RU2624922C1

RU2624922C1 - Installation for obtaining the coniferous extract from the wood green mass

Info

Publication number: RU2624922C1
Application number: RU2016112792A
Authority: RU
Inventors: Наиль Фарилович Тимербаев; Альбина Валерьевна Сафина; Диляра Фариловна Зиатдинова; Ринат Саубанович Альмухаметов; Руслан Рушанович Сафин; Рушан Гареевич Сафин; Дина Анасовна Ахметова; Александр Евгеньевич Воронин
Priority date: 2016-04-04
Filing date: 2016-04-04
Publication date: 2017-07-11

Abstract

FIELD: wood industry.

SUBSTANCE: installation contains a sealed cylindrical container with an extraction zone and with even and odd perforated plates installed in its lower part. The discharge openings in the odd plates are located on the periphery and have the shape of a sector in even plates. The installation also comprises a rotor with attached even and odd S-shaped impeller blades directed in opposite directions, a steam boiler for supplying steam to the container, steam lines, shell-and-tube cooler, florentine. The plant additionally has a chopper, a vacuum pump, an extractor, a refrigerator, an evaporator placed in the refrigerator casing, a throttling device, an ejector and a compressor with a pressure and suction nozzles. The container above the extraction zone is divided by the gates into the vacuum and buffer zones. The vacuum zone is provided with hollow concentric surfaces. The hopper through the chopper of woody green mass is connected to the buffer zone of the container. The top of the extraction zone is connected to florentine through an ejector and a shell-and-tube refrigerator, and through an ejector and a vacuum pump - with an extract container. The extraction zone is also connected through the ejector to the hopper. The vacuum zone is connected through an additional refrigerator and an extractor with a vacuum pump. The compressor is connected to the hollow concentric surfaces through the discharge nozzle, and through the suction pipe the compressor is connected to the hollow concentric surfaces through the evaporator and throttling device.

EFFECT: use of the invention will allow to lower the temperature of the extraction process and increase the content of biologically active substances in the extract.

1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию эфиромасличной промышленности и может быть использовано при переработке зелени хвойных пород.The invention relates to equipment for the essential oil industry and can be used in the processing of coniferous herbs.

Известна установка для получения хвойного экстракта из древесной зеленой массы, включающая вертикальную колонну с кубовой частью и конденсатором, размещенными соответственно под и над экстракционной частью и отделенными от последней сетчатыми перегородками, загрузочный узел и размещенный по оси экстракционной зоны разгрузочный узел, который выполнен в виде трубы с прямым пневматическим соплом, расширяющийся входной участок которого размещен над нижней сетчатой перегородкой, а выходной имеет средство для соединения с вакуумной системой, парообразователь и размещенные в кубовой части барботер пара и патрубки подвода экстрагента и отвода экстракта, установка снабжена расположенным вне корпуса дополнительным конденсатором паров растворителя, выходной патрубок которого оснащен душирующим элементом и размещен над основным конденсатором, а заборный - под последним в экстракционной зоне, при этом парообразователь и конденсатор выполнены в виде змеевиков, причем первый размещен в кубовой зоне, а второй имеет каплеобразователи, укрепленные на поверхности змеевика, см. RU Патент №2013439, МПК5 С11D 9/00 (2015.01), 1994.A known installation for producing coniferous extract from green wood pulp, including a vertical column with a still bottom and a condenser located respectively below and above the extraction part and separated from the latter by mesh partitions, a loading unit and a discharge unit located along the axis of the extraction zone, which is made in the form of a pipe with a direct pneumatic nozzle, the expanding inlet portion of which is located above the lower mesh partition, and the outlet has a means for connecting to a vacuum system mine, the steam generator and the steam bubbler and extractor supply and extract pipes located in the bottom part, the installation is equipped with an additional solvent vapor condenser located outside the housing, the outlet pipe of which is equipped with a scenting element and is located above the main condenser, and the intake pipe is located under the latter in the extraction zone, this steam generator and condenser are made in the form of coils, the first is located in the still bottom zone, and the second has droplets, mounted on the surface of the coil, see RU Patent No. 20133939, IPC5 C11D 9/00 (2015.01), 1994.

Недостатком установки является необходимость подачи в колонну установки высокотемпературного экстрагента, в связи с чем в экстрагенте снижается наличие биологически активных веществ.The disadvantage of the installation is the need to supply high-temperature extractant to the installation column, and therefore the presence of biologically active substances in the extractant is reduced.

