RU2814253C1 - Лабораторный СВЧ-экстрактор - Google Patents
Лабораторный СВЧ-экстрактор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814253C1 RU2814253C1 RU2023127940A RU2023127940A RU2814253C1 RU 2814253 C1 RU2814253 C1 RU 2814253C1 RU 2023127940 A RU2023127940 A RU 2023127940A RU 2023127940 A RU2023127940 A RU 2023127940A RU 2814253 C1 RU2814253 C1 RU 2814253C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extractor
- extract
- dielectric
- perforated
- laboratory
- Prior art date
Links
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 5
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000002304 perfume Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000002803 maceration Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000874 microwave-assisted extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к лабораторному оборудованию, предназначенному для экстрагирования сырья и может быть использовано в пищевой, химической, парфюмерной промышленности для получения композиций и чистых экстрактов из сырья растительного и животного происхождения. Лабораторный СВЧ-экстрактор, включающий цилиндрическую камеру с источником СВЧ-излучения, оснащенный вертикальным валом с закреплёнными на нём перфорированными пластинами. При этом секции камеры экстрактора оснащены выемными сетчатыми контейнерами с крышечками из диэлектрического материала, повторяющими геометрический корпус секции, каждая перфорированная диэлектрическая пластина имеет Т-образную горизонтальную полочку на торце, обращённом к нижней части цилиндрического корпуса, а также предусмотрен трубопроводный контур для осуществления многократной циркуляции экстракта в аппарате. Изобретение позволяет упростить конструкцию, обеспечить возможность оперативного регулирования режимных параметров процесса экстрагирования, повысить чистоту экстракта за счет исключения трения между подвижными частями экстрактора и частицами сыпучего материала и попадания продуктов истирания и частичек шрота в экстракт. 4 ил.
Description
Изобретение относится к лабораторному оборудованию, предназначенному для проведения лабораторных и научных исследований процесса экстрагирования в системе твёрдое тело - жидкость под воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты (СВЧ) и может быть использовано в пищевой, химической, парфюмерной промышленности для получения композиций и чистых экстрактов из сырья растительного и животного происхождения.
Наиболее близким по своей сущности и взятым за прототип является колонной СВЧ-экстрактор (Описание изобретения к патенту RU 2766006 C1, МПК С11/В 1/10 (2006.01), заявлено 12.04.2021, опубликовано 07.02.2002 Бюл. №4), содержащий цилиндрическую камеру, состоящую из отдельных секций, установленных по высоте и оснащённых теплообменной рубашкой, в которую подаётся теплоноситель и поясом магнетронов, обеспечивающих воздействие электромагнитного СВЧ-поля через окна, выполненные из диэлектрического материала на смесь сырья и экстрагента. Внутри металлической цилиндрической камеры экстрактора размещён непрерывно вращающийся вертикальный вал с закреплёнными на нём перфорированными диэлектрическими пластинами, обеспечивающими перемещение смеси исходного сырья и экстрагента по круговой траектории. Экстрактор оснащен шнеком с переменным шагом витков, расположенным в перфорированном корпусе, имеющем рубашку и патрубки для отвода экстракта, а также насадку для вывода широта.
Недостатком известного экстрактора является сложность конструкции, отсутствие возможности регулирования продолжительности пребывания смеси исходного сырья с экстрагентом и СВЧ-воздействия в рабочем объёме аппарата, наличие трения между компонентами смеси и рабочими органами, внутренними стенками экстрактора, обуславливающее излишнее измельчение частиц исходного сырья и попадание продуктов истирания и частичек шрота в экстракт. Технический результат предполагаемого изобретения заключается в упрощении конструкции, обеспечении возможности оперативного регулирования режимных параметров процесса экстрагирования, повышении чистоты экстракта за счет исключения трения между подвижными частями экстрактора и частицами сыпучего материала и попадания продуктов истирания и частичек шрота в экстракт.
Технический результат достигается тем, что в лабораторном СВЧ-экстракторе, включающем цилиндрическую камеру с источником СВЧ-излучения, оснащенную вертикальным валом с закреплёнными на нём перфорированными пластинами, новым является то, что секции камеры экстрактора оснащены выемными сетчатыми контейнерами с крышечками из диэлектрического материала повторяющими геометрический корпус секции, каждая перфорированная диэлектрическая пластина имеет Т-образную горизонтальную полочку на торце, обращённом к нижней части цилиндрического корпуса, а также предусмотрен трубопроводный контур для осуществления многократной циркуляции экстракта в аппарате.
На фиг. 1 представлен общий вид лабораторного СВЧ-экстрактора. На фиг. 2 -разрез А-А на общем виде. На фиг. 3 - конструкция перфорированной диэлектрической пластины. На фиг. 4 - объемное изображение сетчатого диэлектрического контейнера и крышечки к нему.
