WO2009041929A1 - Organic raw material extracting method and a plant for carrying out said method - Google Patents

Organic raw material extracting method and a plant for carrying out said method Download PDF

Info

Publication number
WO2009041929A1
WO2009041929A1 PCT/UA2008/000016 UA2008000016W WO2009041929A1 WO 2009041929 A1 WO2009041929 A1 WO 2009041929A1 UA 2008000016 W UA2008000016 W UA 2008000016W WO 2009041929 A1 WO2009041929 A1 WO 2009041929A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
extractor
extraction
extractant
separator
micelle
Prior art date
Application number
PCT/UA2008/000016
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Lev Lutfullovich Telyashov
Aleksandr Viktorovich Bolmosov
Original Assignee
Lev Lutfullovich Telyashov
Aleksandr Viktorovich Bolmosov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lev Lutfullovich Telyashov, Aleksandr Viktorovich Bolmosov filed Critical Lev Lutfullovich Telyashov
Publication of WO2009041929A1 publication Critical patent/WO2009041929A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/02Solvent extraction of solids
    • B01D11/028Flow sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/02Solvent extraction of solids
    • B01D11/0288Applications, solvents

Definitions

  • the method of extraction of organic raw materials and installation for extraction The invention relates to the production of extracts, mainly using carbon dioxide (CO 2 ), which are valuable, environmentally friendly, irreplaceable components in the manufacture of products in the food, pharmaceutical, chemical, perfumery, cosmetics and other industries using natural substances such as fat-soluble vitamins, provitamins, biologically active substances and wax-like compounds, flavoring and aromatic Suitable complexes, volatile, antioxidants.
  • CO 2 carbon dioxide
  • a method for producing CO 2 extracts involves grinding the raw material, its flow-through extraction with carbon dioxide in the extractor at equilibrium pressure by repeated circulation, draining the micelle, followed by distillation and condensation of carbon dioxide. Moreover, before flow extraction, gaseous carbon dioxide is introduced into the lower part of the extractor until it reaches a pressure of at least 50% of the equilibrium pressure, and then liquid carbon dioxide is supplied from below until complete equilibrium pressure is reached.
  • Common essential features of the method are grinding the raw material, its extraction with carbon dioxide in the extractor by repeated circulation, draining the micelle, followed by distillation and condensation of carbon dioxide.
  • a method of extracting plant materials includes grinding the raw material, impregnating the raw material with a solvent.
  • the grinding of raw materials is carried out to particles with a size of 0, 1 - 0.2 mm
  • Impregnation of the raw material is carried out with stirring by a polar solvent in the ratio of raw materials to solvent 8: 1 - 40: 1, then the impregnated raw materials are extracted with a non-polar solvent, liquid carbon dioxide.
  • the method of extraction of plant materials includes grinding the raw material, impregnating the raw material with a solvent. Impregnation of the raw material is carried out, with stirring, with a polar solvent.
  • the disadvantages of this method are the low yield, selectivity and performance due to the fact that a number of organic substances dissolve in liquid carbon dioxide at approximately the same, low speed.
  • the speed and depth of extraction is inversely proportional to the particle size of the feedstock, and in the known method it is possible to use grinding to a particle size of not less than 0.1 mm, which does not sufficiently increase the contact surface of the feedstock with the extractant, but further reduction in particle size is not possible, due to the occurrence of the process of harmful entrainment undissolved particles along with the extract.
  • carbon dioxide CO 2
  • a supercritical state which allows fractionation — separation of raw materials of complex composition into components — by changing the temperature and pressure of the extractant.
  • the plant material which comes in bales or bales, is unpacked, loosened and cleaned on separators of metal impurities, stones and stems.
  • the grinding of plant materials is carried out in an inert gas atmosphere.
  • the feed is loaded into the extractor.
  • Liquefied gas is pumped to a heat exchanger in which it is heated to 31.2 ° C.
  • the solvent extract
  • the micelle passes through a pressure reducing valve, while the pressure decreases, the carbon dioxide partially evaporates.
  • the extract In the separator - evaporator, the extract is heated and the residue of the solvent (extractant) is removed from it. It condenses (turns into a liquid state) in the condenser, enters the collector, and then again enters the extraction. The resulting extract from the separator - evaporator is fed to homogenization and conditioning.
  • a liquid solvent (extractant) is discharged from the reservoir (cylinders with liquid CO 2 ) in a state of subcritical pressure and subcritical temperature.
  • the necessary subcritical temperature of carbon dioxide is set in the heat exchanger, and the required supercritical pressure is achieved by a high-pressure pump.
  • carbon dioxide enters the extractor, where the extraction of the starting material. Is filled and the extractor is unloaded either with interruption, by opening and closing the top fitting after each extraction, or continuously, through the use of high-pressure gate locks, which without significant pressure reduction ensure a constant supply of fresh granules and unloading of extracted meal.
  • the pressure of liquid carbon dioxide after exiting the extractor is determined by the pressure sensor.
  • the micelle containing the extracted components of the hop is fed through a control valve and a heat exchanger to a pressure tank (separator), in which, when the pressure decreases, the extracted product, liquid and gaseous carbon dioxide, are simultaneously located.
  • a pressure tank separator
  • hop extract precipitates and is discharged through a valve.
  • carbon dioxide can be recycled through the pipeline.
  • pressure gauges are provided to control the pressure on the lines.
  • the extraction method includes counter vertical supply of raw materials and extractant, throttling and heating of the micelle obtained, separating the extract and condensing the gaseous extractant, increasing the pressure and temperature of the extractant to preset values and its reusable circulation.
  • the disadvantages of this method are the low speed, depth, selectivity of extraction.
  • the speed and depth of extraction is inversely proportional to the particle size of the feedstock, and in a known installation it is possible to use grinding to a particle size of at least 1 mm, which does not sufficiently increase the contact surface of the feedstock with the extractant, but limits the entrainment of undissolved particles (meal) along with the extract.
  • Low selection, selectivity and purity of the final product - extract are caused by harmful entrainment of insoluble small particles of liquid and solid raw materials from the extractors and also by harmful entrainment of non-precipitated extract from the separators.
  • the method of extraction of organic raw materials includes counter vertical supply of raw materials and extractant, throttling and heating of the micelle obtained, separating the extract and condensing the gaseous extractant, increasing the pressure and temperature of the extractant to the specified values and its multiple circulation.
  • the raw materials are prepared and fed with a satellite additional stream of extractant, and after extraction and separation, respectively, the micelle and extractant are passed at the outlet of the extractor and separator through filtering electrostatic barriers.
  • the polarity of the electrostatic barrier in the extractor is set to the opposite micelle charge, and the polarity of the electrostatic barrier in the separator is set to the same polarity with the micelle, during the extraction process the dielectric constant and the tangent of the dielectric loss angle of the micelle with the extractant are measured, controlling the concentration and composition of the micelle, and after there is no decrease in concentration over the course of control time stop the extraction process.
  • Carbon dioxide is used as an extractant.
  • Extraction is carried out in parallel in several extractors and separators, or alternately in several extractors and separators. Heating is performed by induction-free inertia electric heating.
  • the crushed raw material is mixed with a liquid with a co-solvent of non-polar nature, and during the extraction of a polar fractions of raw materials are mixed with a liquid cosolvent of polar nature.
  • Distinctive essential features valid in all cases is that the raw materials are prepared and fed with a satellite additional flow of extractant, and after extraction and separation, respectively, the micelle and extractant are passed at the outlet of the extractor and separator through filtering electrostatic barriers.
  • Distinctive essential features valid in some cases is that they grind solid raw materials to the degree of fine and ultrafine grinding and mix them with a liquid co-solvent, and during extraction of liquid raw materials the co-solvent is introduced into the satellite and upstream countercurrent flows of the extractant.
  • the polarity of the electrostatic barrier in the extractor is set to the opposite micelle charge, and the polarity of the electrostatic barrier in the separator is set to the same polarity with the micelle, during the extraction process the dielectric constant and the tangent of the dielectric loss angle of the micelle with the extractant are measured, controlling the concentration and composition of the micelle, and after there is no decrease in concentration over the course of control time stop the extraction process.
  • Carbon dioxide is used as an extractant.
  • the extraction is carried out in parallel in several extractors and separators or the extraction is performed alternately in several extractors and separators. Heating is performed by induction-free inertia electric heating. When extracting a non-polar fraction, the crushed raw materials are mixed with a liquid with a non-polar co-solvent, and during extraction of the polar fraction, the raw materials are mixed with a liquid with a co-solvent of a polar nature.
  • the implementation of the described method allows to increase the yield, purity of the final product and productivity, since the electrostatic barriers do not allow harmful entrainment of crushed raw materials and micelles, respectively, from extractors and separators, due to which it is possible to grind solid raw materials to sizes of 10-40 microns and in fewer cycles and less time provides a homogeneous product of high purity, with a high percentage of output.
  • the choice of parallel or sequential extraction and separation, for specific types of raw materials, further increases the productivity and yield of the final product. There is no needless circulation, since the output of the extract from the raw material, which is processed, is controlled, and the circulation is completed at an economically feasible time.
  • a known installation for producing CO 2 extracts is described in the patent of the Russian Federation JV ° 2232800 filed August 27, 2002, published in the Bulletin July 20, 2004, class MPC CPl / 10.
  • the installation includes several extractors, an evaporator-condenser, a drive for solvent.
  • the extractors are connected by pipelines in a ring circuit with controlled valves, which ensure that the extractors are subsequently turned off sequentially for reset.
  • a combined evaporator-condenser is located above the extractors, in which the annular space is a zone of evaporation of carbon dioxide from a micelle, and the tube space is a zone of condensation of carbon dioxide vapor. After the evaporator, a film final distiller is installed.
  • the annular space of the evaporator-condenser is connected to the compressor inlet of the turboexpander-compressor unit, the output of the compressor of the unit is connected to the input of the second stage compressor, the output of which is connected to the tube space of the evaporator-condenser.
  • the outlet of the evaporator-condenser tube space is connected to the inlet of the turbo-expander of the turbo-expander-compressor unit, which makes it possible to use the energy of the condensate under increased pressure to compress carbon dioxide vapor.
  • the output of the turboexpander and the steam space of the final distiller are connected to the inputs of the mixing condenser, the output of which is connected to the solvent collector.
  • the installation includes several extractors, a condenser, a solvent reservoir, and extractors are connected by pipelines controlled by valves.
  • the disadvantages of the known device are the low extraction rate, low yield of the finished product and insufficient extraction selectivity.
  • the extraction rate and the yield of the finished product are inversely proportional to the particle size of the raw material, and in this installation, grinding dimensions of 0.1-0.2 mm, as described in the patent of the Russian Federation JCH ° 2135551 of the same applicant.
  • the low selection, selectivity and purity of the final product-extract are due to the entrainment of insoluble small particles of liquid and solid raw materials from the extractors and the entrainment of the non-precipitated soaking extract from the separators.
  • the installation is distinguished by low productivity associated with the first two drawbacks, partial ablation of the extract from the separators, its useless circulation, and the absence of a quantitative criterion that records the end of the process. Usually just set the extraction time with a large margin, which leads to unnecessary extraction cycles.
  • the closest installation for supercritical extraction is the installation described in the patent of the Russian Federation N ° 2292385, published on 01/27/2007, class IPC B01D11 / 02. Installation for the supercritical extraction process, contains a pump and a high-pressure cylinder, an extractor, a separator, a storage tank for solvent, connecting pipelines, measuring and shut-off and control valves.
  • the installation additionally contains a system for cleaning the solvent from impurities, a system for its regeneration, a group of sequentially installed separators for fractionation of the target product and an automatic system for measuring and controlling the thermodynamic parameters of the solvent in the extractor and separators to maintain them in a given pressure and temperature range.
  • the installation comprises at least one additional high-pressure cylinder mounted parallel to the main high-pressure cylinder with the possibility of alternating or simultaneous operation.
  • the automatic system for measuring and controlling the thermodynamic parameters of the solvent and the units of the installation are capable of carrying out an extraction process in it at a temperature from plus 20 ° ⁇ to plus 600 ° C and a pressure from 0 to 60 MPa, followed by fractional separation of the target product at a temperature from minus 5 ° C to plus 20 ° C and pressure from ODMPa to 0.5 MPa.