Известна установка для получения хвойного экстракта из древесной зеленой массы пихты, содержащая герметичный контейнер, закрытый крышкой, на внутренней поверхности которого расположены кольцевые упоры с отверстиями для прохождения пара и на которых расположены загрузочные секторы с пихтовой лапкой. В нижней части контейнера расположен герметичный подшипниковый узел, в котором консольно установлен ротор с прикрепленными к нему в одной плоскости радиальными барботерами в виде запаянных по концам трубок с отверстиями, расположенными диаметрально в противоположные стороны. Подшипниковый узел через патрубок подачи острого пара соединен с паровым котлом, верх контейнера через холодильник соединен с флорентиной.A known installation for producing coniferous extract from green wood pulp of fir, containing a sealed container, closed with a lid, on the inner surface of which there are ring stops with holes for the passage of steam and on which boot sectors with fir tab are located. In the lower part of the container there is a sealed bearing unit, in which a rotor is cantilevered with radial bubblers attached to it in the same plane in the form of tubes sealed at the ends with holes located diametrically in opposite directions. The bearing assembly is connected to a steam boiler through a sharp steam supply pipe; the top of the container is connected to the Florentine through a refrigerator.

Преимущественное выполнение, когда герметичный корпус выполнен в виде усеченного конуса, см. RU Патент №2221843, МПК7 С11В 9/00, С11В 9/02, 2014.The preferred embodiment, when the sealed housing is made in the form of a truncated cone, see RU Patent No. 2221843, MPK7 C11B 9/00, C11B 9/02, 2014.

Недостатками данной установки являются низкий коэффициент заполнения объема и длительность процесса за счет ручной загрузки и разгрузки сырья на каждый сектор.The disadvantages of this installation are the low fill factor of the volume and the duration of the process due to manual loading and unloading of raw materials for each sector.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для получения хвойного экстракта из древесной зеленой массы, содержащая герметичный контейнер с установленными в нем тарелками, паровой котел, паропроводы, холодильник, флорентину, установленный в подшипниковом узле ротор, контейнер имеет цилиндрическую форму, в верхней части которого установлено шнековое загрузочное устройство, ротор снабжен приводом, к ротору прикреплены лопастные мешалки S-образной формы, перфорированные тарелки и мешалки S-образной формы разделены на четные и нечетные, причем четные и нечетные мешалки отличаются друг от друга тем, что направлены в противоположные стороны, выгрузочные отверстия в нечетных тарелках расположены на периферии и имеют форму сектора, а в четных тарелках расположены в центре с отгибом кромки по нормали к поверхности лопасти, см. RU Патент №2351642, МПК C11D 9/02 (2006.01), 2009.The closest in technical essence is the installation for producing coniferous extract from green wood pulp, containing a sealed container with plates installed in it, a steam boiler, steam pipelines, a refrigerator, Florentine, a rotor installed in the bearing assembly, the container has a cylindrical shape, in the upper part of which is installed screw loading device, the rotor is equipped with a drive, S-shaped paddle mixers are attached to the rotor, perforated plates and S-shaped mixers are divided into even odd and even, and even and odd mixers differ from each other in that they are directed in opposite directions, the discharge openings in the odd plates are located on the periphery and have the shape of a sector, and in the even plates are located in the center with the edge bent along the normal to the blade surface, see RU Patent No. 2351642, IPC C11D 9/02 (2006.01), 2009.

Недостатками являются то, что установка не позволяет вести процесс экстракции при 40-50°С, в результате чего в экстракте снижается содержание биологически активных веществ.The disadvantages are that the installation does not allow the extraction process at 40-50 ° C, as a result of which the content of biologically active substances in the extract is reduced.

Задачей изобретения является создание установки, позволяющей снизить температуру процесса извлечения экстрактивных веществ и повысить качество биологически активных веществ в экстракте из древесной зеленой массы.The objective of the invention is to provide an installation that allows to reduce the temperature of the extraction process of extractive substances and to improve the quality of biologically active substances in the extract from green wood pulp.

