BG4354U1 - Plant for continuous extraction of oils and secondary metabolites of vegetable raw materials - Google Patents
Plant for continuous extraction of oils and secondary metabolites of vegetable raw materials Download PDFInfo
- Publication number
- BG4354U1 BG4354U1 BG5530U BG553022U BG4354U1 BG 4354 U1 BG4354 U1 BG 4354U1 BG 5530 U BG5530 U BG 5530U BG 553022 U BG553022 U BG 553022U BG 4354 U1 BG4354 U1 BG 4354U1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- plant
- mixer
- oils
- cyclone separator
- raw materials
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fats And Perfumes (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаField of technique
Полезният модел се отнася до инсталация за непрекъсната екстракция на масла и вторични метаболити от растителни суровини на коноп (канабис), хмел, лавандула, роза, мента, борови връхчета, евкалипт, множество билки, медицински, ароматни растения и други органични суровини. Инсталацията се състои от устройство за изпаряване на веществата от растителната суровина, устройство за охлаждане на изпарените вещества и устройство за кондензация на изпарените вещества, която протича в електростатичен кондензатор или серия от последователно или паралелно свързани електростатични кондензатори.The utility model relates to a plant for continuous extraction of oils and secondary metabolites from plant raw materials of hemp (cannabis), hops, lavender, rose, peppermint, pine tips, eucalyptus, multiple herbs, medicinal, aromatic plants and other organic raw materials. The installation consists of a device for vaporizing the substances from the plant raw material, a device for cooling the vaporized substances and a device for condensing the vaporized substances, which takes place in an electrostatic condenser or a series of series or parallel connected electrostatic condensers.
Предшестващо състояние на техникатаPrior art
До момента са известни различни инсталации и съоръжения за обработване на масла от растителни суровини, при които се използват екстрактори, работещи с разтворители, с пара или с въглероден диоксид при високи налягания. Тези технологии изключително енергоемки, взривоопасни, свързани със сложно проектиране на фабрики и съответно свързани с редица разрешителни, големи разходи и дълги срокове за изпълнение.To date, various installations and facilities for processing oils from vegetable raw materials are known, in which extractors operating with solvents, with steam or with carbon dioxide at high pressures are used. These technologies are extremely energy-intensive, explosive, associated with complex factory design and, accordingly, associated with a number of permits, high costs and long implementation periods.
Същност на полезния моделNature of the utility model
Задачата на полезния модел е да създаде инсталация за непрекъсната екстракция на масла и вторични метаболити от растителни суровини с голям капацитет на преработка, но с нисък разход на електроенергия. Инсталацията работи без запалими разтворители или съдова с високо налягане, произвежда концентрирани екстракти от растителни суровини и извлича от растителна биомаса вещества в отделни фракции.The task of the utility model is to create a plant for the continuous extraction of oils and secondary metabolites from plant raw materials with a high processing capacity but with low electricity consumption. The installation works without flammable solvents or high-pressure vessels, produces concentrated extracts from plant raw materials and extracts substances from plant biomass into separate fractions.
Инсталацията за непрекъсната екстракция на масла и вторични метаболити от растителни суровини се състои от следните елементи:The installation for continuous extraction of oils and secondary metabolites from plant raw materials consists of the following elements:
- Сферичен кран- Ball valve
- Въздуходувка- Blower
- Нагревател за въздух- Air heater
- Смесител- Mixer
- Първи роторен дозатор- First rotary dispenser
- Вихрова камера- Vortex chamber
- Циклонен сепаратор- Cyclone separator
- Втори роторен дозатор- Second rotary dispenser
- Вентури скрубер- Venturi scrubber
- Центробежен капкоуловител- Centrifugal drip catcher
- Буферен съд за охлаждаща течност- Coolant buffer tank
- Електростатичен кондензатор- Electrostatic capacitor
- Съд за маслена течност- Container for oil liquid
Връзките между отделните елементи са следните: Въздуходувка, която е свързана със сферичен кран за регулация на дебита и тръбен нагревател за въздух, които генерират и дозират точно зададени обеми нагорещен въздушен поток.The connections between the individual elements are as follows: Blower, which is connected to a ball valve for flow regulation and a tubular air heater, which generate and dose precisely set volumes of heated air flow.
