PL228553B1 - Kosz ekstrakcyjny - Google Patents

Description

(12)OPIS PATENTOWY ₍i₉₎PL ₍n)228553 (13) B1 (51) IntCI.

(21) Numer zgłoszenia: 415164 B01D _{11/Q2 (200601)}

B01D 11/00 (2006.01) B01D 61/00 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 07.12.2015 ^{B01J 19/00} (2006.01) (54) Kosz ekstrakcyjny

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 19.06.2017 BUP 13/17	(73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT NOWYCH SYNTEZ CHEMICZNYCH, Puławy, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2018 WUP 04/18	(72) Twórca(y) wynalazku: EDWARD RÓJ, Puławy, PL KAZIMIERZ KOZŁOWSKI, Puławy, PL

co m

m co

CM

CM

Ω.

PL 228 553 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pionowy, cylindryczny kosz ekstrakcyjny, zwłaszcza do surowców organicznych o małych i łatwo ściśliwych cząstkach. Kosz nadaje się szczególnie do ekstrakcji ciekłym lub nadkrytycznym ditlenkiem węgla w ekstraktorach, w których dopuszczalne są opory przepływu rozpuszczalnika do 0,02 MPa.

Kosze stosuje się w większości procesów ekstrakcji rozdrobnionego ciała stałego, ponieważ ułatwiają one i skracają czas załadunku surowca do ekstraktora i wyładunku pozostałości po ekstrakcji. Głównie w zależności od wielkości cząstek ciała stałego i ciśnienia ekstrakcji stosunek wysokości kosza do jego średnicy wynosi zwykle od 1 do 10. Dobry kosz powinien charakteryzować się głównie wyrównaną prędkością i brakiem kanałowania rozpuszczalnika przez złoże surowca, co umożliwia uzyskanie wysokiej sprawności ekstrakcji w najkrótszym czasie, oraz małymi oporami przepływu rozpuszczalnika przez złoże i filtr.

Znane i najczęściej stosowane są kosze z pionowym (osiowym) kierunkiem przepływu rozpuszczalnika, częściej z dołu do góry, rzadziej z góry do dołu. Wadą tych koszy jest duża prędkość przepływu rozpuszczalnika w przekroju poziomym złoża, kanałowanie rozpuszczalnika i duże opory przepływu rozpuszczalnika przez złoże i filtr. Z powodu dużych oporów przepływu rozpuszczalnika przez kosz ze złożem i filtr kosze muszą być wykonane jako kosztowne naczynia ciśnieniowe. Znane są również kosze z poziomym kierunkiem przepływu rozpuszczalnika przez złoże surowca usypanego między dwiema ścianami przepuszczającymi rozpuszczalnik. Wadą tych koszy jest niejednorodna, rosnąca pod wpływem grawitacji gęstość nasypowa złoża, która powoduje zróżnicowanie prędkości przepływu rozpuszczalnika w przekroju pionowym kosza. Na górze złoża jego gęstość nasypowa jest mniejsza i prędkość przepływu rozpuszczalnika większa, a na dole odwrotnie.

Celem wynalazku jest zmniejszenie lub wyeliminowanie wyżej opisanych wad znanych koszy, w tym dużych oporów przepływu i zróżnicowania przepływu w przekroju pionowym kosza. Cel ten został osiągnięty dzięki konstrukcji kosza wg wynalazku.

Kosz ekstrakcyjny według wynalazku zawiera nieprzepuszczalne dno, przez które przechodzi perforowana lub porowata rura centralna zamknięta w górnym końcu, przy czym rura jest perforowana lub porowata tylko powyżej dna czyli wewnątrz kosza, poza tym kosz zawiera perforowany lub porowaty cylindryczny płaszcz zewnętrzny oraz ruchomą, elastyczną membranę ograniczającą od góry znajdujące się w koszu złoże surowca i zamocowaną szczelnie połączeniami mieszkowymi do rury centralnej i płaszcza, na której to membranie umieszczone jest obciążenie w postaci jednego lub więcej obciążników, ściskające ekstrahowane złoże surowca i zabezpieczające przed podniesieniem się membrany.

Rura centralna stanowi doprowadzenie i dystrybutor rozpuszczalnika w złożu ekstrahowanego surowca, a perforowany lub porowaty cylindryczny płaszcz zewnętrzny stanowi filtr i odprowadzenie rozpuszczalnika.

Korzystnie na zewnątrz rury centralnej i wewnątrz lub na zewnątrz płaszcza nałożone są filtry składające się z warstw siatek metalowych i/lub tkanin i/lub z filcu i/lub kartonu. Czyszczenie filtrów jest łatwiejsze i szybsze jeśli, idąc w kierunku przepływu rozpuszczalnika, filtr na rurze centralnej składa się z warstw o coraz mniejszej wielkości porów a filtr w lub na płaszczu z warstw o coraz większej wielkości porów.

