SU1008939A1 - Вертикальный смесительно-отстойный экстрактор - Google Patents

Abstract

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ. СМЕСИТЕЛЬНООТСТОЙНЫЙ ЭКСТРАКТОР ДЛЯ систем твердое тело - жидкость, содержащий корпус, разделенный горизонтальными .перегородками с перегрузочными патрубками на контактные камеры, в которых установлены тормоз щие пластины, вертикальный-вал с рычагами и с лопаст ми, парегрузочно-отжимные ковши, кольцевой направл ющий копир, отличают ийс  тем, что, с целью интенсификации процесса за счет улучшени  отжима твердой фазы и регулировани - времени контакта, экстрактор снабжен соединенной с валом вертикальной .штангой с роликом, установленной с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движени , верхний конец которой посредством рычага и ролика соединен с кольцевым направл ющим копиром, размещенным в верхней камере, при этом лопасть с перегрузоч (Л но-отжимным ковшом в каждой камере жестко закреплена на штанге, а тормоз щие пластины прикреплены к горизонтальным перегородкам и выполнены из двух частей, одна из которых з установлена с возможностью перемещени  .

Description

эо

DO

;о

Изобретение относитс  к оборудованию дл  экстракции в системе твердое тело -  сидкость и может быть использовано в микробиологической промышленности в процессе получени  белковой биомассы, а также при получении ферментных препаратов физиологически активных веществ в фармацевтической пищевой прог ышленност х и других отрасл х народного хоз йства, где имеют место процессы экстракции в системе твердое тело-жидкость ..

В насто щее врем  процессы экстракции осуществл ют в экстракционных аппаратах, в том числе вертикальных смесительно-отстойного типа различных -конструкций.

Известен вертикальный экстрактор с зонами перемешивани  и расслаивани  ij . Он состоит из двух соосно расположенных корпусой наружного , разделенного перегородками на отстойные камеры,, и внутреннего , разделенного на смесительные камеры. По оси внутреннего корпуса установлен быстровращающийс  вал с турбинными мешалками в смесительных камерах. Аппарат снабжен устройствами дл  загрузки и выгрузки твердой фазы, штуцерами дл  подвода и вывода растворител , а также .переточными патрубками, соедин ющими смесительные секции с отстойными . Конструкци  обеспечивает полное гидравлическое разделение зон смешени  и расслаивани .

Однако в аппарате не предусмотрено промежуточного отжима твердой фазы от растворител , что приводит к большой задержке жидкой фазы и снижению движущей силы процесса вследствие большого продольного перемешивани .

Известен также экстрактор, который состоит из вертикального цилиндрического корпуса, секционированного по высоте коническими тарелками и имеющего вал с лопастными мешалками и перегрузочно-отжимными шнеками. Корпус оборудован устройствами дл  загрузки и выгрузки твердой фазы, штуцерами дл  ввода и вывода растворител  и снабжен цилиндрическими обечайками, в которых установлены лопастные мешалки и переточные патрубки дл  твердой фазы 2 .

Переточные патрубки расположены соосно с корпусом и валом, снабжены установленными на ваЛу переточно-отжимными шнеками с переменным шагом и диспергирующими дисками.

В экстракторе осуществл етс  принудительна  транспортировку твердой фазы из одной секции в. другую, а также промежуточный отжим твердой фазы о-т растворител .

Недостатком этого экстрактора  вл етс  то, что лопастные мешалки и перегрузочно-отжимные шнеки расположены на одном валу, однако гидродинамические услови  их работы различные. Поэтому трудно достичь оптимальных условий суспендировани , транспортировки и отжима твердой фазы от растворител .

Известен также экстрактор колонный , секционированный по высоте з,

Экстрактор состоит из вертикального цилиндрического корпуса, разделенного горизонтальными перегород-. ками на р д последовательно расположенных секций, сепарационных камер с переточными патрубками дл  твердой фазы и установленного по оси корпуса вертикального вращающегос  вала с лопастными мешалками. В экстракторе сепарационные камеры и переточные патрубки снабжены вертикальными штоками с тарельчатыми толкател ми , установленными с возможностью совершени  ими вертикального возвратно-поступательного движени . Это обеспечивает принудительную транспортировку и отжим твердой фазы от растворител  при переходе ее из одной секции в другую. На выходе из переточных патрубков дл  отжима предусмотрены клапаны или тормоз щие перегородки.