Въздушният поток в инсталацията може да бъде задвижван чрез създаване на положително налягане, като при този случаи въздуходувката е свързана към инсталацията в началото й от където чрез продухване придвижва суровината и парите до изхода на системата. (фигура 1).The air flow in the installation can be driven by creating a positive pressure, in which case the blower is connected to the installation at the beginning of it from where it moves the raw material and vapors to the outlet of the system by blowing. (figure 1).
Въздушният поток в инсталацията може да се задвижва и чрез създаване на отрицателно налягане от въздуходувката, която в този случай е свързана в края на инсталацията, така че при създаване на вакуум от въздуходувката, биомасата и парите да бъдат засмуквани към изхода на системата.(фиг. 2) Налягането в инсталацията е близко до атмосферното. Въздушният поток се загрява от тръбен нагревател за въздух в диапазона между 65 и 265o C, в зависимост от точката на кипене на желаните за изпаряване вещества, съдържащи се в растителната суровина. Въздушният поток минава през смесител (тръба на Вентури), която в стеснението си засмуква и ускорява смляната растителна суровина, захранвана от роторен дозатор свързан в горната част на смесителя. Нагретият наситен с растителна суровина въздушен поток се отвежда от смесителя и се насочва по тръбен път до вихрова камера, която представлява затворен съд с плитка цилиндрична форма, в който смляната суровина се въвежда тангенциално, носена от въздушния поток и се отвежда през централен отвор в дъното на съда. Вихровата камера служи като реактор (изпарител). Може да се използват две или повече на брой вихрови камери, свързани последователно, за да се удължи времето на престой и да се постигне максимална ефективност при изпаряването на веществата от смляната растителната суровина, където тя се завихря в камерата или камерите, при температура от 65 до 265 oC (в зависимост от температурата на кипене на желаните вещества). Нагретият поток, маслените пари и обработената суровина се отвеждат от вихровата камера и се въвеждат в циклонен сепаратор посредством тангенциален вход в горната му част, който от своя страна е снабден с два изхода, единият е разположен в долната част, като на него е монтиран роторен дозатор за отвеждане на отработената суровина, а срещуположно на него в горната част е разположен изход за обогатен с масла въздушен поток. Очистеният от суровина и обогатен с маслени пари въздушен поток се отвежда през горния изход на циклонния сепаратор и се въвежда във вентури скрубер, където преминаващия въздушен поток наситен с маслени пари се охлажда, чрез впръскване на течност от дюза или чрез създаване на тънък филм течност по гърловината му. Вентури скрубер е свързан в долната си част с центробежен капкоуловител, представляващ вертикално разположен цилиндричен съд, в който въздушния поток наситен с маслени пари се разделя от капките вода и най-фините частици благодарение на центробежните сили, като отделените капки се оттичат гравитачно, през отвор в дъното му до буферен съд. Събраната течност е богата на водоразтворими вещества. В горната част на капкоуловителя е обособен отвор за отвеждане на наситения с маслени пари въздушен поток към електростатичния кондензатор. Електростатичния кондензатор е конструиран от паралелно свързани тръбни електроди, подобно на кожухотръбен топлообменник, като в центровете им се намират електроди с обратен поляритет, които отдават заряд към вътрешността на тръбните електроди. Напрежението в междуелектродното пространство може да бъде от 10 000 V до 70 000 V. Външните стени на тръбните електроди могат да се загряват и охлаждат посредством нагреватели, водна риза или маслена риза. Преминаващият през електростатичното поле въздушен поток е обогатен с маслени пари, които са под формата на микронни и субмикронни по размер капки. Капките се зареждат от централния електрод и се насочват към вътрешната част на стените на тръбните електроди, където кондензират и отдават заряда, като образуват тънък слой маслена или водно-маслена течност, която се оттича в съда за маслена течност намиращ се под електростатичния