SU1039956A1 - Вертикальный иммерсионный шнековый экстрактор - Google Patents

Description

.Изобретение относитс  к производству растительных масел способом экстракции из маилосодержащего мате риала и быть использовано s масложировой промышленности. Известен модернизированный шнеко вый экстрактор, который состоит из загрузочной колонны, горизонтального шнека, и экстракционной колонны с установленными ё них перфорированными шнеками, 3 верхней части загрузочной колонны расположен декантатор, служащий дл  частичного осаждени  дисперсной фазы из мисцеллы, выход щей из экстрактора f1, Недостатками экстрактора  вл ютс низка  производительность, не превышающа  400 т/сут при переработке сем н хлопчатника; нестабильность работы экстрактора из-за частых ост новок его вследствие отсутстви  буферной емкости в верхней части за грузочной колонны; неравномерность заполнени  межвиткового пространств и прокручивани  материала; образование каналов в межвитковом пространстве , где значительна  часть : растворител , протека  свободно, не участвует в процессе экстракции; зависание экстрагируемого материала в цилиндрической трубе и отсутствие свободного выхода мисцеллы из внутренней части этой трубы; отсутствие организованного отвода воздуха, содержащегос  в слое экстрагируемого материала, отрицательно вли ющего на процесс экстракции. Кроме того, высокое содержание весового отсто  в мисцелле (на уров не 2,5-3%), поскольку в аппарате не используетс  экстрагируемый мате риал дл . фильтрации мисцеллы, а про должительность отстаивани  мисцеллы в декантаторе весьма кратковременна Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  вертикальный иммерсионный шнековый экстрактор , включающий загрузочную и экстракционную колонны с транспортирующими перфорированными шнеками и патрубками дл  ввода и вывода растворител , мисцеллы и маслосодержащего материала, соединительную гдризонтальную камеру с шнеком, укрепленную в верхней части загрузочной колонны приемную царгу, смонтирован ный в верхней части загрузочной ко62 лонны декантатор, содержащий сооснсь размещенные в нем с частичным вхождением одна в другую насадки, выполненные в виде усеченных конусов, и укрепленную между насадками и заборным витком шнека радиальную неподвижную пластину 2 , Однако известный экстрактор не позвол ет обеспечить эффективную очистку мисцеллы из-за колебаний в количестве мисцеллы, поступающей в декантатор. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности экстрактора и улучшение о,чистки мисцеллы , Цель достигаетс  тем, что в вертикальном иммерсионном шнековом экстракторе, включающем загрузочную и экстракционную колонны с транспортирующими перфорированными шнеками и патрубками дл  ввода и вывода растворител , мисцеллы и маслосодержащего материала, сбединительную горизонтальную камеру с шнеком, укрепленную в верхней части загрузочной колонны приемную царгу , смонтированный в верхней части загрузочной колонны декантатор, содержащий соосно размещенные в нем с частичным вхождением одна в другую насадки, выполненные в виде усеченных конусов, и укрепленную между насадками и заборным витком шнека радиальную неподвижную пластину, насадки декантатора выполнены перфорированными , укреплены под загрузочной царгой и расположены большим основанием вниз, а заборный виток шнека загрузочной колонны снабжен подрезающим ножом, укрепленным на валу шнека под углом 60-70° и направленным вниз,. Кроме того, загрузочна  колонна снабжена дополнительными радиальными неподвижными пластинами, укрепленными непосредственно под нижней насадкой, при этом кажда  пластина имеет пр моугольную, форму. На фиг, 1 изображен описываемый экстрактор, общий вид; на фиг. 2 верхн   часть загрузочной колонны с насадками и декантатором. Вертикальный иммерсионный шнековый экстрактор состоит из загрузочной колонны 1 с декантатором 2 и насадкой 3,  вл ющейс  фильтрую .щей перегородкой, и расположенными на выходе мисцеллы экстракционной колонны 4 и горизонтального передаточного перфорированного шнека 5, размещенного в горизонтальной соеди нительной камере 6. Внутри каждой колонны расположены шнеки 7 и 8 с перфорированными вит-, ками. Верхний виток шнека 7 загрузочной колонны 1 расположен ниже насадки 3 (на один метр) с целью создани  в аппарате необходимого сло  материала дл  самофильтрации мисцеллы в противотоке. Экстрактор имеет автономные приводные устройства 9-11, работающие в блокированном режиме. Дл  загрузки экстрактора маслосодержащим материалом имеетс  патру бок 12, во избежание попадани  фер« ромагнитных примесей в загрузочной самотечной трубке расположен электромагнит 13 во взрывозащищенном .исполнении. Дл  выпуска проэкстрагированного материала (шрота) в верхней части экстракционной колонны имеетс  разгрузочный патрубок I, куда шрот из экстрактора направл етс  при помощи лопастного сбрасывател  i 15. Патрубки 16 служат дл  ввода растворител , а патрубок 17 дл  отвода мисцеллы из декантатора; аварийный слив мисцеллы из декантатора 2 осуществл етс  через патрубок 18 Слив всего растворител  из экстрактора производитс  через патрубок 19. Патрубок 20, расположенный в нижней части загрузочной колонны 1, служит дл  слива шлама из мисцелловых фильтров. Экстрактор оборудован бензоотводчиком 21, с помощью которого растворитель при переполнении экстракционной колонны otвoдитc  в декантатор 2 через патрубок 22. Паровоздушна  смесь из экстрактора через патрубки 23 и 2 отводитс  в систему рекуперации растворител . Во избежание провертывани  матери ала в передаточном шнеке 5 и экстракционной колонне встроены продольные полосы 25. Смотровые стекла 2б служат дл  визуального наблюдени  за движением материала в экстракторе Вертикальные неподвижные пласти ны 27 расположенные выше приемного витка шнека 7, предотвращают npoeopa чивание материала и образуют секцион ную зону самофильтрации мисцеллы (через слой экстрагируемого матери6 ала) , а подрезающий нож 28 а начале заборного витка шне.