  • the extraction plant contains at least one pump, extractor, separator, condenser, storage tank for extractant, connecting pipelines, measuring and shut-off and control valves, automatic system measuring and controlling thermodynamic parameters in the extractor and separator.
  • the disadvantages of the installation are low selectivity and purity, low yield of the finished product and low productivity due to the fact that a number of organic substances dissolve in liquid carbon dioxide at approximately the same, low speed.
  • the design of the device does not exclude the harmful entrainment of crushed raw materials from extractors and separators, its unnecessary circulation, and there is no quantitative criterion for registering the economically feasible end of the process. Usually just set the extraction time with a margin.
  • the aim of the invention is to increase the selectivity, purity of the final product, increase the yield of the product, and accordingly productivity, the exclusion of unnecessary circulation.
  • the extraction plant contains at least one pump, extractor, separator, condenser, storage tank for the extractant, connecting pipelines, measuring and shut-off and control valves, an automatic system for measuring and controlling thermodynamic parameters in the extractor and separator.
  • the installation additionally contains a solid raw material disintegrator, a container with a raw material mixer and a solid raw material co-solvent dispenser, dispersant mixers that are connected to the raw material inlets to the extractors, electrostatic barriers are installed in the cavities in front of the outlet pipelines from the extractor and separator, induction windings are placed on the extractor and separator housings heating, and the automatic system for measuring and controlling thermodynamic parameters is supplemented by a micelle concentration sensor.
  • Electrostatic barriers are made in the form of metal grids installed in insulating glasses, which are fixed on the inner surfaces of the extractor and separator, metal grids are connected by insulated electrodes to a source of high constant voltage.
  • Inputs of pipelines of raw materials and micelles are located below the level of grids electrostatic barriers in the cases of the extractor and separator and are equipped with downward curved tubes, and the pipeline for supplying the extractant to the extractors branches into a pipeline connected to the disperser-mixer and the pipeline connected to the extractor through a throttle.
  • Distinctive essential features valid in all cases is that the installation additionally contains a solid raw material disintegrator, a container with a raw material mixer and a solid raw material co-solvent dispenser, a disperser-mixer, which is connected to the raw material input to the extractor, in the cavities in front of the outlet pipelines from the extractor and separator are installed electrostatic barriers; induction heating windings are placed on the extractor and separator bodies; moreover, an automatic system for measuring and controlling thermo ynamic parameters supplemented sensor micelle concentration.
  • the electrostatic barriers are made in the form of metal grids installed in insulating cups, which are fixed on the inner surfaces of the extractor and separator, metal grids are connected by insulated electrodes to a source of high constant voltage.
  • Raw material and micelle pipelines inlets are located below the level of electrostatic barrier grids in the extractor and separator housings, and are equipped with downward curved tubes, and the extractant supply pipeline to the extractors branches into a pipeline connected to the dispersant - mixer and the pipeline connected to the extractor through a throttle.
  • the presented installation allows you to increase the selectivity and purity of the final product, since the electrostatic barriers do not allow harmful entrainment of the crushed raw materials and micelles from extractors and separators, respectively, the productivity and yield of the final product are increased, since the grinding of raw materials is allowed and performed to sizes of 10-40 microns, and unnecessary circulation is excluded, since micelle concentration is controlled.
  • the figure 1 shows a diagram of an installation for extraction.
  • the installation consists of the main components: a doser for a co-solvent of solid raw materials 1, a container 2 with an agitator for liquid or ground solid solvents, extractors 3 and 4, separators 5 and 6, the first
  • Extractors 3, 4 are equipped with dispersant mixers 15 and 16, windings
  • a concentration sensor is cut into the common pipe 7 into 0 48, for example, of a capacitive type, and an adjustable choke 49, which, in order to prevent freezing, are located in the immediate vicinity of the heat exchanger 7. Chokes 50 and 51 with chokes are placed in front of the lower entrances to the extractors 3 and 4 with my washers.
  • a second concentration sensor 52 is installed in the common pipeline at the outlet of separators 5 and 6.
  • disperser-mixers 15, 16 are located outside the extractors 3 and 4 and are connected by curved guide tubes 53 to the cavities of the latter, but they can be placed coaxially inside the extractors.
  • the tank 2 is not designed for high pressure, has a small wall thickness and sufficiently high heat conductivity, therefore its heater is made in the form of a jacket 54 for the passage of a liquid coolant.
  • the extractant accumulator 56 serves as a carbon dioxide receiver.
  • Disintegrator 57 is connected to dispenser 1.
  • Pipelines 58 and 59 are connected through valves 29 and 32 to dispersers - mixers 15 and 16, and pipelines 60 and 61, through valves 30 and 35 and through inductors with throttle washers 50 and 51 are connected to extractors 3 and 4.
  • the proposed method for the extraction of organic raw materials in the installation according to the invention is as follows.
  • the solid raw materials are crushed in a disintegrator 57 to a particle size of tens of microns, that is, to a level of ultrafine grinding, and through dispenser 1 it is fed with a co-solvent, non-polar liquid, having maximum solubility in carbon dioxide at lower temperatures and pressures than those recovered extracts into a container 2 and mix.
  • a co-solvent, non-polar liquid having maximum solubility in carbon dioxide at lower temperatures and pressures than those recovered extracts into a container 2 and mix.
  • So in preparation for the extraction of lecithin from egg powder refined vegetable oil can be used as such a liquid.
  • Fluid feed for example a phospholipid concentrate, is not mixed with the cosolvent at this stage.
  • the resulting fluid mixture is heated and stirred in a container 2.
  • the chiller 9, pump 10 After purging the system with carbon dioxide gas with closed valves 41, 42, 43, 44.45 and all valves except valve 30, the chiller 9, pump 10 are turned on and supplied, not shown in the heater diagram, hot water to heat exchangers 7, 14, as well as power to the windings 17, performs fast inertialess induction heating.
  • the temperature of the case of the extractor 3, as a secondary short-circuited winding of the transformer rises to the calculated value of the dissolution temperature of the first component, for example, fats (oils).
  • the temperature of carbon dioxide in extractor 3 is also brought to the calculated value, and the pressure is 2-2.5 MPa higher than the calculated one, while the extractant itself goes into a supercritical (fluid) state.
  • shut-off valves 28, 29, 36, 37, 55 are opened, the pump 12 is turned on to supply raw materials from the tank 2 and the high voltage source 26, and the opposite is applied to the electrodes 18 of the extractors 3 and 4 and the electrodes 22 of the separators 5 and 6 the sign is a high-voltage constant voltage of 30-40 kV.
  • the pressure in the extractor drops due to the restrictor 50 to the calculated values and the raw materials supplied under more high pressure, interacting with carbon dioxide in the mixer-dispersant 15 is injected into the extractor 3.
  • the torch of the mixture injected from the guide tube 53 from top to bottom collides with a stream of fluid supplied from below to the extractor 3.
  • the micelle has a charge in sign opposite to the charge of the grid 19, therefore it is accelerated by the potential of the grid and freely passes to the separator 5 along the above path through an adjustable choke
  • the micelle is heated to the temperature of the boundary state of the carbon dioxide liquid-gas. For example, at a pressure of 6 MPa, the boundary temperature is 21 ° C.
  • the micelle is thrown through the tube 25 into the cavity of the separator 5 heated by means of windings 21 induction
  • the second stage consists in extracting the second component, for example, lecithin, from nonfat raw materials and preparing the extractor 4 for the first stage.
  • the valves 55, 28, 36, 37 are closed, the valves 35, 38, 39 are opened, the polarity of the high-voltage voltage source 26 is reversed, the walls of the extractor 3 are heated to a higher temperature corresponding to the maximum dissolution rate of the second lecithin component, and the extractor 4 is heated to extraction temperature of the first component (fats).
  • the pressure at the outlet of the pump 10 is raised to a pressure value exceeding the calculated value for the second component 2-2.5 MPa higher than the calculated one.
  • fats are collected in the separator 5 (oil ), which can be dumped into the appropriate collection by briefly opening the valve 44 until the end of the second stage - lecithin extraction.
  • close valves 29, 30, 33, 38, 39, 40 open valves 55, 31, 32, 34, 35, 36, 37, turn on pump 12 and turn off pump 11.
  • Pump 10 rebuild on the 1st extraction mode - with less feed pressure.
  • the relief valve 42 and from the extractor 3 with compressed dioxide carbon residues are thrown away.
  • the extractor 3 is prepared as described above for the next extraction of the first component (fats) from raw materials.
  • a circuit with parallel operation of extractors has a higher productivity. Given that the extraction process takes from 0.5 to 3 hours, a break for discharge of extracts and waste within 1-2 minutes practically does not reduce the productivity of the installation. It is possible to recommend for a short extraction process the circuit of alternating inclusion described in detail above, and for a long process - a parallel one. If it is necessary to increase productivity with a short extraction process, a mixed scheme is recommended - alternating operation of parallel connected extractors.
  • Example 1 Extraction of a single component.
  • soybeans are loaded into a disintegrator, for example, a finger mill, and then they are dispensed in the form of a powder with a particle size of 40 + 10 ⁇ m in a ratio of 1: 5-1: 2 with a co-solvent, in particular ethyl alcohol (ethanol), into a container with a stirrer.
  • a co-solvent in particular ethyl alcohol (ethanol)
  • ethanol ethyl alcohol
  • Carbon dioxide fluid is supplied to the same dispersant-mixer, as a result of which a dispersed system is formed at the outlet of the dispersant, soybean powder is an eluent (a mixture of carbon dioxide and ethanol).
  • the downward dispersed dispersed system collides with an upward heated 80 ° C with a stream of carbon dioxide.
  • mixing and turbulization of the flows and a decrease in the concentration of ethanol in carbon dioxide occur to a calculated value in the range from 12% to 15%.
  • the pressure in the extractor also decreases to a calculated value in the range from 32 MPa to 36 MPa.
  • Ethanol plays the role of a polar cosolvent, providing the formation of a lecithin micelle, the flow of which goes around the torch of the dispersed system and is accelerated in the field of the electrostatic barrier network, which is under the “negative” potential.
  • Partially dissolved “fats” having a “negative” charge, which is opposite to the charge of lecithin micelles, are discarded by the field of the electrostatic barrier.
  • a high selectivity of extraction is achieved.
  • a micelle with unreacted carbon dioxide enters the concentration sensor, which is a capacitive sensor connected to a measuring bridge calibrated as a percentage of the micelle concentration in carbon dioxide, and then to an adjustable inductor and heater.
  • the pressure drops to 6-7 MPa, and the temperature drops to 20-27 ° C, that is, to the parameters of the metastable state of carbon dioxide.
  • the mixture is thrown into the separator, the temperature of which is maintained higher than that of the mixture by 5 ° C. Additional heating of the mixture leads to the transition of carbon dioxide into a gaseous state and the precipitation of lecithin with ethanol.
  • the entrainment of lecithin particles from the separator at high carbon dioxide circulation rates is prevented by the electrostatic barrier of the same potential as lecithin.
  • the purity of carbon dioxide after the separators is controlled by a second concentration sensor, which is also a capacitive sensor connected to the measuring bridge.
  • Dry egg yolk granules are loaded into the plant's disintegrator, which is then fed into a container with a mixer in the form of ultrafine powder through a batcher. Further, everything happens as in example 1. At the same time, oil protein, also valuable, is unloaded from the extractors.
  • Example 3 Extraction of two components of fat (oil) and lecithin.
  • a phosphatide concentrate oil and fat waste
  • oil and fat waste which is a viscous liquid under normal conditions, is loaded into a container with a stirrer. In a tank, it is heated to an oil extraction temperature from
  • the dose of the phosphatide concentrate is set from the conditions for the existence of a fluidized bed in the lower third of the length of the extractor.
  • the pressure is set in the extractor from 27 MPa to 30 MPa,
  • the proportion of ethanol in the eluent supplied from below to the extractor is from 12% to 15%.
  • Lecithin settles with ethanol in another separator. After the extraction of lecithin in the first extractor, the same extraction produced in the second extractor, and unnecessary waste is discarded from the first.
  • the installation can be implemented in two modes of supply of raw materials: low-speed, when immediately (synchronously) extraction occurs and pulsed dosed feed.
  • pulsed supply of a disperse system from dispersant-mixers of the first, second or more extractors with circulation of carbon dioxide through open extractors (parallel-series connection) and separators.
  • the proposed method and device allows not less than two times to increase the productivity of the extraction process of raw materials due to the permissibility of fine grinding, which increases the contact area of the raw material with the extractant, since the presence of an electrostatic barrier allows for high-quality fractionation of such raw materials.
  • the selectivity and purity of the obtained extracts are above 99%.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

