RU2716414C1 - Extractor for vegetal raw materials - Google Patents
Extractor for vegetal raw materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716414C1 RU2716414C1 RU2019127694A RU2019127694A RU2716414C1 RU 2716414 C1 RU2716414 C1 RU 2716414C1 RU 2019127694 A RU2019127694 A RU 2019127694A RU 2019127694 A RU2019127694 A RU 2019127694A RU 2716414 C1 RU2716414 C1 RU 2716414C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hollow shaft
- knife
- extractor
- sharpened edge
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
- B01D11/0426—Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position
- B01D11/0434—Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position comprising rotating mechanisms, e.g. mixers, rotational oscillating motion, mixing pumps
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для извлечения полезных веществ из растительного сырья.The invention relates to the food industry, and in particular to devices for extracting nutrients from plant materials.
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.A known extractor for the solid-liquid system (Description of the invention to patent RU 2308308, IPC
Недостатками этого экстрактора являются длительное растворение твердой фазы в жидкой и снижение качества продукта и значительные затраты времени на извлечение экстракта и времени на поддержание повышенной температуры.The disadvantages of this extractor are the prolonged dissolution of the solid phase in the liquid and a decrease in the quality of the product and the significant investment of time in extracting the extract and in maintaining the elevated temperature.
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.A known extractor for the solid-liquid system (Description of the invention to patent RU 1706096, IPC
Недостатками описанного экстрактора являются недостаточно качественное перемешивание и разрыхление сырья, большая потеря электроэнергии на возвратно-поступательное движение ножа, медленное растворение экстрагента в исходном сырье, низкая скорость процесса растворения твердой фазы в жидкой, невысокая производительность аппарата.The disadvantages of the described extractor are insufficient quality mixing and loosening of raw materials, a large loss of electricity on the reciprocating motion of the knife, slow dissolution of the extractant in the feedstock, low speed of the process of dissolution of the solid phase in the liquid, low productivity of the apparatus.
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.The closest in essence and taken as a prototype is an extractor for the solid-liquid system (Description of the utility model for patent RU 111012, IPC B01D 11/00, filed June 16, 2011, published December 10, 2011) containing a vertical case with a steam jacket, with technological branch pipes and dispenser. In the housing on the hollow shaft, a mixing device is coaxially mounted, which is made in the form of an upper and lower cross-shaped stirrers. The lower mixer of the mixing device is hollow and provided with hollow L-shaped combs with holes at the ends curved upwards. The mixing device comprises knives with side cutting edges mounted on a hollow shaft at different heights. Each knife when viewed from above is relative to the other knife at an angle of 45 °. Under the combs is a lattice partition.
Недостатками известного экстрактора являются недостаточно качественное перемешивание сырья, замедленное растворение экстрагента в исходном сырье, и как следствие невысокая производительность устройства.The disadvantages of the known extractor are inadequate mixing of raw materials, delayed dissolution of the extractant in the feedstock, and as a consequence, low productivity of the device.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в интенсификации процесса экстракции, повышении производительности за счет ускорения процесса растворения экстрагента в исходном сырье путем разрушения его структуры и интенсификации перемешивания исходного сырья и экстрагента.The technical result of the invention is to intensify the extraction process, increase productivity by accelerating the process of dissolution of the extractant in the feedstock by destroying its structure and intensifying the mixing of the feedstock and extractant.
Достигается технический результат тем, что в экстракторе для растительного сырья, включающем вертикальный корпус с паровой рубашкой и технологическими патрубками, в нижней части которого установлена горизонтальная решетчатая перегородка, над которой установлено перемешивающее устройство, выполненное в виде полого вала на котором на разной высоте закреплены ножи, сборник экстракта, каждый нож имеет форму пластины с одной заточенной кромкой вдоль длинной стороны, по краям короткой торцевой поверхности ножа, обращенной в сторону полого вала, выполнено два выступа, выступ, расположенный со стороны заточенной кромки, выполнен цилиндрическим и образует вращательную кинематическую пару с полым валом, выступ, расположенный на том же торце ножа, но с противоположной стороны, имеет длину большую, чем диаметр полого вала, перемешивающее устройство оснащено реверсивным приводом.The technical result is achieved in that in the extractor for plant materials, including a vertical body with a steam jacket and technological pipes, in the lower part of which a horizontal lattice partition is installed, over which a mixing device is installed, made in the form of a hollow shaft on which knives are mounted at different heights, extract collector, each knife is in the form of a plate with one sharpened edge along the long side, along the edges of the short end surface of the knife facing the hollow shaft, two protrusions are made, the protrusion located on the side of the sharpened edge is cylindrical and forms a rotational kinematic pair with a hollow shaft, the protrusion located on the same end of the knife, but on the opposite side, has a length greater than the diameter of the hollow shaft, mixing device equipped with reversible drive.
