Способ экстракции твердых веществ в растворе

(51) М. Кл. С 11 В 1/10 В 01 Р 11/02 ГосударственныЯ комитет СССР но делам изобретениЯ н открытнЯ(72) Авторы изобретения Иностранцы Вольфганг Бидерманн, Райнер Хинтц и А.Г. Нещадим (СССР)Иностранное предприят ФЕБ Ингенертехнишее. Централбф и Всесоюзный научно-исследовател синтетических белков(СССР)(71) Заявитель."гауф 5 ОСОБ ЭКСТРАКЦИИ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕС В РАСТВОРЕ Изобретение относится к способам экстракции твердых веществ в растворе и служит в частности для улучшения характера осаждения твердого вещества при экстракции биомасс в экст 5 ракционных колоннах с мешалками.Известен способ (по описанию изобретения к экономическому патенту ГДР 98 449) для экстракции биомасс в экстракционных колоннах с мешалкаО ми, как например твердожидкостной дисковый ротационный экстрактор, в котором выводится в зависимости от способа сушки биомассы часть твердого вещества с экстрагированной фазой из экстрактора.Известен способ (описание изобретения к экономическому патенту ГДР 111 644), использующий устройство, в котором достигается коагуляция путем прибавления жидкости, несмешивающейся с растворителем к стекающей экстрагированной фазе, Коагулированное твердое вещество отбирается в нижней части устройства и возвращается вновь в экстрактор.В известных способах добавление воды влияет отрицательно потому, что в результате этого наступает клей,стеризация твердого вещества, что вызывает ухудшение экстрагируемости,Известен способ (описание изобретения к экономическому патенту ГДР 108 114), по которому достигается улучшение характера осаждения твердого вещества путем применения тройной азеотройной сме:и растворителей, состоящей из бензин-ацетон-воды, путем дополнительного добавления водЫ.При применении этой смеси недостатком является ее большая агрессивность, особенно по отношению к материалам из эластомеров и пластмасс.Цель изобретения - улучшение характера осаждения твердого вещества, уменьшение затрат на очистку мисцел-лы и увеличение эффективности способа экстракции.Известные способы экстракции в экстракционных колоннах с мешалками имеют недостатки, что при плохой смачиваемости веществ и при малой разности в плотностях между веществом и раствором, а также при высокой доли зерна мелкой фракции, значительная часть твердого вещества выносится из системы вместе с мисцеллой, Это требует дополнительных затрат на .958483 4оЧистку мисцеЛлы перед регенерацией смеси растворителей лежал в интерва"растворителя. ле несмешинаемости.в основе изобретения лежит задача Это может быть достигнуто тем,создать способ для экстракции твер-что н этой части потока образуетсядых веществ в растворе, по которому. расслоение путем прибавления частиулучшается характер осаждения и этим 5 смеси растворителей или путем измеуменьшаются затраты на экстракцию, нения температуры,улучшается смачиваемость частичек Изобретение объясняется подробнеетвердого вещества, для увеличения на двух нижестоящих примерах.эффективного различия плотностей .При этом на полупровышленной, немежду твердый веществом и раствори прерывно работающей экстракционнойтелем, а также коагулирование мелких установке, в которой твердое вещестчастичек твердого вещества для уве-, во для экстрагирования подается вличения пропускной способности экст- верхнюю часть колонны и в противорактора. При экстракции в системетоке к растворителю опускается вниз,твердое вещество - жидкость в экстрак 15 экстрагируется сухая порошкообразнаяционных колоннах с мешалками при при" выращенная на углеводородах биомасса,менении смесей растворителей, толькочастично смешивающихся ха акте ос - Р и м е Р 1. Сухая порошкообразающ х , характер осаж- ная биомасса в количестве 30 кг/чдения твердого вещества значительноулучшается, если создается возможнепрерывно подается н экстракционнуювозмож" 20 колонну. Экстракция осуществляетсяность, что тЯжелаЯ фаза, обРазованша- н протинотоке со смесью из бензинаяся при расслоении, впитается п еии, питается преиму- кйпящим в определенных пределах, этащественно твердым веществом. иола и воды в составе 88 нес.Ъ бенСогласно изобРетению заДача Реша- зин 11 8зина, 11, нес,Ъ этанола и 0,2 нес.