The invention relates to producing extracts which are valuable, environmentally sound and irreplaceable components for producing goods in the food, pharmaceutical, chemical, perfume, cosmetic and other industries which use natural substances, such as liposoluble vitamins, provitamins, biologically active agents and wax-lile compounds, taste- and aroma-carrying complexes, phytoncides and antioxidants. The inventive organic raw material extracting method consists in preparing a raw material and supplying it, together with a co-current additional extractant flow, and, after extraction and separation, respectively, in passing micelle and the extractant though filtering electrostatic barriers at the exit from an extractor and a separator. The inventive extracting plant comprises a disintegrator, a vessel with a raw material stirrer and a dosing unit for a cosolvent of solid raw material, the electrostatic barriers being disposed in the cavities upstream of the output pipes of the extractor and separator. The invention makes it possible to increase the selectivity, purity of a final product and to enhance the yield thereof.

Description

Способ экстракции органического сырья и установка для экстракции Изобретение относится к получению экстрактов, преимущественно с помощью диоксида углерода (CO2), которые являются ценными, экологически чистыми, незаменимыми компонентами при производстве изделий в пищевой, фармацевтической, химической, парфюмерной, косметической и других отраслях промышленности, в которых используются естественные вещества, такие как жирорастворимые витамины, провитамины, биологически активные вещества и воскоподобные соединения, вкусо - и ароматонесущие комплексы, фитонциды, антиоксиданты.The method of extraction of organic raw materials and installation for extraction The invention relates to the production of extracts, mainly using carbon dioxide (CO 2 ), which are valuable, environmentally friendly, irreplaceable components in the manufacture of products in the food, pharmaceutical, chemical, perfumery, cosmetics and other industries using natural substances such as fat-soluble vitamins, provitamins, biologically active substances and wax-like compounds, flavoring and aromatic Suitable complexes, volatile, antioxidants.
Известен способ получения CO2 -экстрактов, описанный в патенте Российской Федерации N°2041254, опубликованном 09.08.95 г., класс МПК CI lB 1/10. Способ реализуется с помощью установки, которая состоит из экстрактора, дистиллятора мицеллы - сепаратора, конденсатора и ресивера - накопителя жидкого диоксида углерода (CO2.)A known method for producing CO 2 extracts described in the patent of the Russian Federation N ° 2041254, published 09.08.95, the IPC class CI lB 1/10. The method is implemented using the installation, which consists of an extractor, a micelle distiller — a separator, a condenser, and a receiver — a liquid carbon dioxide (CO 2 ) storage device.
Способ получения CO2-экcтpaктoв, включает измельчение сырья, его проточную экстракцию диоксидом углерода в экстракторе при равновесном давлении путем многоразовой циркуляции, слива мицеллы с последующей отгонкой и конденсацией диоксида углерода. Причем перед проточной экстракцией в нижнюю часть экстрактора вводят газообразный диоксид углерода до достижения в нем давления не менее 50% от равновесного, после чего подают снизу жидкий диоксид углерода до полного достижения равновесного давления. Общими существенными признаками способа являются измельчение сырья, его экстракция диоксидом углерода в экстракторе путем многоразовой циркуляции, слив мицеллы с последующей отгонкой и конденсацией диоксида углерода. Недостатками известного способа являются низкие селективность и производительность, обусловленные тем, что ряд органических веществ растворяются в жидком диоксиде углерода приблизительно с одинаковой, невысокой скоростью и циркуляция экстрагента происходит лишь за счет конвекции. Последнее обстоятельство приводит к необходимости каскадного размещения элементов установки в пространстве, что делает ее неудобной в монтаже и эксплуатации. Кроме того, работа установки носит циклический характер, требующий полной остановки процесса, извлечения сетчатого стакана со шротом, размещения новой порции сырья в другом сетчатом стакане, продувки экстрактора и восстановления заданных параметров давления и температуры. Известен способ экстракции сырья описанный в патенте Российской Федерации JSГ°2135551, опубликованном 27.08.1999 г., класс МПК Cl 1B1/10.A method for producing CO 2 extracts involves grinding the raw material, its flow-through extraction with carbon dioxide in the extractor at equilibrium pressure by repeated circulation, draining the micelle, followed by distillation and condensation of carbon dioxide. Moreover, before flow extraction, gaseous carbon dioxide is introduced into the lower part of the extractor until it reaches a pressure of at least 50% of the equilibrium pressure, and then liquid carbon dioxide is supplied from below until complete equilibrium pressure is reached. Common essential features of the method are grinding the raw material, its extraction with carbon dioxide in the extractor by repeated circulation, draining the micelle, followed by distillation and condensation of carbon dioxide. The disadvantages of this method are the low selectivity and performance due to the fact that a number of organic substances dissolve in liquid carbon dioxide at approximately the same, low speed and the circulation of the extractant occurs only due to convection. The latter circumstance leads to the need for cascading placement of installation elements in space, which makes it inconvenient in installation and operation. In addition, the operation of the installation is cyclical in nature, requiring a complete stop of the process, removing the mesh cup with meal, placing a new portion of raw materials in another mesh cup, purging the extractor and restoring the specified pressure and temperature parameters. A known method of extraction of raw materials described in the patent of the Russian Federation JSГ ° 2135551, published on 08.27.1999, IPC class Cl 1B1 / 10.
Способ экстракции растительного сырья включает измельчение сырья, пропитку сырья растворителем. Измельчение сырья проводят до частиц размером 0, 1 - 0,2 мм. Пропитку сырья осуществляют при перемешивании полярным растворителем в соотношении сырье - растворитель 8: 1 - 40: 1 , затем пропитанное сырье экстрагируют неполярным растворителем -жидким диоксидом углерода.A method of extracting plant materials includes grinding the raw material, impregnating the raw material with a solvent. The grinding of raw materials is carried out to particles with a size of 0, 1 - 0.2 mm Impregnation of the raw material is carried out with stirring by a polar solvent in the ratio of raw materials to solvent 8: 1 - 40: 1, then the impregnated raw materials are extracted with a non-polar solvent, liquid carbon dioxide.
Общими существенными признаками является то, что способ экстракции растительного сырья, включает измельчение сырья, пропитку сырья растворителем. Пропитку сырья осуществляют, при перемешивании, полярным растворителем. Недостатками известного способа являются низкие выход, селективность и производительность, обусловленные тем, что ряд органических веществ растворяются в жидком диоксиде углерода приблизительно с одинаковой, невысокой скоростью. Скорость и глубина экстракции обратно пропорциональна размерам частиц сырья, а в известном способе возможно использовать измельчение до размера частиц не менее 0, 1 мм, что недостаточно увеличивает поверхность контакта сырья с экстрагентом, но дальнейшее уменьшение размера частиц невозможно, в связи с возникновением процесса вредного уноса нерастворенных частиц вместе с экстрактом. Низкие выход, селективность и чистота конечного продукта - экстракта, обусловлены уносом из экстракторов нерастворенных мелких частиц жидкого и твердого сырья и уносом из сепараторов не выпавшего в осадок - экстракта. Низкая производительность дополнительно обусловлена частичным вредным уносом экстракта. Наиболее близким является способ и установка для экстракции при сверхкритических давлениях, описанные в книге "Экстракция двуокисью углерода в пищевой технологии", авторы Кошевой E. П., Блягоз X P. Майкоп: Майкопский государственный технолог, ин-т, 2000, с. 316-322 . В способе, для повышения селективной растворимости веществ используют диоксид углерода (CO2) в сверхкритическом состоянии, позволяющий путем изменения температуры и давления экстрагента производить фракционирование - разделение сырья сложного состава на компоненты. Для выполнения способа растительное сырье, которое поступает в тюках или кипах, распаковывается, разрыхляется и очищается на сепараторах от металлических примесей, камней и стеблей. Измельчение растительного сырья проводят в атмосфере инертного газа. Сырье загружают в экстрактор. Сжиженный газ подается насосом в теплообменник, в котором нагревается до 31,2 °C. Находясь в критическом состоянии, растворитель (экстрагент) проходит через сырье и экстрагирует целевые компоненты. После экстрактора мицелла проходит через редуцирующий клапан, при этом давление снижается, двуокись углерода частично испаряется.Common essential features is that the method of extraction of plant materials includes grinding the raw material, impregnating the raw material with a solvent. Impregnation of the raw material is carried out, with stirring, with a polar solvent. The disadvantages of this method are the low yield, selectivity and performance due to the fact that a number of organic substances dissolve in liquid carbon dioxide at approximately the same, low speed. The speed and depth of extraction is inversely proportional to the particle size of the feedstock, and in the known method it is possible to use grinding to a particle size of not less than 0.1 mm, which does not sufficiently increase the contact surface of the feedstock with the extractant, but further reduction in particle size is not possible, due to the occurrence of the process of harmful entrainment undissolved particles along with the extract. Low yield, selectivity and the purity of the final product — extract — is determined by the entrainment of insoluble small particles of liquid and solid raw materials from the extractors and the entrainment of the non-precipitated extract from the separators. Low productivity is additionally due to partial harmful entrainment of the extract. The closest is the method and installation for extraction at supercritical pressures, described in the book "Extraction of carbon dioxide in food technology", the authors Kosheva E. P., Blyagoz X P. Maykop: Maykop State Technologist, Institute, 2000, p. 316-322. In the method, to increase the selective solubility of substances, carbon dioxide (CO 2 ) is used in a supercritical state, which allows fractionation — separation of raw materials of complex composition into components — by changing the temperature and pressure of the extractant. To perform the method, the plant material, which comes in bales or bales, is unpacked, loosened and cleaned on separators of metal impurities, stones and stems. The grinding of plant materials is carried out in an inert gas atmosphere. The feed is loaded into the extractor. Liquefied gas is pumped to a heat exchanger in which it is heated to 31.2 ° C. Being in a critical state, the solvent (extractant) passes through the feedstock and extracts the target components. After the extractor, the micelle passes through a pressure reducing valve, while the pressure decreases, the carbon dioxide partially evaporates.
В сепараторе - испарителе экстракт подогревается и из него изымается остаток растворителя (экстрагента). Он конденсируется (переходит в жидкое состояние) в конденсаторе, поступает в сборник и потом снова поступает на экстракцию. Полученный экстракт из сепаратора - испарителя поступает на гомогенизацию и кондиционирование.In the separator - evaporator, the extract is heated and the residue of the solvent (extractant) is removed from it. It condenses (turns into a liquid state) in the condenser, enters the collector, and then again enters the extraction. The resulting extract from the separator - evaporator is fed to homogenization and conditioning.
Процесс осуществляется в устройстве, приведенном на рис. 4.5. книги. Жидкий растворитель (экстрагент) отводится из резервуара (баллонов с жидким CO2 ) в состоянии докритического давления и докритической температуре. В теплообменнике устанавливается необходимая докритическая температура диоксида углерода, а высоконапорным насосом достигается необходимое сверхкритическое давление. Через расходомер диоксид углерода попадает в экстрактор, где происходит экстракция исходного материала. Заполняется и разгружается экстрактор или с прерыванием, путем открывания и закрывания верхнего штуцера после каждой экстракции, или непрерывно, за счет использования высоконапорных шлюзовых затворов, которые без существенного снижения давления обеспечивают постоянную подачу свежих гранул и выгрузку проэкстрагированного шрота. Давление жидкого диоксида углерода после выхода из экстрактора определяется по датчику давления. Мицелла, содержащая проэкстрагированные компоненты хмеля, подается через регулирующий клапан и теплообменник в напорный резервуар (сепаратор), в котором при уменьшении давления одновременно находятся проэкстрагированный продукт, жидкий и газообразный диоксид углерода. В напорном резервуаре (сепараторе) экстракт хмеля выпадает в осадок и выводится через вентиль. Выходящий из напорного резервуара (сепаратора) диоксид углерода может рециркулировать по трубопроводу. Для контроля давлений на линиях предусмотрены манометры. Общими существенными признаками является то, что способ экстракции включает встречную вертикальную подачу сырья и экстрагента, дросселирование и нагрев полученной мицеллы, отделение экстракта и конденсирование газообразного экстрагента, повышение давления и температуры экстрагента до заданных значений и его многоразовую циркуляцию.The process is carried out in the device shown in Fig. 4.5. books. A liquid solvent (extractant) is discharged from the reservoir (cylinders with liquid CO 2 ) in a state of subcritical pressure and subcritical temperature. The necessary subcritical temperature of carbon dioxide is set in the heat exchanger, and the required supercritical pressure is achieved by a high-pressure pump. Through the flow meter, carbon dioxide enters the extractor, where the extraction of the starting material. Is filled and the extractor is unloaded either with interruption, by opening and closing the top fitting after each extraction, or continuously, through the use of high-pressure gate locks, which without significant pressure reduction ensure a constant supply of fresh granules and unloading of extracted meal. The pressure of liquid carbon dioxide after exiting the extractor is determined by the pressure sensor. The micelle containing the extracted components of the hop is fed through a control valve and a heat exchanger to a pressure tank (separator), in which, when the pressure decreases, the extracted product, liquid and gaseous carbon dioxide, are simultaneously located. In a pressure tank (separator), hop extract precipitates and is discharged through a valve. Exiting the pressure tank (separator), carbon dioxide can be recycled through the pipeline. To control the pressure on the lines, pressure gauges are provided. Common essential features is that the extraction method includes counter vertical supply of raw materials and extractant, throttling and heating of the micelle obtained, separating the extract and condensing the gaseous extractant, increasing the pressure and temperature of the extractant to preset values and its reusable circulation.
