RU1777922C - Непрерывнодействующий экстрактор дл системы твердое тело - жидкость - Google Patents

Abstract

Область применени : изобретение относитс  к химическому машиностроению, в частности к экстракторам, предназначенным дл  экстрагировани  растворимых веществ из твердого тела жидким экстра- гентом в химической, пищевой и смежных с ними отрасл х промышленности. Цель изобретени  - повышение производительности , выхода экстрагируемых веществ и концентрации экстракта. Сущность изобретени : экстрактор содержит корпус 1, загрузочное устройство 2, выгружное устройство 3, шнековый транспортер 5 с выгрузочным патрубком 6. По оси экстрактора размещен вал 7 с лопатками 8, соединенными перего

Description

Изобретение относитс  к химическому машиностроению, а именно к экстракторам, предназначенным дл  экстрагировани  растворимых веществ из твердого тела жидким экстрагентом в химической, пищевой и смежных с ними отрасл х промышленности .

Цель изобретени  - повышение производительности , выхода экстрагируемых веществ и концентрации экстракта.

Нафиг.1 изображен общий вид экстрактора; на фиг.2 - схема расположени  выгрузочных отверстий; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1.

Экстрактор состоит из вертикального корпуса 1, загрузочного устройства 2, вы- гружного устройства 3, перегрузочного патрубка 4, наклонного шнекового транспортера 5 с выгрузочным патрубком 6. По оси экстрактора размещен вал 7, вращае- мый приводом (не показан), с укрепленными на нем перемешивающими и транспортирующими лопатками 8, св занными между собой тонкими концентрическими перегородками 9. Камеры экстрактора образуют диски 10с переточными отверсти ми дл  перегрузки сырь  11. Подача экстрагента осуществл етс  через устройство 12с помощью штуцера 13. Потоки экстрагента формируютс  и направл ют- с  отбойником 14. Вывод экстракта осуществл етс  через отстойную камеру 15 с помощью штуцера 16. Выбор высоты лопаток 0,6-0,9 высоты камеры определен тем, что при высотах меньших 0,6 высоты камеры нерационально используетс  объем аппарата, а при высотах больших 0,9 высоты камеры, как показывают эксперименты, резко увеличиваютс  затраты мощности на транспортировку сырь  вследствие трени  материала о верхний диск, чрезмерное уплотнение холма материала впереди лопатки и, как следствие, уменьшению интенсивности перемешивани  сырь .

Благодар  тому, что лопатки св заны между собой тонкими концентрическими

перегородками высотой равной высоте камеры , предотвращаетс  скопление твердой фазы на периферии камеры, куда она отбрасываетс  центробежными силами, и, соответственно, обеспечиваетс  более равномерное распределение сырь  по диаметру экстрактора. Уменьшение диаметра перегородки обеспечивает одинаковые услови  заполнени  гсех кольцевых областей камеры, и, соответственно, одинаковые услови  перемещени  п них. Высота кольцевых перегородок равна  высоте камеры, выбрана из требований максимального уменьшени  перераспределени  сырь  в сторону его увеличени  на периферии во врем  перегрузки его из вышележащей секции в нижележащую.

Благодар  .тому, ч го переточные отверсти  в смежных дисках смещены друг относительно друга так, что проекци  переточного отверсти  вышележащего диска на нижележащий смещена по направлению движени  лопаток относительно переточного отверсти  нижележащего диска и не перекрывает его, обеспечиваетс  возможность проскока твердой фазы через камеру при максимальном времени ее пребывани  в каждой камере .

Благодар  тому, что загрузочное устройство дл  твердой фазы выполнено в виде полого расшир ющегос  к низу усеченного конуса, нижнее основание которого имеет диаметр равный длине лопатки и установлено на уровне верхних краев лопаток по ходу движени  сырь  секции обеспечиваетс  равномерность распределени  сырь  по диаметру экстрактора , предотвращение зависани  сырь  по диаметру экстрактора, предотвращение зависани  сырь  и попадание суспензии во взмученном состо нии в отстойную камеру.

Экстрактор работает следующим образом .

Тверда  фаза непрерывно поступает в

загрузочное устройство 2, где взмучиваетс 

в жидкости, частично заполн ющей конус

загрузочного устройства, либо мешалкой (на чертеже не показаний) при высокой плотности частиц твердой фазы либо за счет возникающих конвективных потоков при плотности частиц мало отличающейс  от плотности жидкости. Из образующейс  суспензии тверда  фаза относительно равномерным по радиусу экстрактора потоком попадает на верхний диск, где подхваты- ваетс  закрепленными на вращающемс  валу 7 лопатками 8, транспортируетс  в горизонтальной плоскости до переточного отверсти  11 в диске, через которое перегружаетс  в нижележащую камеру. Далее процесс повтор етс  до камеры, служащей устройством дл  подачи жидкости. В этой камере отверсти  в верхнем и нижнем диске совпадают по вертикали и тверда  фаза через эти отверсти  попадает в камеру вы- гружного устройства, где лопатками транспортируетс  к перегрузочному патрубку 4 и далее с помощью шнекового транспортера 5 в виде суспензии выводитс  с аппарата через.выгрузочный патрубок 6. Здесь надо иметь в виду, что аппарат работает под заливом и поэтому тверда  фаза непрерывно контактирует с экстрагентом. При перемешивании твердой фазы лопатками в горизонтальной плоскости впереди ло- патки образуетс  движущийс  холм из материала, который по высоте может превышать высоту лопатки.