кондензатор. Работната температурата на електростатичния кондензатор може да се променя, така че да се осигури оптимална температура за кондензация. Събраната в съда под електростатичния кондензатор маслена или маслено водна течност е екстрактът извлечен от органичната растителна суровина.The air flow in the plant can also be driven by creating a negative pressure from the blower, which in this case is connected at the end of the plant, so that when a vacuum is created from the blower, the biomass and steam are sucked to the outlet of the system. (Fig. 2) The pressure in the installation is close to atmospheric. The air stream is heated by a tubular air heater in the range between 65 and 265 o C, depending on the boiling point of the desired vaporizing substances contained in the plant feedstock. The air flow passes through a mixer (venturi tube), which in its constriction sucks in and accelerates the ground vegetable raw material, fed by a rotary dispenser connected in the upper part of the mixer. The heated air stream saturated with vegetable raw material is removed from the mixer and piped to a vortex chamber, which is a closed container with a shallow cylindrical shape, into which the ground raw material is introduced tangentially, carried by the air stream, and discharged through a central opening at the bottom to the court. The vortex chamber serves as a reactor (evaporator). Two or more vortex chambers connected in series may be used to extend the residence time and achieve maximum efficiency in volatilizing the substances from the ground plant material where it is vortexed in the chamber or chambers, at a temperature of 65 up to 265 o C (depending on the boiling point of the desired substances). The heated stream, oil vapor and processed feedstock are removed from the vortex chamber and introduced into a cyclone separator by means of a tangential inlet at the top, which in turn is provided with two outlets, one located at the bottom, with a rotor mounted on it dispenser for removing the spent raw material, and opposite it in the upper part there is an outlet for oil-enriched air flow. The feedstock-cleaned and oil vapor-enriched air stream is led through the upper outlet of the cyclone separator and introduced into a venturi scrubber, where the passing oil vapor-saturated air stream is cooled, either by injecting liquid from a nozzle or by creating a thin film of liquid on his throat. Venturi scrubber is connected in its lower part with a centrifugal droplet catcher, which is a vertically located cylindrical vessel, in which the air flow saturated with oil vapors is separated from water droplets and the finest particles thanks to centrifugal forces, and the separated drops drain away by gravity through an opening at its bottom next to a buffer vessel. The collected liquid is rich in water-soluble substances. In the upper part of the drip catcher there is a separate hole for taking the air flow saturated with oil vapors to the electrostatic condenser. An electrostatic capacitor is constructed of tubular electrodes connected in parallel, similar to a shell-and-tube heat exchanger, with electrodes of opposite polarity located in their centers, which transfer charge to the interior of the tubular electrodes. The voltage in the interelectrode space can be from 10,000 V to 70,000 V. The outer walls of the tube electrodes can be heated and cooled by means of heaters, a water jacket or an oil jacket. The air flow passing through the electrostatic field is enriched with oil vapors, which are in the form of micron and sub-micron droplets. The droplets are charged from the central electrode and directed to the inner part of the walls of the tube electrodes, where they condense and release the charge, forming a thin layer of oil or water-oil liquid, which drains into the oil liquid vessel located below the electrostatic condenser. The operating temperature of the electrostatic condenser can be varied so as to provide the optimum condensation temperature. The oil or oil-water liquid collected in the vessel under the electrostatic condenser is the extract extracted from the organic plant raw material.