Однако аппарат имеет громоздкое и недостаточно надежное транспортирующее устройство и ненадежную перегрузочне-отжимную систему с дополнительными приводами дл  придани  поступательного перемещени  штокам с толкател ми.

Наиболее близкой к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  вертикальный смесительно-отстойный экстрактор 4, который состоит из корпуса, разделенного горизонтальными перегородками с перегрузочными патрубками на контактные камеры , в которых установлены тормоз щие пластины, вертикального вала с закрепленными на нем рычагами с перемешивающими лопаст ми и транспорт но- отжимными ковшами, которые движутс  по кольцевым направл юцим перегородкам, верхней своей частью примыкающим к перегрузочным патрубкам , расположенным выше уровн  жидкости в камере. При этом лопасть укреплена на рычаге с возможностью вертикального перемещени  по направл ющей перегородке, котора  снабжена уступом, расположенным перед перегрузочным патрубком.

Однако наличие в каждой контактной камере направл ющей перегородки - копира, шарнирно закрепленной лопасти и ковша делает эту многозвенную механическую систему трудоемкой при наладке и ненадежной в работе , как при транспортировке, так и при о1;жиме. Кроме того, затруднительно регулировать производительность аппарата и врем  пребывани  твердой фазы в контактной зоне.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса за счет улучшени  отжима твердой фазы и регулировани  времени контакта.

Указанна  цель достигаетс  тем, что вертикальный смесительно-отсто ный экстрактор дл  .систем твердое тело - жидкость, содержа1дий корпус, разделенный горизонтальными перегородками с перегрузочными патрубками на контактные камеры, в которых установлены тормоз щие пластины, вертикальный вал с рычагами и с лопаст ми , перегрузочно-отжимные ковиш , кольцевой направл ющий копир, согласно изобретению снабжен соединенной с валом вертикальной штангой с роликом, установленной с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движени , верхний конец которой посредством рычага и ролика соединен с кольцевым направл ющим копиром, размещенным в верхней камере, при этом лопасть с перегрузочно-отжимным ковшом в каждой камере жестко закреплена на штанге, а тормоз щие пластины прикреплены к горизонтальным перегородкам и выполнены из двух частей, одна из которых установлена с возможностью перемещени .

На фиг. 1 показан экстрактор, общий ВИД} на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1} на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг.4 развертка профил  копира.

Экстрактор состоит из корпуса 1, разделённого горизонтальными перегородками 2 на контактные камеры 3. По оси корпуса установлен вертикальный вал 4, на котором закреплена вертикально расположенна  штанга 5 с возможностью одновременно возвратно-поступательного nepet щени  в вертикальной плоскости и вращательного движени  вместе с валом 4. На штанге 5.жестко закреплены лопасти б с перегрузочно-отжимными ковшами 7, Перегрузочно-отжимной открытый сверху ковш 7 состоит из перфорированных горизонтального днища 8 и боковой цилиндрической стенкн 9, а также шарнирно-закрепленной пластинчатой стенки 10,  вл ющейс  одновременно пружиной, регулирующей отжим растворител  из твердой фазы, Секционируквдие горизонтальные перегородки 2 снабжены коническими гильзами 11, верхний конец jKOTopbix располагаетс  выше уровн  жидкости в контактной каме-Ре .

Верхний конец штанги Ь опираетс  с помощью рычага 12 и ролика 13 на торцовую кромку направл ющего копира 14, Направл ющий копир 14 имеет подъемный участок 15, горизонтальный 16 и опускной 17, по которым осуществл етс  движение лопасти 6. В конце горизонтального участка движени  лопасти б расположено разгрузочное окно 18 переточ10 ного- патрубка 19. Перед окном 18 расположена тормоз ща  пластина 2Q, котора  закреплена на горизонтальной перегородке 2 с возможностью регулировани  ее высоты дл  измене5 ни  производительности аппарата. В поперечном сечении перегрузочно.го патрубка 19 шарнирно закреплен экран 21, который в момент ннтенсивного отжима биомассы не даёт воЭможности концентрированной мисцелле

0 попадать в нижележащую контактную камеру 3, но при попадании биомассы экран под ее весом откидываетс  .

Экстрактор работает следующим образом.

