RU193819U1 - Лабораторный экстрактор - Google Patents

Abstract

Устройство относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для извлечения полезных веществ из растительного сырья.Лабораторный экстрактор включает корпус с крышкой, приводной вал с установленным на нем перемешивающим устройством. Перемешивающее устройство выполнено в виде диска с глухими отверстиями с внутренней резьбой и геометрической осью, ориентированной параллельно геометрической оси вращения приводного вала. В глухих отверстиях диска установлены полые капсулы с перфорированными отверстиями боковой стенкой, днищем и горлышком с внешней резьбой, соответствующей внутренней резьбе глухих отверстий диска перемешивающего устройства. Размер отверстий перфорации боковой стенки полых капсул выполнен меньшим, чем размер фракции экстрагируемого исходного сырья. Между диском и крышкой установлена мембрана, пространство между мембраной и крышкой связано с устройством нагнетания сжатого воздуха.

Description

Устройство относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для извлечения полезных веществ из растительного сырья.

Известен экстрактор для системы твердое тело - жидкость (Описание изобретения к патенту RU 2308308, МПК B01D 11/00, заявлено 17.03.2006, опубликовано 20.10.2007), содержащий корпус, разделенный вертикальной не доходящей до дна перегородкой на две зоны, патрубки для отбора экстракта и подачи экстрагента, наклонную трубу, пульсатор, компрессор, датчик уровня жидкости.

Недостатками этого экстрактора являются ограниченные технологические возможности, длительное растворение твердой фазы в жидкой, снижение качества продукта и значительные затраты времени на извлечение экстракта и времени на поддержание повышенной температуры.

Известен экстрактор для системы твердое тело - жидкость (Описание изобретения к патенту RU 1706096, МПК B01D 11/02, заявлено 04.11.1985, опубликовано 27.05.1995), содержащий вертикальный цилиндрический корпус с паровой рубашкой, сборник экстрактора со штуцерами для удаления экстракта из корпуса и подачи в него пара. Корпус соединен с крышкой, в которой закреплены штуцер для загрузки в корпус предварительно измельченной твердой фазы, штуцер для ввода в корпус через кольцеобразный распылитель растворителя (жидкой фазы), штуцер для удаления из корпуса газо- и парообразных веществ. Внутри корпуса в его нижней части установлена горизонтальная решетчатая перегородка и над ней смонтированы рабочие элементы в виде ножей с боковыми режущими кромками, закрепленные на вертикальном валу с возможностью вращения вокруг своей оси и возвратно-поступательного перемещения.

Недостатками описанного экстрактора являются ограниченные технологические возможности, медленное растворение экстрагента в исходном сырье, низкая скорость процесса растворения твердой фазы в жидкой, невысокая производительность экстрактора.

Наиболее близким по своей сущности и взятым за прототип является экстрактор для системы твердое тело - жидкость (Описание полезной модели к патенту RU 111012, МПК B01D 11/00, заявлено 16.06.2011, опубликовано 10.12.2011) содержащий вертикальный корпус с паровой рубашкой, с технологическими патрубками и дозатор. В корпусе на полом валу соосно установлено перемешивающее устройство, которое выполнено в виде верхней и нижней мешалок крестообразной формы. Нижняя мешалка перемешивающего устройства выполнена полой и снабжена полыми Г-образными гребенками с отверстиями на концах, изогнутых вверх. Перемешивающее устройство содержит установленные на полом валу на разной высоте ножи с боковыми режущими кромками. Каждый нож при виде сверху расположен относительно другого ножа под углом 45°. Под гребенками расположена решетчатая перегородка.

Недостатками известного экстрактора являются ограниченные технологические возможности его использования в лабораторных условиях, а также медленное растворение экстрагента в исходном сырье, и как следствие невысокая производительность устройства.

Технический результат предлагаемого лабораторного экстрактора заключается в расширении технологических возможностей экстрактора в лабораторных условиях, обеспечении удобства работы.

Достигается технический результат тем, что в лабораторном экстракторе, включающем корпус с крышкой, приводной вал на котором установлено перемешивающее устройство, перемешивающее устройство выполнено в виде диска, в диске выполнены глухие отверстия с внутренней резьбой и геометрической осью, ориентированной параллельно геометрической оси вращения приводного вала, в глухих отверстиях установлены полые капсулы с перфорированными отверстиями боковой стенкой, днищем и горлышком с внешней резьбой, соответствующей внутренней резьбе глухих отверстий диска перемешивающего устройства, размер отверстий перфорации боковой стенки полых капсул выполнен меньшим, чем размер фракции экстрагируемого исходного сырья, причем между диском и крышкой установлена мембрана, пространство между мембраной и крышкой связано с устройством нагнетания сжатого воздуха.

На фиг. 1 представлен лабораторный экстрактор в разрезе. На фиг. 2 представлено сечение А-А лабораторного экстрактора.

Лабораторный экстрактор, включает корпус 1 с крышкой 2, приводной вал 3, на котором установлено перемешивающее устройство 4. Перемешивающее устройство 4 выполнено в виде диска, в котором выполнены глухие отверстия 5 с внутренней резьбой и геометрической осью 6, ориентированной параллельно геометрической оси 7 вращения приводного вала 3. В глухих отверстиях 5 посредством резьбового соединения установлены полые капсулы 8 с перфорированными отверстиями 9 боковой стенкой, днищем и горлышком с внешней резьбой, соответствующей внутренней резьбе глухих отверстий диска перемешивающего устройства.

