RU2655343C1 - Способ комплексной переработки древесной зелени - Google Patents

Способ комплексной переработки древесной зелени Download PDF

Info

Publication number
RU2655343C1
RU2655343C1 RU2016152768A RU2016152768A RU2655343C1 RU 2655343 C1 RU2655343 C1 RU 2655343C1 RU 2016152768 A RU2016152768 A RU 2016152768A RU 2016152768 A RU2016152768 A RU 2016152768A RU 2655343 C1 RU2655343 C1 RU 2655343C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ethanol
greens
pump
ejection
solution
Prior art date
Application number
RU2016152768A
Other languages
English (en)
Inventor
Диляра Фариловна Зиатдинова
Альбина Валерьевна Сафина
Наиль Фарилович Тимербаев
Дина Анасовна Ахметова
Гульшат Ринатовна Арсланова
Руслан Рушанович Сафин
Рушан Гареевич Сафин
Альберт Раисович Шакиров
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")
Priority to RU2016152768A priority Critical patent/RU2655343C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2655343C1 publication Critical patent/RU2655343C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/02Solvent extraction of solids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/02Solvent extraction of solids
    • B01D11/0215Solid material in other stationary receptacles
    • B01D11/0219Fixed bed of solid material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B1/00Production of fats or fatty oils from raw materials
    • C11B1/10Production of fats or fatty oils from raw materials by extracting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B9/00Essential oils; Perfumes
    • C11B9/02Recovery or refining of essential oils from raw materials
    • C11B9/025Recovery by solvent extraction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии переработки растительного сырья, конкретно к способу получения биологически активных веществ и кормовой муки из древесной зелени различных пород. Способ включает измельчение древесной зелени в состоянии естественной влажности, прогрев перед подачей в экстрактор, противоточный процесс экстракции раствором этанола в течение 6-8 часов при температуре 20-40°C с последующей повторной его подачей в обрабатываемую зелень. Полученный экстракт выпаривают путем удаления этанола и воды. Этанол удаляют эжекторным насосом эжектированием охлажденным раствором этанола. Воду удаляют вакуумным водокольцевым насосом. Оборотную воду вакуумного водокольцевого насоса охлаждают эжектированием раствором этанола. Тепловую энергию эжектирующего раствора этанола отводят на выпаривание экстракта, на прогрев древесной зелени и экстрагента перед подачей в экстрактор. Остаточное давление, создаваемое эжекторным насосом, составляет 1,91-8,1 кПа, а остаточное давление, создаваемое вакуумным водокольцевым насосом, составляет 1,2-4,19 кПа. Отработанную зелень отжимают, подсушивают в разреженной среде путем удаления пара эжекторным насосом, с последующей конденсацией пара с выделением тепловой энергии и подачей ее на предварительный нагрев древесной зелени, и сушат до влажности 10-15%. После сушки древесную зелень измельчают и фасуют. Технический эффект: повышение выхода биологически активных веществ, получение качественной кормовой муки вследствие содержания в ней протеина и снижение энергозатрат более чем в два раза. 1 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относится к технологии переработки растительного сырья, конкретно к способу получения биологически активных веществ и кормовой муки из древесной зелени различных пород.
Известен способ получения биологически активных веществ из растительного сырья, в котором в качестве экстрагента используют содержащиеся в обрабатываемом сырье газы и жидкость, нагрев древесной зелени осуществляют СВЧ-полем с получением смеси паров экстрагента и биологически активных веществ, при этом после выделения биологически активного вещества сконцентрированный экстрагент по меньшей мере один раз со стороны, противоположной выходу смеси паров, подают в обрабатываемое сырье для повторного взаимодействия с ним.
Частные случаи выполнения способа
После, по меньшей мере, одного повторного взаимодействия экстрагента с обрабатываемым сырьем в процессе нагрева СВЧ-полем в обрабатываемое сырье подают дополнительный экстрагент;
в качестве дополнительного экстрагента используют спирт;
на обрабатываемое сырье дополнительно воздействуют импульсным СВЧ-полем с частотой импульсов не менее 10 кГц и временем импульса не более 10 мкс,
см. RU Патент №2029559, МПК 6 A61K 35/78, C11B 9/02, B01D 11/02, 1995.
Недостатками данного способа являются высокие энергозатраты, неравномерный нагрев исходного сырья и разрушение биологически активных веществ при высоких температурах, создаваемых СВЧ-полем.