Korzystnie obciążniki tworzą razem kształt pierścienia o środku pokrywającym się z osią symetrii rury centralnej. Możliwe jest także zastosowanie pojedynczego obciążnika w kształcie wyżej opisanego pierścienia. Dzięki zastosowaniu membrany z obciążnikami uzyskuje się wyrównywanie gęstości nasypowej złoża i prędkości przepływu przez nie rozpuszczalnika. Możliwość pionowego przemieszczania się obciążników kompensuje ewentualne zmiany objętości surowca, np. tzw. pęcznienie. Ciężar obciążników powinien zabezpieczać przed podnoszeniem membrany nad złoże surowca na skutek różnicy ciśnień w złożu i za filtrem.

Membrana jest przymocowana do górnego końca rury centralnej i do płaszcza w sposób zapewniający szczelność połączenia. Przykładowym, najprostszym sposobem jest mocowanie za pomocą opaski, która obejmuje brzeg mieszka membrany. Możliwe są także inne sposoby mocowania, znane w stanie techniki, ale nie będą one tutaj omawiane, ponieważ nie stanowią zastrzeganych cech niniejszego wynalazku. Szczelność membrany i jej połączeń z rurą centralną i płaszczem sprawia, że membrana pełni także funkcję pokrywy kosza.

PL 228 553 B1

Rura centralna może być przymocowana do dna np. połączeniem gwintowym lub kołnierzowym. Dolny koniec rury może być zakończony na przykład stożkiem z O-ringiem, co umożliwia jej uszczelnienie w króćcu doprowadzającym rozpuszczalnik do ekstraktora.

Korzystnie na zewnątrz rury centralnej i wewnątrz lub na zewnątrz płaszcza nałożone są filtry składające się z warstw siatek metalowych i/lub tkanin i/lub z filcu i/lub kartonu. Czyszczenie filtrów jest łatwiejsze i szybsze, jeśli ten na rurze centralnej składa się z warstw o coraz mniejszej wielkości porów a ten w lub na płaszczu z warstw o coraz większej wielkości porów.

Istotną zaletą kosza według wynalazku jest duża powierzchnia filtra rozpuszczalnika, dzięki której prędkość i opory przepływu rozpuszczalnika są bardzo małe, wielokrotnie mniejsze niż w znanych koszach.

Dodatkową zaletą kosza według wynalazku jest możliwość jego zaprojektowania na znacznie mniejszą różnicę ciśnień, a tym samym obniżenie zużycia materiału i kosztu wykonania.

Wynalazek został zilustrowany przykładem wykonania pokazanym na rysunku fig. 1, przedstawiającym konstrukcję kosza według wynalazku w przekroju pionowym.

Kosz zawiera nieprzepuszczalne dno 1, perforowany płaszcz 2 z nałożonym na zewnątrz filtrem 6, perforowaną rurę centralną 3 z nałożonym na zewnątrz filtrem 7, membranę 4, oraz jednoczęś ciowy obciążnik membrany 5 w kształcie pierścienia.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kosz ekstrakcyjny, zwłaszcza do surowców organicznych o małych i łatwo ściśliwych cząstkach, w postaci cylindrycznego pojemnika na ekstrahowany surowiec, znamienny tym, że zawiera nieprzepuszczalne dno (1), przez które przechodzi perforowana lub porowata rura centralna (3) zamknięta w górnym końcu, przy czym rura (3) jest perforowana lub porowata tylko powyżej dna (1), poza tym kosz zawiera perforowany lub porowaty cylindryczny płaszcz zewnętrzny (2) oraz ruchomą, elastyczną membranę (4) ograniczającą od góry znajdujące się w koszu złoże surowca i zamocowaną szczelnie połączeniami mieszkowymi do rury centralnej i płaszcza, na której to membranie umieszczone jest obciążenie (5) w postaci jednego lub więcej obciążników, ściskające ekstrahowane złoże surowca i zabezpieczające przed podniesieniem się membrany.
2. 2. Kosz ekstrakcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że obciążenie (5) membrany stanowią obciążniki metalowe w kształcie wycinków koła, tworzące razem kształt pierścienia o środku pokrywającym się z osią symetrii rury centralnej.
3. 3. Kosz ekstrakcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że obciążenie stanowi pojedynczy obciążnik w kształcie pierścienia o środku pokrywającym się z osią symetrii rury centralnej.
4. 4. Kosz ekstrakcyjny według zastrz. 1-3, znamienny tym, że na zewnątrz rury centralnej i na zewnątrz lub wewnątrz płaszcza nałożone są filtry (6, 7) składające się z warstw siatek metalowych i/lub tkanin i/lub z filcu i/lub kartonu.
5. 5. Kosz ekstrakcyjny według zastrz. 4, znamienny tym, że w kierunku przepływu rozpuszczalnika kolejne warstwy filtra na rurze centralnej posiadają coraz mniejszą wielkość porów a kolejne warstwy filtra na lub w płaszczu posiadają coraz większą wielkość porów.