В други модификации на инсталацията задвижването на въздушния поток се осъществява от въздуходувка, центробежен вентилатор или други видове помпи за въздух. Дебита на въздушният поток се регулират чрез сферичен кран, бътерфлай клапа или чрез електронен регулатор на задвижващото въздуха устройство, а температурата на въздушният поток чрез въздухотръбен нагревател, или всякакъв вид електрически нагревател или топлообменник на пара или с топлообменно масло. Растителната суровина се захранва от роторен дозатор, шнеков дозатор или гравитачно през смесител. Смесителя може да бъде премахнат от системата, така че роторен или шнеков дозатор да са директно свързани към инсталацията с Т връзка и да захранват въздушният поток, който бива отвеждан вместо във вихрова камера във вихров сушилен циклон или в повече от един последователно свързани вихрови сушилни циклона, които поддържат различни температури, докато нагрятия въздушен поток и входящите частички растителна суровина преминават последователно през един или повече сушилни циклона, като от последния суровината се отвежда от инсталацията чрез роторен дозатор, чрез шнек, стационарен съд под циклона, или може да бъде отведена чрез пневмотранспорт. Също така вихровата камера може да бъде заменена с различни модификации на пневматични сушилни или сушилни с кипящ слой, като основното количество обработена суровина се отвежда, а изходящите обогатени с масла въздушни потоци се очистват от остатъчната суровина чрез циклони сепаратори и разделени паралелно на един или повече въздушни потока с различни температури и обогатени с различни вещества. Въздушният или въздушните потоци, обогатени с пари на различни вещества преминават през един или повече от един паралелно свързани вентури скрубери и центробежени капкоуловители, след което биват отведени за последваща кондензация в един или повече от един паралелно свързани електростатични кондензатори, които се оттичат в една или повече фракции от вещества в един или повече съдове за маслена течност. Възможно е и веществата да се разделят на различни фракции в отделни, последователно свързани, терморегулируеми електростатични кондензатори.In other modifications of the installation, the drive of the air flow is carried out by an air blower, a centrifugal fan or other types of air pumps. Air flow rates are regulated by a ball valve, butterfly valve, or an electronic regulator on the air drive device, and the air flow temperature is regulated by an air tube heater, or any type of electric heater or steam or oil heat exchanger. The plant raw material is fed by a rotary feeder, auger feeder or by gravity through a mixer. The mixer can be removed from the system so that a rotary or auger dispenser is directly connected to the plant with a tee connection and feeds the air stream which is led instead of into a vortex chamber to a vortex dryer cyclone or to more than one vortex dryer cyclones connected in series , which maintain different temperatures while the heated air flow and the incoming particles of plant raw material pass successively through one or more drying cyclones, from the latter the raw material is removed from the plant by a rotary dispenser, by an auger, a stationary vessel under the cyclone, or may be removed by pneumatic transport. Also, the vortex chamber can be replaced by various modifications of pneumatic or fluidized bed dryers, the main amount of processed raw material is removed, and the outgoing oil-enriched air streams are cleaned of residual raw material by cyclone separators and divided in parallel into one or more air streams with different temperatures and enriched with different substances. The air or air streams, enriched with vapors of various substances, pass through one or more parallel-connected venturi scrubbers and centrifugal drippers, after which they are taken for subsequent condensation in one or more parallel-connected electrostatic condensers, which drain into one or more fractions of substances in one or more oil liquid vessels. It is also possible to separate substances into different fractions in separate, serially connected, temperature-controlled electrostatic capacitors.
Предимства на полезния моделBenefits of the utility model
1. Получените екстракти от тази инсталация са с висока концентрация на активни вещества, вторични метаболити и масла, но с минимално количество баластни вещества, което значително намалява броя на процесите, за да се стигне до пречистен дестилат от канабиноиди или от други вещества.1. The extracts obtained from this installation have a high concentration of active substances, secondary metabolites and oils, but with a minimal amount of ballast substances, which significantly reduces the number of processes to arrive at a purified distillate of cannabinoids or other substances.
2. Инсталацията заема значително по-малко площ спрямо етанолова или СО2 технология за екстракция със същия капацитет на преработка. Инсталацията би могла да се монтира в транспортен контейнер, специално пригоден да извършва мобилна преработка в склада за съхранение на растителната биомаса.2. The installation takes up significantly less space than ethanol or CO2 extraction technology with the same processing capacity. The installation could be installed in a transport container specially adapted to carry out mobile processing in the plant biomass storage warehouse.
3. Инсталацията изразходва в пъти по малко електроенергия от етанолова или СО2 технология за екстракция със същия капацитет на преработка.3. The installation consumes times less electricity than ethanol or CO2 extraction technology with the same processing capacity.
