Способ получения эфирных масел

СОЮЗ СОВЕТСНИХМЮМПИРМИОЕИРЕСПУБЛИК 09) (11 ЗС 59 С 11 В 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Краснодарский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 618405, кл. С 11 В 9/02, 1976.2. Авторское свидетельство СССРУ 219056, кл. С 11 В 9/Ог, 1966(прототип).(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРНЫХМАСЕЛ из эфиромасличного сырья путемобработки в противотоке перегретымводяным паром, подаваемого в несколько точек по высоте перегонной колонны, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью интенсификации тепломассообмена способа путем увеличениялинейной скоростн пара, пары такжеотбирают из нескольких точек по высоте, затем их отделяют от твердыхчастиц сырья, перегревают, а подачуосуществляют и точке, находящейсяниже точки отбора.Изобретение относится к способам отгонки эфирных масел из эфиромаслич" ного сырья и может найти применение в эфиромасличной промышленности,Известен способ отгонки эфирных масел из эфиромаслнчного,сырья, заключающийся в том, что эфиромасличное сырье обрабатывают в запарнике перегретым паром, образующимся в парообразователе и перегреваемым в па О роперегревателе, отгоняемые пары эфирного масла и воды конденсируют в холодильнике и собирают в водоотделителе 11.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ отгонки эфирных масел из эфиромасличного сырья, предусматривающий получение эфирного масла путем паровой перегон ки с противоточным взаимодействием эфиромасличного сырья и острого водяного пара, подаваемого в нескольких точках процесса, и для интенсификации процесса предусматривается удлинение путипрохождения эфиромасличного сырья в процессе перегонки и увеличение этим самым времени контакта эфиромасличного сырья с острым водяным паром Г 21.Недостаток известного способа отгонки эфирных масел заключается в том, что при его реализации требуется большой удельный расход острого водяного пара из котельной на отгонку эфирных масел из эфиромаслич-З 5 ного сырья, в результате чего снижается экономичность процесса. Целью изобретения является интенсификация тепломассообмена путем увеличения линейной скорости пара при получении эфирных масел.ПОставленная цель достигается теМ, что согласно способу получения эфирных масел из эфиромасличного сырья путем обработки в противотоке перегретым водяным паром, подаваемого в несколько точек по высоте перегонной колоннЫ, пары также отбирают из нескольких точек по высоте, за тем их отделяют от твердых частиц сырья, перегревают, а подачу осуще ствляют в точке, находящейся нижеточки отбора.При противоточном движении эфира масличного сырья и перегретого пара в процессе отгонки эфирных масел в Отработанном сырье практически отсутствуют эфирные масла. Кроме того, использование рециркулирующегоперегретого технологического парапозволяет увеличить скорость парав слое эфиромасличного сырья, что,как известно, способствует интенсификации тепломассообмена за счетконвективного переноса при турбулентном режиме его движения, при этомувеличение скорости пара в слое эфиромасличного сырья не требует увеличения расхода пара из котепьной,а дополнительные энергетические затраты на перегрев отбираемого параи его циркуляцию вентилятором оченьмалы по сравнению с энергетическими1затратами на производство пара в котельной.Интенсификация тепломассообменапо предлагаемому способу полученияэфирных масел позволяет увеличитьпроизводительность аппаратуры, уменьшить время пребывания эфирных маселпод воздействием температуры, что благоприятно сказывается на качествоэфирных масел,Преимущество предлагаемого спосо-, ба получения эфирных масел подтверждается расчетами в сравнении с показателями работы по существующему современному непрерывному способу отгонки эфирных масел, применяемому в промышленной практике. Для убедительности и упрощения расчетом с некоторым запасом принимаем, что теплоемкость эфиромасличного сырья равна теплоемкости воды, т.е. 1 ккал/ /кг град, хотя удельная теплоемкость абсолютно сухого эфиромасличного сырья (при 20 - 100 С) составляет для герани 0,38 и для шалфея мускатного 0,40 ккал/кг град. Принимаем во внимание, что при отгонке эфирных масел с насыщенным водяным паром при атмосферном давлении, минимальное количество водяного пара составляет, например, на 1 кг гераниевого эфирного масла 15,2 кг, а при отгонке с перегретым паром значительно меньше.