Размер отверстий перфорации выполняется меньшим, чем размер фракции экстрагируемого исходного сырья. В крышке 2 установлен патрубок 10, связанный с устройством нагнетания сжатого воздуха 15. В нижней части корпуса установлен патрубок 12 слива экстракта. Между диском перемешивающего устройства 4 и крышкой 2 установлена мембрана 14.

Лабораторный экстрактор работает следующим образом. В корпус 1 заливают экстрагент 11. В полые капсулы 8 помещают экстрагируемое сырье. Заполненные экстрагируемым сырьем капсулы 8 устанавливают в отверстия 5 перемешивающего устройства 4 и крепят посредством резьбового соединения. Благодаря тому, что отверстия в диске перемешивающего устройства выполнены глухими предотвращается утечка экстрагируемого сырья через горлышко капсул 8. Перемешивающее устройство с установленными на нем капсулами помещают внутрь корпуса, корпус герметично закрывают крышкой. Через патрубок 10 посредством устройства нагнетания сжатого воздуха 15, например, компрессора, в пространстве между мембраной 14 и крышкой 2 создают избыточное давление.

Посредством привода 13 осуществляют вращение перемешивающего устройства. После окончания цикла экстрагирования через патрубок 12 осуществляют слив экстракта из корпуса 1. Затем, вращая диск с капсулами на высоких оборотах, за счет центробежной силы (центрифугирование) осуществляется полное удаление экстрагента из капсул, т.е. «отжим» экстрагируемого сырья.

Циклы перемешивания и центрифугирования могут повторяться многократно. Это позволяет в лабораторных условиях подбирать различные режимы экстрагирования при различном сочетании видов и концентраций исходного сырья и экстрагента.

В лабораторном экстракторе исходное сырье остается внутри капсул не загрязняя своей фракцией экстракт. Это существенно расширяет технологические возможности экстрактора за счет того, что, во-первых, не нарушается соотношение исходного сырья и экстрагента, т.к. исходное сырье остается в капсулах без потерь даже при нескольких циклах перемешивания и центрифугирования; во-вторых, нет необходимости проведения работы по осуществлению очистки экстракта от крупной фракции исходного сырья, что требует значительного времени, расширяется количество экспериментов, проводимых в установленное время.

Благодаря перфорации 9 боковой стенки и дна капсул 8 осуществляется взаимодействие экстрагируемого сырья с экстрагентом. Благодаря тому, что размер отверстий перфорации меньше, чем размер фракции экстрагируемого сырья, предотвращается выпадение исходного сырья за пределы капсул и тем самым исключается загрязнение полученного экстракта нерастворенными частицами исходного сырья.

Использование резьбового соединения между диском и капсулами позволяет использовать капсулы многократно, а также использовать капсулы с различными геометрическими параметрами (высотой, диаметром) при одинаковом присоединительном размере резьбового горлышка.

Благодаря наличию мембраны 14 и созданию в пространстве между мембраной 14 и крышкой 2 избыточного давления путем нагнетания сжатого воздуха предотвращается «растекание» экстрагента по внутренним стенкам корпуса, обусловленное вращением перемешивающего устройства с установленными на нем капсулами с исходным сырьем. При этом обеспечивается постоянный контакт исходного сырья с экстрагентом, что способствует повышению эффективности процесса экстракции.

Таким образом, изменяя объем заполнения полых капсул исходным сырьем, используя капсулы различного объема, определяемого их высотой и диаметром, управляя объемом заливаемого у корпус экстрагента, лабораторный экстрактор позволяет исследовать в лабораторных условиях использовать широкий спектр сочетаний концентраций экстрагента и экстрагируемого сырья и подбирать оптимальные условия процесса экстракции. Это позволяет существенно расширить технологические возможности лабораторного экстрактора при проведении экспериментов.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Описание изобретения к патенту RU 2308308, МПК B01D 11/00, заявлено 17.03.2006, опубликовано 20.10.2007.

2. Описание изобретения к патенту RU 1706096, МПК B01D 11/02, заявлено 04.11.1985, опубликовано 27.05.1995.

3. Описание полезной модели к патенту RU 111012, МПК B01D 11/00, заявлено 16.06.2011, опубликовано 10.12.2011.

Claims (1)

1. Лабораторный экстрактор, включающий корпус с крышкой, приводной вал, на котором установлено перемешивающее устройство, отличающийся тем, что перемешивающее устройство выполнено в виде диска, в диске выполнены глухие отверстия с внутренней резьбой и геометрической осью, ориентированной параллельно геометрической оси вращения приводного вала, в глухих отверстиях установлены полые капсулы с перфорированными отверстиями боковой стенкой, днищем и горлышком с внешней резьбой, соответствующей внутренней резьбе глухих отверстий диска перемешивающего устройства, размер отверстий перфорации боковой стенки полых капсул выполнен меньшим, чем размер фракции экстрагируемого исходного сырья, причем между диском и крышкой установлена мембрана, пространство между мембраной и крышкой связано с устройством нагнетания сжатого воздуха.

Images