Известен способ комплексной переработки вегетативной части тополя бальзамического, включающий обработку вегетативной части тополя бальзамического водой с выделением эфирного масла и твердого остатка, экстракцию твердого остатка ведут 94-96% этиловым спиртом с получением спиртового экстракта и шрота, обработку растительного сырья водой проводят путем гидродистилляции, спиртовой экстракт, после выделения из него восков, упаривают с получением липидного концентрата, шрот увлажняют кубовой жидкостью, полученной при гидродистилляции, и подвергают биодеструкции грибами рода Trichoderma.
Преимущественное выполнение способа: биодеструкцию грибами рода Trichoderma проводят твердофазным способом при температуре (26±2)°C в течение 7-10 дней,
см. RU Патент №2322501, МПК C12P 1/02 (2006.01), C11B 1/10 (2006.01), C11B 9/02 (2006.01), C11C 1/00 (2006.01), C09F 1/00 (2006.01), 2008.
Недостатками данного способа являются низкая эффективность процесса, обусловленная длительностью процесса, дополнительными затратами на регенерацию экстрагента и недостаточным выходом биологически активных веществ.
Наиболее близким по технической сущности является способ комплексной переработки древесной зелени, включающий измельчение ее в состоянии естественной влажности, прогрев перед подачей в экстрактор, противоточный процесс экстракции, с последующей повторной подачей экстрагента в обрабатываемую зелень, отжим отработанной зелени, ее подсушку в разреженной среде, создаваемой путем удаления пара эжекторным насосом, с последующей конденсацией пара с выделением тепловой энергии и подачей ее на предварительный нагрев древесной зелени, сушку отработанной зелени до влажности 10-15%, с последующим ее измельчением и фасовкой, в котором противоточный процесс экстракции ведут водяным паром при температуре 145-150°C,
см. RU Патент №2404238, МПК C11B 9/02 (2006.01), 2009.
Недостатками данного способа являются высокие энергозатраты, составляющие более 100 кВт⋅час на переработку древесной зелени 100 кг/час и недостаточный выход биологически активных веществ.
Задачей изобретения является повышение выхода биологически активных веществ, получение кормовой муки с содержанием протеина, а также уменьшение энергозатрат.
Техническая задача решается способом комплексной переработки древесной зелени, включающим измельчение ее в состоянии естественной влажности, прогрев перед подачей в экстрактор, противоточный процесс экстракции с последующей повторной подачей экстрагента в обрабатываемую зелень, отжим отработанной зелени, ее подсушку в разреженной среде, создаваемой путем удаления пара эжекторным насосом, с последующей конденсацией пара с выделением тепловой энергии и подачей ее на предварительный нагрев древесной зелени, сушку отработанной зелени до влажности 10-15% с последующим ее измельчением и фасовкой, в котором экстракцию ведут раствором этанола в течение 6-8 часов при температуре 20-40°С, полученный экстракт выпаривают путем удаления этанола и воды, этанол удаляют эжекторным насосом эжектированием охлажденным раствором этанола, воду удаляют вакуумным водокольцевым насосом, оборотную воду вакуумного водокольцевого насоса охлаждают эжектированием раствором этанола, тепловую энергию эжектирующего раствора этанола отводят на выпаривание экстракта, на прогрев древесной зелени и экстрагента перед подачей в экстрактор, при этом остаточное давление, создаваемое эжекторным насосом, составляет 1,91-8,1 кПа, а остаточное давление, создаваемое вакуумным водокольцевым насосом, составляет 1,2-4,19 кПа.
Решение технической задачи позволяет повысить выход биологически активных веществ, получить более качественную кормовую муку, вследствие содержания в ней протеина, и снизить энергозатраты более чем в два раза.
Для осуществления заявленного способа комплексной переработки древесной зелени представлена технологическая линия, см. Фиг. 1.
Технологическая линия для комплексной переработки древесной зелени включает: загрузочную воронку 1, шнековый транспортер 2, тарельчатый экстрактор непрерывного типа 3, шнек-пресс 4, вакуум-фильтр 5, регулятор давления 6, выпарной аппарат 7, вакуумный водокольцевой насос 8, сборник оборотной воды 9, регулятор давления 10, эжекторный насос 11, компрессорный агрегат 12, который включает испаритель 13, конденсатор 14 и дроссилирующее устройство 15. Циркуляционный насос эжектирующегося агента 16, циркуляционный насос теплоносителя 17, емкость с этанолом 18, трехходовой кран с исполнительным механизмом 19, емкость для отбора излишнего экстрагента (раствора этанола) 20, сборник экстрагента 21, насос для подачи экстрагента 22, датчик концентрации экстрагента 23, сборник биологически активных веществ 24, вакуум-шнековые сушилки 25, 26, бункер отработанной зелени 27, аэрофонтанную сушилку 28, измельчитель 29, циклон 30, дозатор для фасовки кормовой муки 31, рекуперативный теплообменник 32.