Экстрактор содержит металлическую раму 1, внутри которой закреплены три металлические полки. На средней полке 18 смонтирован экстрактор, состоящий из металлического цилиндрического корпуса 5, закрытого снизу металлическим фланцевым днищем 19 с отверстием в центральной части для закрепления сливного трубопровода 20 и имеющий верхний металлический фланец 14 с поворотной крышкой 8 для загрузки и выемки сетчатых диэлектрических контейнеров 22 с крышечками заполненных сыпучим материалом.
Цилиндрический корпус 5 с одной стороны имеет окно, закрытое диэлектрической пластиной и магнетрон 16 с защитным кожухом, осуществляющий подачу энергии СВЧ через окно в объём цилиндрического корпуса 5.
Боковая поверхность цилиндрического корпуса 5 оснащена тепловой изоляцией 6 для снижения потерь теплоты в окружающее пространство.
На верхнем фланце 14 смонтирован мотор-редуктор 13, на выходном конце которого консольно закреплён вертикальный вал 17 с диэлектрическими перфорированными пластинами 15 разделяющими внутреннюю полость аппарата на сектора равного объёма.
Каждая диэлектрическая перфорированная пластина 15 имеет на торце, обращённом к фланцевому днищу 19, горизонтальную полочку 23, выполненную также из диэлектрического материала и являющуюся опорным элементом для диэлектрического сетчатого контейнера 22 при нахождении его внутри цилиндрического корпуса 5.
На верхней полке 11 установлена напорная ёмкость 9 с прикрепленным к ней одним концом нагнетательным трубопроводом 12, второй его конец соединён с отверстием в верхнем фланце 14.
На нижней полке 2 размещена сборная ёмкость 21, соединённая трубопроводом с насосом 3.
Установка содержит циркуляционный трубопровод 4 со счётчиком -расходомером 7, при этом один конец трубопровода 4 присоединён к напорной магистрали насоса 3, а второй конец трубопровода 4 соединён с напорной ёмкостью 9.
Для управление работой электродвигателей мотор-редуктора 13, насоса 3, варьирования излучаемой СВЧ-энергии магнетрона 16, контроля, сигнализации и общего питания электрической энергией предназначен пульт 10 управления.
Лабораторный СВЧ-экстрактор работает следующим образом. Перед началом работы перекрываются вентили на нагнетательном 12 сливном 20 и циркуляционным 4 трубопроводах. Напорная ёмкость 9 заполняется растворителем, выступающим в роли экстрагента. Сетчатые диэлектрические контейнеры 22 заполняются сыпучим материалом, содержащим в своём составе эстрагируемые вещества, избирательно растворяемые экстрагентом в результате лабораторного исследования, после чего закрываются крышечками.
Открывают поворотную крышку 8, размещённую на верхнем фланце 14 и опускают один из заполненных сыпучим материалом сетчатых диэлектрических контейнеров 22 закрытый крышечкой в секторное пространство, образованное внутри цилиндрического корпуса 5 двумя соседними перфорированными диэлектрическими пластинами 15, так, чтобы контейнер установился на горизонтальные полочки 23 двух соседних пластин 15.
Производя кратковременный пуск и останов электродвигателя мотор-редуктора 13 при помощи пульта 10 управления добиваются перемещения перфорированных диэлектрических пластин 15 таким образом, чтобы под отверстием, закрываемым поворотной крышкой 8 оказывалось свободное секторное пространство образованные соседними перфорированными пластинами 15, после чего помещают следующий сетчатый диэлектрический контейнер 22 с крышечкой в образовавшуюся полость. Подобным образом заполняют сетчатыми диэлектрическими контейнерами 22 с крышечками всё внутреннее пространство цилиндрического корпуса 5.
Закрывают поворотную крышку 8.
Открывают вентиль, расположенный на нагнетательном трубопроводе 12 и заполняют цилиндрический корпус 5 необходимым количеством экстрагента, после чего вентиль закрывают.
При помощи пульта 10 управления включает электродвигатель мотор-редуктора 13, который приводит во вращение вертикальный вал 17 с закреплёнными на нём перфорированными диэлектрическими пластинами 15, в результате чего осуществляется перемещение сетчатых диэлектрических контейнеров 22, заполненных сыпучим материалом по круговой траектории в слое экстрагента. При помощи пульта 10 управления подают электрическую энергию для питания магнетрона 16 с защитным кожухом, осуществляющего излучения СВЧ-энергии через окно в цилиндрическом корпусе 5, закрытое диэлектрической пластиной, во внутренний объём аппарата, вызывая колебания молекул и диполей воды в экстрагенте и частицах сыпучего материала, инициируя повышение температуры и интенсифицируя процессы массообмена.