ка обеспечивает равномерный захват материала по всему шагу витка и приводит в колебательное движение материал в вышележащем слое. Подрезающий нож 28 установлен под углом 20-30 к горизонту . При угле меньше 20 имеет место увеличение объема захватываемого материала и чрезмерное заполнение межвиткового пространства шнекового вала, могущее приводить к пе- , регрузке экстрактора. При увеличении угла более 30 резко увеличиваетс  лобовое сопротивление материала и уменьшаетс  объем заполнени  межвиткового пространства, в результате чего снижаетс  производительность экстрактора. Выравнивание сло  при загрузке материала в экстрактор производитс  восьмилопастной мешалкой 29, насаженной на шнековый вал. Дл  уменьшени  лобового сопротивлени  лопасти мешалки встроены в ступице под углом 25-30 к горизонту. Исключительно важное значение имеет необходимость повышени  степени безопасности эксплуатации экстрактора, поэтому дл  автоматического поддержани  заданного уровн  материала в приемной царге 30 и предотвращени  выбросов паров бензина из экстрактора установлены изотопные датчики 31 (типа ГР-7С) предельного верхнего уровн  и предельного нижнего уровн ,воздействующие на электродвигатель привода загрузочной колонны 1 с одноВременной выдачей светозвукового сигнала. Контактный термометр32 предназначен дл  контрол  температуры поступающего в экстрактор материала . При превышении температуры за пределы нормы (предусмотренной услови ми безопасности производства) должен быть подан светозвуковой сигнал. Во избежание подпрессовки и деформации витков шнека Экстракционной колонны 1 в случае внезапной остановки лопастного сбрасывател  15 в верхней части колонны установлен концевой электровыключатель 33, выключающий одновременно все электродвигатели экстрактора. Люк З служит дл  производства профилактических работ. Телескопические насадки 3 имеют по всей поверхности раззенкованные отверсти  с внутренней стороны d.6 м а с внешней мм и расположеныи шахматном пор дке с шагом 15 мм. Суммарное живое сечение перфорированной части поверхности насадки составл ет. 0,2 м. Отношение площади сечени  приемной царги к площади живого сечени  отверстий насадки может быть выражено как 0,785:0,2. Угол уклона стенок насадок составл ет f 20 к вертикали. Приведенные геометрические размеры  вл ютс  одним из вариантов. Насадки 3  вл ютс  фильтрующими перегородками дл  очистки мисцеллы, а также способствуютболее равномерному распределению и движению материала вдоль колонны, предотвраща  зависание материала, как это имеет место на цилиндрических участках колонны, где шнек отсутствует. 8 местах стыковки насадок 3 преду смотрены кольцевые зазоры, предназначенные дл  отвода воздуха -из материала, заключенного между частицами и в порах его и вытесн емого при движении материала. Экстрактор работает следующим об разом. Экстрагируемый масличный материал в виде лепестка,или крупки в коли честве (в пересчете на семена) 500-т/сут подаетс  по трубе через электромагнит 13 и патрубок 12 в пр емную царгу.30 загрузочной колонны Затем при помощи подрезающего ножа 28 материал захватываетс  и направл етс  в межвитиовое пространство перфорированного шнека 7 и при вращении шнека транспортируетс  вниз к горизонтальному передаточному шнеку 5. Последним материал перемещаетс  в горизонтальном положении к экстра ционной колонне k. Далее шнеком 8 материал поднимаетс  вверх, где лопастным сбрасывателем виде обе жиренного материала - шрота выводит из экстракционной колонны k через р грузочный патрубок 1, Бензин в количестве 10-12 MVM п ступает через патрубки 16 в экстрак онную колонну Ц и, протека  через о версти  в перфорированных витках и свободном межвитковом пространств в противотоке движению материала по всему экстракционному тракту (экстр ционна  колонна - передаточный шнек загрузочна  колонна), экстрагирует хз материала масло, образу  раствор масла в бензине -.мисцеллу. При движении мисцеллы по тракту загрузочной колонны 1 снизу вверх М ис; целла фильтруетс  вначале через слой материала в секционной зоне фильтрации , а затем, пройд  фильтрующие перегородки насадок 3, -ноступает в декантатор 2, где отстаиваетс  и выходит из него с содержанием мелкодисперсного осадка по массе до ,0,3. Частицы экстрагируемого материала , прошедшие через фильтрующие перегородки насадок 3, в слое мисцеллы осаждаютс  в нижней части конуса декантатора 2 и, смешива сь с движущимс  в колонне материалом, увлекаютс  последним. Вследствие непрерывного скольжени  материала по перфорированной поверхности насадок 3 их фильтрующа  поверхность сохран ет свою фильтрующую способность. Так как при движении материала в приемной царге 30 (сверху вниз) материал содержит в межчастцчном пространстве значительное количество воздуха, то дл  его отвода в местах стыковки насадок 3 предусмотрены зазоры, через которые при уплотнении материала отводитс  вытесн е-. мый из материала воздух , (выход воздуха показан стрелками, фиг.2). Образующа с  в декантаторе 2 над слоем мисцеллы паровоздушна  смесь отводитс  через патрубок 23 в систему рекуперации растворител . Суммарна  площадь сечени  кольцевых зазоров на участках стыковки телескопических элементов равна 0,3 м ,. Соотношение площади сечени  приемной царги 30 к площади сечени  кольцевых зазоров может быть представлено как 0,785:1Г,3. Благодар  тому, что насадки имеют форму усеченного конуса, расшир ющегос  сверху к низу, содержащийс  в приемной царге 30 материал при движении к низу, поступа  в зону насадок 3 приобретает более рыхлую структуру, чем создаютс  более благопри тные услови  дл  проникновени  растворител  в толщу сло  и вытеснени  воздуха, содержащегос  в материале. При этих услови х наибо . 7 ; -) лее эффективно осуществл етс  отпоступаю вод воздуха из материала, щего в экстргктор. Вытеснение воздуха, заключенного между частицами экстрагируемого ма-териала и его порах  вл етс  весьма значитойьтехнологической операцией, так как при этом ускор етс  контакти рование экстрагента непосредственно с экстрагируемым материалом, cnocbiS1 6 . 8 ствующее пoвышeнVlю эффективности процесса экстракции. Изобретение по сравнению с известным устройством создает услови  высокоэффективной работы и позвол ет повысить производительность при переработке сем н хлопчатника до 500 т/сут, снизить в мисцелле содержание мелкодисперсного осадка по массе до 0,2-0,3% и повысить степень безопасности эксплуатации экстрактора.

