RU2701856C1 - Vegetable raw material extraction unit - Google Patents

Vegetable raw material extraction unit Download PDF

Info

Publication number
RU2701856C1
RU2701856C1 RU2019100143A RU2019100143A RU2701856C1 RU 2701856 C1 RU2701856 C1 RU 2701856C1 RU 2019100143 A RU2019100143 A RU 2019100143A RU 2019100143 A RU2019100143 A RU 2019100143A RU 2701856 C1 RU2701856 C1 RU 2701856C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
outlet
evaporator
liquid
container
extractor
Prior art date
Application number
RU2019100143A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Евгеньевич Занин
Дмитрий Геннадиевич Касьянов
Елена Анатольевна Метельская
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Плазма К" (ООО "НПП Плазма К")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Плазма К" (ООО "НПП Плазма К") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Плазма К" (ООО "НПП Плазма К")
Priority to RU2019100143A priority Critical patent/RU2701856C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2701856C1 publication Critical patent/RU2701856C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11B—PRODUCING, 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
    • C11B1/00—Production of fats or fatty oils from raw materials
    • C11B1/10—Production of fats or fatty oils from raw materials by extracting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

FIELD: essential oils industry.
SUBSTANCE: invention relates to the essential oil industry. Unit for vegetable raw material extraction includes vessel for storage of liquid CO2, communicated with first inlet of first evaporator, outlet of which is connected to container for collecting liquid CO2, wherein first outlet of liquid CO2 collection container is communicated with third heat exchanger inlet, and second outlet is with extractor upper part communicated with second evaporator, first output of which is connected to second inlet of first evaporator, second outlet is connected to carotenoid collection container, and the third outlet – with a separator, the first output of which is connected to the flavonoid collection vessel, the second outlet of the separator is connected to the modifier tank, which is connected to the input of the third heat exchanger connected to the lower part of the extractor by means of the pump.
EFFECT: invention enables sequential extraction of end products.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике экстракции, а именно к эксплуатации установок для обработки эфирномасличного, лекарственного и пряно-ароматического растительного сырья жидким диоксидом углерода с целью получения CO2-экстрактов жирорастворимых витаминов и провитаминов, фитонцидов и флавоноидов используемых в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности.The invention relates to an extraction technique, namely the operation of plants for processing essential oil, medicinal and aromatic plant materials with liquid carbon dioxide in order to obtain CO 2 extracts of fat-soluble vitamins and provitamins, phytoncides and flavonoids used in the food, pharmaceutical and cosmetic industries.

Известна установка для субкритической CO2-экстракции растительного сырья, включающая последовательно установленные и сообщенный между собой посредством запорной арматуры емкость для хранения жидкого CO2, первый испаритель, экстрактор, две емкости для сбора экстракта, второй испаритель (Научные и практические проблемы суб- и сверхкритической CO2-экстракции. // Г.И. Касьянов, Д.Е. Занин, М.П. Бахмет. - Научные труды КубГТУ. - №3. - 2014. - С. 1-15)A known installation for subcritical CO 2 extraction of plant materials, including a container for storing liquid CO 2 , a first evaporator, an extractor, two containers for collecting the extract, and a second evaporator (Scientific and practical problems of sub- and supercritical CO 2 extraction. // G.I. Kasyanov, D.E. Zanin, M.P. Bakhmet. - Scientific works of KubSTU. - No. 3. - 2014. - S. 1-15)

Недостатком данной установки является ограниченный ассортимент получаемых целевых продуктов, обусловленный селективными свойствами жидкого CO2.The disadvantage of this installation is the limited range of the resulting target products, due to the selective properties of liquid CO 2 .

Прототипом изобретения является установка для комбинированной суб- и сверхкритической CO2-экстракции растительного сырья, включающая последовательно установленные и сообщенные между собой посредством запорной арматуры сборник-конденсатор для CO2, соединенный с первым экстрактором, оснащенным сетчатыми кассетами, который сообщен с испарителем, оснащенным паровой рубашкой, при этом первый выход испарителя сообщен со сборником экстракта, второй выход испарителя - со сборником-конденсатором для CO2 и третий выход - со вторым экстрактором, который соединен с сепаратором, первый выход которого соединен со сборником экстракта, а второй - со сборником-конденсатором.A prototype of the invention is a plant for combined sub- and supercritical CO 2 extraction of plant materials, which includes a CO 2 condenser collector connected in series and communicated to each other via shutoff valves, connected to a first extractor equipped with mesh cartridges, which is connected to an evaporator equipped with a steam jacket, while the first outlet of the evaporator is communicated with the collector of the extract, the second outlet of the evaporator with the collector-condenser for CO 2 and the third outlet with the second extractor, which is connected to the separator, the first outlet of which is connected to the extractor, and the second to the condenser.

