RU117826U1

RU117826U1 - EXTRACTOR SEPARATOR

Info

Publication number: RU117826U1
Application number: RU2011144685/05U
Authority: RU
Inventors: Николай Степанович Гришин; Анастасия Николаевна Горшунова
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2012-07-10

Abstract

Экстрактор-сепаратор, содержащий корпус, электропривод, экстракционный и сепарационный модули, установленные в корпусе подвижно на опорах в вертикальной плоскости, и блок управления и термостатирования, при этом экстракционный модуль изготовлен в виде кольцевого штатива с гнездами для сменных стаканов, сепарационный модуль, содержащий вращающийся ротор для размещения в нем сменных стаканов, снабжен сменными сборниками экстракта и кольцевой камерой, сменные стаканы снабжены сепарационной крышкой, а электропривод обеспечивает вращательно-колебательное движение штатива в режиме экстракции и вращательное движение ротора в режиме сепарации, отличающийся тем, что кольцевой штатив изготовлен многорядным и съемным, сменные стаканы снабжены вертикальной сетчатой перегородкой с центральной втулкой и ротор изготовлен со сменными вкладышами для эксцентричного расположения сменных стаканов. An extractor-separator containing a housing, an electric drive, an extraction and separation modules mounted in the housing movably on supports in a vertical plane, and a control and temperature control unit, while the extraction module is made in the form of a ring holder with slots for replaceable glasses, a separation module containing a rotating the rotor for placing replaceable glasses in it, is equipped with replaceable collectors of extract and an annular chamber, replaceable glasses are equipped with a separation cover, and the electric drive provides rotational-oscillatory movement of the stand in the extraction mode and rotational movement of the rotor in the separation mode, characterized in that the ring stand is made of multiple rows removable, replaceable cups are equipped with a vertical mesh partition with a central sleeve and the rotor is made with replaceable liners for an eccentric arrangement of replaceable cups.

Description

Полезная модель - экстрактор-сепаратор относится к области экстракции и концентрирования микропримесей в аналитической химии, касается конструкций тепло- и массообменных аппаратов, используемых в пробоподготовке при определении содержаний загрязнения в объектах окружающей среды, может быть использован в промышленности для получения особо чистых веществ методом экстракции.A useful model is an extractor-separator that relates to the field of extraction and concentration of microimpurities in analytical chemistry, relates to the designs of heat and mass transfer apparatus used in sample preparation for determining the pollution content in environmental objects, and can be used in industry to obtain highly pure substances by extraction.

Прототипом является экстрактор-сепаратор (пат.RU №2275225, МПК B01D 11/02, В04В 3/00, 2004 г.), содержащий корпус, электропривод, экстракционный модуль, сепарационный модуль, коаксиально закрепленный в корпусе, и блок управления и термостатирования, причем модули установлены в корпусе подвижно на опорах параллельно в вертикальной плоскости, экстракционный модуль изготовлен в виде кольцевого штатива с гнездами для сменных стаканов, сепарационный модуль содержит вращающийся полый цилиндрический ротор для размещения в нем сменных стаканов и снабжен сменным сборником экстракта и кольцевой камерой со сливным штуцером, сменные стаканы изготовлены с сепарационной крышкой, при этом групповой электропривод обеспечивает вращательно-колебательное движение штатива в режиме экстракции и вращательное движение ротора в режиме сепарации.The prototype is an extractor-separator (Pat. RU No. 2275225, IPC B01D 11/02, B04B 3/00, 2004), comprising a housing, an electric drive, an extraction module, a separation module coaxially mounted in the housing, and a control and temperature control unit, moreover, the modules are mounted movably on the supports in parallel in a vertical plane, the extraction module is made in the form of an annular tripod with sockets for removable glasses, the separation module contains a rotating hollow cylindrical rotor for placement of replaceable glasses in it and is equipped with nym collection of the extract and the annular chamber with a drain fitting, removable glasses fabricated with a separation cap, while the drive group allows the rotationally oscillating motion of the stand in the extraction mode and rotational movement of the rotor in the separation mode.

Недостатками являются образование застойной зоны в центральной части сменных стаканов, ухудшающей процесс массопередачи при экстракции, аппарат предназначен только для обработки твердых проб и только в цилиндрических сменных стаканах.The disadvantages are the formation of a stagnant zone in the central part of interchangeable cups, which worsens the mass transfer process during extraction, the apparatus is intended only for processing solid samples and only in cylindrical interchangeable cups.

Задачей полезной модели является улучшение условий проведения экстракции и отделения экстракта от пробы, расширения диапазона использования аппарата для обработки, как твердых, так и жидких проб в различных по форме емкостях (цилиндрических стаканах или в лабораторных колбах).The objective of the utility model is to improve the conditions for extracting and separating the extract from the sample, expanding the range of use of the apparatus for processing both solid and liquid samples in containers of various shapes (cylindrical beakers or in laboratory flasks).