26 2

фиг. 2

Claims (2)

1.ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ИММЕРСИОННЫЙ ШНЕКОВЫЙ ЭКСТРАКТОР, включающий загрузочную и экстракционную колонны с транспортирующими перфорированными шнеками и патрубками для ввода и вывода растворителя, мисцеллы и маслосодержащего материала, соединительную f-оризонтальную камеру с шнеКбм, укрепленную в верхней · ' части загрузочной колонны приемную. царгу, смонтированный в верхней части загрузочной колонны декантатор, содержащий соосно размещенные в нем с частичным вхождением одна в другую насадки, выполненные в виде усеченных конусов, и укрепленную между насадками и заборным витком шнека радиальную неподвижную пластину, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности экстрактора и улучшения очистки мисцеллы, насадки декантатора выполнены перфорированными, укреплены под загрузочной царгой и расположены большим основанием вниз, а заборный виток шнека загрузочной колонны снаб- § жен подрезающим ножом, укрепленным на валу шнека под углом 60-70° и направленным вниз.

2. Экстрактор по π. 1, о т л и ча ющийся тем, что загрузочная колонна снабжена дополнительными радиальными неподвижными пластинами, укрепленными непосредственно под нижней насадкой, при этом каждая пластина имеет прямоугольную форму.

V1