5

Тверда  фаза подаетс  в первую (сверху) контактную камеру 3. За счет перемешивающего действи  лопасти б происходит суспендирование твердой фазы с растворителем и

0 экстракци  целевых компонентов, StaKрепленный на конце лопасти 6 пе- . ресрузочно-отжимной ковш 7, наход сь в нижнем своем положении, при круговом движении заполн етс  сус5 пензией. При дальнейшем круговом движении происходит одновременное перемещение в вертикальной плоскости штанги 5 за счет взаимодействи  рычага 12, жестко укрепленного на штанге 5, ролика 13 и направл каде0 го копира 14, При этом ковш 7 оказываетс  над поверхностью жидкости в контактной камере 3.- При этом происходит дренаж жидкой фазы из массы твердого материала через пер5 форацию в образующих ковша 7, При . дальнейшем круговом перемещении торг моз ща  пластина 20 входит в сечение ковша 7и материал оказываетс  в замкнутом пространстве отжимной

0 камеры ковша, образующемс  из днища 8, боковой цилиндрической стенки 9, шарнирно закрепленной пружиннойпластины (стенки) 1Q, верхней секционирующей перегородки 2, тормоз 5 щей пластины 20. При дальнейшем движении ковша 7 происходит сжатие материала, усилие которого определ етс  жесткостью пружинной пластины . Под/ действием сил сжати  про0 исходит принудительный отжим растворител  из твердой фазы и ее уплотнение . При дальнейшем движении перегрузочно-отжимного ковша 7 сила сжати  превышает усилив пружинистой пластины (стенки). 10, последн   открываетс  и материал тормоз щей пластиной 20 сбрасываетс  на экран 21. Под действием веса биомассы шарнирно закрепленный экран 21 открываетс  и биомасса через окно 18 и перегрузочный патрубок 19 попадает в ниже расположенную контактную камеру 3. Ковш 7 за счет возвратного движени  штанги по спускному участку направл ющего ко пира возвращаетс  в исходное поло жение. Пройд  подобным образом все кон тактные камеры 3 экстрактора -г - , проэкстрагированный материал выгружаетс  через разгрузочный патрубок 19 нижней контактной камеры 3 Чистый растворитель подаетс  в нижнюю контактную камеру 3 с помощь . насоса (на чертежах не показан противотоком относительно движени  твердой фазы из одной контактной камеры 3 в другую, а обогащенный растворитель из верхней контактной камеры 3 выходит из экстрактора на дальнейшую переработку.

tlct fuemfca Таким образом, в предлагаемой конструкции вертикального смесительно-отстойного экстрактора за счет введени  дополнительной штанги, совершающей круговое (вместе с валом) и возвратно-поступательное движение вместе с жестко закрепленными на ней лопаст ми и ковшами,повышаетс  механическа  прочность, так как вал осуществл ет только непосредственно свои вращательные функции; вынесением фигурного копира в верхнюю часть аппарата повышена надежность работы экстрактора и улучагены услови  транспортировки твердой фазы; оборудование ковша шарнирно-закрепленной пластинчатой стенкой, а также перфорированными боковой стенкой и днищем позвол ет улучишть услови  отжима твердой фазы, а дополнительна  пружина жесткости позвол ет измен ть режим отжима. Изменением площади тормоз щей пластины обеспечиваетс  возможность изменени  производительности экстрактора , а следовательно, и времени пребывани  твердой фазы в зоне контактировани  .

Фиг.З

0/шр

Claims (1)

1. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ. СМЕСИТЕЛЬНООТСТОЙНЫЙ ЭКСТРАКТОР для систем, твердое тело - жидкость, содержащий корпус, разделенный горизонтальными перегородками с перегрузочными пат рубками на контактные камеры, в которых установлены тормозящие пластины, вертикальный.вал с рычагами и с лопастями, перегрузочно-отжимные ковши, кольцевой направляющий копир, отличающ ийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет улучшения отжима твердой фазы и регулирования· времени контакта, экстрактор снабжен соединенной с валом вертикальной штангой с роликом, установленной с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, верхний конец которой посредством рычага и ро лика соединен с кольцевым направляющим копиром, размещенным в верхней камере, при этом лопасть с перегрузочно-отжимным ковшом в каждой камере жестко закреплена на штанге, а тормозящие пластины прикреплены к горизонтальным перегородкам и выполнены из двух частей, одна из которых установлена с возможностью переме- щения .

   >