Техническая задача решается тем, что в экстракторе-сепараторе, содержащем корпус, электропривод, экстракционный и сепарационный модули, установленные в корпусе подвижно на опорах параллельно в вертикальной плоскости, и блок управления и термостатирования, при этом экстракционный модуль изготовлен в виде кольцевого штатива с гнездами для сменных стаканов, сепарационный модуль, содержащий вращающийся ротор для размещения в нем сменных стаканов, снабжен сменными сборниками экстракта и кольцевой камерой со сливным штуцером, сменные стаканы снабжены сепарационной крышкой, а групповой электропривод обеспечивает вращательно-колебательное движение штатива в режиме экстракции и вращательное движение ротора в режиме сепарации, согласно полезной модели кольцевой штатив изготовлен многорядным, сменные стаканы снабжены вертикальной сетчатой перегородкой с центральной втулкой, ротор изготовлен со сменными вкладышами для эксцентричного расположения сменных стаканов и с кольцевой сепарационной камерой, снабженной неподвижными отсосными трубками.The technical problem is solved in that in an extractor-separator containing a housing, an electric drive, extraction and separation modules mounted in the housing movably on supports in parallel in a vertical plane, and a control and temperature control unit, the extraction module is made in the form of an annular tripod with sockets for interchangeable cups, a separation module containing a rotating rotor for accommodating interchangeable cups, is equipped with interchangeable extract collectors and an annular chamber with a drain fitting, interchangeable stacks they are equipped with a separation cover, and a group electric drive provides rotational-vibrational movement of the tripod in extraction mode and rotational movement of the rotor in separation mode, according to a useful model, the ring tripod is made multi-row, the interchangeable glasses are equipped with a vertical mesh partition with a central hub, the rotor is made with interchangeable inserts for an eccentric arrangement of interchangeable glasses and with an annular separation chamber equipped with fixed suction tubes.

На фиг.1 представлена принципиальная схема экстрактора-сепаратора, на фиг.2 вариант отбора экстракта.In Fig.1 presents a schematic diagram of an extractor-separator, in Fig.2 an option for extract selection.

Экстрактор-сепаратор состоит из корпуса 1, в котором на опорах размещены экстракционный модуль в виде подвижно закрепленного кольцевого штатива 2 и сепарационный модуль 3 с крышками 4 и 5, соответственно. Сменные стаканы 6 снабжены сепарационной крышкой 7, центральной втулкой 8 и сетчатой перегородкой 9. Кольцевой штатив 2 содержит центральный вал 10 с подшипниковым узлом 11 и устройство 12, для придания ему вращательно-колебательного движения от электропривода Д1, который снабжен переключающей муфтой 13. Ротор 14 сепарационного модуля 3 изготовлен со сменным вкладышем 15, с вертикальным валом 16, подшипниковым узлом 17 и крышкой 18. В первом варианте отбора экстракта ротор 14 снабжен креплением сменных сборников экстракта 19, размещаемых на наружной поверхности ротора. Во втором варианте вместо крышки 18 устанавливают кольцевую камеру 20 с неподвижно закрепленными отсосными трубками 21. Внутри корпуса размещен тепловентилятор 12.The extractor-separator consists of a housing 1, in which an extraction module in the form of a movably mounted annular tripod 2 and a separation module 3 with covers 4 and 5, respectively, are placed on the supports. The interchangeable glasses 6 are provided with a separation cover 7, a central sleeve 8 and a mesh partition 9. An annular support 2 comprises a central shaft 10 with a bearing assembly 11 and a device 12 for imparting a rotational-vibrational motion from the electric drive D1, which is equipped with a switching clutch 13. Rotor 14 the separation module 3 is made with a removable liner 15, with a vertical shaft 16, a bearing assembly 17 and a cover 18. In the first version of the extraction of the extract, the rotor 14 is equipped with a mount of removable collectors of the extract 19, placed on the outer rotor surfaces. In the second embodiment, instead of the lid 18, an annular chamber 20 is installed with the suction tubes 21 fixedly mounted. Inside the fan heater 12 is placed.