Техническая задача решается тем, что установка для получения хвойного экстракта из древесной зеленой массы с загрузочным устройством, содержащая герметичный цилиндрический контейнер с экстракционной зоной и с установленными в нижней ее части четными и нечетными перфорированными тарелками, выгрузочные отверстия в нечетных тарелках расположены на периферии и имеют форму сектора, а в четных тарелках расположены в центре, ротор с прикрепленными четными и нечетными лопастными мешалками S-образной формы, направленными в противоположные стороны, установленный в подшипниковом узле и снабженный приводом паровой котел для подачи пара в контейнер, паропроводы, кожухотрубчатый холодильник, флорентину, согласно изобретению она дополнительно имеет измельчитель, вакуумный насос, сборник экстракта, холодильник, испаритель, помещенный в кожух холодильника, дросселирующее устройство, эжектор и компрессор с нагнетающим и всасывающим патрубками, контейнер над экстракционной зоной разделен затворами на вакуумную и буферную зоны, вакуумная зона снабжена полыми концентрическими поверхностями, а в качестве загрузочного устройства установка содержит бункер с крышкой, представляющей собой диск в гофрированном газонепроницаемом рукаве и закрепленной к бункеру фланцевым соединением, бункер через измельчитель хвои соединен с буферной зоной контейнера, верх экстракционной зоны соединен с флорентиной через эжектор и кожухотрубчатый холодильник, а через эжектор и вакуумный насос - со сборником экстракта, экстракционная зона также соединена через эжектор с бункером, а вакуумная зона соединена через дополнительный холодильник и сборник экстракта с вакуумным насосом, компрессор через нагнетающий патрубок соединен с полыми концентрическими поверхностями, а через всасывающий патрубок компрессор соединен с полыми концентрическими поверхностями через испаритель и дросселирующее устройство.The technical problem is solved in that the installation for obtaining coniferous extract from green wood pulp with a loading device, containing a sealed cylindrical container with an extraction zone and with even and odd perforated plates installed in its lower part, discharge holes in the odd plates are located on the periphery and have the form sectors, and in even plates located in the center, a rotor with attached even and odd S-shaped paddle mixers directed in opposite directions orons installed in the bearing assembly and powered by a steam boiler for supplying steam to a container, steam lines, a shell-and-tube refrigerator, Florentine, according to the invention it additionally has a grinder, a vacuum pump, an extract collector, a refrigerator, an evaporator placed in the refrigerator case, a throttling device, an ejector and a compressor with discharge and suction nozzles, the container above the extraction zone is divided by gates into vacuum and buffer zones, the vacuum zone is equipped with hollow concentric lnh, and as a loading device, the installation contains a hopper with a cover, which is a disk in a corrugated gas-tight sleeve and fixed to the hopper by a flange connection, the hopper is connected to the buffer zone of the container through the needle chopper, the top of the extraction zone is connected to the Florentine through an ejector and a shell-and-tube refrigerator, and through the ejector and the vacuum pump - with the extractor, the extraction zone is also connected through the ejector to the hopper, and the vacuum zone is connected through additional cold lnik and collection of the extract to a vacuum pump, a compressor through the blowing nozzle is connected to the hollow concentric surfaces and through the suction pipe connected to a compressor hollow concentric surfaces of the evaporator and expansion device.

Решение технической задачи позволяет снизить температуру процесса извлечения экстрактивных веществ и повысить качество биологически активных веществ в экстракте из древесной зеленой массы.The solution to the technical problem allows to reduce the temperature of the extraction process of extractive substances and to improve the quality of biologically active substances in the extract from green wood pulp.

Общий вид установки представлен на Фиг. 1.A general view of the installation is shown in FIG. one.

