лабораторная установка для экстракции растительного сырья

Формула изобретения

Лабораторная установка для экстракции растительного сырья, включающая экстракционную камеру, выполненную в виде цилиндрического корпуса, холодильник и сита, отличающаяся тем, что в нижней и верхней частях экстракционной камеры выполнены отверстия, причем в нижней части экстракционной камеры установлены сменные сита, холодильник выполнен в виде цилиндра и снабжен раструбом и фланцем в нижней части, при этом раструб соединен с корпусом экстракционной камеры, а в цилиндрической части холодильника расположены вертикальные трубки, жестко связанные пластинами, выполненные заподлицо с верхней пластиной и выступающие за нижнюю пластину, причем верх цилиндрической части снабжен отверстием с резьбой для регулирования давления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к крупнолабораторному оборудованию и может быть использовано для лабораторных работ по получению больших количеств различных экстрактов.

Известен лабораторный экстрактор, включающий экстракционную камеру для размещения исследуемого образца, укрепленную снаружи в нижней части камеры, трубу для подачи паров растворителя, газоотводную и сифонную трубки [1].

Недостатком известного экстрактора является небольшая скорость и производительность экстракции в связи с тем, что конденсат поступает в экстракционную камеру охлажденным, что значительно снижает скорость экстракции.

Известен лабораторный экстрактор, включающий экстракционную камеру, верхняя часть которой выполнена конической, приспособление для размещения образца, коническую трубу, расположенную в нижней части экстракционной камеры, поплавок с конической пробкой, газоотводную и сифонную трубку, экстрактор снабжен цилиндрическим стаканом с конической отбортовкой, расположенным в экстракционной камере над входом газоотводной трубки, при этом в дне стакана установлены вертикальные трубки, выполненные в виде усеченных конусов, направленных меньшим основанием вверх [2].

Недостатком известной установки является использование в качестве материала стекла, что предполагает возможность травматизма; малый объем загружаемого сырья; проведение экстракции только при атмосферном давлении и невысокой температуре; сложность выделения из экстракта отдельных фракций.

Изобретение решает задачу интенсификации процесса выделения экстрактивных веществ и повышения производительности экстрактора.

Технический результат заключается в повышении эффективности экстракции, скорости экстрагирования, производительности путем регулирования температуры и давления процессов при одновременном экстрагирования большого количества сырья.

Для достижения указанного технического результата в лабораторной установке для экстракции растительного сырья, включающей экстракционную камеру, холодильник, сита, согласно изобретению, экстракционная камера выполнена в виде цилиндрического корпуса с установленными в нижней части сменными ситами и отверстиями в верхней и нижней частях, холодильник выполнен в виде цилиндра с раструбом и фланцем в нижней части и отверстием с резьбой в верхней части для регулирования давления, а в цилиндрической части находятся трубки, жестко связанные пластинами, верхняя часть трубок выполнена заподлицо с верхней пластиной, а нижняя часть выступает за нижнюю пластину, при этом раструб холодильника во время работы соединен с корпусом.

На чертеже изображена схема лабораторной установки для экстракции растительного сырья.

Лабораторная установка для экстракции растительного сырья под давлением содержит экстракционную камеру, выполненную в виде корпуса 1 с крышкой 2. Корпус 1 выполнен в виде цилиндрической емкости с тремя отверстиями. В одно из верхних отверстий 3 вводится инструмент для контроля параметров протекания процесса, например термометр или термопара и т.п. Второе верхнее отверстие 3 может использоваться для монтажа дополнительного нагревателя при экстрагировании водой или другой пожаро- и взрывобезопасной жидкостью. В нерабочем состоянии оно закрыто заглушкой. Нижнее отверстие 4 предназначено для слива экстракта в целом или отдельных его фракций. В нижней части корпуса 1 размещены сменные сита 5 с разными размерами ячеек. Крышка корпуса 2 выполнена в виде цилиндра с раструбом и с фланцем в нижней части. В цилиндрической части крышки 2 размещены вертикальные трубки 6, жестко связанные с пластинами 7. Верхняя часть трубок 6 выполнена заподлицо с верхней пластиной 7, а нижняя часть трубок 6 немного выступает за нижнюю пластину 7. В межтрубное пространство подается вода для охлаждения. Цилиндрическая часть крышки 2 используется для охлаждения и конденсации паров слабого экстракта. Выполнение верхнего края трубок 6 заподлицо с пластиной 7 обеспечивает полный сток образовавшегося конденсата и орошение сырья. Выполнение нижнего края трубок 6 выступающими за нижнюю пластину 7 обеспечивает захват сконденсировавшихся в сужающейся части крышки паров экстрагента. В верхней части крышки над системой охлаждения выполнено свободное пространство, где осуществляется дополнительная конденсация паров. Несконденсировавшиеся пары выходят через отверстие вверху крышки. Отверстие 8 в верхней части крышки 2 снабжено резьбой с целью регулирования давления, благодаря чему может закрываться заглушкой с вмонтированной в нее термопарой, фиксирующей температуру внутри установки. Ее значение определяется глубиной введения заглушки в отверстие. Корпус 1 и крышка 2 во время работы соединены между собой фланцами и закреплены болтами. Герметизация системы обеспечивается резиновой прокладкой. Для снижения расхода электроэнергии и безопасности стенки корпуса выполнены изолированными, например, гипсом. Необходимая температура для экстрагирования обеспечивается нагревателем 9 с регулируемой мощностью 1,5 кВт.

Лабораторная установка для экстракции растительного сырья работает следующим образом. Растительное сырье размещают на сменных ситах 5 с разными размерами ячеек, затем в корпус 1 либо через отверстие 3 или отверстие в крышке заливают экстрагент. Зазор между поверхностью растворителя и сырья должен быть не менее 100 мм. Необходимая температура обеспечивается внешним нагревателем 9. Пары растворителя проходят через сита 5 с сырьем, поднимаются в верхнюю часть крышки 2, проходя через трубки 6, охлаждаются и, стекая, проходят через слой растительного сырья. По окончанию экстракции экстракт сливается через нижнее отверстие 4.

Предлагаемая конструкция лабораторной установки позволяет проводить непрерывное экстрагирование растительного сырья "свежим" экстрагентом. Оно дополняется его предварительной обработкой паром экстрагента, который, конденсируясь на частицах сырья, способствует выведению экстрактивных веществ из объема на поверхность. Оттуда они смываются стекающей сверху жидкостью. Кроме того, экстрагирование на данной лабораторной установке позволяет регулировать температуру и давление процессов, что способствует оптимизации их проведения. Указанные достоинства дают возможность интенсифицировать процесс выделения экстрактивных продуктов.

Источники информации

1. Воскресенский. Техника лабораторных работ. М.-Л. - "Химия". 1964. с.399, рис.397.

2. SU 988311, МПК В 01 D 11/02 опубл. 15.01.83, Бюл. №2.