Ъется таким образом, что н смеси раст-,ворителей целенаправлено достигается, Так как экстрагируемое твердое необразование двух фаз в части потокащество на основе своей структуры исостава показывает плохой характерсуспензии, содержащего главным обрасмачиваемости и осаждения, определензом, осаждающиеся частички твердоговещества. Образование двух фаз достилекается и выносится с нагруженным. гается тем, что в части потока сус- лекается и выпензии, содержашего главным обРазом растворителемплохо осаждающиеся частички, приго- К этому потоку мисцеллы прибанлятовляют смесь твердого вещества раст- ют смесь из 70 нес.Ъ зтанола и30 вес.Ъ воды в количестве 5 кг/ч,ворителей такого состава, которая,при заданных условиях(температура,состав) распадается на две фазы. ЭтоПри перемешивании содержащей твердоевещество мисцеллы с прибанленнойможет быть достигнуто прибавлением смесью растворителей образуется двухопределенных частей смеси раствори- фазная система. Тяжелая фаза приэтом преимущественно впитываетсятелей и/или изменениями температур.В качестве частей смеси растворите твердым нещестном и со йствердым нещестном и содействует быстлей применялись тяжелые растворители рому осаждениютвердого вещества ви температура, как правило, понижалась.устройстве для осаждения. Это осевшее твердое вещество возвращаетсяСмеси растворителей, которые удов- вновь н экстрактор. Иисцелла, нытелетноряют этим требованиям, состав кающая из устройства для осаждкающая из устройства для осаждения,ляются преимущественно из угленодоо практически свободна от твердого веродов н пределах кипения 40-140 С иполярных компонентов, причем в ка- П р и м е р 2, Сухую порсшкообразчестне полярных компонентов оказываются наиболее пригодными низшие спир 50 подают н экстра ци ую о50 подают н экстракционную колонну. Экты, как метанол, этанол, изопропа- стракция осуществляется в противонол и вода. токе с бензином, кипящим н опредеХорошие результаты были достигну- ленных пределах, и количестве 32 кг/чты при применении смесей РаствоРи- пр 30 С.телей бензин-метанол в брутто-соста 55 Иисцеллу, содержащую определеннуюне 95-60 нес,Ъ бензина и 5-40 нес Ъ часть твердого веществар объединяютметанола и бензин - этанол-вода с с 3 кг/ч метанола и направляют в устройство для осаждения. Образующаясяводы. тяжелая фаза прилегается к твердомуВ случаях, н которых доля плохо веществу и способствует .его быстройосаждающихся астичек твердого нещест- седиментации, Седиментированное тнерч60на является небольшой, целесообРазно дое вещество направляют обратно вотобрать часть потока, который сойер- экстрактор.жит преимущественно плохо осаждающи- Формула изобретенияеся частички и создать условия, что. Способ экстракции твердых вебы в этой части потока брутто-состав 65 ществ в растворе для улучшения ха958483 10 Составитель 3. АлександроваРедактор Н. Горват Техред А.Ач Корректор Н. Король Заказ 6981/36 Тираж 424 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5. Рактера осаждения твердого вещества при экстракции в системе твердое ве-,. щество - жидкость, преимущественнр веществ животногоили растительного происхождения, по принципу противотока в непрерывных экстракционных колоннах с мешалками с частично смешивающимися смесями растворителей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что частьпотока суспензии, содержащей главным образом плохо осаждающиеся части твердого вещества, отбирают и добавляют компоненты растворителей или смесь растворителей в таких коли. чествах и/или при такой температуре, при которой происходит расслоение , 15 смеси растворителей, причем тяжелая фаза смеси растворителей впитывается .твердым веществом.2. Способ пс и 1, о т л н ч а ю- щ и й с я тем, что смесь растворите ля представляет собой комбинацию из углеводородов со спиртами, е водой или со спиртами и водой.3. Способ по пп1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что углеводоро Щя представляют собой фракции преиму 1 щественно с пределами кипения 40- 1404 С4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качестве спирта применяют преимущественно метанол и/или этанол, и/или изопропанол,5. Способ по пн. 1-4,о т л и ч аю щ и й с я тем, что смесь бензин метанол применяется в соотношении по массе 95:5 до 60 г 40.6. Способ по пп. 1-4 о т л и ч аю щ и й с я тем, что применяется смесь этанол, вода, бензин, при соотношении компонентов (вес. Ъ) эта 1 нол 5-40, вода 0,5-25, бензин - остальное. 7, Способ по пп. 1-6,. о т л и ч аю щ и й с я тем, что температура лежит в пределах 10-40 С.Признано изобретением по результатам экспертизы осуществленной ве" домством по изобретательству Германской Демократической республики,