Лабораторный диффузионный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 Э 1/10 ОПИС РЕТЕНИ К АВТОРСК Ярмилк о,ийТрудового -исследованой промыш ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный орденаКрасного Знамени научнотельский институт сахарленности(56) 1,Авторское свидетельство СССР Р 859444, кл. С 13 2 1/10, 1981.2.Авторское свидетельство СССР Р 436855, кл. С 13 Ъ 1/10, 1974. (54)(57) ЛАБОРАТОРНЫЙ ДИФФУЗИОННЫЙ АППАРАТ, состоящий из наклонно ус, тановленной цилиндрической емкости, снабженной нагревателями, патрубками для подачи экстрагирующей жидкости, патрубками для отвода сока, за 801070167 А грузочной шахтой, и расположенноговнутри емкости устройства для транспортировки стружки, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения параметровпроцесса высолаживания стружки влюбой зоне аппарата, устройство длятранспортировки стружки состоит изряда расположенных вдоль емкостидиффузоров, имеющих боковые перфорированные стенки по направлениюих перемещения и игольчатые стержни, прикрепленные к перфорированной стенке для предотвращения уплотнения стружки, а привод расположен в головной части емкости ивключает поршень со штоком для периодического перемещения циффузорови камеру с мембраной, связанной соштоком поршня для возвратно-поступательного движения последнего.Изобретение относится к лабораторным аппаратам для определения параметров процесса высолаживания свекловичной стружки методом диффузии.Известна лабораторная диффузионная установка, состоящая иэ неподвижно установленной емкости разделенной перегородками со щелями на сообщающиеся секции для экстрагирующей:жидкости, диффузоров с ситчатыми днищами, а также ротора о отверстиями для размещения в них диффуэоров, над которыми распо ложены рассекатели потока экстрагирующеи х;идкости, соединенные с системой рециркуляции экстрагируищей жидкости в диффузор, включающую насос, трубчатый теплообменник, термометр, сокоотборный кран и устройство для прессования высоложеннои стружки П 1 Однако в установке ограничены возможности исследования в широких пределах нагрузки аппарата, поскольку в процессе экстракции происходит уплотнение стружки в диффузорах эа счет постоянно поступающей сверху экстрагирующей жидкости в вертикально расположенные диффузоры, Такое уплотнение приводит к образованию застойных зон свекловичной стружки, которая неравномерно омывается потоком экстрагирующей жидкости, что нарушает равномерное течение процесса экстракции и в конечном итоге приводит к ухудшению получаемых технологических показателей (качес ва диффузионного сока, содержание сахара в высоложенной стружке и др.) Наличие сложной системы контроля управления по заданной программе вращения ротора диффузионной установки затрудняет осуществление изменения перехода на разные режимы. Кроме того, для осуществления варьирования различных режимных параметров необходимо большое количество исходного сырья свеклы) , что материально затрудняет проведение лабораторных исследований.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является лабораторныи диффузионный аппарат, состоящий из наклонно установленной цилиндрической емкости, снабженной нагревателями, патрубками для подачи экстрагирующей жидкости, патрубками для отвода сока, загрузочной шахтой и расположенного внутри емкости устрой ства для транспортировки стружки в виде шнека 2Однако в известном аппарате достичь высокой точности определения параметров процесса высолаживания струечки в любой зоне аппарата не предс"авляется возможным. Непрерывное движение устройства для транспортировки стружки, локальное сжатие струяки витками устройства непозволяет регулировать продолжительность высолаживания, а из-за нарушения условий противотока не достигается равномерное и с заданной глубиной высолаживание стружки по длинеаппарата при стабилизации технологи ческих параметров ведения процесса.Кроме того, непрерывная подача стружки в аппарат затрудняет обеспечениеизвестными лабораторными способамиучет количества ее подачи и, как 15 следствие, регулировку равномерногоотбора диффузионного сока по соотношению стружка - сок.Цель изобретения - повышение точности определения параметров процесса высолаживания стружки в любойзоне аппарата.Поставленная цель достигаетсятем, что в лабораторном диффузионном аппарате, состоящем Из наклонноустановленной цилиндрической емкости,снабженной нагревателями, патрубкамидля подачи экстрагирующей жидкости,патрубками для отвода сока, загрузочной шахтой, и расположенного внутриемкости устройства для транспортировки стружки, последнее состоит изряда расположенных вдоль емкостидиффузоров, имеющих боковые перфори"- роуанные стенки по направлению ихперемещения и игольчатые стержни,прикрепленные к перфорированнойстенке для предотвращения уплотнения стружки, а привод расположен вголовной части емкости и включаетпоршень со штоком для периодическо го перемещения диффузоров и камерус мембраной, связанной со штокомпоршня для возвратно-поступательного движения последнего.