Недостатком данной установки является высокий расход растительного сырья и высокие потери биологически активных веществ, обусловленные проведением параллельной экстракции в отдельных экстракторах, ориентированных на селективное извлечение компонентов из растительного сырья, а также сложность технологического исполнения.The disadvantage of this installation is the high consumption of plant materials and the high loss of biologically active substances due to parallel extraction in separate extractors oriented to the selective extraction of components from plant materials, as well as the complexity of the technological design.

Задачей изобретения является усовершенствование установки для экстракции растительного сырья, обеспечивающее сокращение расхода растительного сырья и увеличение выхода целевых продуктов из одного объема растительного сырья.The objective of the invention is to improve the installation for the extraction of plant materials, which reduces the consumption of plant materials and increases the yield of target products from one volume of plant materials.

Техническим результатом является обеспечение возможности последовательного извлечения целевых продуктов.The technical result is the possibility of sequential extraction of the target products.

Технический результат достигается тем, что установка для экстракции растительного сырья включает емкость для хранения жидкого CO2, сообщенную с первым входом первого испарителя, выход которого соединен с емкостью для сбора жидкого CO2, при этом первый выход емкости для сбора жидкого CO2 сообщен с входом третьего теплообменника, а второй выход - с верхней частью экстрактора, сообщенного со вторым испарителем, первый выход которого связан со вторым входом первого испарителя, второй выход связан с емкостью для сбора каротиноидов, а третий выход - с сепаратором, первый выход которого связан с емкостью для сбора флавоноидов, второй выход сепаратора связан с емкостью для модификатора, которая посредством насоса сообщена с входом третьего теплообменника, связанного с нижней частью экстрактора.The technical result is achieved by the fact that the plant for extraction of plant materials includes a container for storing liquid CO 2 communicated with the first inlet of the first evaporator, the outlet of which is connected to a tank for collecting liquid CO 2 , while the first outlet of the tank for collecting liquid CO 2 is in communication with the input the third heat exchanger, and the second outlet - with the upper part of the extractor in communication with the second evaporator, the first outlet of which is connected to the second inlet of the first evaporator, the second outlet is connected to the capacity for collecting carotenoids, and the third outlet od - with a separator, the first output of which is connected to a container for collecting flavonoids, the second output of the separator is connected to a container for a modifier, which is connected via a pump to the input of a third heat exchanger connected to the bottom of the extractor.

Сообщение второго выхода емкости для сбора жидкого СО2 с верхней частью экстрактора позволяет проводить экстракцию жидким диоксидом углерода в субкритическом режиме при температуре 10-25°C и давлении 5,2-7,0 МПа, что обеспечивает селективное извлечение из растительного сырья ценных компонентов с небольшой молекулярной массой, к которым относятся каротиноиды. Соединение экстрактора со вторым испарителем позволяет обеспечить разделение мисцеллы, содержащей каротиноиды, от растворителя - жидкого CO2, который через первый выход второго испарителя поступает на второй вход первого испарителя. Для сбора каротиноидов установлена емкость для сбора каротиноидов, сообщенная со вторым выходом второго испарителя.The second outlet of the container for collecting liquid CO 2 with the upper part of the extractor is connected to allow extraction with liquid carbon dioxide in a subcritical mode at a temperature of 10–25 ° C and a pressure of 5.2–7.0 MPa, which ensures selective extraction of valuable components from plant materials small molecular weight, which include carotenoids. The connection of the extractor with the second evaporator allows the separation of the miscella containing carotenoids from the solvent, liquid CO 2 , which, through the first outlet of the second evaporator, enters the second inlet of the first evaporator. To collect carotenoids, a container for collecting carotenoids is installed, in communication with the second outlet of the second evaporator.