Комплексную переработку древесной зелени ведут следующим образом. Предварительно измельченную древесную зелень через загрузочную воронку 1, с помощью шнекового транспортера 2, снабженного рубашкой для прогрева древесной зелени, подают в экстрактор 3. Древесную зелень подают на верхние тарелки экстрактора 3, а экстрагент подают снизу, предварительно его нагревая в рекуперативном теплообменнике 32. Процесс экстракции ведут в течение 6-8 часов при температуре 20÷40°С 40÷70% раствором этанола. Отработанное сырье с нижних тарелок подают в шнек-пресс 4, где его отжимают и перемещают в бункер отработанной зелени 27, в котором происходит предварительная подсушка в разреженной среде, создаваемой путем удаления пара эжекторным насосом 11. Затем отработанную зелень подают в аэрофонтанную сушилку 28 и сушат до влажности в пределах 10-15%. После чего ее измельчают в измельчителе 29 и сепарируют в циклоне 30. Измельченную древесную зелень подают в дозатор готовой продукции - кормовой муки 31. Крупные частицы возвращаются из циклона 30 на доизмельчение в измельчитель 29. Полученный в экстракторе 3 экстракт подают в вакуум-фильтр 5, после чего отфильтрованный экстракт выпаривают в две стадии. На первой стадии экстракт растекается по обогреваемым полкам выпарного аппарата 7 и сгущается за счет удаления, преимущественно, этанола эжекторным насосом 11 эжектированием охлажденным раствором этанола. На второй стадии выпаривание ведут в вакуум-шнековых сушилках 26, 25, где удаляют вакуумным водокольцевым насосом 8, преимущественно, воду. Выделенные из экстракта биологически активные вещества собирают в сборнике 24. Оборотную воду вакуумного водокольцевого насоса в сборнике 9 охлаждают эжектированием раствором этанола. Паровую среду, удаленную при выпаривании экстракта, конденсируют в эжекторном насосе 11 охлажденным в испарителе 13 раствором этанола. Циркуляция эжектирующего раствора этанола происходит с помощью насоса 16, при этом тепловая энергия эжектирующего раствора этанола отнимается испарителем 13 компрессорного агрегата 12 и передается через его конденсатор 14 с помощью насоса 17 на выпаривание экстракта, на прогрев древесной зелени и экстрагента. Часть сконденсировавшейся паровой среды с помощью циркуляционного насоса 16 отправляют через сборник экстрагента 21 на повторную подачу экстрагента в обрабатываемую зелень. В сборник экстрагента 21 через управляемый трехходовой кран 19 подают этанол из бака 18 и воду из бака 9. Излишки экстрагента отводятся в емкость для отбора излишнего экстрагента 20. Для определения концентрации экстрагента используют датчик концентрации 23. Остаточное давление, создаваемое эжекторным насосом 9 в бункере отработанной зелени 27 и в выпарном аппарате 7, составляет 1,91-8,1 кПа и поддерживают регулятором давления 6.
Остаточное давление вакуумного водокольцевого насоса 7, создаваемое в вакуум-шнековых сушилках 25, 26, составляет 1,2-4,19 кПа и поддерживается регулятором давления 10. Общие энергозатраты технологической линии составляют 40 кВт⋅час на переработку древесной зелени 100 кг/час.
Данные по примерам конкретного выполнения способа комплексной переработки древесной зелени пихты, осины и ивы сведены в таблицах 1, 2 и 3, соответственно, где приведены режимные условия технологического процесса, выход биологически активных веществ, а также выход протеина в отработанной зелени.
Энергозатраты по прототипу составляют 100 кВт⋅час, по заявляемому способу - 40 кВт⋅час.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Где Т - температура процесса экстракции, τ - время проведения экстракции, С - концентрация раствора этанола, Рэ.н. - остаточное давление, создаваемое эжекторным насосом, Рв.в.н. - остаточное давление, создаваемое вакуумным водокольцевым насосом.
Как видно из примеров конкретного выполнения, заявленный способ комплексной переработки древесной зелени позволяет из каждого вида древесной зелени получать биологически активные вещества: из пихты - эфирное масло и борнилацетат, из осины и ивы - фенолгликозиды, тогда как по прототипу биологически активные вещества получены только из пихты и в меньшем количестве.
Эфирные масла и борнилацетат широко используются в пищевой, фармацевтической промышленности и медицине. Фенолгликозиды широко используются в фармацевтической промышленности. Наличие протеина в кормовой муке повышает ее усвояемость в организме животных.
Заявленный способ комплексной переработки древесной зелени позволяет повысить выход биологически активных веществ, получить качественную кормовую муку вследствие содержания в ней протеина и снизить энергозатраты более чем в два раза.