На Фиг. 1 изображен аппарат, про дольный разрез; на Фиг. 2 - диффузор, продольный разрез.Лабораторный диффузионный аппарат состоит из наклонно установленной цилиндрической емкости 1, снабженной нагревателями 2, патрубками 3для подачи экстрагирующей жидкости,патрубками 4 для отвода сока, загрузочной шахтой 5, и расположенноговнутри емкости 1 устройства б длятранспортировки стРужки. Это устройство состоит из ряда расположенных вдоль емкости 1 диффузоров,имеющих боковые перфорированныестенки 7 и 8 по направлении их перемещения и игольчатые стержни 9, 60 прикрепленные к перфорированнойстенке 7 для предотвращения уплотнения стружки. Привод, расположенныйв головной части емкости 1 содержитпоршень 10 со штоком 11 для переме щения,диффуэоров и камеру 12 с мемб-,10 20 25 раной 13, связанной со штоком 11 поршня 10 для возвратно-поступательного движения последнего.Аппарат работает следующим образом.Через патрубок 3 аппарат запол-. няют водой до заданной отметки на водомерном стекле 14, По заданной программе, определяющей температурный режим проведения процесса экстракции, включают. нагреватели 2 и температуру воды в аппарате доводят до эаданого значения.Навески стружки помещают в диффузоры (рис. 2), которые опускают в загрузочную шахту 5, где одновременно происходит и отпаривание стружки.Воздух под давлением 140 кН/м от генератора линейно нарастающего давления (не показан) подают в камеру 12 через патрубок 15. В резуль- . тате деформации мембраны 13 происходит движение штока 11 с поршнем 10, который в свою очередь перемещает диффуз 6 ры. При крайнем правом положении поршня 10 диффуэоры со стружкой заканчивают перемещение и Фиксируются в этом положении защелкой 1 б. В паузе между последующим импульсом под действием пружины 17 поршень 10 пе-, ремещается в исходное левое положение, освободив объем в емкости 1 под загрузочной шахтой 5 для пос:тупления следующего диффузора, который под собственным весом опускается в освободившийся объем емкости 1. В днище и цилиндрическойчасти поршня 10 выполнены отверстия для устранения обратного движения жидкой фа эы при его возвращении в исхоцное левое положение. Последующий импульс воздуха снова вызывает линейное перемещение поршня 10 и, соответственно, перемещение диффузоров со струж кой в емкости 1 и т.д. Питательную воду подают непрерывно через патрубок 3, которая двигается строго в противотоке с линейно перемещающей,ся стружкой в диффуэорах. 50 В аппарат может подаваться и предварительно подготовленная жомопрессовая вода через один из патрубков 3 или в смеси с питательной во дай через один и тот же патрубок. Угол наклона аппарата регулируемый.Уплотнительные кольца 18, расположенные на диффузорах, препятствуют потоку экстрагирующей жидкости между корпусом аппарата и корпусом диффузоров, что исключает возможность протока жидкой фазы минуя твердую фазу и предотвращает перемешивание этих фаз. Поддержание заданной температуры в аппарате по всей его длине осуществляется за счет подогрева экстрагирующей жидкости нагревателями 2, работающими в заданном режиме. После прохождения всего тракта высолаживания диффузоры выгружаются в хвостовой части аппарата. При необходимости жом прессуют, а жомопрессовую воду возвращгют в аппарат.Предлагаемая конструкция аппарата полностью обеспечивает противоток жидкой и твердой фаэ. Отсутствие усилий, действующих. на стружку при перемещении диффузоров, позволяет избежать ее локальных уплотнений, за счет чего обеспечиваются хорошие гидродинамические условия процесса экстракции. Кроме тог з, укрепленные в кюветах игольчатые :тержни обеспечивают поддержание равномерного распределения стружки. Линейно нарастающее давление в камере привода позволяет обеспечивать перемещение твердой фазы на каждом элементарном участке тракта диффундирования строго по линейному закону, что повышает эффективность и достоверность получаемых экспериментальных данных. В отличие от известных устройств предлагаемый лабораторный аппарат позволяет оценить влияние одного из наиболее важных факторов диффузионного процесса - удельной нагрузки аппарата стружкой за счет изменения степени уплотнения стружки в кюветах, что позволит выбрать в производственных условиях оптимальные нагрузки стружкой промышленных аппаратов.Предлагаемый лабораторный диффузионный аппарат может быть использован не только в исследовательских учреждениях, но и в заводских лабораториях. Это позволит с достаточно высокой точностью выбрать режимы переработки сахарной свеклы в производственных условиях.1070167 Составитель М.унгурянГктор А,Курах Техред Л.Мартяшова . Корректор Л.Патай е Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,б 44/27 Тираж 375 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений 113035, Москва, Ж, Рауом от ка Подпиета СССытийнаб., д