SU973602A1 - Способ экстракции масла из маслосодержащего материала - Google Patents

Description

СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ МАСЛА НЗ МАСЛОСОДЕРЖАЩЕГО

(54, МАТЕРИАЛА

Изобретение относитс  к технологии получени  природных веществ из растительного сырь  сжиженными газами и может быть использовано в медицинской, пищевой, витаминной и др. отрасл х промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ экстракции масла из маслосодержащего материала путем вакуумировани  материала , подачи паров растворител  в экстракционный объем с конденсацией их в порах материала и последующей обработкой его жидким растворителем f ij.

В известном способе растворитель не  вл етс  сжиженным газом. Дл  сжиженного газа имеет значение скорость , с которой его подают в экстракционнУй объем.

Если сжиженный газ выпускать из баллона с малой скоростью, то он выходит с относительно высокой температурой и по отношению к фактическому давлению в экстракционном объеме )  вл етс  перегретым. Такой газ (пар растворител ) не будет конденсироватьс  в порах экстрагируемого материала. Он будет только частично

адсорбироватьс  сырьем. При этом интенсификацию процесса массопередачи трудно достигнуть.

Если сжиженный газ выпускать из баллона с большой скоростью, то получим не насыщенный пар,« а смесь пара с жидким газом (туман). Капельки газа при этом будут соизмеримы с диаметром пор и капилл ров раститель10 ного материала. Они механически войдут в капилл ры и блокируют вход в них паров растворител , т.е. произойдет защемление воздуха в капилл рах . При этом интенсификаци  процес15 са массопередачи не будет достигнута .

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса массопередачи.

Цель достигаетс  тем, что соглас-20 но способу экстракции масла из маслосодержащего материала путем вакуумировани  материала, подачи паров растворител  в экстракционный объем с конденсацией их в порах 25 материала и последующей обработки его жидким растворителем, поры растворител  подают со скоростью, обеспечивающей возрастание давлени  на 0,1-5 атм. в минуту до наступлени 

30

равновеси  давлений в системе, а

при обработке жидким растворителем поддерживают перепад давлений на ,входе и выходе в экстракционный объем, необходимый дл  создани  разности температур , при этом в качестве растворител  используют сжиженный .

Способ осуществл ют следующим образом, :

Измельченный растительный материал загружают посредством вакуума в экстракционный объем и продолжают вакуумирование 5-20 мин с целью удалени  воздуха из пор раститель .ного материала. Освободившийс  от воздуха экстракционный объем заполн ют насьвденным газом со скоростью возрастани  давлени  0,1-5 атм. в минуту, после 5чег9 подают сжиженный газ (преимущественно хлорфторпроивводные углеводородов, но можно использовать и другие сжиженные газы, например СО).

Вакуумирование экстракционного объема позвол ет создать доступную дл  газа конденсационную поверхHcJCTb , которой  вл ютс  поры растительного материала.

Наличие воздуха блокирует доступ газа в поры частиц, а защемленные в орах пузырьки воздуха практически исключают массообМен на поверхности, зан той пузырьками воздуха в капилл рах. Кроме этого/ наличие воздуха отрицательно сказываетс  на дальнейшей регенерации растворители.

При выбранной скорости подачи газа не допускаетс  перегрев его и не образуетс  туман. При этом происходит охлаждение поверхности части1ь и конденсаци  насыщенных паров газа в порах растительного материала за счет работы расширени  газа. Сконденсировавшийс  внутри частиц газ раствор ет вещества, которые при заполнении экстракционного обёема сжиженным газом легко переход т в движущийс  поток растворител .

Дл  повышени  эффективности экстракции процесс провод т таким образом , чтобы поддерживалась разность температур на входе и выходе растворител  из экстракционного объема О,1-10°С, что достигаетс  путем регулировки скорости откачивани  экстракта .

Создание разности температур на входе и выходе растворител  из экстракционного объема позвол ет проводить процесс экстракции в услови х кипени  растворител , значительно ускорив процесс массопереноса внутри частиц растительного материала. Св зь этого параметра с интенсификацией процесса массопередачи - в изменении температурных и гидродинамических условий

среды, одновременно с ростом концентрации мисцеллы, С повышением концентрации мисцеллы уменьшаетс  движуща с  сила экстракции, т,е. снижаетс  коэффициент массопередачи Коэффициент массопередачи может быть повышен путем улучшени  гидродинамических и температурных условий среды , В предлагаемом способе нагрева ние в процессе экстракции отсутствует. Процесс провод т при температуре раст ворител  на входе в экстракционный обтГ ,,а на выходе из экстракционного ниже на (0,1-lOfc, Температура кипени  сжиженных газов значительно ниже нул , в частности температура кипени  дихлордифторметана -29,,