Соединение входа третьего теплообменника через насос с емкостью для сбора жидкого CO2 и емкостью для модификатора позволяет обеспечить подачу в нижнюю часть экстрактора смесь растворителей, состоящую из жидкого диоксида углерода и сорастворителя - этанола (этилового спирта). При этом количество этилового спирта составляет 5-7% от массы жидкого диоксида углерода. Проведение экстракции растительного сырья смесью, состоящей из жидкого диоксида углерода и сорастворителя - этанола, позволяет проводить экстракцию при температуре от +32 до +65°C и давлении 7,5-60 МПа, что обеспечивает селективное доизвлечение флавоноидов из растительного сырья, прошедшего субкритическую экстракцию. Соединение экстрактора со вторым испарителем позволяет обеспечить отделение мисцеллы, содержащей флавоноиды и этиловый спирт, от растворителя - жидкого CO2, который через первый выход второго испарителя поступает на второй вход первого испарителя. А для отделения этилового спирта и сбора флавоноидов используют сепаратор, первый выход которого связан с емкостью для сбора флавоноидов, а второй выход сепаратора связан с емкостью для модификатора.The connection of the inlet of the third heat exchanger through a pump with a tank for collecting liquid CO 2 and a tank for a modifier allows the solvent mixture consisting of liquid carbon dioxide and a co-solvent ethanol (ethanol) to be fed to the lower part of the extractor. The amount of ethyl alcohol is 5-7% by weight of liquid carbon dioxide. Carrying out the extraction of plant materials with a mixture of liquid carbon dioxide and a co-solvent - ethanol, allows extraction at a temperature of +32 to + 65 ° C and a pressure of 7.5-60 MPa, which provides selective additional extraction of flavonoids from plant materials that underwent subcritical extraction . The connection of the extractor with the second evaporator makes it possible to separate the miscella containing flavonoids and ethyl alcohol from the solvent — liquid CO 2 , which, through the first outlet of the second evaporator, enters the second inlet of the first evaporator. And for separating ethyl alcohol and collecting flavonoids, a separator is used, the first output of which is connected to a container for collecting flavonoids, and the second output of the separator is connected to a tank for modifier.

Предлагаемая установка обеспечивает возможность последовательного извлечения целевых продуктов из одного объема обрабатываемого растительного сырья, что обеспечивает сокращение потерь растительного сырья и увеличение выхода целевых продуктов.The proposed installation provides the possibility of sequential extraction of target products from one volume of processed plant materials, which reduces the loss of plant materials and increase the yield of target products.

На фиг. представлена установка для экстракции растительного сырья. Установка для экстракции растительного сырья включает емкость для хранения жидкого CO2 1, сообщенную с первым входом первого испарителя 2, выход которого соединен с емкостью для сбора жидкого CO2 3. Первый выход емкости для сбора жидкого CO2 3 сообщен с входом третьего теплообменника 11, а второй выход - с верхней частью экстрактора 4, сообщенного со вторым испарителем 5. Первый выход второго испарителя 5 связан со вторым входом первого испарителя 2, второй выход - связан с емкостью для сбора каротиноидов 6, а третий выход - с сепаратором 7. Первый выход сепаратора 7 связан с емкостью для сбора флавоноидов 8, второй выход сепаратора 7 связан с емкостью для модификатора 9, которая посредством насоса 10 сообщена с входом третьего теплообменника 11, связанного с нижней частью экстрактора 4.In FIG. a plant for the extraction of plant materials is presented. Installation for extraction of vegetable raw material comprises a vessel for storing liquid CO 2 1 communicating with the first input of the first evaporator 2, the output of which is connected with a container for collecting the liquid CO 2 3. A first output of a collecting reservoir for the liquid CO 2 March communicates with the input of the third heat exchanger 11, and the second exit - with the upper part of the extractor 4, in communication with the second evaporator 5. The first output of the second evaporator 5 is connected to the second input of the first evaporator 2, the second output is connected to the capacity for collecting carotenoids 6, and the third output - to the separator 7. The first output d separator 7 is connected with a container for collecting the flavonoid 8, the second output of the separator 7 is connected with the container for the modifier 9 which via a pump 10 communicates with the input of the third heat exchanger 11 associated with the bottom of the extractor 4.