Тверда  фаза в этом холме находитс  в слабовзмученном состо нии так что в холме осуществл етс  перемешивание, что улучшает услови  массообмена. Холм материала вместе с лопаткой при своем движении в горизонтальной плоскости увлекает жидкую фазу, обеспечива  услови  пр моточной эк- стракции в каждой камере от угла загрузки до угла выгрузки из секции.

Экстрагент через штуцер 13 подаетс  в камеру подачи экстрагента 12, где с помощью отбойника 14 формируютс  два по- тока, которые с противоположных сторон направл ютс  в сектор, образующий вырезами , преп тству  попаданию твердой фазы внутрь камеры. В секторе, вырезов поток раздел етс  на два потока. Часть исходного потока, вытесн   экстракт и промыва  поток осаждающейс  твердой фазы, переходит в вышележащую камеру, и далее, смешива сь с экстрактом, поднимаетс  вверх, а втора  часть опускаетс  в нижеле- жащую камеру и вместе с твердой фазой выводитс  из аппарата. Соотношение между восход щим и нисход щим потоком определ етс  высотой камеры выгрузки и выбираетс  при разработке экстрактора, Восход щий поток экстракта, смешива сь в

каждой камере с экстрактом, более пыес .сй концентрации, полученный при пр мотоке обогащаетс  экстрагируемым веществом, очищаетс  от мелких частиц твердой фазы в отстойной камере 15 и выводитс  из экстрактора через штуцер 16.

Нисход щий поток экстрзгента выво-. дитс  из экстрактора через перегрузочный патрубок л, шмзковый транспортер 5 и выгрузочный патрубок 6. В процессе вывода экс- трагент промывает твердую фазу от остатков экстрагируемого вещества превраща сь в слабоконцентрируемый экстракт. Особенно интенсивно промывка осуществл етс , в наклонном шнековом транспортере, где суспензи  находитс  в сильновзмученном ссосто нии. Далее после разделени  суспензии , например, на центрифуге или фильтре слабоконцентрированный экстракт может использоватьс  как экстрагент, повыша  выход экстрагируемого вещества.

Совокупность рассмотренных особенностей обеспечивает простоту и надежность конструкции, высокую удельную производительность единицы объема аппарата , простоту обслуживани  и промывки, высокий выход целевого продукта, высокую концентрацию и чистоту экстракта.

Результаты срзвнени за вл емого экстрактора , с базовым объектом приведены ниже в таблице. В качестве базового объек- та выбран действующий комплект четырех экстракторов периодичдского действи  в производстве пищевого белгового концентрата из шрота сои на Черновицком экспериментальном заводе белковых веществ, так как сведений о промышленном использовании прототипа не имеетс .

Экономический эффект получаетс  в основном, за счет выпуска продукции повышенного качества (с более высокой ценой) и экономии электроэнергии.

Фор.мула изобретени 

Claims (4)

1. Непрерывнодействующий экстрактор дл  системы твердое тело-жидкость, включающий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого по оси установлен вал с  русно размещенными на нем перемешивающими лопатками, устройства дл  загрузки исходного и выгрузки проэкстра- гированного сырь , штуцер дл  подвода экстрагента, установленный в нижней части аппарата, штуцер дл  отвода экстракта, установленный в отстойной камере в верхней части аппарата, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности , выхода экстрагируемых веществ и концентрации экстракта, корпус снабх ен неподвижными горизонтальными дисками, установленными между перемешивающими

лопатками с центральными отверсти ми дл  вала, образующими вместе с внутренней стенкой корпуса  русно расположенные камеры, сообщающиес  между собой через переточные отверсти  в дисках, при этом перемешивающие лопатки установлены в нижних част х камер и соединены между собой концентрическими перегородками , раздел ющими камеры на кольцевые области и имеющими высоту, равную высоте камеры, а высота перемешивающих лопаток составл ет 0,6-0,9 высоты камеры.

2. Экстрактор по п.1, от л и ч а ющи й- с   тем, что переточные отверсти  в смежных дисках смещены друг относительно друга так, что проекци  переточного отвер0

5

сти  вышележащего диска на нижележащий смещена по направлению вращени  лопаток относительно переточного отверсти  нижележащего диска и не перекрывает его.

3.Экстрактор по п.1, отличающий- с   тем, что рассто ние между смежными концентрическими перегородками уменьшаетс  с увеличением диаметра перегородок .

4.Экстрактор по п.1, отличающий- с   тем, что устройство дл  загрузки исходного сырь  установлено в отстойной камере и выполнено в виде полого расшир ющегос  книзу усеченного конуса, нижнее основание которого примыкает к верхним кра м перемешивающих лопаток верхнего  руса.