На фиг. 1 представлен экстрактор для растительного сырья при работе в режиме мешалки. На фиг. 2 представлен экстрактор для растительного сырья при работе в режиме разрушения структуры растительного сырья. На фиг. 3 представлен вид А экстрактора для растительного сырья. На фиг. 4 представлено сечение Б-Б экстрактора для растительного сырья. На фиг. 5 представлено сечение В-В экстрактора для растительного сырья.In FIG. 1 shows an extractor for plant materials during operation in the mixer mode. In FIG. 2 shows an extractor for plant materials during operation in the mode of destruction of the structure of plant materials. In FIG. 3 shows a view A of an extractor for plant materials. In FIG. 4 shows a section BB extractor for plant materials. In FIG. 5 shows a cross-section BB extractor for plant materials.
Экстрактор для растительного сырья содержит вертикальный корпус 1 с паровой рубашкой 2, с технологическими патрубками 3, 4, 5, 6, 7, 8 подачи экстрагента, подачи и отвода теплоносителя, отвода экстракта, отвода шрота и рециркуляции экстракта, соответственно, и дозатор 9. В вертикальном корпусе 1 установлено оснащенное реверсивным приводом 14 перемешивающее устройство, включающее полый вал 10 с размещенными на разной высоте ножами 15. Ножи 15 выполнены в виде перфорированных отверстиями 17 пластин с одной режущей кромкой 16. Каждый нож 15 при виде сверху расположен относительно другого ножа под некоторым углом, таким образом, чтобы ножи 15 были равномерно распределены по окружности, описанной вокруг геометрической оси полого вала 10. По краям короткой торцевой поверхности ножа 15, обращенной в сторону полого вала 10, выполнено два выступа 11, 23. Выступ 11, расположенный со стороны заточенной кромки 16, выполнен цилиндрическим и образует вращательную кинематическую пару с полым валом 10. Выступ 23, расположенный на том же торце ножа, но с противоположной стороны, имеет длину большую, чем диаметр полого вала 10. В нижней части вертикального корпуса 1 расположена горизонтальная решетчатая перегородка 18. Вертикальный корпус 1 соединен с фильтром 19, сборником экстракта 20 и вакуум-насосом 21, связанным с патрубком 8 рециркуляции экстракта, последний из которых сообщен с полостью вала 10. Патрубок 7 соединен с разгрузочным устройством 22 для одновременного отжима проэкстрагированного сырья.The extractor for plant materials contains a vertical casing 1 with a
Экстрактор для растительного сырья работает следующим образом. При включенном реверсивном приводе 14, обеспечивающем вращение перемешивающего устройства (фиг. 1) по часовой стрелке, растительное или животное сырье по дозатору 9 подают в корпус 1, по патрубку 3 туда же заливают экстрагент. При данном направлении вращения нож 15 благодаря тому, что выступ 11 образует вращательную кинематическую пару с полым валом 10 будет поворачиваться в данном узле до упора выступом 23, имеющим длину большую чем диаметр полого вала, в полый вал 10. При этом нож займет положение, при котором его широкая плоскость будет находиться под острым углом к геометрической оси вращения полого вала (фиг. 1). Выступ 23 выполняет функцию ограничителя угла поворота ножа. В таком положении перемешивающее устройство будет обеспечивать перемешивание исходного сырья с экстрагентом. Наличие отверстий перфорации в ноже будет способствовать интенсификации данного процесса.Extractor for plant materials works as follows. When the
Через определенный промежуток времени, устанавливаемый экспериментальным путем для каждого сочетания вида растительного сырья и экстрагента, осуществляют реверсирование направления вращения перемешивающего устройства (фиг. 2). При данном направлении вращения нож 15 будет поворачиваться во вращательной кинематической паре, образуемой выступом 11 и полым валом 10, до положения при котором его режущая кромка 16 будет находиться перпендикулярно геометрической оси вращения полого вала (фиг. 2). В этом режиме работы ножи будут обеспечивать разрушения структуры растительного сырья и тем самым за счет перерезания его волокон обеспечивать доступ экстрагента к новой поверхности растительно сырья.After a certain period of time established experimentally for each combination of the type of plant material and extractant, the direction of rotation of the mixing device is reversed (Fig. 2). With this direction of rotation, the
Следующее реверсирование движения позволит осуществлять интенсивный отвод экстрагируемых веществ от вновь созданных в результате разрушения структуры растительного сырья плоскостей среза волокон за счет интенсивного перемешивания содержимого корпуса 1.The following reversal of the movement will allow for intensive removal of the extracted substances from the fiber cutting planes newly created as a result of the destruction of the structure of the plant material due to intensive mixing of the contents of the housing 1.