Недостатками известного способа являются низкие скорость, глубина, селективность экстракции. Скорость и глубина экстракции обратно пропорциональна размерам частиц сырья, а в известной установке возможно использовать измельчение до размера частиц размерами не менее 1 мм, что недостаточно увеличивает поверхность контакта сырья с экстрагентом, но ограничивает унос нерастворенных частиц (шрота) вместе с экстрактом. Низкие отбор, селективность и чистота конечного продукта - экстракта обусловлены вредным уносом из экстракторов нерастворенных мелких частиц жидкого и твердого сырья и, также вредным, уносом из сепараторов не выпавшего в осадок экстракта. Низкая производительность связана с первыми двумя недостатками, частичным уносом экстракта из сепараторов, его бесполезной циркуляции, а также отсутствием количественного критерия, который определяет момент экономически выгодного окончания процесса, поэтому в известных установках, просто устанавливают время экстракции с запасом. Основные недостатки прототипа являются следствием не устраненного в прототипе технического противоречия, которое заключается в том, что размер частиц сырья должен быть одновременно очень малым- для быстрой и глубокой экстракции и большим- для исключения вредного уноса. Целью изобретения являются повышения выхода и чистоты конечного продукта, повышение производительности.The disadvantages of this method are the low speed, depth, selectivity of extraction. The speed and depth of extraction is inversely proportional to the particle size of the feedstock, and in a known installation it is possible to use grinding to a particle size of at least 1 mm, which does not sufficiently increase the contact surface of the feedstock with the extractant, but limits the entrainment of undissolved particles (meal) along with the extract. Low selection, selectivity and purity of the final product - extract are caused by harmful entrainment of insoluble small particles of liquid and solid raw materials from the extractors and also by harmful entrainment of non-precipitated extract from the separators. Low productivity is associated with the first two drawbacks, partial ablation of the extract from the separators, its useless circulation, as well as the lack of a quantitative criterion that determines the time of economically profitable end of the process, therefore, in known installations, they simply set the extraction time with a margin. The main the disadvantages of the prototype are a consequence of the technical contradiction that has not been eliminated in the prototype, which consists in the fact that the particle size of the raw materials must be very small at the same time — for quick and deep extraction and large — to eliminate harmful entrainment. The aim of the invention are to increase the yield and purity of the final product, increasing productivity.
Существенными признаками способа является то, что способ экстракции органического сырья включает встречную вертикальную подачу сырья и экстрагента, дросселирование и нагревание полученной мицеллы, отделение экстракта и конденсирование газообразного экстрагента, повышение давления и температуры экстрагента до заданных значений и его многократную циркуляцию. Сырье подготавливают и подают со спутным дополнительным потоком экстрагента, а после экстракции и отделения, соответственно, мицеллу и экстрагент пропускают на выходе из экстрактора и сепаратора через фильтрующие электростатические барьеры.The essential features of the method is that the method of extraction of organic raw materials includes counter vertical supply of raw materials and extractant, throttling and heating of the micelle obtained, separating the extract and condensing the gaseous extractant, increasing the pressure and temperature of the extractant to the specified values and its multiple circulation. The raw materials are prepared and fed with a satellite additional stream of extractant, and after extraction and separation, respectively, the micelle and extractant are passed at the outlet of the extractor and separator through filtering electrostatic barriers.
Выполняют измельчение твердого сырья до степени тонкого и сверхтонкого помола и смешивают с жидкостью сорастворителем, а при экстракции жидкого сырья сорастворитель вводят в спутный и в восходящий встречные потоки экстрагента. Полярность электростатического барьера в экстракторе устанавливают противоположной заряду мицеллы, а полярность электростатического барьера в сепараторе устанавливают одинаковой полярности с мицелой, в процессе экстракции измеряют диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь мицеллы с экстрагентом, контролируя концентрацию и состав мицеллы, и после отсутствия снижения концентрации на протяжении контрольного времени прекращают процесс экстракции. В качестве экстрагента используют диоксид углерода.Grinding of solid raw materials to the degree of fine and ultrafine grinding is performed and a co-solvent is mixed with the liquid, and during the extraction of liquid raw materials, the co-solvent is introduced into the confluent and ascending counter flows of the extractant. The polarity of the electrostatic barrier in the extractor is set to the opposite micelle charge, and the polarity of the electrostatic barrier in the separator is set to the same polarity with the micelle, during the extraction process the dielectric constant and the tangent of the dielectric loss angle of the micelle with the extractant are measured, controlling the concentration and composition of the micelle, and after there is no decrease in concentration over the course of control time stop the extraction process. Carbon dioxide is used as an extractant.
Экстракцию выполняют параллельно в нескольких экстракторах и сепараторах, или поочередно в нескольких экстракторах и сепараторах. Нагревание выполняют индукционным безинерционным электронагревом. При экстракции неполярной фракции измельченное сырье смешивают с жидкостью сорастворителем неполярной природы, а при экстракции полярной фракции сырье смешивают с жидкостью сорастворителем полярной природы.Extraction is carried out in parallel in several extractors and separators, or alternately in several extractors and separators. Heating is performed by induction-free inertia electric heating. When extracting a non-polar fraction, the crushed raw material is mixed with a liquid with a co-solvent of non-polar nature, and during the extraction of a polar fractions of raw materials are mixed with a liquid cosolvent of polar nature.
Отличительными существенными признаками действительными во всех случаях является то, что сырье подготавливают и подают со спутным дополнительным потоком экстрагента, а после экстракции и отделения, соответственно, мицеллу и экстрагент пропускают на выходе из экстрактора и сепаратора через фильтрующие электростатические барьеры.Distinctive essential features valid in all cases is that the raw materials are prepared and fed with a satellite additional flow of extractant, and after extraction and separation, respectively, the micelle and extractant are passed at the outlet of the extractor and separator through filtering electrostatic barriers.
Отличительными существенными признаками действительными в отдельных случаях является то, что выполняют измельчение твердого сырья до степени тонкого и сверхтонкого помола и смешивают с жидкостью сорастворителем, а при экстракции жидкого сырья сорастворитель вводят в спутный и в восходящий встречные потоки экстрагента.Distinctive essential features valid in some cases is that they grind solid raw materials to the degree of fine and ultrafine grinding and mix them with a liquid co-solvent, and during extraction of liquid raw materials the co-solvent is introduced into the satellite and upstream countercurrent flows of the extractant.
Полярность электростатического барьера в экстракторе устанавливают противоположной заряду мицеллы, а полярность электростатического барьера в сепараторе устанавливают одинаковой полярности с мицеллой, в процессе экстракции измеряют диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь мицеллы с экстрагентом, контролируя концентрацию и состав мицеллы, и после отсутствия снижения концентрации на протяжении контрольного времени прекращают процесс экстракции. В качестве экстрагента используют диоксид углерода. Экстракцию выполняют параллельно в нескольких экстракторах и сепараторах или экстракцию выполняют поочередно в нескольких экстракторах и сепараторах. Нагревание выполняют индукционным безинерционным электронагревом. При экстракции неполярной фракции измельченное сырье смешивают с жидкостью сорастворителем неполярной природы, а при экстракции полярной фракции сырье смешивают с жидкостью сорастворителем полярной природы.The polarity of the electrostatic barrier in the extractor is set to the opposite micelle charge, and the polarity of the electrostatic barrier in the separator is set to the same polarity with the micelle, during the extraction process the dielectric constant and the tangent of the dielectric loss angle of the micelle with the extractant are measured, controlling the concentration and composition of the micelle, and after there is no decrease in concentration over the course of control time stop the extraction process. Carbon dioxide is used as an extractant. The extraction is carried out in parallel in several extractors and separators or the extraction is performed alternately in several extractors and separators. Heating is performed by induction-free inertia electric heating. When extracting a non-polar fraction, the crushed raw materials are mixed with a liquid with a non-polar co-solvent, and during extraction of the polar fraction, the raw materials are mixed with a liquid with a co-solvent of a polar nature.
Внедрение описанного способа позволяет повысить выход, чистоту конечного продукта и производительность, так как электростатические барьеры не допускают вредный унос измельченного сырья и мицеллы, соответственно, из экстракторов и сепараторов, благодаря чему допускается измельчение твердого сырья до размеров 10-40 микрон и за меньшее количество циклов и меньшее время обеспечивается получение однородного продукта высокой чистоты, при высоком проценте выхода. Выбор параллельной или последовательной экстракции и сепарации, для конкретных видов сырья, дополнительно повышает производительность и выход конечного продукта. Отсутствует напрасная циркуляция, так как выполняется контроль выхода экстракта из сырья, которое перерабатывается, и циркуляцию завершают в экономически целесообразный момент.The implementation of the described method allows to increase the yield, purity of the final product and productivity, since the electrostatic barriers do not allow harmful entrainment of crushed raw materials and micelles, respectively, from extractors and separators, due to which it is possible to grind solid raw materials to sizes of 10-40 microns and in fewer cycles and less time provides a homogeneous product of high purity, with a high percentage of output. The choice of parallel or sequential extraction and separation, for specific types of raw materials, further increases the productivity and yield of the final product. There is no needless circulation, since the output of the extract from the raw material, which is processed, is controlled, and the circulation is completed at an economically feasible time.
Известна установка для получения CO2 -экстрактов описанная в патенте Российской Федерации JV°2232800 поданном 27.08.2002г., опубликованном в Бюллетене 20.07.2004г., класс МПК CПBl/10. Установка включает несколько экстракторов, испаритель-конденсатор, накопитель для растворителя. В установке экстракторы соединены трубопроводами по кольцевой схеме с управляемыми клапанами, обеспечивающими последовательно поочередное отключение экстракторов на перезагрузку. Над экстракторами расположен совмещенный испаритель-конденсатор, в котором межтрубное пространство является зоной испарения диоксида углерода из мицеллы, а трубное пространство является зоной конденсации паров диоксида углерода. После испарителя установлен пленочный окончательный дистиллятор. Межтрубное пространство испарителя-конденсатора соединено со входом компрессора блока турбодетандер-компрессор, выход компрессора блока соединен с входом компрессора второй ступени, выход которого подсоединен к трубному пространству испарителя-конденсатора. Выход трубного пространства испарителя-конденсатора соединен с входом турбодетандера блока турбодетандер-компрессор, что позволяет использовать энергию находящегося под повышенным давлением конденсата для сжатия паров диоксида углерода. Выход турбодетандера и паровое пространство окончательного дистиллятора соединены с входами конденсатора смешения, выход которого соединен со сборником растворителя.A known installation for producing CO 2 extracts is described in the patent of the Russian Federation JV ° 2232800 filed August 27, 2002, published in the Bulletin July 20, 2004, class MPC CPl / 10. The installation includes several extractors, an evaporator-condenser, a drive for solvent. In the installation, the extractors are connected by pipelines in a ring circuit with controlled valves, which ensure that the extractors are subsequently turned off sequentially for reset. A combined evaporator-condenser is located above the extractors, in which the annular space is a zone of evaporation of carbon dioxide from a micelle, and the tube space is a zone of condensation of carbon dioxide vapor. After the evaporator, a film final distiller is installed. The annular space of the evaporator-condenser is connected to the compressor inlet of the turboexpander-compressor unit, the output of the compressor of the unit is connected to the input of the second stage compressor, the output of which is connected to the tube space of the evaporator-condenser. The outlet of the evaporator-condenser tube space is connected to the inlet of the turbo-expander of the turbo-expander-compressor unit, which makes it possible to use the energy of the condensate under increased pressure to compress carbon dioxide vapor. The output of the turboexpander and the steam space of the final distiller are connected to the inputs of the mixing condenser, the output of which is connected to the solvent collector.
Общими существенными признаками является то, что установка включает несколько экстракторов, конденсатор, накопитель для растворителя, экстракторы соединены трубопроводами, управляемыми клапанами.Common essential features are that the installation includes several extractors, a condenser, a solvent reservoir, and extractors are connected by pipelines controlled by valves.