Claims (1)

  1. Способ комплексной переработки древесной зелени, включающий измельчение ее в состоянии естественной влажности, прогрев перед подачей в экстрактор, противоточный процесс экстракции, с последующей повторной подачей экстрагента в обрабатываемую зелень, отжим отработанной зелени, ее подсушку в разреженной среде, создаваемой путем удаления пара эжекторным насосом, с последующей конденсацией пара с выделением тепловой энергии и подачей ее на предварительный нагрев древесной зелени, сушку отработанной зелени до влажности 10-15%, с последующим ее измельчением и фасовкой, отличающийся тем, что экстракцию ведут раствором этанола в течение 6-8 часов при температуре 20-40°C, полученный экстракт выпаривают путем удаления этанола и воды, этанол удаляют эжекторным насосом эжектированием охлажденным раствором этанола, воду удаляют вакуумным водокольцевым насосом, оборотную воду вакуумного водокольцевого насоса охлаждают эжектированием раствором этанола, тепловую энергию эжектирующего раствора этанола отводят на выпаривание экстракта, на прогрев древесной зелени и экстрагента перед подачей в экстрактор, при этом остаточное давление, создаваемое эжекторным насосом, составляет 1,91-8,1 кПа, а остаточное давление, создаваемое вакуумным водокольцевым насосом, составляет 1,2-4,19 кПа.
RU2016152768A 2016-12-30 2016-12-30 Способ комплексной переработки древесной зелени RU2655343C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016152768A RU2655343C1 (ru) 2016-12-30 2016-12-30 Способ комплексной переработки древесной зелени

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016152768A RU2655343C1 (ru) 2016-12-30 2016-12-30 Способ комплексной переработки древесной зелени

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2655343C1 true RU2655343C1 (ru) 2018-05-25