Установка для экстракции растительного сырья работает следующим образом. Растительное сырье, предназначенное для извлечения экстракта каротиноидов и флавоноидов, помещают в герметический экстрактор 4. Из емкости для хранения жидкого CO2 через первый испаритель 2 подают жидкий CO2 в емкость для сбора жидкого CO2 3. Из емкости для сбора жидкого CO2 3 в герметичный экстрактор 4 подают жидкий диоксид углерода при температуре 27°C и давлении 6,7 МПа и выдерживают 10 минут. После чего осуществляют слив мисцеллы во второй испаритель 5, который оснащен водяной рубашкой с температурой рабочего агента 55-60°C, в котором происходит отделение растворителя от каротиноидов, при этом выделившийся растворитель - жидкий CO2 поступает на второй вход первого испарителя 2, где смешивается с основным потоком жидкого диоксида углерода из емкости для хранения жидкого CO2 1 и затем через второй испаритель 5 поступает в емкость для сбора жидкого CO2 3. Полученный экстракт каротиноидов, из второго испарителя 5 поступает в емкость для сбора каротиноидов 6.Installation for the extraction of plant materials works as follows. The plant material intended for extracting the extract of carotenoids and flavonoids is placed in a hermetic extractor 4. From the tank for storing liquid CO 2 through the first evaporator 2, liquid CO 2 is fed into the tank for collecting liquid CO 2 3. From the tank for collecting liquid CO 2 3 into sealed extractor 4 serves liquid carbon dioxide at a temperature of 27 ° C and a pressure of 6.7 MPa and incubated for 10 minutes. After that, miscella is drained into the second evaporator 5, which is equipped with a water jacket with a temperature of the working agent of 55-60 ° C, in which the solvent is separated from the carotenoids, while the released solvent - liquid CO 2 enters the second inlet of the first evaporator 2, where it is mixed with the main stream of liquid carbon dioxide from the tank for storing liquid CO 2 1 and then through the second evaporator 5 it enters the tank for collecting liquid CO 2 3. The resulting extract of carotenoids from the second evaporator 5 enters the tank for carotenoid boron 6.

После чего из емкости для сбора жидкого CO2 3 подают жидкий диоксид углерода, который смешивают с этиловым спиртом, взятым в количестве 5% от массы диоксида углерода из емкости для модификатора 9 и по средством насоса высокого давления 10 осуществляют их подачу в третий теплообменник 11, который оснащен водяной рубашкой с температурой рабочего агента 65-70°C, где происходит образование смеси сверхкритического CO2 с парами этилового спирта, которую затем подают в нижнюю часть экстрактора 4. В процессе сверхкритической экстракции в экстракторе 4 образуется мисцелла, содержащая флавоноиды и растворитель (жидкий диоксид и этиловый спирт), которая поступает на второй испаритель 5, где происходит отделение жидкого диоксида, который поступает на второй вход первого испарителя, а смесь, состоящая из экстракта флавоноидов и растворителя (этанола) поступает в сепаратор 7, где разделяется на экстракт флавоноидов., который собирают в емкости для сбора флавоноидов 8 и газовую фазу этилового спирта, которую возвращают в емкость для модификатора 9.Then, liquid carbon dioxide is supplied from the liquid CO 2 3 collection tank, which is mixed with ethanol taken in an amount of 5% by weight of carbon dioxide from the modifier tank 9 and, by means of the high pressure pump 10, they are supplied to the third heat exchanger 11, which is equipped with a water jacketed temperature working fluid 65-70 ° C, where the formation of a mixture of supercritical CO 2 with ethyl alcohol vapor, which is then fed to the bottom of the extractor 4. in the process of supercritical extraction in the extractor is about 4 a miscella containing flavonoids and a solvent (liquid dioxide and ethyl alcohol) is introduced, which enters the second evaporator 5, where liquid dioxide is separated, which enters the second inlet of the first evaporator, and the mixture consisting of flavonoid extract and solvent (ethanol) enters a separator 7, where it is separated into an extract of flavonoids., which is collected in a container for collecting flavonoids 8 and the gas phase of ethyl alcohol, which is returned to the tank for modifier 9.