Недостатками известного устройства является низкая скорость экстракции, низкий выход готового продукта и недостаточная селективность экстракции. Скорость экстракции и выход готового продукта обратно пропорциональна размерам частиц сырья, а в данной установке измельчение производится до размеров 0,1-0,2 мм, как описано в патенте Российской Федерации JЧ°2135551 этого же заявителя. Низкие отбор, селективность и чистота конечного продукта - экстракта обусловлены уносом из экстракторов нерастворенных мелких частиц жидкого и твердого сырья и уносом из сепараторов не выпавшего в осадок - витающего экстракта. Кроме того, установку отличает низкая производительность связанная с первыми двумя недостатками, частичным уносом экстракта из сепараторов, его бесполезной циркуляции, а также отсутствием количественного критерия, регистрирующего окончание процесса. Обычно просто устанавливают время экстракции с большим запасом, что приводит к лишним циклам экстракции. Наиболее близкой установкой для сверхкритической экстракции является установка описанная в патенте Российской Федерации N°2292385, опубликованном 27.01.2007г., класс МПК B01D11/02. Установка для процесса сверхкритической экстракции, содержит насос и цилиндр высокого давления, экстрактор, сепаратор, накопительную емкость для растворителя, соединительные трубопроводы, измерительную и запорно-регулирующую арматуру. Установка дополнительно содержит систему очистки растворителя от примесей, систему его регенерации, группу последовательно установленных сепараторов для фракционирования целевого продукта и автоматическую систему измерения и управления термодинамическими параметрами растворителя в экстракторе и сепараторах для их поддержания в заданном диапазоне давлений и температур.The disadvantages of the known device are the low extraction rate, low yield of the finished product and insufficient extraction selectivity. The extraction rate and the yield of the finished product are inversely proportional to the particle size of the raw material, and in this installation, grinding dimensions of 0.1-0.2 mm, as described in the patent of the Russian Federation JCH ° 2135551 of the same applicant. The low selection, selectivity and purity of the final product-extract are due to the entrainment of insoluble small particles of liquid and solid raw materials from the extractors and the entrainment of the non-precipitated soaking extract from the separators. In addition, the installation is distinguished by low productivity associated with the first two drawbacks, partial ablation of the extract from the separators, its useless circulation, and the absence of a quantitative criterion that records the end of the process. Usually just set the extraction time with a large margin, which leads to unnecessary extraction cycles. The closest installation for supercritical extraction is the installation described in the patent of the Russian Federation N ° 2292385, published on 01/27/2007, class IPC B01D11 / 02. Installation for the supercritical extraction process, contains a pump and a high-pressure cylinder, an extractor, a separator, a storage tank for solvent, connecting pipelines, measuring and shut-off and control valves. The installation additionally contains a system for cleaning the solvent from impurities, a system for its regeneration, a group of sequentially installed separators for fractionation of the target product and an automatic system for measuring and controlling the thermodynamic parameters of the solvent in the extractor and separators to maintain them in a given pressure and temperature range.
Установка содержит, по крайней мере, один дополнительный цилиндр высокого давления, установленный параллельно основному цилиндру высокого давления с возможностью поочередной или одновременной работы. Автоматическая система измерения и управления термодинамическими параметрами растворителя и агрегаты установки выполнены с возможностью проведения в ней процесса экстрагирования при температуре от плюс 20° С до плюс 600°C и давлении от 0 до 60 МПа, с последующей фракционной сепарацией целевого продукта при температуре от минус 5° С до плюс 20°C и давлении от ОДМПа до 0,5 МПа.The installation comprises at least one additional high-pressure cylinder mounted parallel to the main high-pressure cylinder with the possibility of alternating or simultaneous operation. The automatic system for measuring and controlling the thermodynamic parameters of the solvent and the units of the installation are capable of carrying out an extraction process in it at a temperature from plus 20 ° С to plus 600 ° C and a pressure from 0 to 60 MPa, followed by fractional separation of the target product at a temperature from minus 5 ° C to plus 20 ° C and pressure from ODMPa to 0.5 MPa.
Общими существенными признаками является то, что установка для экстракции, содержит не менее одного насоса, экстрактора, сепаратора, конденсатор, накопительную емкость для экстрагента, соединительные трубопроводы, измерительную и запорно-регулирующую арматуру, автоматическую систему измерения и управления термодинамическими параметрами в экстракторе и сепараторе.Common essential features is that the extraction plant contains at least one pump, extractor, separator, condenser, storage tank for extractant, connecting pipelines, measuring and shut-off and control valves, automatic system measuring and controlling thermodynamic parameters in the extractor and separator.
Недостатками установки является низкие селективность и чистота, низкий процент выхода готового продукта и низкая производительность, обусловленные тем, что ряд органических веществ растворяются в жидком диоксиде углерода приблизительно с одинаковой, невысокой скоростью. Конструкция устройства не исключает вредный унос измельченного сырья из экстракторов и сепараторов, его напрасную циркуляцию, а также отсутствует количественный критерий, регистрации экономически целесообразного окончания процесса. Обычно просто устанавливают время экстракции с запасом.The disadvantages of the installation are low selectivity and purity, low yield of the finished product and low productivity due to the fact that a number of organic substances dissolve in liquid carbon dioxide at approximately the same, low speed. The design of the device does not exclude the harmful entrainment of crushed raw materials from extractors and separators, its unnecessary circulation, and there is no quantitative criterion for registering the economically feasible end of the process. Usually just set the extraction time with a margin.
Целью изобретения является повышение селективности, чистоты конечного продукта, повышение выхода продукта, а соответственно производительности, исключение напрасной циркуляции.The aim of the invention is to increase the selectivity, purity of the final product, increase the yield of the product, and accordingly productivity, the exclusion of unnecessary circulation.
Существенными признаками изобретения является то, что установка для экстракции, содержит не менее одного насоса, экстрактора, сепаратора, конденсатор, накопительную емкость для экстрагента, соединительные трубопроводы, измерительную и запорно-регулирующую арматуру, автоматическую систему измерения и управления термодинамическими параметрами в экстракторе и сепараторе. Установка дополнительно содержит дезинтегратор твердого сырья, емкость с мешалкой сырья и дозатор сорастворителя твердого сырья, смесители-диспергаторы, которые подключены к вводам сырья в экстракторы , в полостях перед выходными трубопроводами из экстрактора и сепаратора установлены электростатические барьеры, на корпусах экстрактора и сепаратора размещены обмотки индукционного нагрева, причем автоматическая система измерения и управления термодинамическими параметрами дополнена датчиком концентрации мицеллы.The essential features of the invention is that the extraction plant contains at least one pump, extractor, separator, condenser, storage tank for the extractant, connecting pipelines, measuring and shut-off and control valves, an automatic system for measuring and controlling thermodynamic parameters in the extractor and separator. The installation additionally contains a solid raw material disintegrator, a container with a raw material mixer and a solid raw material co-solvent dispenser, dispersant mixers that are connected to the raw material inlets to the extractors, electrostatic barriers are installed in the cavities in front of the outlet pipelines from the extractor and separator, induction windings are placed on the extractor and separator housings heating, and the automatic system for measuring and controlling thermodynamic parameters is supplemented by a micelle concentration sensor.
Электростатические барьеры выполнены в виде металлических сеток установленных в электроизоляционных стаканах, которые закреплены на внутренних поверхностях экстрактора и сепаратора, металлические сетки соединены изолированными электродами с источником высокого постоянного напряжения.Electrostatic barriers are made in the form of metal grids installed in insulating glasses, which are fixed on the inner surfaces of the extractor and separator, metal grids are connected by insulated electrodes to a source of high constant voltage.
Вводы трубопроводов сырья и мицеллы расположены ниже уровня сеток электростатических барьеров в корпусах экстрактора и сепаратора и оснащены направленными вниз изогнутыми трубками, а трубопровод подвода экстрагента к экстракторам разветвляется на трубопровод присоединенный к диспергатору- смесителю и трубопровод присоединенный к экстрактору через дроссель. Отличительными существенными признаками действительными во всех случаях является то, что установка дополнительно содержит дезинтегратор твердого сырья, емкость с мешалкой сырья и дозатор сорастворителя твердого сырья, диспергатор- смеситель, который подключен к вводу сырья в экстрактор, в полостях перед выходными трубопроводами из экстрактора и сепаратора установлены электростатические барьеры, на корпусах экстрактора и сепаратора размещены обмотки индукционного нагрева, причем автоматическая система измерения и управления термодинамическими параметрами дополнена датчиком концентрации мицеллы.Inputs of pipelines of raw materials and micelles are located below the level of grids electrostatic barriers in the cases of the extractor and separator and are equipped with downward curved tubes, and the pipeline for supplying the extractant to the extractors branches into a pipeline connected to the disperser-mixer and the pipeline connected to the extractor through a throttle. Distinctive essential features valid in all cases is that the installation additionally contains a solid raw material disintegrator, a container with a raw material mixer and a solid raw material co-solvent dispenser, a disperser-mixer, which is connected to the raw material input to the extractor, in the cavities in front of the outlet pipelines from the extractor and separator are installed electrostatic barriers; induction heating windings are placed on the extractor and separator bodies; moreover, an automatic system for measuring and controlling thermo ynamic parameters supplemented sensor micelle concentration.
Отличительными существенными признаками, действительными в отдельных случаях является то, что электростатические барьеры выполнены в виде металлических сеток установленных в электроизоляционных стаканах, которые закреплены на внутренних поверхностях экстрактора и сепаратора, металлические сетки соединены изолированными электродами с источником высокого постоянного напряжения. Вводы трубопроводов сырья и мицеллы расположены ниже уровня сеток электростатических барьеров в корпусах экстрактора и сепаратора, и оснащены направленными вниз выгнутыми трубками, а трубопровод подведения экстрагента к экстракторам разветвляется на трубопровод присоединенный к диспергатору - смесителю и трубопровод присоединенный к экстрактору через дроссель. Представленная установка позволяет повысить селективность и чистоту конечного продукта, так как электростатические барьеры не допускают вредный унос измельченного сырья и мицеллы из экстракторов и сепараторов, соответственно, повышена производительность и выход конечного продукта, так как допускается и выполняется измельчение сырья до размеров 10-40 микрон, а также исключена напрасная циркуляция, так как выполняется контроль концентрации мицеллы. На фигуре 1 показана схема установки для экстракции.Distinctive essential features, valid in some cases, is that the electrostatic barriers are made in the form of metal grids installed in insulating cups, which are fixed on the inner surfaces of the extractor and separator, metal grids are connected by insulated electrodes to a source of high constant voltage. Raw material and micelle pipelines inlets are located below the level of electrostatic barrier grids in the extractor and separator housings, and are equipped with downward curved tubes, and the extractant supply pipeline to the extractors branches into a pipeline connected to the dispersant - mixer and the pipeline connected to the extractor through a throttle. The presented installation allows you to increase the selectivity and purity of the final product, since the electrostatic barriers do not allow harmful entrainment of the crushed raw materials and micelles from extractors and separators, respectively, the productivity and yield of the final product are increased, since the grinding of raw materials is allowed and performed to sizes of 10-40 microns, and unnecessary circulation is excluded, since micelle concentration is controlled. The figure 1 shows a diagram of an installation for extraction.
Установка состоит из основных узлов: дозатора сорастворителя твердого сырья 1, емкости 2 с мешалкой для жидкого или измельченного с жидким сорастворителем твердого сырья, экстракторов 3 и 4, сепараторов 5 и 6, первогоThe installation consists of the main components: a doser for a co-solvent of solid raw materials 1, a container 2 with an agitator for liquid or ground solid solvents, extractors 3 and 4, separators 5 and 6, the first
5 греющего теплообменника 7, конденсатора 8, подключенного к холодильной машине 9, насоса высокого давления 10 для подачи диоксида углерода, насоса высокого давления 11 для подачи сорастворителя, насоса высокого давления 12 для подачи сырья, сосуда с сорастворителем 13 и второго греющего теплообменника 14. Экстракторы 3, 4 оснащены смесителями-диспергаторами 15 и 16, обмотками5 of a heating heat exchanger 7, a condenser 8 connected to a refrigerating machine 9, a high pressure pump 10 for supplying carbon dioxide, a high pressure pump 11 for supplying a co-solvent, a high pressure pump 12 for supplying raw materials, a vessel with a co-solvent 13 and a second heating heat exchanger 14. Extractors 3, 4 are equipped with dispersant mixers 15 and 16, windings
10 17 для безинерционного индуктивного нагрева и изолированными электродами 18, соединенными внутри экстракторов с металлическими сетками 19, которые изолированы от корпусов экстракторов диэлектрическими стаканами 20. Сепараторы 5 и 6, аналогично, оснащены обмотками 21 безинерционных индукционных нагревателей, электродами 22, металлическими сетками 23 с10 17 for inertialess inductive heating and insulated electrodes 18 connected inside the extractors with metal grids 19, which are insulated from the extractor bodies by dielectric cups 20. Separators 5 and 6, similarly, are equipped with windings 21 of inertialess induction heaters, electrodes 22, metal grids 23 s