Выполним приближенные расчетыколичества водяного пара для отгонки эфирных масел из эфиромасличного сырья при атмосферном давлении по предлагаемому способу.П р и м е р 1. Отгонка эфирныхмасел герани, 1106828Расход пара на 1 кг эфирных маселсоставляет 196 кг, среднее содержание эфирных масел в сырье О, 17 мас,7,Из этих данных следует, что расходпара на 1 кг эфиромасличного сырьясоставляет ориентировочно 0,33 кгпара/кг сырья.Расход острого водяного парана нагрев 1 кг сырья при 20 - 100 Ссоставляет 0,149 кг.Минимальное количество водяногопара, необходимое для отгонки эфирных масел герани из сырья составляет 15 кг на 1 кг эфирных масел, а на1 кг сырья составляет 0,0255 кг.Количество рециркулирующего перегретого пара до 110 С при атмосферном давлении отгонки, необходимое дляобразования 0,0255 кг насыщенногопара при теплоемкости водяного пара0,47 ккал/кг град, составляет 2,9 кг,Степень рециркуляции.технологического пара, 114.Таким образом, при рециркуляциитехнологического пара, в слое эфиромасличного сырья скорость пара увеличивается в 114 раз по сравнениюс минимально необходимым количествомпара без рециркуляции.Количество глухого водяного параиз котельной, необходимое для перегрева рециркулирующего технологического пара, при средней разности температур 10 град равно 0,025 кг пара//кг сырья (температура насыщенноговодяного пара 120 С - давление 2 атм,130 С - 2,7 атм); скрытая теплотаконденсации пара с увеличением давления уменьшается, для упрощения принимаем равной скрытую теплоту540 ккал/кг.Общее количество острого и глухогопара 0,174 кг пара/кг сырья.,Количество греющего пара по пред-,лагаемому способу уменьшаетсяв 1,92 раза.П р и м е р 2. Мускатный шалфей,расход пара на 1 кг масла 178 кг,содержание масла в сырье 0,13 мас. 7.,расход пара на 1 кг эфиромасличногосырья 0,232 кг, Расход острого .парана нагревание 1 кг сырья 0,149 кг па-,ра/кг сырья.Принимаем как и для герани минимальное количество водяного парадля отгонки кг эфирного масла мускатного шалфея равным 15 кг, в действительности эта величина будетменьше, а на 1 кг сырья - 0,0196 кг, Количество рециркулирующего перегретого пара 2,25 кг. Количество глухого греющего пара 0;0196 кг пара//кг сырья.5 Общее количество острого и глухого водяного пара из котельной0,1686 кг пара/кг сырья.Количество греющего пара по предлагаемому способу уменьшается 1 О в 1,4 раза.П р и м е р 3. Перегонка гераниевого эфирного масла с перегретымводяным паром.В гераниевом эфирном масле содержится 72 мас. Е. (7 1,7 мол. 7) цитронеллола и 28 мас. 7 (28,3 мол, 7)гераниола вместе с линаллолом, молекулярная масса цитронеллола156 1 /моль, гераниола - 154 1 /моль.Средняя молекулярная масса гераниевого эфирного масла М=155,4 1/моль.Данные упругости пара компонентов гераниевого эфирного масла приведены в таблице.25 Упругость пара, мм рт.ст. Температура,С Цитронеллол Гераниол 30 100 6,0 5,26 110 11,0 120 21,0 20,0 130 29,9 26,0 15040 60,6 При перегонке с перегретым водяным паром температура перегонки соответствует температуре перегрева иперегрев водяного пара дает значительную экономию расхода водяногопара, так как, чем выше температураперегрева, тем меньше будет расход 50 параОпределение состава дистиллятапри перегонке гераниевого маслас насыщенным водяным паром при760 мм рт. ст.Суммарное парциальное давление Рщсмеси паров цитронеллола и гераниола при 100 С равно 5,79 мм рт, стПри 100 С общее давление Р равносумме паров эфирных масел Рц и во1106828 Составитель Е.БуданцеваРедактор ГВолкова Техред А,Кикемеэей Корректор И.КускаюгЭйкен 372209 Тираа 404 ПодписноеИНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийЛ 33035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 филиал ППП "йатент", г.уагород, ул. Проектная, 41 ды Рв согласно закону Дапьтона равно 765,79 мм рт. ст. При атмосферной перегонке Р 760 мм рт. ст., Р 5,75 мм рт. ст., а РвР-Р 754,25 ме. рт. ст.Кассовое соотношение вфирного масла 01 и воды Сь в дистилляте определяется иэ соотношения для вэаимонерастворимых компонентов смесии м Экономический эффект от использования предлагаемого способа отгонкиэфирных масел из эфиромасличногосырья в одном аппарате непрерывного 5 действия составляет ориентировочнооколо 30 - 40 тыс. руб. в год посравнению с известным, за счет уменьшения удельных расходов тепла нартгонку эФирных масел, повышения их 1 О качества, снвкения потерь эфирныхмасел с отработанным сырьем.