Family

ID=62202476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016152768A RU2655343C1 (ru) 2016-12-30 2016-12-30 Способ комплексной переработки древесной зелени

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2655343C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812565C1 (ru) * 2023-02-20 2024-01-30 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ переработки растительного сырья

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU882512A1 (ru) * 1978-12-04 1981-11-23 Уральский лесотехнический институт Способ получени витаминной муки из древесной зелени
US4666498A (en) * 1982-11-23 1987-05-19 Dietrich Muller Process and apparatus for obtaining raw materials from autumn foliage
RU2336889C2 (ru) * 2006-10-31 2008-10-27 Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН (НИОХ СО РАН) Способ получения биологически активной липидной фракции из экстракта древесной зелени пихты сибирской (abies sibirica)
RU2404238C1 (ru) * 2009-04-09 2010-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования" (ООО "НТЦ РПО") Способ комплексной переработки древесной зелени
RU2459628C1 (ru) * 2011-04-08 2012-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" Способ переработки древесной зелени malus baccata

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU882512A1 (ru) * 1978-12-04 1981-11-23 Уральский лесотехнический институт Способ получени витаминной муки из древесной зелени
US4666498A (en) * 1982-11-23 1987-05-19 Dietrich Muller Process and apparatus for obtaining raw materials from autumn foliage
RU2336889C2 (ru) * 2006-10-31 2008-10-27 Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН (НИОХ СО РАН) Способ получения биологически активной липидной фракции из экстракта древесной зелени пихты сибирской (abies sibirica)
RU2404238C1 (ru) * 2009-04-09 2010-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования" (ООО "НТЦ РПО") Способ комплексной переработки древесной зелени
RU2459628C1 (ru) * 2011-04-08 2012-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" Способ переработки древесной зелени malus baccata

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812565C1 (ru) * 2023-02-20 2024-01-30 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ переработки растительного сырья

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101604158B1 (ko) 물질의 추출 방법 및 그를 실행하기 위한 장치
RU2012144027A (ru) Способ и система для переработки водных организмов
CN102504938A (zh) 一种山茶油冷榨及物理精炼工艺
US4122104A (en) Process for extracting oils from oil containing raw materials
US20120301550A1 (en) Method for producing extracts from materials and device for realizing same
RU2493513C2 (ru) Устройство и способ для получения энергоносителя из влажной биомассы
CN109593603A (zh) 一种鲜花椒纯油及其生产工艺
EP3597280B1 (en) Miscella cleanup following extraction
RU2595152C1 (ru) Линия производства растительного масла
RU2655343C1 (ru) Способ комплексной переработки древесной зелени
CN107011995A (zh) 一种植物芳香油干式蒸馏提取的方法
CA3019533C (en) Production process of soybean meal with high content of soluble proteins and product so obtained
KR101107744B1 (ko) 사료 제조 방법 및 그 제조 장치
RU2655757C1 (ru) Установка для комплексной переработки древесины лиственницы
RU2591727C2 (ru) Способ и установка для получения твердого продукта
US3538973A (en) Continuous rendering apparatus
RU2619278C1 (ru) Линия производства растительного масла
CN105475638B (zh) 一种棉籽蛋白生产工艺
RU2404238C1 (ru) Способ комплексной переработки древесной зелени
RU2568999C1 (ru) Способ производства растительного масла из маслосодержащих семян
RU2813352C1 (ru) Способ получения масла и сока ягод облепихи
KR101212991B1 (ko) 가금류 부산물을 이용한 사료 제조 방법 및 그 제조 장치
RU2005128660A (ru) Разработка комплексной безотходной технологии переработки тамбуканской лечебной грязи с целью получения лекарственных препаратов, бад-ов, косметологической продукции и бальнеологически-аппликационных средств из тамбуканской лечебной грязи (нативной), их исследование и стандартизация
RU2539500C1 (ru) Способ комплексной переработки растительного сырья и технологическая схема комплексной переработки растительного сырья
US3627796A (en) Continuous process for producing fat and solids from wet biological substance