Устройство для экстракции веществ

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О 17312 0101 51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТпаи гкнт сссФ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОР В,Кванин, А.В.Гри ысянский В,М, Экстратвердое тело - жид74, с, 223, рис. 7.11.ЛЯ ЭКСТРАКЦИИ ВЕ к перерабатыленности и мов технологиях ми растворите- ляется увеличе- КПД устройства уляции пучков оситсромышваножидкиения я ир 1(57) Изобретение отнвающим отраслям ижет быть использоэкстракции веществлями. Целью изобретние производительноза счет обеспечения волн. Цель достигается тем, что устройство содержит осесимметричный корпус 1 с расположенными по его концам загрузочным и разгрузочным узлами 2 и 3 с патрубками 4, 5, 6 и 7 для подачи и отвода твердых веществ, растворителя и раствора соответственно, а также размещенный соосно в корпусе ротор 8 с перемешивающим и подающими шнеками 9, 10 и 11 соответственно, соединенные с приводом, и перфорированную перегородку 12, причем на торце патрубка 6 установлены соосно коллектор 13 для подачи растворителя и рефлектор 14 волн, в котором размещены электроды 15 с межэлектродным зазором в фокусе рефлектора, и соединены с источником 16 высоковольтных электрических импульсов. Патрубок 6 для подачи растворителя с ре1731249 Поставленнаяцель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено пара болическим рефлектором волн, который установлен на торце патрубка для подачи растворителя, направленного в корпус тангенциально, а электроды размещены в рефлекторе волн,На фиг, 1 изображена схема устройства для экстракции веществ, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1,флектором 14 волн закреплен на боковой стенке корпуса 1 тангенциально и направлен в корпус навстречу вращению винтовой поверхности перемешивающего шнека 9, Твердые вещества перемещают шнеками 10, 9 и 11 сверху вниз в корпусе 1, а жидкий растворитель подают через патрубок 6 навстречу подаче твердых веществ. Электроды 15 подключают к источнику 16 высоковольтных электрических импульсов и Изобретение относится к перерабатывающим отраслям промышленности и может быть использовано в технологиях экстракции веществ жидкими растворителями.Известна установка для массообмена в условиях высоковольтных разрядов в жидкости, содержащая осесимметричный корпус с загрузочным и разгрузочным узлами, патрубками для подачи твердых веществ, растворителя и отвода раствора и твердых веществ, размещенные в корпусе средства для перемещения веществ. соединенные с приводом, а также электроды, установленные с межэлектродным зазором и соединенные с источником высоковольтных импульсов тока, причем электроды отделены от зоны массообмена перегородкой с осевым отверстием в центре корпуса.Недостатком известной установки является малая производительность и низкий КПД,Это обусловлено тем, что электроды отделены от зоны экстракции перегородкой с осевым отверстием в центре корпуса, При этом на экстракцию в зоне массообмена воздействует малая доля энергии ударных волн разрядов, проходящих через отверстие, а большая доля энергии волн рассеивается.Цель изобретения увеличение производительности и КПД устройства. 10 15 20 30 35 40 осуществляют искровые разряды в рефлекторе 14. Ударные гидроакустические волны разрядов отражаются от параболитической рефлекторной поверхности рефлектора 14 и через патрубок 6 направляются тангенциально в корпус 1. Отражаясь от боковой стенки корпуса 1, волны циркулируют в зоне экстракции навстречу подаче твердых веществ и повышают производительность экстракции и массообмен. 2 ил,Устройство содержит корпус 1 с расположенными по его концам загрузочным и разгрузочным узлами 2 и 3, с патрубками 4 и 5 для подачи и отвода твердых веществ, патрубками 6 и 7 для подачи растворителя и отвода раствора соответственно, а также размещенный соосно в корпусе ротор 8 с перемешивающим шнеком 9 и расположенными в узлах 2 и 3 подающими шнеками 10 и 11 соответственно, соединенный с приводом не показан). В корпусе 1 дополнительно установлена перфорированная перегородка 12, отделяющая патрубок 7 для отвода раствора.На торце патрубка 6 установлены коллектор 13 для подачи растворителя и рефлектор 14 волн, в котором размещены электроды 15 с межэлектродным зазором в фокусе рефлектора 14, и соединены с источником 16 высоковольтных электрических импульсов. Патрубок 6 с рефлектором 14 волн закреплен на боковой стенке корпуса 1 тангенциально и направлен в корпус навстречу вращению винтовой поверхности перемешивающего шнека 9,П р и м е р, Корпус 1 изготовлен из нержавеющей стали в виде цилиндрической обечайки диаметром 6 10 м, высотой 1 м.На верхнем конце корпуса 1 закреплен загрузочный узел 2 в виде конической крышки высотой 3 10 м, в узкой вершине которой закреплен соосно патрубок 4 диаметром 2 10 м, длиной 3 10 м,На нижнем конце корпуса 1 закреплен разгрузочный узел 3 в виде конического днища высотой конуса 6 10 м, в узкой вершине которого закреплен соосно патрубок 5 диаметром 10 м с задвижкой на внешнем торце для отвода твердых веществ.В корпусе 1 соосно установлен ротор 8, выполненный в виде вала вращения, на котором в средней части закреплен перемешивающий шнек 9, а по концам в узлах 2 и3 на роторе 8 закреплены подающие шнеки10 и 11.