Аппарат работает следующим образом. Сменные стаканы с установленными в них центральной втулкой и сетчатой перегородкой заполняют твердыми или жидкими пробами и заливают растворителем. Стаканы закрывают сепарационными крышками и устанавливают в гнезда кольцевого штатива. Затем кольцевой штатив помещают в корпус аппарата и закрывают крышкой. Включают электропривод. Происходит интенсивный процесс экстракции. По истечении заданного времени реле отключает электропривод. Открывают крышку и вынимают кольцевой штатив. Затем вынимают сменные стаканы и поочередно устанавливают в сепарационный модуль новые сменные стаканы и сборники экстракта. Закрывают крышкой и включают электропривод. По окончании процесса отделения экстракта от пробы реле времени отключает электропривод. Открывают крышку, вынимают сменный стакан и сборник экстракта согласно первому варианту отбора экстракта. По второму варианту отбор отсепарированных жидкостей производится автоматически отсосными трубками. Сборники экстракта далее передают на следующие операции согласно методике, а пробу удаляют из стаканов и производят их очистку. Операции повторяют. Для поддержания необходимой температуры обработки проб в аппарате предусмотрен блок термостатирования.The device operates as follows. Replaceable glasses with a central bushing and mesh partition installed in them are filled with solid or liquid samples and filled with solvent. The glasses are closed with separation lids and installed in the nests of the ring tripod. Then the ring tripod is placed in the apparatus and closed with a lid. Turn on the electric drive. An intensive extraction process is taking place. After the set time, the relay turns off the drive. Open the lid and take out the ring tripod. Then replaceable glasses are removed and new replaceable glasses and extract collectors are successively installed in the separation module. Close the lid and turn on the electric drive. At the end of the process of separating the extract from the sample, the time relay turns off the electric drive. Open the lid, take out a removable beaker and an extract collector according to the first embodiment of the extract selection. In the second option, the selection of the separated liquids is carried out automatically by suction tubes. The collections of the extract are then transferred to the following operations according to the procedure, and the sample is removed from the glasses and cleaned. The operations are repeated. To maintain the required temperature for processing samples in the apparatus provides a thermostatic unit.

Предлагаемая полезная модель позволяет проводить одновременную экстракцию до 6 твердых или жидких проб или 3-х жидких проб большего объема с использованием лабораторных колб с целью исключения выплескивания жидкой пробы во время перемешивания. Кроме того, для исключения кругового движения смеси, ухудшающего массоотдачу, в стаканы помещают вертикальную сетчатую перегородку с центральной втулкой, которая занимает объем вокруг оси стакана, где наименьшая интенсивность процесса экстракции. Тем самым устанавливается более равномерный режим экстракции по всему объему пробы. Эксцентричная установка сменных стаканов во вкладыше ротора позволяет осуществлять не только более интенсивное отделение экстракта от пробы за счет установки его на большем радиусе без изменения диаметра ротора, но и установку колб под углом к оси ротора. Благодаря чему становится возможным удаление жидкой фазы из колбы.The proposed utility model allows the simultaneous extraction of up to 6 solid or liquid samples or 3 liquid samples of a larger volume using laboratory flasks in order to prevent splashing of the liquid sample during mixing. In addition, to exclude the circular motion of the mixture that impairs mass transfer, a vertical mesh partition with a central sleeve is placed in the glasses, which occupies a volume around the axis of the glass, where the extraction process is the least intensive. Thereby, a more uniform extraction mode is established over the entire sample volume. The eccentric installation of interchangeable glasses in the rotor insert allows not only more intensive separation of the extract from the sample by installing it at a larger radius without changing the diameter of the rotor, but also installing flasks at an angle to the axis of the rotor. This makes it possible to remove the liquid phase from the flask.

Следует отметить, что использование сепарационного модуля для одновременной обработки нескольких проб по времени не дает существенного результата, т.к. отделение экстракта от пробы под действием центробежных сил происходит в пределах 30 сек, а экстракция занимает время в пределах 15-40 мин в зависимости от вида используемых методик.It should be noted that the use of a separation module for the simultaneous processing of several samples in time does not give a significant result, because separation of the extract from the sample under the action of centrifugal forces occurs within 30 seconds, and the extraction takes time within 15-40 minutes depending on the type of methods used.

Использование полезной модели устраняет такие недостатки, как:Using a utility model eliminates such disadvantages as:

- неравномерность процесса экстракции по всему объему стаканов;- unevenness of the extraction process throughout the volume of glasses;

- недостаточная интенсивность отделения экстракта от пробы;- insufficient intensity of separation of the extract from the sample;

- невозможность обработки жидкостных проб;- the inability to process liquid samples;

- сложность конструкции.- the complexity of the design.

Claims

An extractor-separator comprising a housing, an electric drive, extraction and separation modules mounted in a housing movably on supports in a vertical plane, and a control and temperature control unit, while the extraction module is made in the form of an annular tripod with sockets for interchangeable glasses, a separation module containing a rotating the rotor for accommodating interchangeable cups is provided with interchangeable extract collectors and an annular chamber, interchangeable cups are provided with a separation cover, and the electric drive rotates flax-vibrational motion of the tripod in the extraction mode and rotational motion of the rotor in the separation mode, characterized in that the annular tripod is multi-row and removable, interchangeable cups are equipped with a vertical mesh partition with a central hub and the rotor is made with interchangeable inserts for an eccentric arrangement of interchangeable cups.