которых установлен в верхней части корпуса и в верхних частях трех сборников конденсата и вакуумного насоса, над вакуумными затворами, установленными в верхних частях трех отстойников-сборников конденсата, расположены системы охлаждения, выполненные в виде цилиндров с продольными отверстиями из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности, причем цилиндры жестко закреплены внутри вакуумпроводов, а с наружной стороны последних установлены патрубки для подвода и отвода хладагента, отстойники-сборники конденсата и дно корпуса выполнены с возможностью отделения от вакуумпровода без нарушения герметизации.

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, установленным 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, без применения значительного нагрева экстрагента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является конструкция экстрактора [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 сборник конденсата.

Экстрактор снабжен вертикальной перепускной трубой для паров растворителя и воронкой для стекания конденсата, перепускная труба установлена своим 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, без применения значительного нагрева экстрагента.

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, без применения значительного нагрева экстрагента.

Эта задача решается тем, что экстрактор снабжен вакуумным насосом, двумя дополнительными сборниками конденсата и системой вакуумпроводов, герметично связываемых все это с корпусом, система вакуумпроводов снабжена пятью вакуумными затворами, каждый из которых установлен в верхней части корпуса и в верхних частях трех сборников конденсата и вакуумного насоса, над вакуумными затворами, установленными в верхних частях трех отстойников сборников конденсата, расположены системы охлаждения, выполненные в виде цилиндров с продольными отверстиями из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности, причем цилиндры жестко закреплены внутри вакуумпроводов, а с наружной стороны вакуумпроводов установлены патрубки для подвода и отвода хладагента, все отстойники-сборники конденсата и дно корпуса выполнены с возможностью от вакуумпроводов без нарушения герметизации.

Введение в экстрактор для системы твердое тело-жидкость вакуумного насоса, двух дополнительных сборников конденсата, систему вакуумпроводов и затворов, обеспечивающих демонтаж корпуса и отстойников от вакуумной системы без ее разгерметизации обеспечивает достижение непрерывности и замкнутости процесса, при получении экологически чистой продукции экстрактов продуктов животного и растительного происхождения без применения значительного нагрева экстрагента.

Сущность изобретения поясняется на черт.1, где 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, патрубки 3, 4, 5 для подвода и отвода хладагента и сборники конденсата 6, 7, 8. Экстрактор снабжен вакуумным насосом 9 и системой вакуумпроводов 10, герметично связывающих все это с корпусом 1. Система вакуумпроводов 10 снабжена пятью вакуумными затворами 11 15, каждый из которых установлен в верхней части 16 корпуса 1, и в верхних частях 17, 18, 19, 20 трех сборников конденсата 6, 7, 8 и вакуумного насоса 9. Над вакуумными затворами 12, 13, 14, установленными в верхних частях 17, 18, 19 трех отстойников сборников конденсата 6, 7, 8 расположены системы охлаждения 21, 22, 23, выполненные в виде цилиндров 24, 25, 26 с продольными отверстиями 27, 28, 29 из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности. Причем цилиндры 24, 25, 26 жестко закреплены внутри вакуумпроводов 10, а с наружной стороны 30 вакуумпроводов 10 установлены патрубки 3, 4, 5 для подвода и отвода хладагента. Все отстойники-сборники конденсата 6, 7, 8 и дно 31 корпуса 1 выполнены с возможностью отделения от вакуумпроводов 10 без нарушения герметизации посредством фланцевых уплотнительных соединений 32, 33, 34.

Экстрактор для системы твердое тело-жидкость работает следующим образом.

В корпус 1 через дно 31 подается экстрагент. Дно герметично закрывается. Вакуумные затворы 11 14 открыты, затвор 15 закрыт. Включает вакуумный насос 9. Затвор 15 открывается системе вакуумпроводов создается вакуум не хуже 10 Па. Включается нагреватель 2. Подогрев камеры 1 требуется незначительный, (не более 150^oС), т. к. все жидкости в вакууме закипают при значительно низких температурах нежели в атмосфере. Происходит образование парообразной фракции, куда входит наряду с экстрактами и вода, которая обязательно присутствует во всех продуктах животного или растительного происхождения. В системах охлаждения 21, 22, 23 выполненных в виде цилиндров 24, 5, 26 с продольными отверстиями 27, 28, 29, для повышения интенсивности охлаждения парообразной фракции. Причем температуры, создаваемые в системах охлаждения 21, 22, 23 распределены так t₂₁> t₂₂>t₂₃, где t₂₁, t₂₂, t₂₃ температуры в системах охлаждения 21, 22, 23. Поэтому в отстойниках-сборниках конденсата 6, 7, 8 оседают, превращаясь в жидкость, последовательно тяжелая, средняя и легкая составляющие парообразной фракции соответственно.

Как правило, в первых двух отстойниках-сборниках конденсата 6, 7 оседает экстракт, в последнем 8 вода. По мере необходимости, закрыв вакуумные затворы 12, 13, 14 производят разгерметизацию фланцевых уплотнительных соединений 33, 34, 35, снимают сборники конденсатов 6, 7, 8, удаляют из них содержимое и устанавливают их обратно. Отработанный экстрагент также удаляют из камеры 1 через дно 31, предварительно закрыв вакуумный затвор 11 и разгерметизировав камеры посредством фланцевого соединения 32. Затем все повторяется сначала.

Применение предложенного технического решения экстрактора для системы твердое тело-жидкость обеспечивает непрерывности и замкнутость процесса экстракции, без применения значительного нагрева экстрагента. А в виду полной герметичности процесса, при использовании безмасляных средств откачки, например, цеолитовых насосов обеспечивается получение экологически чистого продукта экстракта.