RU21151U1

RU21151U1 - EXTRACTOR

Info

Publication number: RU21151U1
Application number: RU2000125734/20U
Authority: RU
Inventors: Е.П. Кошевой; гоз Х.Р. Бл; Х.Р. Блягоз; Х.Р. Сиюхов
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2001-12-27

Description

ЭКСТРАКТОРEXTRACTOR

Изобретение относится к технике экстракции растительного сырья растворителем, а именно к экстракционным установкам для обработки пряноароматического, витаминного и лекарственного растительного сырья жидкой двуокисью углерода (СОа) с целью получения СОа-экстрактов - ценнейших, экологически чистых, незаменимых компонентов при производстве изделий пищевых отраслей, фармацевтики, бытовой химии, парфюмерии, косметики.The invention relates to a solvent extraction technique for plant materials, namely, extraction plants for processing aromatic, vitamin and medicinal plant materials with liquid carbon dioxide (COa) in order to obtain COa extracts - the most valuable, environmentally friendly, irreplaceable components in the manufacture of food products, pharmaceuticals , household chemicals, perfumes, cosmetics.

Традиционно в промышленности эксплуатируются стационарные установки с использованием в качестве растворителя жидкой СОг, с несколькими экстракторами периодического действия, которые работают при температуре около 25°С и давлении насьщенных паров 65,5 МПа, загруженные слоем экстрагируемого материала Кошевой Е.П., Блягоз Х.Р. Экстракция двуокисью углерода в пиш;евой технологии. Майкоп, МГТИ, 2000. с.ЗЗб..Stationary plants are traditionally used in industry using liquid CO2 as a solvent, with several batch extractors that operate at a temperature of about 25 ° C and a vapor pressure of 65.5 MPa, loaded with a layer of extractable material Kosheva EP, Blyagoz Kh. R. Carbon dioxide extraction in writing; EVA technology. Maykop, MGTI, 2000. S.ZZb ..

Основное требование к экстрактору - обеспечить эффективность экстракции, т.е. используя минимальное количество растворителя достичь возможно полное извлечение экстрактивных веп ;еств за минимальное время рабочего цикла, включая затраты времени на перезагрузку экстрактора. Эти задачи в разных экстракторах решаются по-разному. Одно направление - это применение системы опрокидывания экстрактора, что ускоряет и механизирует выгрузку шрота (проэкстрагированного материала). Недостатком этого направления является необходимость использования при этом гибких шлангов на высокое давление для подключения экстрактора к системе циркуляции растворителя. Другое направление - это применение кассеты, представляющей собой конструкцию по форме близкую к внутреннему объему экстрактора (цилиндр из тонкого листового материала с сетчатым днищем). Кассета может решить вопрос ускорения и механизации как загрузки экстрактора (загрузка кассеты производится заранее вне работающего экстрактора, а сама загрузка заключается лишь быстрой установки загруженной кассеты в открытый на перезагрузку экстрактор), так и выгрузки (кассета с проэкстрагированным материалом в период перезагрузки быстро вынимается из экстрактора). Недостатком в этом случае является плохое контактирование подаваемого в кассету растворителя с экстрагируемым материалом. Подача растворителяThe main requirement for the extractor is to ensure extraction efficiency, i.e. Using the minimum amount of solvent, it is possible to completely extract the extractive substances in a minimum working cycle time, including the time required to restart the extractor. These tasks in different extractors are solved in different ways. One direction is the use of an overturning system for the extractor, which speeds up and mechanizes the unloading of meal (extracted material). The disadvantage of this direction is the necessity of using flexible high-pressure hoses for connecting the extractor to the solvent circulation system. Another direction is the use of a cartridge, which is a design in shape close to the internal volume of the extractor (cylinder made of thin sheet material with a mesh bottom). The cartridge can solve the issue of acceleration and mechanization of both the extractor loading (loading the cartridge in advance outside the working extractor, and the loading itself consists only of quick installation of the loaded cartridge in the extractor open for rebooting) and unloading (the cartridge with the extracted material during the reboot period is quickly removed from the extractor ) The disadvantage in this case is poor contact of the solvent supplied to the cartridge with the extractable material. Solvent supply

I Him i 4 5 7 3 ЛI Him i 4 5 7 3 L

6МПКВ01В11/04 6MPKV01V11 / 04

производится струей сверху через боковое отверстие и в этом случае возможно каналообразование в слое экстрагируемого материала, в некоторых случаях растворитель проходит в пристеночной области со стороны подачи растворителя.is produced by a jet from above through a side opening and in this case channel formation in the layer of extractable material is possible, in some cases, the solvent passes in the wall region from the solvent supply side.