По истечении времени, требуемого для СВЧ-экстрагирования при помощи пульта 10 управления отключают питание электродвигателя мотор-редуктора 13 и магнетрона 16 с защитным кожухом. Открывают вентиль на сливном трубопроводе 20 и сливают экстракт в сборную ёмкость 21. Открывают поворотную крышку 8 и производят извлечение сетчатых диэлектрических контейнеров 22 с крышечками заполненных отработанным материалом - шротом в последовательности обратной заполнению цилиндрического корпуса 5. Сетчатые диэлектрические контейнеры 22 освобождают от отработанного шрота, после чего они вновь готовы к повторному использованию.
В случае необходимости проведения исследования процесса экстрагирования в режиме циркуляции при заполненном цилиндрическом корпусе 5 экстрагентом и сетчатыми диэлектрическими контейнерами 22, открывают вентили на сливном трубопроводе 20 и циркуляционном трубопроводе 4, при помощи пульта 10 управления приводят в действие электродвигатель насоса 3, обеспечивающий перекачивание экстракта из сборной емкости 21 в напорную емкость 9 через счетчик – расходомер 7.
Аналогичным образом в режиме циркуляции осуществляется безразборная мойка экстрактора.
В случае проведения экстрагирования в условиях мацерации или перколяции использование магнетрона 16 с защитным кожухом не требуется.
Claims (1)
- Лабораторный СВЧ-экстрактор, включающий цилиндрическую камеру с источником СВЧ-излучения, оснащенный вертикальным валом с закреплёнными на нём перфорированными пластинами, отличающийся тем, что секции камеры экстрактора оснащены выемными сетчатыми контейнерами с крышечками из диэлектрического материала, повторяющими геометрический корпус секции, каждая перфорированная диэлектрическая пластина имеет Т-образную горизонтальную полочку на торце, обращённом к нижней части цилиндрического корпуса, а также предусмотрен трубопроводный контур для осуществления многократной циркуляции экстракта в аппарате.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2814253C1 true RU2814253C1 (ru) | 2024-02-28 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU63357U1 (ru) * | 2006-12-27 | 2007-05-27 | Николай Иосифович Малых | Промышленный свч-экстрактор |
JP2011094049A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 精油抽出装置 |
RU2766006C1 (ru) * | 2021-04-12 | 2022-02-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») | Колонный СВЧ-экстрактор |
RU2797236C1 (ru) * | 2022-10-21 | 2023-06-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Двухбарабанный СВЧ-экстрактор |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU63357U1 (ru) * | 2006-12-27 | 2007-05-27 | Николай Иосифович Малых | Промышленный свч-экстрактор |
JP2011094049A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 精油抽出装置 |
RU2766006C1 (ru) * | 2021-04-12 | 2022-02-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») | Колонный СВЧ-экстрактор |
RU2797236C1 (ru) * | 2022-10-21 | 2023-06-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Двухбарабанный СВЧ-экстрактор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4751357A (en) | Microwave oven with moving equipment, and an accessory for the oven | |
RU2814253C1 (ru) | Лабораторный СВЧ-экстрактор | |
CN208742454U (zh) | 一种具有双重混合功能的高效搅拌装置 | |
CN211784719U (zh) | 一种野生食用菌中重金属超标快速检测装置 | |
CN108261999B (zh) | 一种石油化工反应釜 | |
CN1199703C (zh) | 中药微波萃取装置 | |
US3633895A (en) | Vacuum water dump quench | |
RU139726U1 (ru) | Устройство периодического действия для свч-обработки жидких диэлектрических материалов | |
RU2324861C2 (ru) | Установка для пиролиза углеводородного сырья - биомассы | |
RU2018113197A (ru) | Установка для гранулирования измельченных отходов животного и растительного происхождения в процессе диэлектрического нагрева | |
EP4387749A1 (en) | Systems and methods for fluid distillation | |
CN205182201U (zh) | 一种连续牵引式网膜微波蒸发装置 | |
RU2819451C1 (ru) | Установка с СВЧ энергоподводом в тороидальный резонатор для термообработки жиросодержащих мясных отходов | |
US1922784A (en) | Ice cream freezer | |
RU2602128C1 (ru) | Устройство для проведения физико-химических процессов | |
RU2363902C1 (ru) | Высокотемпературная индукционная печь | |
RU159391U1 (ru) | Установка для обеззараживания сыпучих продуктов | |
RU106128U1 (ru) | Установка экстракционная | |
US3356461A (en) | Condensate dome for continuous chemical reactors | |
SU1574630A1 (ru) | Экстрактор дл виноградных выжимок | |
CN115056347A (zh) | 一种水泥基渗透结晶型防水材料生产设备及生产工艺 | |
CN104759112A (zh) | 生物活性物质的提取组合体及超声微波组合提取方法 | |
CN114294200B (zh) | 一种低温等离子体灭菌设备 | |
SU507347A1 (ru) | Реактор | |
CN218321358U (zh) | 一种食品发酵装置 |