Патент на изобретение №2257937

(54) ЭКСТРАКТОР ВИБРАЦИОННЫЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к конструкциям массообменных аппаратов и может быть использовано в пищевой промышленности для экстрагирования целевого компонента водой из измельченного растительного сырья или экстрагирования из твердых тел в других отраслях промышленности. Экстрактор вибрационный включает вертикальный корпус с устройствами ввода и вывода фаз, установленный в корпусе с возможностью продольного возвратно-поступательного движения шток с закрепленными на нем тарелками, перфорированными свободными отверстиями для прохода фаз, два устройства – в нижней и средней части аппарата для непрерывного ввода жидкой фазы в экстрактор, наклонный питающий шнек для непрерывного ввода твердой фазы вниз аппарата, устройство для одновременного вывода фаз в верхней части аппарата, при этом тарелки жестко закреплены на штоке и снабжены бортами, направленными в сторону, противоположную движению фаз. Изобретение позволяет повысить интенсивность процесса экстрагирования, увеличить производительность и улучшить эксплуатационные характеристики вибрационного аппарата. 1 ил.

Изобретение относится к конструкциям массообменных аппаратов для систем твердое тело-жидкость и может быть использовано для проведения процессов извлечения целевого компонента из измельченного сырья в пищевой, химико-фармацевтической, химической и других отраслях промышленности.

Известен дифференциально-струйный твердофазный экстрактор /1/, содержащий вертикальный корпус с крышкой и днищем, снабженными патрубками для загрузки и выгрузки твердой фазы. На корпусе установлены фильтрующие полости с сеткой и патрубками для отбора и подвода жидкости. В корпусе вертикально установлены штоки с возможностью продольного возвратно-поступательного движения. На штоках закреплены гофрированные тарелки, снабженные на одной стороне фильтрующей сеткой, вогнутой внутрь гофров. На вершинах гофров установлены сопла, причем сужением сопла направлены в сторону сближения боковых стенок гофров.

Недостатками данного технического решения является: сложность отвода насыщенной жидкости из нижней части аппарата через сетчатый короб без наличия твердой фазы; унос свежей жидкости с твердой фазой из верхней части аппарата; наличие двух штоков, что усложняет конструкцию аппарата. Эти недостатки снижают эффективность аппарата и его эксплуатационные характеристики.

Близким по техническому решению является массообменный аппарат /2/ для систем твердое тело-жидкость. Аппарат содержит вертикальный корпус с устройствами ввода и вывода фаз, установленные в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении шток с закрепленными на нем тарелками, перфорированными окнами, с обеих сторон тарелок в окнах установлены сопла с фильтрующими элементами внутри.

Недостатком известного экстрактора является: сложность отвода насыщенной жидкости из нижней части экстрактора без твердой фазы; унос свежей жидкости с твердой фазой из верхней части аппарата; сложность герметизации загрузочного устройства в нижней части аппарата. Кроме отмеченного обе конструкции отличаются сложностью изготовления тарелок.

Технический результат – повышение интенсивности процесса экстрагирования, увеличение производительности и улучшение эксплуатационных характеристик вибрационного экстрактора.

Указанный результат достигается тем, что экстрактор содержит один шток, а закрепленные на нем тарелки перфорированы свободными отверстиями, разделение суспензии осуществляется вне аппарата; твердая и жидкая фазы движутся снизу вверх прямотоком.

На чертеже изображен аппарат, вертикальный разрез.

Вибрационный экстрактор включает: вертикальный корпус 1 с устройствами ввода 5, 6, 7 и вывода 8 фаз. В корпусе установлен с возможностью возвратно-поступательного движения шток 3 с жестко закрепленными на нем перфорированными тарелками 2, снабженными по периферии бортами, направленными в сторону, противоположную движению фаз.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкая фаза непрерывно вводится в экстрактор через устройства 6 и 7 в нижней и средней части аппарата, а твердая фаза подается через устройство 5, наклонно закрепленное к корпусу аппарата. Непрерывность подачи и дозирование твердой фазы осуществляется с помощью питающего шнека 10, установленного в устройстве 5.Твердая и жидкая фазы, поступая в нижнюю часть экстрактора, интенсивно перемешиваются в вибрационном поле, создаваемом нижней тарелкой 2, которая вместе со штоком 3 совершает продольные возвратно-поступательные движения. В результате снизу и сверху тарелки создается виброожиженный слой, который обеспечивает: разрушение агломератов твердой фазы до начальных размеров частиц и их последующее измельчение, участие в контакте с жидкой фазой всей поверхности твердой фазы, интенсивное смывание и проникновение жидкой фазы в твердую фазу. Наличие отверстий в перфорированной тарелке 2 обеспечивает перемещение твердой фазы в слой жидкости над тарелкой.

Образовавшаяся в виброожиженном слое суспензия движется снизу вверх вдоль оси аппарата за счет вытеснения свежими объемами жидкой и твердой фаз, поступающими в нижнюю часть аппарата, и выводится через устройство 8 в верхней части экстрактора. Время нахождения фаз в аппарате определяется скоростью их подачи.

Крышка 4 с помощью шарнира 9 открывается при чистке и ремонте аппарата.

Для повышения степени извлечения целевого компонента и увеличения движущей силы процесса экстрагирования предусмотрено устройство 7 для дополнительного ввода жидкой фазы – экстрагента.

Расстояние между тарелками 2 определяется свойствами контактирующих фаз и необходимым временем их пребывания в виброожиженном поле, создаваемом одной тарелкой.

Литература

1. А.Л.Игнатенков, И.М.Федоткин, И.Р.Даценко и др. Патент №1634293. Опубл. в 1991, бюл. №10.

2. П.П.Лобода и А.Л.Игнатенков. Массообменный аппарат. Патент №778740. Опубл. в 1980, бюл. №42.

Формула изобретения

Экстрактор вибрационный, включающий вертикальный корпус с устройствами ввода и вывода фаз, установленный в корпусе с возможностью продольного возвратно-поступательного движения шток с закрепленными на нем тарелками, перфорированными свободными отверстиями для прохода фаз, отличающийся тем, что содержит два устройства в нижней и средней части аппарата для непрерывного ввода жидкой фазы в экстрактор, наклонный питающий шнек для непрерывного ввода твердой фазы в низ аппарата, устройство для одновременного вывода фаз в верхней части аппарата, при этом тарелки жестко закреплены на штоке и снабжены бортами, направленными в сторону, противоположную движению фаз.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 31.01.2007

Извещение опубликовано: 20.02.2008 БИ: 05/2008