Наиболее близким из известных технических решений является экстрактор по Патенту РФ 2023464. Предлагаемый экстрактор выполнен в виде цилиндрического сосуда высокого давления (корпуса), закрепленного крышкой (люком) и снабженного входным и выходным патрубками для экстракционной жидкости. Экстрактор снабжен герметичным центральным полым стержнем, на внешней поверхности которого установлен вибратор, и стаканом (кассетой) для загрузки исходного сырья, выполненным в виде двух соосных цилиндров с общим дном и зафиксированным между крышкой и дном аппарата.The closest known technical solution is the extractor according to RF Patent 2023464. The proposed extractor is made in the form of a cylindrical pressure vessel (body), fixed with a lid (hatch) and equipped with inlet and outlet nozzles for the extraction liquid. The extractor is equipped with a sealed central hollow rod, on the outer surface of which a vibrator is mounted, and a glass (cartridge) for loading the feedstock, made in the form of two coaxial cylinders with a common bottom and fixed between the cover and the bottom of the apparatus.

Недостатком данного технического решения является сложность конструкции. Для повышения эффективности экстракции в экстрактор устанавливают вибратор, а сама кассета выполняется в виде двух соосных цилиндров.The disadvantage of this technical solution is the design complexity. To increase the extraction efficiency, a vibrator is installed in the extractor, and the cartridge itself is made in the form of two coaxial cylinders.

Задачей изобретения является обеспечение равномерного контакта растворителя с экстрагируемым материалом, находящемся в кассете, что позволит повысить эффективность экстракции и в результате сократить время процесса, а также затраты двуокиси углерода и энергозатраты на ведение процесса экстракции.The objective of the invention is to ensure uniform contact of the solvent with the extracted material located in the cartridge, which will improve the efficiency of extraction and as a result reduce the time of the process, as well as the cost of carbon dioxide and energy costs for the extraction process.

Сущность изобретения в том, что экстрактор состоит из корпуса с патрубками, люка и кассеты, которая имеет сверху распределительную тарелкукрышку с расположенными на ней отверстиями, закрытыми шарамипоплавками, положение шаров-поплавков над отверстиями ограничивается клетьевыми устройствами.The essence of the invention is that the extractor consists of a housing with nozzles, a hatch and a cartridge, which has a distribution plate on top with openings located on it, closed by balloons, and the position of the balloons over the openings is limited by stand devices.

Заявляемая конструкция экстрактора позволит осуществить процесс экстракции в слое дисперсного материала с высокой эффективностью за счет движения потока растворителя в режиме идеального вытеснения по всему сечению экстрактора.The inventive design of the extractor will allow the extraction process in the layer of dispersed material with high efficiency due to the movement of the solvent stream in the ideal displacement mode over the entire cross section of the extractor.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения позволяет достичь желаемый технический результат.Thus, the set of essential features set forth in the claims allows to achieve the desired technical result.

Экстрактор содержит корпус 1, кассету 2, люк 3 и крышку-распределитель кассеты с шарами-поплавками 4. Корпус 1 имеет цилиндрическую форму с днищем и патрубками для подвода растворителя и отвода мисцеллы. Кассета 2, изготовленная из тонкого листового материала по форме совпадает с формой внутреннего объема корпуса 1 экстрактора и с небольшим зазором устанавливается внутри него. Кассета 2 сверху имеет опорное кольцо, которое помешается в кольцевую выточку корпуса экстрактора 1 и тем самым обеспечивается фиксация кассеты 2 в корпусе экстрактора 1. Внизу кассета 2 имеет прикрепленное сетчатое дно. Крьппка-распределнтель с шарамипоплавками 4 закрывает сверху кассету 2. На виде сверху (фиг. 2) видно, что шары-поплавки размещены равномерно по площади крышки-распределителя 4 и помещены в клетьевые устройства, выполненные из проволочного каркаса. Корпус экстрактора 1 сверху заканчивается люком 3.The extractor contains a housing 1, a cartridge 2, a hatch 3 and a distributor cover of a cartridge with balloons-floats 4. The housing 1 has a cylindrical shape with a bottom and nozzles for supplying solvent and discharging miscella. The cartridge 2, made of thin sheet material in shape coincides with the shape of the internal volume of the housing 1 of the extractor and with a small gap is installed inside it. The cassette 2 on top has a support ring, which is placed in the annular recess of the casing of the extractor 1 and thereby secures the cassette 2 in the casing of the extractor 1. At the bottom of the cassette 2 has an attached mesh bottom. The distributor with balloons 4 closes the cassette 2 from the top. In the top view (Fig. 2), it can be seen that the balloons are evenly distributed over the area of the distributor cap 4 and placed in cage devices made of wire frame. The case of the extractor 1 on top ends with a hatch 3.