4. Инсталацията използва загрят въздух като агент за екстракция вместо лесно запалими разтворители или екстракция с СО2 при критични и свръх критични налягания4. The installation uses heated air as an extraction agent instead of flammable solvents or CO2 extraction at critical and supercritical pressures
5. Тази инсталация може да извлича и разделя вещества от растителната суровина в различни фракции5. This plant can extract and separate substances from the plant raw material into different fractions
6. Инсталацията ефикасно извлича канабиноиди и терпени от растителна суровина на Каннабис сатива (коноп, медицински канабис), Горчиви вещества (хумулен и лупулен) от хмел, както и множество етерични масла и други вещества добивани от органична растителна суровина.6. The installation efficiently extracts cannabinoids and terpenes from plant raw material of Cannabis sativa (hemp, medical cannabis), Bitter substances (humulene and lupulene) from hops, as well as numerous essential oils and other substances obtained from organic plant raw material.
7. Процесът на екстракция със загрят въздух има висока ефективност при извличането на веществата от растителната биомаса.7. The extraction process with heated air has a high efficiency in extracting the substances from the plant biomass.
Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure
На фигура 1 е представена инсталация за непрекъсната екстракция на масла и вторични метаболити от растителни сровини.Figure 1 shows a plant for the continuous extraction of oils and secondary metabolites from plant extracts.
- Сферичен кран- Ball valve
- Въздуходувка- Blower
- Нагревател за въздух- Air heater
- Смесител- Mixer
- Първи роторен дозатор- First rotary dispenser
- Вихрова камера- Vortex chamber
- Циклонен сепаратор- Cyclone separator
- Втори роторен дозатор- Second rotary dispenser
- Вентури скрубер- Venturi scrubber
- Центробежен капкоуловител- Centrifugal drip catcher
- Буферен съд за охлаждаща течност- Coolant buffer tank
- Електростатичен кондензатор- Electrostatic capacitor
- Съд за маслена течност- Container for oil liquid
Примери за изпълнение на полезния моделExamples of implementation of the utility model
Въздушен поток е генериран от въздуходувка 2, нагряван от нагревател за въздух 3 и контролиран чрез сферичен кран 1. Въведеният чрез първи роторен дозатор 5 смлян индустриален коноп се смесва в смесителя 4 с нагретият въздушен поток, след което се насочва към вихровата камера 6. Наситеният със смлян коноп въздушен поток преминава през вихрова камера 6 където се изпаряват веществата от конопените растителни частички при температура между 165 до 265 oC след което обогатеният с канабиноиди и терпени въздушен поток се насочва към циклонен сепаратор 7, където бива пречистен от обработената конопена суровина, която бива отведена през долната му част посредством втори роторен дозатор 8. Очистеният от растителна суровина и обогатен с канабиноиди и терпени въздушен поток се отвежда от горната част на циклона към вентури скрубер 9, където обогатения с канабиноиди и терпени въздушен поток се охлажда с вода и се насочва към центробежен капкоуловител 10, където се очиства от капките охлаждаща течност, която се оттича през отвор в дъното на центробежния капкоуловител 10 към буферен съд за охлаждаща течност 11. Очистеният от капки охлаждаща течност и обогатен с маслени пари въздушен поток се отвежда през горния изход на центробежния капкоуловител 10 и постъпва в електростатичния кондензатор 12 през отвор в горната му част. Електростатичният кондензатор 12 поддържа температури в диапазона между 60 и 70oC. Преминаващият през електростатичния кондензатор 12 въздушен поток, се разделя от канабиноидите и терпените, под въздействието на електростатичните сили, като веществата кондензират по вътрешността на тръбните електроди в електростатичния кондензатор 12 и образуват тънък слой маслена или водно-маслена течност, която се оттича вертикално по посока на въздушния поток в колекторния съд за маслена течност 13, който се намира под електростатичния кондензатор 12. Събраната течност във филтъра представлява концентриран екстракт, съдържащ пълен спектър от канабиноиди и множество терпени.An air flow is generated by an air blower 2, heated by an air heater 3 and controlled by a ball valve 1. The ground industrial hemp introduced through the first rotary dispenser 5 is mixed in the mixer 4 with the heated air flow, then directed to the vortex chamber 6. The saturated with ground hemp, an air flow passes through a vortex chamber 6 where the substances from the hemp plant particles are evaporated at a temperature between 165 to 265 o C, after which the air flow enriched with cannabinoids and terpenes is directed to a cyclone separator 7, where it is purified from the