15 размером ячеек от 1 до 3 мм, диэлектрическими стаканами 24 и трубками 25 ввода мицеллы. Электроды 18 и 22 подключены к двухканальному источнику постоянного высокого напряжения 26. Установка оснащена дистанционно управляемыми запорными клапанами 28-40, вентилями сброса 41-45 и вентилем 55, обратными клапанами 46 и 47. Перед первым греющим теплообменником 7 в 0 общий трубопровод врезаны датчик концентрации 48, например, емкостного типа, и регулируемый дроссель 49, которые для предотвращения обмерзания, располагают в непосредственной близости от теплообменника 7. Перед нижними входами в экстракторы 3 и 4 размещены дроссели 50 и 51 с дроссельными шайбами. В общий трубопровод на выходе сепараторов 5 и 6 установлен второй 5 датчик концентрации 52. На схеме диспергаторы-смесители 15, 16 размещены за пределами экстракторов 3 и 4 и соединены изогнутыми направляющими трубками 53 с полостями последних, но они могут быть помещены соосно внутри экстракторов. В отличие от экстракторов 3 и 4, сепараторов 5 и 6 емкость 2 не рассчитана на высокое давление, имеет малую толщину стенок и достаточно 0 высокую теплопроводность, поэтому её нагреватель выполнен в виде рубашки 54 для прохода жидкого теплоносителя. Накопитель экстрагента 56 служит рессивером диоксида углерода. Дезинтегратор 57 подсоединен к дозатору 1. Трубопроводы 58 и 59 соединены через клапаны 29 и 32 с дисперrаторами - смесителями 15 и 16, а трубопроводы 60 и 61, через клапаны 30 и 35 и через дроссели с дроссельными шайбами 50 и 51 соединены с экстракторами 3 и 4.15 with a mesh size of 1 to 3 mm, dielectric glasses 24 and micelle input tubes 25. The electrodes 18 and 22 are connected to a two-channel source of constant high voltage 26. The installation is equipped with remotely controlled shut-off valves 28-40, relief valves 41-45 and valve 55, check valves 46 and 47. Before the first heating heat exchanger 7, a concentration sensor is cut into the common pipe 7 into 0 48, for example, of a capacitive type, and an adjustable choke 49, which, in order to prevent freezing, are located in the immediate vicinity of the heat exchanger 7. Chokes 50 and 51 with chokes are placed in front of the lower entrances to the extractors 3 and 4 with my washers. A second concentration sensor 52 is installed in the common pipeline at the outlet of separators 5 and 6. In the diagram, disperser-mixers 15, 16 are located outside the extractors 3 and 4 and are connected by curved guide tubes 53 to the cavities of the latter, but they can be placed coaxially inside the extractors. Unlike extractors 3 and 4, separators 5 and 6, the tank 2 is not designed for high pressure, has a small wall thickness and sufficiently high heat conductivity, therefore its heater is made in the form of a jacket 54 for the passage of a liquid coolant. The extractant accumulator 56 serves as a carbon dioxide receiver. Disintegrator 57 is connected to dispenser 1. Pipelines 58 and 59 are connected through valves 29 and 32 to dispersers - mixers 15 and 16, and pipelines 60 and 61, through valves 30 and 35 and through inductors with throttle washers 50 and 51 are connected to extractors 3 and 4.
Предлагаемый способ экстракции органического сырья в установке по изобретению осуществляется следующим образом. Твердое сырье измельчают в, дезинтеграторе 57, до размера частиц в десятки мкм, то есть до уровня сверхтонкого помола, и через дозатор 1 подают с сорастворителем, неполярной жидкостью, имеющей максимальную растворимость в диоксиде углерода при более низких значениях температуры и давления, чем у извлекаемых экстрактов, в емкость 2 и смешивают. Так при подготовке к экстракции лецитина из яичного порошка, в качестве такой жидкости можно использовать рафинированное растительное масло. Текучее сырье, например, фосфолипидный концентрат на этом этапе не смешивают с сорастворителем. Полученную текучую смесь нагревают и перемешивают в емкости 2. После продувки системы газообразным диоксидом углерода при закрытых вентилях 41 , 42, 43, 44,45 и всех клапанах, кроме клапана 30, включается холодильная машина 9, насос 10, и подается, из не показанного на схеме нагревателя, горячая вода в теплообменники 7, 14, а также электропитание на обмотки 17 , выполняется быстрый безинерционный индукционный нагрев. В результате этих операций температура корпуса экстрактора 3, как вторичной короткозамкнутой обмотки трансформатора, поднимается до расчетного значения температуры растворения первого компонента, например, жиров (масла). Температура диоксида углерода в экстракторе 3 также доводится до расчетного значения, а давление на 2-2,5 МПа выше расчетного, при этом сам экстрагент переходит в сверхкритическое (флюидное) состояние. Вслед за этим открывают запорные клапаны 28, 29, 36, 37, 55, включают насос 12 на подачу сырья из емкости 2 и источник высокого напряжения 26, причем на электроды 18 экстракторов 3 и 4 и электроды 22 сепараторов 5 и 6, подводится противоположное по знаку высоковольтное постоянное напряжение величиной 30-40 кВ. Как только диоксид углерода начинает циркулировать по кольцу 3, 33, 48, 49, 7, 36, 25, 5, 37, 52, 8, 56, 10, 14, 30, 50, 3 и ответвлении 29, 15, 53, 3 давление в экстракторе падает благодаря дросселю 50 до расчетных значений и сырье, подаваемое под более высоким давлением, взаимодействуя с диоксидом углерода в смесителе- диспергаторе 15 впрыскивается в экстрактор 3. Факел смеси, впрыскиваемый из направляющей трубки 53 сверху - вниз сталкивается со струей флюида, подаваемого снизу в экстрактор 3. В результате интенсивной турбулизации потоковThe proposed method for the extraction of organic raw materials in the installation according to the invention is as follows. The solid raw materials are crushed in a disintegrator 57 to a particle size of tens of microns, that is, to a level of ultrafine grinding, and through dispenser 1 it is fed with a co-solvent, non-polar liquid, having maximum solubility in carbon dioxide at lower temperatures and pressures than those recovered extracts into a container 2 and mix. So in preparation for the extraction of lecithin from egg powder, refined vegetable oil can be used as such a liquid. Fluid feed, for example a phospholipid concentrate, is not mixed with the cosolvent at this stage. The resulting fluid mixture is heated and stirred in a container 2. After purging the system with carbon dioxide gas with closed valves 41, 42, 43, 44.45 and all valves except valve 30, the chiller 9, pump 10 are turned on and supplied, not shown in the heater diagram, hot water to heat exchangers 7, 14, as well as power to the windings 17, performs fast inertialess induction heating. As a result of these operations, the temperature of the case of the extractor 3, as a secondary short-circuited winding of the transformer, rises to the calculated value of the dissolution temperature of the first component, for example, fats (oils). The temperature of carbon dioxide in extractor 3 is also brought to the calculated value, and the pressure is 2-2.5 MPa higher than the calculated one, while the extractant itself goes into a supercritical (fluid) state. Following this, the shut-off valves 28, 29, 36, 37, 55 are opened, the pump 12 is turned on to supply raw materials from the tank 2 and the high voltage source 26, and the opposite is applied to the electrodes 18 of the extractors 3 and 4 and the electrodes 22 of the separators 5 and 6 the sign is a high-voltage constant voltage of 30-40 kV. As soon as carbon dioxide begins to circulate on the ring 3, 33, 48, 49, 7, 36, 25, 5, 37, 52, 8, 56, 10, 14, 30, 50, 3 and branch 29, 15, 53, 3 the pressure in the extractor drops due to the restrictor 50 to the calculated values and the raw materials supplied under more high pressure, interacting with carbon dioxide in the mixer-dispersant 15 is injected into the extractor 3. The torch of the mixture injected from the guide tube 53 from top to bottom collides with a stream of fluid supplied from below to the extractor 3. As a result of intense turbulence of the flows
5 и большой площади контакта диоксида углерода с частицами (каплями) сырья происходит ускоренное глубокое растворение первого компонента - жиров (масла) с образованием мицеллы. Мицелла обладает зарядом по знаку противоположным заряду сетки 19, поэтому ускоряется потенциалом сетки и беспрепятственно проходит до сепаратора 5 по вышеуказанному пути через регулируемый дроссель5 and a large area of contact of carbon dioxide with particles (drops) of raw materials, an accelerated deep dissolution of the first component, fats (oil), occurs with the formation of a micelle. The micelle has a charge in sign opposite to the charge of the grid 19, therefore it is accelerated by the potential of the grid and freely passes to the separator 5 along the above path through an adjustable choke
10 49, на выходе которого давление мицеллы снижается до 5-7 МПа, а температура на 20-30 °C. В теплообменнике 7 мицелла нагревается до температуры пограничного состояния диоксида углерода жидкость-газ. Например при давлении 6 МПа пограничная температура составит 21 °C. Далее мицелла вбрасывается через трубку 25 в полость сепаратора 5 нагретого с помощью обмоток 21 индукционного10 49, at the outlet of which the micelle pressure is reduced to 5-7 MPa, and the temperature is 20-30 ° C. In the heat exchanger 7, the micelle is heated to the temperature of the boundary state of the carbon dioxide liquid-gas. For example, at a pressure of 6 MPa, the boundary temperature is 21 ° C. Next, the micelle is thrown through the tube 25 into the cavity of the separator 5 heated by means of windings 21 induction
15 нагревателя до температуры более 25 °C. Диоксид углерода моментально переходит в газообразное состояние и улетучивается, проходя через сетку 23, клапан 37, датчик 52 , контролирующий чистоту газообразного диоксида углерода и попадает в конденсатор 8, в котором он охлаждается до 10-15 °C и переходит в жидкое состояние. Жидкий диоксид углерода собирается в накопителе экстрагента15 heater to a temperature of more than 25 ° C. Carbon dioxide instantly goes into a gaseous state and disappears, passing through a grid 23, a valve 37, a sensor 52 that monitors the purity of gaseous carbon dioxide and enters a condenser 8, in which it is cooled to 10-15 ° C and goes into a liquid state. Liquid carbon dioxide is collected in the extractant storage tank
20 56, откуда попадает в насос высокого давления 10, поднимающий давление на 2-2,5 МПа выше расчетного, и далее нагревается в теплообменнике 14 до температуры несколько превосходящей расчетную, на величину падения температуры в результате дросселирования диоксида углерода дросселем 50 с дроссельной шайбой. Витающие частицы экстракта в сепараторе 4 и захватываемые20 56, from where it enters the high-pressure pump 10, which raises the pressure 2-2.5 MPa higher than the calculated one, and then heats up in the heat exchanger 14 to a temperature slightly higher than the calculated one, by the magnitude of the temperature drop due to the throttling of carbon dioxide by a 50 throttle with a throttle washer. Soaking extract particles in separator 4 and entrained
25 восходящими потоками диоксида углерода не могут пройти сетку 23, так как имеют с ней одноименный заряд. Чистота циркулирующего диоксида углерода контролируется датчиком концентрации 52, нулевой отметкой которого является значение электрической емкости датчика, заполненного лишь газообразным диоксидом углерода под рабочим давлением. В ходе первого этапа экстракции25 ascending flows of carbon dioxide can not pass the grid 23, as they have the same charge with it. The purity of the circulating carbon dioxide is controlled by a concentration sensor 52, the zero mark of which is the value of the electric capacity of the sensor, filled only with carbon dioxide gas under operating pressure. During the first stage of extraction
30 происходит многократная циркуляция диоксида углерода с подачей сырья из емкости 2, накопление обезжиренного сырья в экстракторе 3 и жиров (масла) в сепараторе 5. Условиями окончания этого этапа является наполнение нижней трети .30 there is a repeated circulation of carbon dioxide with the supply of raw materials from the tank 2, the accumulation of fat-free raw materials in the extractor 3 and fats (oils) in the separator 5. The conditions for the end of this stage is the filling of the lower third .
14 экстрактора 3 обезжиренным сырьем и прекращение падения концентрации мицеллы в течение контрольного времени, например 1 минута, регистрируемое датчиком концентрации 48, нулевой отметкой которого является значение электрической емкости датчика, заполненного диоксидом углерода в сверхкритическом рабочем состоянии.14 of the extractor 3 with nonfat raw materials and stopping the drop in micelle concentration during the control time, for example 1 minute recorded by the concentration sensor 48, the zero mark of which is the electric capacitance of the sensor filled with carbon dioxide in a supercritical operating state.
Второй этап заключается в экстракции второго компонента, например, лецитина, из обезжиренного сырья и подготовке экстрактора 4 к первому этапу. Закрывают клапаны 55, 28, 36, 37, открывают клапаны 35, 38, 39, меняют полярность источника высоковольтного напряжения 26 на противоположную, включают подогрев стенок экстрактора 3 до более высокой температуры, соответствующей максимальной скорости растворения второго компонента лецитина, и нагрев экстрактора 4 до температуры экстракции первого компонента (жиров). Одновременно поднимают давление на выходе насоса 10 до значения давления превышающего расчетное для второго компонента на 2-2,5 МПа выше расчетного. После достижения давления в экстракторе 4 расчетной величины для первого компонента закрывают клапан 35, открывают клапан 40 и включают насос 11. Полярный сорастворитель - этанол смешивается с диоксидом углерода в концентрации 10-15 %. Полученный таким образом элюент поступает снизу в экстрактор 3 и поддерживает обезжиренное сырье в псевдоожиженном состоянии, а поток, проходящий по направляющей трубке 53 производит его турбулизацию. Образующаяся, в результате растворения лецитина, мицелла имеет противоположный заряд по сравнению с мицеллой жиров, поэтому после смены полярности на сетке 19 лецитиновая мицелла свободно проходит электростатический барьер и по уже известному пути попадает в сепаратор 6. Таким образом, в сепараторе 5 собраны жиры (масло), которые могут быть сброшены в соответствующий сборник путем кратковременного открытия клапана 44 до окончания второго этапа - экстракции лецитина. После извлечения лецитина в экономически выгодной концентрации из обезжиренного сырья, закрывают клапаны 29, 30, 33, 38, 39, 40, открывают клапаны 55, 31, 32, 34, 35, 36, 37, включают насос 12 и отключают насос 11. Насос 10 перестраивают на 1-й режим экстракции - с меньшим давлением подачи. Затем открывают на непродолжительное время вентиль сброса 42 и из экстрактора 3 сжатым диоксидом углерода выбрасываются остатки сырья. Далее экстрактор 3 готовят описанным выше способом к следующей экстракции первого компонента (жиров) из сырья.The second stage consists in extracting the second component, for example, lecithin, from nonfat raw materials and preparing the extractor 4 for the first stage. The valves 55, 28, 36, 37 are closed, the valves 35, 38, 39 are opened, the polarity of the high-voltage voltage source 26 is reversed, the walls of the extractor 3 are heated to a higher temperature corresponding to the maximum dissolution rate of the second lecithin component, and the extractor 4 is heated to extraction temperature of the first component (fats). At the same time, the pressure at the outlet of the pump 10 is raised to a pressure value exceeding the calculated value for the second component 2-2.5 MPa higher than the calculated one. After reaching the pressure in the extractor 4 of the calculated value for the first component, close the valve 35, open the valve 40 and turn on the pump 11. Polar cosolvent - ethanol is mixed with carbon dioxide in a concentration of 10-15%. Thus obtained eluent flows from below to the extractor 3 and maintains the skimmed raw materials in a fluidized state, and the stream passing through the guide tube 53 makes it turbulent. The micelle formed as a result of the dissolution of lecithin has an opposite charge compared to the fat micelle, therefore, after changing the polarity on the grid 19, the lecithin micelle freely passes the electrostatic barrier and enters the separator 6 along the already known path. Thus, fats are collected in the separator 5 (oil ), which can be dumped into the appropriate collection by briefly opening the valve 44 until the end of the second stage - lecithin extraction. After extracting lecithin in a cost-effective concentration from nonfat raw materials, close valves 29, 30, 33, 38, 39, 40, open valves 55, 31, 32, 34, 35, 36, 37, turn on pump 12 and turn off pump 11. Pump 10 rebuild on the 1st extraction mode - with less feed pressure. Then open for a short time the relief valve 42 and from the extractor 3 with compressed dioxide carbon residues are thrown away. Next, the extractor 3 is prepared as described above for the next extraction of the first component (fats) from raw materials.