Claims (1)

Установка для получения СО2-экстракта, характеризующаяся тем, что включает емкость для хранения жидкого СО2, сообщенную с первым входом первого испарителя, выход которого соединен с емкостью для сбора жидкого CO2, при этом первый выход емкости для сбора жидкого СО2 сообщен с входом третьего теплообменника, а второй выход - с верхней частью экстрактора, сообщенного со вторым испарителем, первый выход которого связан со вторым входом первого испарителя, второй выход связан с емкостью для сбора каротиноидов, а третий выход - с сепаратором, первый выход которого связан с емкостью для сбора флавоноидов, второй выход сепаратора связан с емкостью для модификатора, которая посредством насоса сообщена с входом третьего теплообменника, связанного с нижней частью экстрактора.Installation for producing a CO 2 extract, characterized in that it includes a container for storing liquid CO 2 communicated with the first inlet of the first evaporator, the output of which is connected to a container for collecting liquid CO 2 , while the first outlet of the container for collecting liquid CO 2 is in communication with the inlet of the third heat exchanger, and the second outlet - with the upper part of the extractor in communication with the second evaporator, the first outlet of which is connected to the second inlet of the first evaporator, the second outlet is connected to the container for collecting carotenoids, and the third outlet - to the separator, the first output of which is connected to a container for collecting flavonoids, the second output of the separator is connected to a container for a modifier, which is connected by a pump to the input of a third heat exchanger connected to the bottom of the extractor.
RU2019100143A 2019-01-09 2019-01-09 Vegetable raw material extraction unit RU2701856C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100143A RU2701856C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Vegetable raw material extraction unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100143A RU2701856C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Vegetable raw material extraction unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2701856C1 true RU2701856C1 (en) 2019-10-01

Family

ID=68170926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019100143A RU2701856C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Vegetable raw material extraction unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2701856C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU4489U1 (en) * 1995-07-18 1997-07-16 Артур Николаевич Рощин PLANT FOR PRODUCING CO2 EXTRACTS
RU2394625C1 (en) * 2009-02-18 2010-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" Co2-extract production unit
RU2660265C1 (en) * 2017-08-03 2018-07-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method and unit for co2-extract production

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU4489U1 (en) * 1995-07-18 1997-07-16 Артур Николаевич Рощин PLANT FOR PRODUCING CO2 EXTRACTS
RU2394625C1 (en) * 2009-02-18 2010-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" Co2-extract production unit
RU2660265C1 (en) * 2017-08-03 2018-07-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method and unit for co2-extract production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3461546B1 (en) Cannabinoid extraction process
CN101805664B (en) Method and device for extracting olive pomace oil from olive pomace
IL269422A (en) Cannabinoid extraction and distillation
CN104087424B (en) The method that one step extracts, separates fresh peony flower quintessence oil, aqueous solution, lipid
US20220047965A1 (en) Compositions that contain lipophilic plant material and surfactant, and related methods
Mariana et al. Actual methods for obtaining vegetable oil from oilseeds
US11628380B2 (en) Systems and methods for extraction of biomass materials
Alonge et al. Extraction of vegetable oils from agricultural materials: a review
US20220064566A1 (en) Compositions that contain lipophilic plant material and surfactant, and related methods
RU2701856C1 (en) Vegetable raw material extraction unit
CN105566048B (en) A method of tomato peel is extracted using subcritical fluids
CN101358157B (en) Method for extracting cinnamon oil using fluidized-bed and apparatus thereof
US4334962A (en) Apparatus for stripping immiscible materials
WO2019207554A1 (en) Extraction of compounds from cannabis biomass using food-grade solvent
US20230242835A1 (en) Oleaginous material extraction using alcohol solvent
BG113327A (en) Preparation method for biologically active products from rosa damascena mill. and rosa alba
RU2344166C2 (en) Method of complex vegetable feed processing
CN112980587A (en) Method for extracting kiwi flower essential oil
CN110564511A (en) Essential oil refining equipment
Ghorbani et al. Subcritical water extraction of Foeniculum vulgare Mill (Fennel) essential oil
US20240189739A1 (en) Compositions that contain lipophilic plant material and surfactant, and related methods
CN210856046U (en) Essential oil refining equipment
RU2738938C1 (en) Universal vacuum extractive-evaporation plant
RU2039586C1 (en) Method of vegetable raw materials extraction by liquid gasses
CN111302900B (en) Method for extracting cannabidiol by organic solvent gas stripping method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210110