Кипение растворител  при создании разности Температур на входе и выходе не  вл етс  об зательным условием. Так, три малых разност х температур ( до ) кипение раст|ворител  не происхода т, процесс экстракции интенсифицируетс  за счет.ускорени  диффузии,

С увеличением разности температур на входе и выходе растворитель начинает кипеть. Оптимальным интервалом разности температур  вл етс  (0,1-10)С, при котором проис одит интенсификаци  процесса, как за счет ускорени  диффузии, так и за счет кипени . Так, например, пр разности температур на вхоДе и выходе выход масла значительно ниже, чем при разности (что подтверждено нижеследующими табли«цами ), хот  растворитель и кипит. Ниже и выше указанного интервала разности температур выход снижаетс . Создание этой разности осуществл ют путем поддержани  соответствующего перепада давлений на вхоже и выходе из экстракционного объема.

Пример, Измельченные семена шиповника 2 кг посредством вакуума загружают в экстрактор и продолжают вакуумирование 10 мин с целью удалени  воздуха, после чего в экстрактор подают насыщенный пар дихлордифторметана со скоростью 0,5 атм/ми ( контроль по манометру)до наступлени  равновеси  давлений в системе установки. Жидкий дихлордифторметан подают с температурой и давлением 4,78 кгс/см в нижнюю часть экстракционного объема. После заполнени  экстракционного объема растворителем производ т слив экстракта путем снижени  давлени  в верхней части экстракционного объема до 4,48 кгс/см(перепад давлений 0,3 кгс/см), обеспечивающем разность температур на входе и выходе растворител  2с, котора  поддерживаетс  в течение всего времени проведени  процесса. Выход масла за

40 мин экстракции 7% от веса воздушно-Сухого сырь ..

В услови х вышеприведенного примера провод т опыты при различных перепадах давлений и температурных режимах. При проведении опытов Перепад давлений на входе и выходе растворител  из экстракционного объема, кгс/см 0 ,00 0,02 0,30 Разность температур на входе и выходе растворител  из экстра,кционного объема, С 0,00 0,10 2,00 Выход масла шиповника в процентах к во3душно-сухому 6,20 6,44 7,00 сырью, %

Зависимость изменени  разности температур на входе и выходе из

4,78

-12..

4,78

4,78

4,78

4,78

4,78

4,78

31,40

-13

31,40

31,40

31,40

31,40

31,40

31,40

измен ют только давление и температуру в верхней части экстракционного объема.

. Результаты опытов при различных перепадах давлений и температурных режимах приведены в табл. 1.

.Таблица 1

экстракционного объема от давлени 

приведена в табл. 2.

30

IТ а б л и ц а 2

19,9

0,1

20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

4,76

0,02

19,0

0,16 1,0 4,62

18,0 2,0 4,48

0,30 3,0

17,0

0,46 4,32

15,0 5,0

0,76 4,02 7,0

13,0 .

1,04 3,74 10,0

10,0

1,433 ,35 0,1

19,9

0,07 1,35 1,0

19,0

0,72 0,68

С

18,0

2,0

1,40 0,40 3,0

17,0

2,11 9,29 5,0

15,0

3,46 7,94 7гО

13,0

4,76 6,64 10,0,

10,0

6,60 4,80 0,46 0,76 1,04 1,43 2,04 3,00 5,00 7,00 10,0 15,0 6,93 6,95 6,78 6,60 6,22 П р и м е ч:а н и е. В таблице Результаты опытов по экстракций ;масла шиповника при различных тем0 ,0 0,1 3,0 5,0 . 7,0 о Выход масла шиповника , %, к воздуш6 ,20 6,44 но-сухому сырью

-

Как видно из табл. 3, при разности температур на входе и выходе растворител  (мисцеллы) от 0,1 до выход масла шиповника увеличиваетс . Следовательно, указанный

Продолжение табл. i

10

13

параметр (признак) обеспечивает положительный эффект, т.е. интенсифици- j jpyeT процесс экстракции.

Результаты использовани  параметров способа приведены в табл. 4.

т а блица 4 указано манометрическое давление. ; пературных режимах приведены в 30|табл. 3. Таб. лица 3 6,93 6,95 6,78 6,60 6,22

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ экстракции масла из маслосодержащего материала путем вакуумировани  материала, подачи паров растворител  в экстракционный объем с конденсацией их в парах материала и последующей обработкой его жидким растворителем, отличающий с  тем, что, с целью интенсификации процесса массопередачи , пары растворител  подают со скоростью, обеспечивающей возрастаПродолжение табл. 4

   ние давлени  на 0,1-5 атм в минуту 20 до наступлени  равновеси  давлений в системе, а при обработке жидким растворителем поддерживают перепад давлений на входе и выходе в экстракционный объем, необходимый 25 дл  создани  разности температур . 0,1-10С, при этом в качестве растворител  используют сжиженный газ . ,

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 30 1. Авторское свидетельство СССР № 758762, кл. С 11 В 1/10, 1977.