Таким образом, реализуется практически непрерывная экстракция двух экстрактов. Вообще, возможна экстракция с большим количеством экстрактов. В этом случае необходимо такое же количество сепараторов.Thus, an almost continuous extraction of two extracts is realized. In general, extraction with a large number of extracts is possible. In this case, the same number of separators is required.
Более высокую производительность имеет схема с параллельной работой экстракторов. Учитывая, что процесс экстракции занимает от 0,5 до 3 часов, то перерыв на сброс экстрактов и отходов в течении 1-2 минут практически не снижает производительность установки. Можно рекомендовать для непродолжительного процесса экстракции подробно описанную выше схему поочередного включения, а для длительного процесса - параллельную. При необходимости увеличения производительности с коротким процессом экстракции рекомендуется смешанная схема - поочередная работа параллельно включенных экстракторов. В процессе наладки установки, выполняли экстракцию органического сырья с использованием изобретения, при проверке эффективности электростатического барьера, выключали ток питания электростатического барьера, при этом из экстракторов выносились нерастворенные мелкие частицы сырья, уносился из сепараторов не осевший экстракт, невозможно было обеспечить чистоту конечного продукта.A circuit with parallel operation of extractors has a higher productivity. Given that the extraction process takes from 0.5 to 3 hours, a break for discharge of extracts and waste within 1-2 minutes practically does not reduce the productivity of the installation. It is possible to recommend for a short extraction process the circuit of alternating inclusion described in detail above, and for a long process - a parallel one. If it is necessary to increase productivity with a short extraction process, a mixed scheme is recommended - alternating operation of parallel connected extractors. During the setup process, the extraction of organic raw materials was carried out using the invention, while checking the efficiency of the electrostatic barrier, the power supply of the electrostatic barrier was turned off, and insoluble small particles of raw materials were removed from the extractors, not settled extract was taken from the separators, and it was impossible to ensure the purity of the final product.
Приводим примеры, относящимися к способам получения лецитина.We give examples related to methods for producing lecithin.
Пример 1. Экстрагирование одного компонента. На заявляемой установке в дезинтегратор, например-пальцевую мельницу загружают соевые бобы, которые затем в виде порошка с размером частиц 40+10 мкм поступают дозировано - в соотношении 1 :5-1:2 с сорастворителем, в частности этиловым спиртом (этанолом) в емкость с мешалкой. В этой емкости, в результате перемешивания и нагрева до расчетной температуры 80 °C, образовывается текучая смесь, которую насосом высокого давления подают в диспергатор-смеситель первого экстрактора. К этому же диспергатору-смесителю подводят флюид диоксида углерода, в результате чего на выходе диспергатора образуется дисперсная система, соевый порошок -элюент (смесь диоксида углерода с этанолом). Направленная вниз распыленная дисперсная система сталкивается с восходящим подогретым до 80 °C потоком диоксида углерода. В нижней части экстрактора происходит смешение и турбулизация потоков и уменьшение концентрации этанола в диоксиде углерода до расчетного значения в диапазоне от 12% до 15%. Давление в экстракторе также понижается до расчетного значения в диапазоне от 32MПa до 36 МПа. Этанол играет роль полярного сорастворителя, обеспечивающего образование мицеллы лецитина, поток которой огибает факел дисперсной системы и ускоряется в поле сетки электростатического барьера, находящейся под «oтpицaтeльным» потенциалом. Частично растворенные при этом «жиpы», имеющие «oтpицaтeльный» заряд - противоположный заряду мицеллы лецитина, отбрасываются полем электростатического барьера. Таким образом достигается высокая селективность экстракции. Затем мицелла с непрореагировавшим диоксидом углерода поступает в датчик концентрации, которым является емкостный датчик, подключенный к измерительному мосту, тарированному в процентах концентрации мицеллы в диоксиде углерода, и далее - в регулируемый дроссель и нагреватель. На их выходе давление падает до 6-7 МПа, а температура до 20-27 °C, то есть до параметров метастабильного состояния диоксида углерода. Смесь вбрасывается в сепаратор, температура которого поддерживается выше, чем у смеси, на 5 °C. Дополнительный нагрев смеси приводит к переходу диоксида углерода в газообразное состояние и выпадению лецитина с этанолом в осадок. Уносу частиц лецитина из сепаратора при высоких скоростях циркуляции диоксида углерода препятствует электростатический барьер одноименного с лецитином потенциала. Чистоту диоксида углерода после сепараторов контролируют вторым датчиком концентрации, которым тоже является емкостной датчик подключенный к измерительному мосту. В процессе работы установки в нижней части экстрактора накапливается замасленный шрот в виде псевдоожиженного слоя благодаря турбулентным потокам. Увеличение его объема допустимо до тех пор, пока он не станет помехой экстракции, что скажется на снижении концентрации мицеллы. После этого процесс переключают на второй экстрактор, а первый отсекают путем закрытия клапанов на подводящих и отводящих линиях. Затем открывают вентиль сброса, рыхлый шрот под действием высокого давления выбрасывается из экстрактора в приемную емкость. Вентиль сброса закрывают и в экстракторе восстанавливают заданное давление и температуру. Пример 2. Экстрагирование одного компонента. В дезинтегратор установки загружают гранулы сухого яичного желтка, который затем в виде сверхтонкого порошка подают через дозатор в емкость с мешалкой. Далее все происходит как в примере 1. При этом из экстракторов выгружают масляный белок, также ценныйExample 1. Extraction of a single component. At the inventive installation, soybeans are loaded into a disintegrator, for example, a finger mill, and then they are dispensed in the form of a powder with a particle size of 40 + 10 μm in a ratio of 1: 5-1: 2 with a co-solvent, in particular ethyl alcohol (ethanol), into a container with a stirrer. In this tank, as a result of mixing and heating to a design temperature of 80 ° C, a fluid mixture forms, which is fed to the disperser-mixer of the first extractor by a high-pressure pump. Carbon dioxide fluid is supplied to the same dispersant-mixer, as a result of which a dispersed system is formed at the outlet of the dispersant, soybean powder is an eluent (a mixture of carbon dioxide and ethanol). The downward dispersed dispersed system collides with an upward heated 80 ° C with a stream of carbon dioxide. In the lower part of the extractor, mixing and turbulization of the flows and a decrease in the concentration of ethanol in carbon dioxide occur to a calculated value in the range from 12% to 15%. The pressure in the extractor also decreases to a calculated value in the range from 32 MPa to 36 MPa. Ethanol plays the role of a polar cosolvent, providing the formation of a lecithin micelle, the flow of which goes around the torch of the dispersed system and is accelerated in the field of the electrostatic barrier network, which is under the “negative” potential. Partially dissolved “fats” having a “negative” charge, which is opposite to the charge of lecithin micelles, are discarded by the field of the electrostatic barrier. Thus, a high selectivity of extraction is achieved. Then a micelle with unreacted carbon dioxide enters the concentration sensor, which is a capacitive sensor connected to a measuring bridge calibrated as a percentage of the micelle concentration in carbon dioxide, and then to an adjustable inductor and heater. At their outlet, the pressure drops to 6-7 MPa, and the temperature drops to 20-27 ° C, that is, to the parameters of the metastable state of carbon dioxide. The mixture is thrown into the separator, the temperature of which is maintained higher than that of the mixture by 5 ° C. Additional heating of the mixture leads to the transition of carbon dioxide into a gaseous state and the precipitation of lecithin with ethanol. The entrainment of lecithin particles from the separator at high carbon dioxide circulation rates is prevented by the electrostatic barrier of the same potential as lecithin. The purity of carbon dioxide after the separators is controlled by a second concentration sensor, which is also a capacitive sensor connected to the measuring bridge. During the operation of the installation, an oily meal in the form of a fluidized bed accumulates in the lower part of the extractor due to turbulent flows. An increase in its volume is permissible until it becomes a hindrance to extraction, which will affect the decrease in micelle concentration. After that, the process is switched to the second extractor, and the first is cut off by closing the valves on the inlet and outlet lines. Then open the discharge valve, loose meal under high pressure is ejected from the extractor into the receiving tank. The discharge valve is closed and the set pressure and temperature are restored in the extractor. Example 2. Extraction of a single component. Dry egg yolk granules are loaded into the plant's disintegrator, which is then fed into a container with a mixer in the form of ultrafine powder through a batcher. Further, everything happens as in example 1. At the same time, oil protein, also valuable, is unloaded from the extractors.
5 пищевой и фармацевтический продукт.5 food and pharmaceutical product.
Пример 3. Экстрагирование двух компонентов жиров (масла) и лецитина. В емкость с мешалкой загружают фосфатидный концентрат (отходы масложирового производства), представляющий собой при обычных условиях вязкую жидкость. В емкости его нагревают до температуры экстракции масла отExample 3. Extraction of two components of fat (oil) and lecithin. A phosphatide concentrate (oil and fat waste), which is a viscous liquid under normal conditions, is loaded into a container with a stirrer. In a tank, it is heated to an oil extraction temperature from
10 60°C дo70 °C, после чего насосом высокого давления подают в диспергатор. Туда же подают флюид диоксида углерода с такой же температурой. Снизу в экстрактор подают элюент в виде флюида диоксида углерода и 7 % этанола , который сталкивается со струей распыленной дисперсной системы фосфатидный концентрат-флюид диоксида углерода. Распыл дисперсной системы осуществляют10 60 ° C to 70 ° C, after which a high pressure pump is fed into the dispersant. Carbon dioxide fluid is supplied there at the same temperature. From below, an eluent is fed into the extractor in the form of carbon dioxide fluid and 7% ethanol, which interferes with the stream of dispersed dispersed system phosphatide concentrate-carbon dioxide fluid. Dispersion of the dispersed system is carried out
15 со скоростью, превосходящей количество элюента, необходимого для экстракции при однократной циркуляции диоксида углерода . Благодаря этому возможно формирование высокоскоростного факела. Доза фосфатидного концентрата задается из условий существования псевдоожиженного слоя в нижней трети длины экстрактора. В экстракторе устанавливают давление от 27MПa до 30 МПа,15 at a rate exceeding the amount of eluent required for extraction with a single circulation of carbon dioxide. Thanks to this, the formation of a high-speed torch is possible. The dose of the phosphatide concentrate is set from the conditions for the existence of a fluidized bed in the lower third of the length of the extractor. The pressure is set in the extractor from 27 MPa to 30 MPa,
20 являющееся наряду с температурой в диапазоне от 60° С до20 which, along with a temperature in the range from 60 ° C to
70 °C оптимальными параметрами для экстракции масла, которое оседает в первом сепараторе. После того как датчик концентрации зафиксирует прекращение падения концентрации мицеллы в течении 2 минут первый экстрактор отсекают, закрыв клапаны, и включают в работу второй экстрактор со вторым70 ° C optimal parameters for the extraction of oil, which settles in the first separator. After the concentration sensor detects the cessation of the drop in micelle concentration within 2 minutes, the first extractor is cut off by closing the valves, and the second extractor with the second
25 диспергатором-смесителем. После окончания экстракции масла во втором экстракторе, его также отсекают и включают первый экстрактор, в котором процесс экстракции лецитина из остатков обезжиренного фосфатидного концентрата (после первой стадии процесса) проводят при более высоких параметрах диоксида углерода, давлении от 32MПa до 36 МПа и температуре25 dispersant mixer. After the extraction of oil in the second extractor is completed, it is also cut off and the first extractor is turned on, in which the process of lecithin extraction from the residues of defatted phosphatide concentrate (after the first stage of the process) is carried out at higher parameters of carbon dioxide, pressure from 32 MPa to 36 MPa and temperature
30 80 0C. При этом доля этанола, в подаваемом снизу в экстрактор элюенте, составляет от 12% до 15 %. Лецитин оседает с этанолом в другом сепараторе. После окончания экстракции лецитина в первом экстракторе, такую же экстракцию производят во втором экстракторе, а из первого сбрасывают ненужные отходы.30 80 0 C. Moreover, the proportion of ethanol in the eluent supplied from below to the extractor is from 12% to 15%. Lecithin settles with ethanol in another separator. After the extraction of lecithin in the first extractor, the same extraction produced in the second extractor, and unnecessary waste is discarded from the first.
Таким образом установкой могут быть реализованы два режима подачи сырья: низкоскоростная, когда сразу (синхронно) происходит экстракция и импульсная дозированная подача. Поочередная импульсная подача дисперсной системы из диспергаторов-смесителей первого, второго или больше экстракторов с циркуляцией диоксида углерода через открытые экстракторы (параллельно- последовательного включения) и сепараторы.Thus, the installation can be implemented in two modes of supply of raw materials: low-speed, when immediately (synchronously) extraction occurs and pulsed dosed feed. Alternate pulsed supply of a disperse system from dispersant-mixers of the first, second or more extractors with circulation of carbon dioxide through open extractors (parallel-series connection) and separators.
Предлагаемый способ и устройство позволяют не менее, чем в два раза повысить производительность процесса экстракции сырья за счет допустимости его тонкого измельчения, увеличивающего площадь контакта сырья с экстрагентом, так как наличие электростатического барьера позволяет обеспечить качественное фракционирование такого сырья. Селективность и чистота получаемых экстрактов выше 99%. The proposed method and device allows not less than two times to increase the productivity of the extraction process of raw materials due to the permissibility of fine grinding, which increases the contact area of the raw material with the extractant, since the presence of an electrostatic barrier allows for high-quality fractionation of such raw materials. The selectivity and purity of the obtained extracts are above 99%.