Установка содержит герметичный цилиндрический контейнер 1 с экстракционной зоной 2 и с установленными в нижней ее части четными 3 и нечетными 4 перфорированными тарелками, выгрузочные отверстия в нечетных тарелках расположены на периферии и имеют форму сектора, а в четных тарелках расположены в центре, ротор 5 с прикрепленными четными 6 и нечетными 7 лопастными мешалками S-образной формы, направленными в противоположные стороны, установленный в подшипниковом узле 8 и снабженный приводом 9, паровой котел 10 для подачи пара в контейнер, паропроводы 11, 12, 13, кожухотрубчатый холодильник 14, флорентину 15, измельчитель 16, вакуумный насос 17, вентиль 18, сборник экстракта 19, дополнительный холодильник 20, испаритель 21, помещенный в кожух холодильника 20, дросселирующее устройство 22, эжектор 23 и компрессор 24 с нагнетающим 25 и всасывающим 26 патрубками, контейнер 1 над экстракционной зоной 2 разделен затворами 27, 28 на вакуумную 29 и буферную 30 зоны, вакуумная зона 29 снабжена полыми концентрическими поверхностями 31, а в качестве загрузочного устройства установка содержит бункер 32 с крышкой 33, представляющей собой диск 34 в гофрированном газонепроницаемом рукаве 35 и закрепленной к бункеру фланцевым соединением 36.The installation contains a sealed cylindrical container 1 with an extraction zone 2 and with even 3 and odd 4 perforated plates installed in its lower part, discharge holes in the odd plates are located on the periphery and have the shape of a sector, and in the even plates are located in the center, rotor 5 with attached even 6 and odd 7 S-shaped paddle mixers directed in opposite directions, mounted in the bearing assembly 8 and equipped with a drive 9, steam boiler 10 for supplying steam to the container, steam odes 11, 12, 13, shell-and-tube refrigerator 14, Florentine 15, grinder 16, vacuum pump 17, valve 18, extractor 19, additional refrigerator 20, evaporator 21 placed in the refrigerator case 20, throttling device 22, ejector 23 and compressor 24 with a discharge 25 and suction 26 nozzles, the container 1 above the extraction zone 2 is divided by gates 27, 28 into a vacuum 29 and a buffer 30 zone, the vacuum zone 29 is provided with hollow concentric surfaces 31, and as a loading device, the installation contains a hopper 32 with a cover 33, Avalanche disk 34 in a corrugated gas-tight sleeve 35 and secured to the hopper by a flange connection 36.

Установка работает следующим образом. Сырье в виде древесной зеленой массы загружают в бункер 32 и герметично закрывают крышкой 33, включают компрессор 24, вакуумный насос 17. Открывают вентиль 38, а вентили 37 и 18 закрывают. После откачки воздуха выключают вакуумный насос 17 и закрывают вентиль 38. Открывают вентиль 37 и включают измельчитель 16. Сырье из бункера 32 поступает в измельчитель 16 за счет опускания крышки 33 за счет создания разрежения в бункере. Измельченную хвойную древесную зеленую массу накапливают в буферной зоне 30 контейнера, затвор 27 открывают и сырье поступает в вакуумную зону 29. После заполнения древесной зеленой массы вакуумной зоны 29 затвор 27 закрывают и включают вакуумный насос 17. Полые концентрические поверхности 31 в вакуумной зоне 29 нагревают до 40-50°С за счет конденсации сжатого компрессором 24 паров хладагента, поступающего с его нагнетающего патрубка 25. Биологически активные вещества из измельченной древесной зеленой массой поступают в дополнительный холодильник 20, конденсируются, после чего собираются в сборнике экстракта 19. Отключают вакуумный насос 17, открывают затвор 28 и древесную зеленую массу направляют в экстракционную зону 2 после предварительного удаления из нее части биологически активных веществ. После освобождения вакуумной зоны от древесной зеленой массой затвор 28 закрывают и с помощью затвора 27 загружают в нее следующую порцию из буферной зоны 30. Древесная зеленая масса поступает на первую нечетную тарелку 4 и лопастями 7 перемещается к периферии. На второй четной тарелке 3 древесная зеленая масса четными лопастями 6 перемещается к центральному выгрузочному отверстию и оттуда выгружается на следующую нечетную тарелку и т.д. Одновременно с движением сырья противотоком к нему движется острый перегретый пар из парового котла 10 через паропровод 12. Пары экстрагируемых биологически активных веществ после прохождения всех тарелок с верха экстракционной зоны по паропроводу 11 и через эжектор 23 поступают в холодильник 14, где конденсируются. Образовавшийся конденсат воды с биологически активными веществами стекает во флорентину 15, где разделяется на эфирные масла и флорентинную воду. Эфирные масла периодически сливают в сборник экстракта 19 открытием вентиля 18 или отбирают в отдельную емкость через вентиль 39. Флорентинная вода собирается в емкости 40 и подается в паровой котел 10 при помощи насоса 41. Холодильники 14, 20 охлаждаются за счет дросселирования хладагента через дросселирующее устройство 22, соединенное с испарителем 21 и всасывающим патрубком 26 компрессором 24. Эжектор 23 создает разрежение в бункере 32 и на выходе вакуумного насоса 17, предотвращая тем самым попадание эфирных масел в атмосферу. При работе затворов 27, 28 вакуумный насос 17 и паровой котел 10 отключают.Installation works as follows. Raw materials in the form of green wood pulp are loaded into the hopper 32 and hermetically closed with a lid 33, include a compressor 24, a vacuum pump 17. Open the valve 38, and the valves 37 and 18 are closed. After evacuation of air, turn off the vacuum pump 17 and close the valve 38. Open the valve 37 and turn on the grinder 16. Raw materials from the hopper 32 enters the grinder 16 by lowering the lid 33 by creating a vacuum in the hopper. The crushed coniferous wood green mass is accumulated in the buffer zone 30 of the container, the shutter 27 is opened and the raw material enters the vacuum zone 29. After filling the wood green mass of the vacuum zone 29, the shutter 27 is closed and the vacuum pump 17 is turned on. Hollow concentric surfaces 31 in the vacuum zone 29 are heated to 40-50 ° С due to condensation of the refrigerant compressed by the compressor 24 vapor coming from its discharge nozzle 25. Biologically active substances from the crushed woody green mass go to additional refrigerators 20, condensed, and then collected in the collection extract 19. Turn off the vacuum pump 17, valve 28 is opened and the green weight of wood fed into the extraction zone 2 after first removing therefrom parts biologically active agents. After releasing the vacuum zone from the green wood pulp, the shutter 28 is closed and using the shutter 27 the next portion is loaded from the buffer zone 30. The green wood pulp enters the first odd plate 4 and moves to the periphery by blades 7. On the second even plate 3, the green wood mass with even blades 6 moves to the central discharge hole and from there is unloaded onto the next odd plate, etc. Simultaneously with the movement of the raw material, the overheated steam from the boiler 10 moves through the steam line 12. The pairs of extracted biologically active substances after passing all the plates from the top of the extraction zone through the steam line 11 and through the ejector 23 enter the refrigerator 14, where they are condensed. The resulting condensate of water with biologically active substances flows into Florentine 15, where it is divided into essential oils and Florentine water. Essential oils are periodically drained into the collection of extract 19 by opening valve 18 or taken into a separate container through valve 39. Florentine water is collected in tank 40 and supplied to steam boiler 10 using pump 41. Refrigerators 14, 20 are cooled by throttling the refrigerant through a throttling device 22 connected to the evaporator 21 and the suction pipe 26 by the compressor 24. The ejector 23 creates a vacuum in the hopper 32 and at the outlet of the vacuum pump 17, thereby preventing the entry of essential oils into the atmosphere. When the shutters 27, 28 are operating, the vacuum pump 17 and the steam boiler 10 are turned off.