Работа экстрактора осуществляется следующим образом.The operation of the extractor is as follows.

Кассета 2, предварительно заполненная подготовленным к экстракции материалом, при открытом люке 3 помещается в корпус экстрактора 1 и накрывается сверху крышкой-распределителем 4. Экстрактор герметизируется закрытием люка 3 и после этого он становится готовым к началу процесса экстракции двуокисью углерода. Затем открывают клапаны для подключения экстрактора соответственно к баку-накопителю с исходной двуокисью углерода и к испарителю для приема вытекающей мисцеллы из экстрактора. Жидкая двуокись углерода поступает из бака-накопителя через патрубки в верхней части корпуса экстрактора и попадает струей на крышку распределитель 4. Здесь происходит накопление слоя жидкой двуокиси углерода и в этом слое шары-поплавки всплывают (их движение ограничено клетьевыми устройствами), при этом открываются под шарами отверстия, через которые жидкая двуокись углерода орошает слой экстрагируемого материала, размещенный в кассете 2, экстрагируя ценные вещества при движении потока растворителя. Образующаяся при этом мисцелла стекает через сетчатое днище и далее через патрубки внизу корпуса экстрактора по трубопроводу сливается в испаритель. После заверщения процесса экстракции клапана на трубопроводах подвода растворителя и отвода мисцеллы перекрываются и экстрактор со щротом после сообщения с атмосферой и вскрытия готов для перезагрузки. Перед выгрузкой щрота из кассеты крыщкараспределитель кассеты 4 снимается, а после загрузки кассеты исходным материалом кассета закрывается крышкой-распределителем 4. После перезагрузки экстрактор вместе с кассетой герметизируют и открывают клапана для подачи растворителя и отвода мисцеллы. Cassette 2, pre-filled with the material prepared for extraction, with the hatch 3 open, is placed in the extractor housing 1 and covered with a distributor cover 4. The extractor is sealed by closing the hatch 3 and after that it becomes ready to start the carbon dioxide extraction process. Then open the valves to connect the extractor, respectively, to the storage tank with the source of carbon dioxide and to the evaporator for receiving leaky miscella from the extractor. Liquid carbon dioxide enters from the storage tank through the nozzles in the upper part of the extractor housing and is sprayed onto the distributor cover 4. Here, an accumulation of a layer of liquid carbon dioxide occurs and in this layer the float balls float (their movement is limited by stand devices), while opening under balls of holes through which liquid carbon dioxide irrigates a layer of extractable material placed in the cassette 2, extracting valuable substances during the movement of the solvent stream. The miscella formed in this case flows down through the mesh bottom and then through the nozzles at the bottom of the extractor body through a pipe is discharged into the evaporator. After completing the valve extraction process on the solvent supply and discharge pipelines, the miscella are closed and the extractor with a shield, after communication with the atmosphere and opening, is ready for a reboot. Before unloading the meal from the cartridge, the cover of the cartridge 4 is removed, and after loading the cartridge with the starting material, the cartridge is closed by the distributor cover 4. After the reload, the extractor and the cartridge are sealed and the valves for solvent supply and miscella discharge are opened.

Claims

Extractor of a plant for producing CO ₂ extracts, comprising a housing with inlet and outlet pipes, a manhole, a cartridge for extractable material, characterized in that the cartridge is equipped with a distribution plate-cover with openings located on it, closed by balloons, floats, the position of the balls-floats above the holes is limited by cage devices.