Claims

Формула Formula
1. Способ экстракции органического сырья, включающий встречную вертикальную подачу сырья и экстрагента, дросселирование и нагрев полученной мицеллы, отделение экстракта и конденсирование газообразного экстрагента, повышение давления и температуры экстрагента до заданных значений и его многоразовую циркуляцию, отличающийся тем, что сырье подготавливают и подают со спутным дополнительным потоком экстрагента, а после экстракции и отделения, соответственно, мицеллу и экстрагент пропускают на выходе из экстрактора и сепаратора через фильтрующие электростатические барьеры. 1. The method of extraction of organic raw materials, including counter vertical supply of raw materials and extractant, throttling and heating the micelle obtained, separating the extract and condensing the gaseous extractant, increasing the pressure and temperature of the extractant to preset values and its reusable circulation, characterized in that the raw material is prepared and served with additional satellite extractant stream, and after extraction and separation, respectively, the micelle and extractant are passed at the outlet of the extractor and separator through fil truyuschie electrostatic barriers.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполняют измельчение твердого сырья до степени тонкого и сверхтонкого помола и смешивают с жидкостью сорастворителем.2. The method according to claim 1, characterized in that the grinding of solid raw materials to the degree of fine and ultrafine grinding is performed and mixed with a liquid with a co-solvent.
3. Способ по п.l, отличающийся тем, что при экстракции жидкого сырья сорастворитель вводят в спутный и в восходящий встречные потоки экстрагента. 3. The method according to claim 1, characterized in that during the extraction of the liquid feed, the cosolvent is introduced into the confluent and upstream countercurrent flows of the extractant.
4. Способ по п.l, отличающийся тем, что полярность электростатического барьера в экстракторе устанавливают противоположной заряду мицеллы, а полярность электростатического барьера в сепараторе устанавливают одинаковой полярности с мицеллой, в процессе экстракции измеряют диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь мицеллы с экстрагентом, контролируя концентрацию и состав мицеллы, и после отсутствия снижения концентрации на протяжении контрольного времени прекращают процесс экстракции.4. The method according to claim 1, characterized in that the polarity of the electrostatic barrier in the extractor is set to the opposite micelle charge, and the polarity of the electrostatic barrier in the separator is set to the same polarity with the micelle, the dielectric constant and the tangent of the dielectric loss angle of the micelle with the extractant are measured in the process of control the concentration and composition of the micelle, and after the absence of a decrease in concentration during the control time, the extraction process is stopped.
5. Способ по п.l, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют диоксид углерода. 5. The method according to claim 1, characterized in that carbon dioxide is used as the extractant.
6. Способ по п.l, отличающийся тем, что экстракцию выполняют параллельно в нескольких экстракторах и сепараторах.6. The method according to claim 1, characterized in that the extraction is carried out in parallel in several extractors and separators.
7. Способ по п.l, отличающийся тем, что экстракцию выполняют поочередно в нескольких экстракторах и сепараторах.7. The method according to claim 1, characterized in that the extraction is performed alternately in several extractors and separators.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревание выполняют индукционным безинерционным электронагревом. 8. The method according to claim 1, characterized in that the heating is performed by induction without inertia electric heating.
9. Способ по п.l, отличающийся тем, что при экстракции неполярной фракции измельченное сырье смешивают с жидкостью сорастворителем неполярной природы.9. The method according to claim 1, characterized in that when the non-polar fraction is extracted, the crushed raw materials are mixed with a liquid with a non-polar co-solvent.
10. Способ по п.l, отличающийся тем, что при экстракции полярной фракции сырье смешивают с жидкостью сорастворителем полярной природы.10. The method according to p. 1, characterized in that during the extraction of the polar fraction, the raw material is mixed with a liquid co-solvent of a polar nature.
11. Установка для экстракции, которая содержит не менее одного насоса, экстрактора, сепаратора, конденсатор, накопительную емкость для экстрагента, соединительные трубопроводы, измерительную и запорно-регулирующую арматуру, автоматическую систему измерения и управления термодинамическими параметрами в экстракторе и сепараторе, отличающаяся тем, что дополнительно содержит дезинтегратор твердого сырья, емкость с мешалкой сырья и дозатор сорастворителя твердого сырья, диспергатор- смеситель, который подключен к вводу сырья в экстрактор, в полостях перед выходными трубопроводами из экстрактора и сепаратора установлены электростатические барьеры, на корпусах экстрактора и сепаратора размещены обмотки индукционного нагрева, причем автоматическая система измерения и управления термодинамическими параметрами дополнена датчиком концентрации мицеллы.11. Installation for extraction, which contains at least one pump, extractor, separator, condenser, storage tank for extractant, connecting pipelines, measuring and shut-off and control valves, automatic system for measuring and controlling thermodynamic parameters in the extractor and separator, characterized in that additionally contains a solid raw materials disintegrator, a container with a raw material mixer and a solid raw material co-solvent dispenser, a dispersant-mixer, which is connected to the input of raw materials into the extractor, Electrostatic barriers are installed in the cavities in front of the outlet pipelines from the extractor and separator; induction heating windings are placed on the extractor and separator bodies; moreover, the automatic system for measuring and controlling thermodynamic parameters is supplemented by a micelle concentration sensor.
12. Установка по п.l 1, отличающаяся тем, что электростатические барьеры выполнены в виде металлических сеток установленных в электроизоляционных стаканах, которые закреплены на внутренних поверхностях экстрактора и сепаратора, металлические сетки соединены изолированными электродами с источником высокого постоянного напряжения.12. Installation according to claim 1, characterized in that the electrostatic barriers are made in the form of metal grids installed in insulating cups that are mounted on the inner surfaces of the extractor and the separator, metal grids are connected by insulated electrodes to a source of high constant voltage.
13. Установка по п.l 1, отличающаяся тем, что вводы трубопроводов сырья и мицеллы расположены ниже уровня сеток электростатических барьеров в корпусах экстрактора и сепаратора, и оснащены направленными вниз изогнутыми трубками, а трубопровод подведения экстрагента к экстракторам разветвляется на трубопровод присоединенный к диспергатору - смесителю и трубопровод присоединенный к экстрактору через дроссель. 13. Installation according to claim 1, characterized in that the inputs of the pipelines of raw materials and micelles are located below the level of the networks of electrostatic barriers in the housings of the extractor and separator, and are equipped with downward curved tubes, and the pipeline for supplying the extractant to the extractors branches into a pipeline connected to the dispersant - mixer and piping connected to the extractor through a throttle.
PCT/UA2008/000016 2007-09-24 2008-03-20 Organic raw material extracting method and a plant for carrying out said method WO2009041929A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200710578 2007-09-24
UA2007010578 2007-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009041929A1 true WO2009041929A1 (en) 2009-04-02

Family

ID=40511705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2008/000016 WO2009041929A1 (en) 2007-09-24 2008-03-20 Organic raw material extracting method and a plant for carrying out said method

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2009041929A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017035012A1 (en) * 2015-08-21 2017-03-02 Crown Iron Works Company Extractor arrangement for processing materials with fines
US10668401B2 (en) 2015-08-07 2020-06-02 Crown Iron Works Company Extractor with settling zone near solvent discharge
US10899993B2 (en) 2015-08-07 2021-01-26 Crown Iron Works Company Extractor having a solvent drainage zone
CN114870430A (en) * 2022-06-20 2022-08-09 信阳农林学院 Continuous extraction device and extraction method for traditional Chinese medicine raw materials

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1257239A (en) * 1968-11-06 1971-12-15
RU2041254C1 (en) * 1993-09-21 1995-08-09 Пехов Александр Васильевич Method of preparing co2-extracts
RU2091034C1 (en) * 1994-06-29 1997-09-27 Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности Soluble chicory production line
RU2099401C1 (en) * 1996-03-19 1997-12-20 Игорь Михайлович Балакин Method of running installation for producing co2 extracts
RU2135551C1 (en) * 1998-04-07 1999-08-27 Кубанский государственный технологический университет Method of plant raw extraction

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1257239A (en) * 1968-11-06 1971-12-15
RU2041254C1 (en) * 1993-09-21 1995-08-09 Пехов Александр Васильевич Method of preparing co2-extracts
RU2091034C1 (en) * 1994-06-29 1997-09-27 Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности Soluble chicory production line
RU2099401C1 (en) * 1996-03-19 1997-12-20 Игорь Михайлович Балакин Method of running installation for producing co2 extracts
RU2135551C1 (en) * 1998-04-07 1999-08-27 Кубанский государственный технологический университет Method of plant raw extraction

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10668401B2 (en) 2015-08-07 2020-06-02 Crown Iron Works Company Extractor with settling zone near solvent discharge
US10899993B2 (en) 2015-08-07 2021-01-26 Crown Iron Works Company Extractor having a solvent drainage zone
WO2017035012A1 (en) * 2015-08-21 2017-03-02 Crown Iron Works Company Extractor arrangement for processing materials with fines
US11389746B2 (en) 2015-08-21 2022-07-19 Crown Iron Works Company Extractor arrangement for processing materials with fines
CN114870430A (en) * 2022-06-20 2022-08-09 信阳农林学院 Continuous extraction device and extraction method for traditional Chinese medicine raw materials
CN114870430B (en) * 2022-06-20 2023-06-13 信阳农林学院 Traditional Chinese medicine raw material continuous extraction device and extraction method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5707673A (en) Process for extracting lipids and organics from animal and plant matter or organics-containing waste streams
CA3060059A1 (en) Methods to reduce chlorophyll co-extraction through extraction of select essential oils and aromatic isolates
CN1679730A (en) Material of Chinese medicine extracting process and apparatus thereof
EP1210161B1 (en) Apparatus and method for extracting biomass
WO2009041929A1 (en) Organic raw material extracting method and a plant for carrying out said method
CN110382071B (en) Superheated water extraction device with counter-pressure system and method thereof
US11389746B2 (en) Extractor arrangement for processing materials with fines
CN212504780U (en) Natural aromatic plant multi-element extraction tank
IL45660A (en) Method of and apparatus for steam stripping immiscible materials
JP2003508206A (en) Biomass extraction device and extraction method
KR20110105282A (en) Manufacturing method of chlorophyll for extracting and concentrating good component from natural plant
US10995300B2 (en) Process and system for enhancing recovery of essential oil
US2112805A (en) Process for extracting oils and fats from materials containing the same
WO2022006165A1 (en) Oleaginous material extraction using alcohol solvent
EP2904075B1 (en) Hot ethanol extraction of lipids from plant or animal materials
WO2021086482A1 (en) Process and system for enhancing recovery of essential oil
KR20030070064A (en) Apparatus and method for extracting biomass
RU2701856C1 (en) Vegetable raw material extraction unit
US2806770A (en) Continuous solvent extraction method and apparatus
US20220315859A1 (en) Plant oil extraction device
RU2816844C1 (en) Device for separation of essential-oil distillates
RU2721518C1 (en) Mobile unit for processing emulsion intermediate layers of well products
CN1292682C (en) Normal temperature extraction method of plant formulated concentrate
Chess et al. CO 2 extraction and filtration system
Wee et al. THE DESIGN AND DEVELOPMENT TEST RIG TO EXTRACT PURE BIO-OIL FROM PLANT, PART 4

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08724414

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08724414

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1