Количество циклов реверсирования движения может быть различным и зависит от вида исходного сырья, крупности его фракции, вида экстрагента, количественного соотношения исходного сырья и экстрагента и устанавливается экспериментально для каждого вышеуказанного сочетания факторов.The number of motion reversal cycles can be different and depends on the type of feedstock, the size of its fraction, the type of extractant, the quantitative ratio of the feedstock and extractant and is established experimentally for each of the above combinations of factors.
Для поддержания требуемой температуры в корпусе установлена паровая рубашка 2, куда через патрубок 4 подают теплоноситель. Удаление отработанного теплоносителя осуществляется через патрубок 5. По мере насыщения экстракт проходит через решетчатую перегородку 18, где проводится грубая фильтрация и сливается по патрубку 6 в фильтр 19 для отделения примесей и направляется в сборник 20, где отстаивается от оставшихся элементов после фильтрации. В зависимости от степени насыщения экстракта, последний направляется на рециркуляцию через патрубок 8 при помощи вакуум-насоса 21 в полость вала 10. Благодаря вакууму, создаваемому насосом 21, экстракт, направленный на повторное насыщение поступает в экстракционную смесь под давлением сквозь отверстия 13.To maintain the required temperature, a
После завершения процесса экстрагирования при работающем приводе 14 экстракт полностью сливают из вертикального корпуса 1, а проэкстрагированное сырье выводят через патрубок 7, соединенный с разгрузочным устройством 22, где сырье до конца отжимается.After the extraction process is completed with the
Известно, что в основе процесса экстракции лежит диффузионный перенос извлекаемых из исходного сырья веществ в экстрагент. В результате диффузии происходит перенос из клеток через клеточные оболочки к поверхности частиц исходного сырья извлекаемых веществ, на поверхности исходного сырья образуется неподвижный диффузионный слой, толщина которого различна и зависит от скорости движения экстрагента относительно сырья. Диффузионный слой является сопротивлением для экстракции веществ, т.к. замедляет выход веществ из сырья. Преодолев диффузионный слой, извлекаемые вещества распределяются по всему объему экстрагента по законам свободной конвективной диффузии.It is known that the extraction process is based on the diffusion transfer of substances extracted from the feedstock to the extractant. As a result of diffusion, there is a transfer from the cells through cell membranes to the surface of the particles of the feedstock of the extracted substances, on the surface of the feedstock a fixed diffusion layer is formed, the thickness of which is different and depends on the speed of the extractant relative to the feedstock. The diffusion layer is resistance for the extraction of substances, because slows the release of substances from raw materials. Having overcome the diffusion layer, the extracted substances are distributed throughout the extractant according to the laws of free convective diffusion.
Действенным способом создания условий, при которых происходит интенсификация разрушения диффузионного слоя на поверхности частиц исходного сырья, является обеспечение передвижения экстрагента относительно исходного сырья путем их перемешивания в ходе процесса экстракции.An effective way to create the conditions under which the destruction of the diffusion layer on the surface of the particles of the feedstock is intensified is to ensure the movement of the extractant relative to the feedstock by mixing them during the extraction process.
Благодаря тому, что на каждом ноже 15 по краям короткой торцевой поверхности, обращенной в сторону полого вала, выполнено два выступа, первый выступ, расположенный со стороны заточенной кромки, выполнен цилиндрическим и образует вращательную кинематическую пару с полым валом, а второй выступ, расположенный на том же торце ножа, но с противоположной стороны, имеет длину большую, чем диаметр полого вала, обеспечивается возможность работы ножа в двух режимах в зависимости от направления вращения перемешивающего устройства - разрушение структуры исходного сырья при расположении режущей кромки ножа перпендикулярно геометрической оси вращения полого вала 10 и перемешивание при нахождении ножа в положении близком (под острым углом) к перпендикулярному по отношению к геометрической оси вращения перемешивающего устройства.Due to the fact that on each
При вращении в одну сторону ножи обеспечивают разрушение структуры исходного сырья путем перерезания его волокон и тем самым осуществляют доступ экстрагента к новой поверхности, при реверсировании движения за счет своего положения и перфорации ножи обеспечивают интенсивное омывание экстрагентом исходного сырья.When rotating in one direction, the knives ensure the destruction of the structure of the feedstock by cutting its fibers and thereby access the extractant to a new surface, while reversing the movement due to its position and perforation, the knives provide intensive washing with the extractant of the feedstock.