Таким образом, совокупность признаков заявленной установки для получения хвойного экстракта из древесной зеленой массы позволяет снизить температуру процесса извлечения ценных компонентов до температуры 40-50°С и тем самым повысить качество биологически активных веществ в экстракте.Thus, the combination of features of the claimed installation for producing coniferous extract from green wood pulp allows you to reduce the temperature of the process of extracting valuable components to a temperature of 40-50 ° C and thereby improve the quality of biologically active substances in the extract.

Claims

Installation for producing coniferous extract from green wood pulp with a loading device, containing a sealed cylindrical container with an extraction zone and even and odd perforated plates installed in its lower part, discharge holes in the odd plates are located on the periphery and have the shape of a sector, and in even plates located in the center, a rotor with attached even and odd S-shaped paddle mixers, directed in opposite directions, mounted in a bearing the node and equipped with a drive steam boiler for supplying steam to a container, steam pipelines, shell-and-tube refrigerator, Florentine, characterized in that it further has a grinder, vacuum pump, extract collector, refrigerator, evaporator, placed in the refrigerator casing, throttling device, ejector and compressor with discharge and suction nozzles, the container above the extraction zone is divided by gates into vacuum and buffer zones, the vacuum zone is equipped with hollow concentric surfaces, and as a loading The device contains a hopper with a lid, which is a disk in a corrugated gas-tight sleeve and secured to the hopper by a flange connection, the hopper is connected to the buffer zone of the container through a needle chopper, the top of the extraction zone is connected to Florentine through an ejector and a shell-and-tube cooler, and through an ejector and a vacuum pump, with the extract collector, the extraction zone is also connected through the ejector to the hopper, and the vacuum zone is connected through an additional refrigerator and the extract collector from the vacuum m pump, the compressor through the discharge pipe connected to the hollow concentric surfaces, and through the suction pipe the compressor is connected to the hollow concentric surfaces through the evaporator and throttling device.