processed hemp raw material, which is led through its lower part by means of a second rotor dispenser 8. The air flow purified from plant material and enriched with cannabinoids and terpenes is led from the upper part of the cyclone to the venturi scrubber 9, where the air flow enriched with cannabinoids and terpenes is cooled with water and is directed to a centrifugal drip catcher 10, where it is cleaned from the drops of cooling liquid axis, which drains through an opening in the bottom of the centrifugal drip catcher 10 to a buffer tank for cooling liquid 11. The air stream cleaned of drops of cooling liquid and enriched with oil vapors is led through the upper outlet of the centrifugal drip catcher 10 and enters the electrostatic condenser 12 through an opening in its upper part. The electrostatic condenser 12 maintains temperatures in the range between 60 and 70 o C. The air flow passing through the electrostatic condenser 12 is separated from the cannabinoids and terpenes under the influence of electrostatic forces, and the substances condense on the inside of the tubular electrodes in the electrostatic condenser 12 and form a thin a layer of oil or water-oil liquid that drains vertically in the direction of the air flow into the oil liquid collection vessel 13, which is located below the electrostatic condenser 12. The liquid collected in the filter is a concentrated extract containing a full spectrum of cannabinoids and numerous terpenes.
Приложение на полезния моделApplication of the utility model
Инсталацията за непрекъсната екстракция на масла от растителна суровина е приложима във фармацевтичната, козметичната и хранително-вкусовата индустрия.The installation for the continuous extraction of oils from vegetable raw materials is applicable in the pharmaceutical, cosmetic and food industries.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG5530U BG4354U1 (en) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | Plant for continuous extraction of oils and secondary metabolites of vegetable raw materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG5530U BG4354U1 (en) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | Plant for continuous extraction of oils and secondary metabolites of vegetable raw materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG4354U1 true BG4354U1 (en) | 2022-11-30 |
Family
ID=88534641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG5530U BG4354U1 (en) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | Plant for continuous extraction of oils and secondary metabolites of vegetable raw materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG4354U1 (en) |
-
2022
- 2022-05-20 BG BG5530U patent/BG4354U1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200246722A1 (en) | Method and apparatus for extracting botanical oils | |
| CA2981590C (en) | Improved method and apparatus for extracting botanical oils | |
| CN1222337C (en) | Cyclonic evaporator | |
| CN100342839C (en) | Chinese medicine preparation and set of apparatuses thereof | |
| TWI708762B (en) | System and method for extracting and separating botanical oils without the use of solvents | |
| BG4354U1 (en) | Plant for continuous extraction of oils and secondary metabolites of vegetable raw materials | |
| US20230242839A1 (en) | Continuous biomass extraction system and process | |
| US9744474B2 (en) | Method and apparatus for recovering solids from water-based effluent | |
| US4465559A (en) | Atomization/distillation system | |
| EA018911B1 (en) | Oil vapor cleaner | |
| US3884768A (en) | Reclamation of non-combustible liquids by direct flame vaporization, centrifugal solids separation and subsequent condensation | |
| US20220234052A1 (en) | Continuous biomass extraction system and process | |
| CN218221123U (en) | Brushless molecular distillation device | |
| CN207734628U (en) | A kind of integral type distilling apparatus for obtaining different fractions | |
| CN215609414U (en) | Chinese herbal plant cosmetic raw material preparation system | |
| CN206355621U (en) | A kind of peppermint oil, eucalyptus oil natural plant raw material oil processing fractionating device | |
| CN209019928U (en) | A kind of device improving evaporation intensity and entrainment | |
| CN2748444Y (en) | Water distilling tower for injection | |
| RU2216379C2 (en) | Method of extraction of biologically active agents and plant for realization of this method | |
| CN213416583U (en) | Landfill leachate mother liquor processing system | |
| JP2952634B2 (en) | Thin film evaporator | |
| CN116940241A (en) | Method for recovering aroma from coffee extract | |
| WO2024040344A1 (en) | Botanical tray | |
| RU1808865C (en) | Plant for processing essential-oil raw materials | |
| JPS63182092A (en) | Distiller |