Такое сочетание процессов измельчения и перемешивания способствует разрушению застойных зон сырья по всему объему вертикального корпуса 1, облегчая доступ экстрагента ко всей поверхности каждой частицы твердого тела. Все это способствует ускорению процесса экстракции, повышению производительности экстрактора для растительного сырья.This combination of grinding and mixing processes contributes to the destruction of stagnant zones of raw materials throughout the volume of the vertical casing 1, facilitating access of the extractant to the entire surface of each solid particle. All this helps to accelerate the extraction process, increase the productivity of the extractor for plant materials.
БИБЛИОГРАФИЯBIBLIOGRAPHY
1. Описание изобретения к патенту RU 2308308, МПК B01D 11/00, заявлено 17.03.2006, опубликовано 20.10.2007.1. Description of the invention to patent RU 2308308, IPC
2. Описание изобретения к патенту RU 1706096, МПК B01D 11/02, заявлено 04.11.1985, опубликовано 27.05.1995.2. Description of the invention to patent RU 1706096, IPC
3. Описание полезной модели к патенту RU 111012, МПК B01D 11/00, заявлено 16.06.2011, опубликовано 10.12.2011.3. Description of the utility model for the patent RU 111012, IPC
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019127694A RU2716414C1 (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Extractor for vegetal raw materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019127694A RU2716414C1 (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Extractor for vegetal raw materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2716414C1 true RU2716414C1 (en) | 2020-03-11 |
Family
ID=69898797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019127694A RU2716414C1 (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Extractor for vegetal raw materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2716414C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU561322A1 (en) * | 1975-05-20 | 1979-07-25 | Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института | Rotary-disc extractor |
SU850111A1 (en) * | 1979-10-16 | 1981-07-30 | Предприятие П/Я В-2812 | Contact extractor |
RU111012U1 (en) * | 2011-06-16 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный технологический университет" | SOLID BODY EXTRACTOR - LIQUID |
RU111013U1 (en) * | 2011-06-09 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный технологический университет" | EXTRACTOR FOR VEGETABLE AND ANIMAL RAW MATERIALS |
US20140263051A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | The Chem-Pro Group Llc | Liquid-liquid extractor |
-
2019
- 2019-09-02 RU RU2019127694A patent/RU2716414C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU561322A1 (en) * | 1975-05-20 | 1979-07-25 | Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института | Rotary-disc extractor |
SU850111A1 (en) * | 1979-10-16 | 1981-07-30 | Предприятие П/Я В-2812 | Contact extractor |
RU111013U1 (en) * | 2011-06-09 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный технологический университет" | EXTRACTOR FOR VEGETABLE AND ANIMAL RAW MATERIALS |
RU111012U1 (en) * | 2011-06-16 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный технологический университет" | SOLID BODY EXTRACTOR - LIQUID |
US20140263051A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | The Chem-Pro Group Llc | Liquid-liquid extractor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU111012U1 (en) | SOLID BODY EXTRACTOR - LIQUID | |
US4490335A (en) | Apparatus for the extraction of water soluble substances from fruit and vegetable pressings and vegetable raw materials | |
UA47391C2 (en) | Method and apparatus for extraction of soluble solids from raw materials | |
CN105289359A (en) | Stirring burdening machine | |
JP2592112B2 (en) | Loading-delivery device | |
RU2716414C1 (en) | Extractor for vegetal raw materials | |
RU181328U1 (en) | EXTRACTOR FOR VEGETABLE RAW MATERIALS | |
RU2714472C1 (en) | Extractor | |
RU192484U1 (en) | EXTRACTOR FOR THE SYSTEM SOLID BODY LIQUID | |
CN112657229A (en) | Continuous extraction device and method for traditional Chinese medicine | |
CN211025207U (en) | Extraction device for extracting paclitaxel | |
RU57139U1 (en) | PLANT FOR EXTRACTION OF EXTRACTS FROM SOLID MATERIALS | |
RU193819U1 (en) | LABORATORY EXTRACTOR | |
RU111013U1 (en) | EXTRACTOR FOR VEGETABLE AND ANIMAL RAW MATERIALS | |
CN216629945U (en) | Solid-liquid separation device for mucosa extract | |
RU2713370C1 (en) | Extraction method | |
CN219481885U (en) | Separation and purification device for extracting plant components | |
RU2250032C1 (en) | Apparatus for producing of protein-lipid emulsion from oil seeds | |
RU2446705C1 (en) | Combined vacuum evaporator apparatus | |
CN217119398U (en) | Extraction element is used in supplementary blood lipid reducing blood sugar chinese-medicinal material whitening extract preparation | |
RU111014U1 (en) | EXTRACTOR FOR VEGETABLE AND ANIMAL RAW MATERIALS | |
CN218076481U (en) | Device for extracting effective components of pummelo peel | |
RU2709868C1 (en) | Laboratory extractor | |
CN216395327U (en) | But self-heating draws jar | |
CN221319344U (en) | Tannic acid production waste liquid treatment equipment |