Перемешивающий шнек 9 диаметром5,7 10" м, высотой 9 101 м с шагом 3 510-1 м выполнен из перфорированной листовой стали, закреплен на роторе 8 и расположен коаксиально в полости. корпуса 1между нижним торцом патрубка 4 загрузочного узла 2 и разгрузочным узлом 3. 10Подающий шнек 10 диаметром 1,9 10м, высотой 3 10 м с шагом винтовой образующей 5 10 м выполнен из листовой ста ли, закреплен на роторе 8 и расположенкоаксиально в полости патрубка 4 загрузочного узла 2.Подающий шнек 11 выполнен из листовой стали в виде конической винтовой поверхности диаметром 5,7 10 м в широкойчасти, диаметром 10 м в узкой части конуса, высотой 6 10 м с переменным шагомвинтовой образующей от 10 до 5 10 м,закреплен на роторе 8 и расположен.коасиально в полости разгрузочного узла 3.Ротор 8 установлен в подшипниках и 25соединен с приводом вращения.Перфорированная перегородка 12 изготовлена из листовой нержавеющей стали ввиде цилиндрического колпака с перфорированным днищем диаметром 5,8 10 м 30высотой 5 10 м и перфорационными отверстиями диаметром 3 10 м, Перфорированная перегородка 12 установленакоаксиально в верхней части корпуса 1 инадета днищем на нижнем торце патрубка4,Патрубок 7 для отвода раствора диаметром 5 10 м установлен в верхней части на-2боковой стенке корпуса 1, и отделен от егополости перфорированной перегородкой 4012,Патрубок 6 2 для подачи растворителя диаметром 6 10 м закреплен тангенциально на нижней части боковой стенки корпуса1 и направлен в полость корпуса навстречу 45вращению винтовой поверхности шнека 9,Коллектор 13 для подачи растворителявыполнен из листовой стали в виде цилиндрического барабана диаметром 1,2 10 м,высотой 6 10 м, закреплен соосно навнешнем торце патрубка 6 и соединен ссистемой подачи растворителя (воды).Рефлектор 14 волн выполнен в видестального колпака с открытой полостью вформе параболоида вращения диаметром510 м в широкой части, закреплен ши роким основанием на торцовой стенке коллектора 13 соосно с патрубком 6 инаправлен открытой полостью в патрубок. Электроды 15 выполнены в виде двухстержней из тугоплавкой стали, закрепленыв рефлекторе 14 волн с межэлектроднымзазором 5 10 м, расположенным в фокусерефлектора волн, и соединены с высоковольтным источником 16 электрических импульсов.Один из электродов 15 закреплен в вершине рефлектора 14 волн в электрическомизоляторе и соединен с высоковольтным полюсом источника 16 электрических импульсов через блок коммутации. Второй изэлектродов 15 закреплен в рефлекторе 14волн с заземлением и соединен с заземленным полюсом источника 16 электрическихимпульсов.В качестве источника 16 электрическихимпульсов использован трансформатор напряжением Ч = 10 В мощностью Э = 10 Вт4 4с выпрямителем тока и конденсатором емкостью 0,1 мкФ, который соединен с электродами 15 посредством высоковольтногопереключателя, обеспечивающего 10 подключений в секунду электродов к конденсатору на время ср = 10 с искрового разряда.зконденсатора.Экстракцию веществ осуществляютследующим образом,Твердые вещества в виде измельченноймассы, например пульпу свеклы, содержащую до 18 О сухих веществ, через патрубок4 узла 2 подают в корпус 1 посредствомшнека 10 с расходом 1 л/с (3600 л/ч).В качестве растворителя через коллектор 13 и патрубок 6 в корпус 1 подают пресную воду с расходом 0,83 л/с (3000 л/ч),Посредством привода (не показан) вращают ротор 8 с перемешивающим и подающими шнеками 9 - . 11 со скоростью 50об/мин, При этом твердые вещества проходят в корпусе 1 сверху вниз и отводятсячерез разгрузочный узел 3 и патрубок 5, ажидкость проходит в корпусе снизу вверх,экстрагирует вещества и отводится в видераствора через патрубок 7,Высоковольтный электрод 15 посредством блока коммутации подключают к конденсатору источника 16 электрическихимпульсов с частотой и = 10 подключений всекунду на время ср = 10 с искрового раз-зряда конденсатора через межэлектродныйзазор, находящийся в воде, подаваемой через коллектор 13 и патрубок 6,При каждом искровом разряде конденсатора в межэлектродном зазоре вы 2 деляется энергия Ор=Ч 1 р . тр=10 10 101731249 оставитель А.Мироновехред М.Моргентал Корректо Редактор Е,Папп аказ 1529 ВНИИПИ Госуда Тиражвенного комитета п113035, Москва, Жнно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 роизв ет ударн,ую волну мощностью Ф = 0 8 Ир == 8 10 Вт, с энергией Ое = 8 10 Дж ввовне,Ударная волна разряда отражается отпараболической поверхности рефлектора14 и в виде пучка гидроакустических волн,направляется через коллектор 13 и патрубок6 в корпус 1 тангенциально и навстречу вращению шнека 9, Многократно отражаясь отбоковой стенки корпуса 1 и от винтовойповерхности шнека 9, гидроакустическиеволны со скоростью звука распространяются в корпусе по хордзм его боковой стенкисогласно с подачей воды и навстречу подачетвердых веществ шнеком 9,Искровые разряды в рефлекторе 14волн повторяют с частотой десять разрядовв секунду. При этом пучки гидроакустических волн воздействуют на растворитель ичастицы свеклы переменным давлением иамплитудными колебаниями среды, что интенсифицирует процесс экстрагирования. веществ из частиц свеклы и увеличивает насыщение раствора веществами.Насыщенный раствор отводят черезперфорацию перегородки 12 и патрубок 7 вобъеме до 4000 л/ч, Нерастворенные частицы продукта, перемешиваясь с растворителем, перемещаются шнеком 9 в узел 3, гдепрессуются подающим шнеком 11 и выдавливаются через патрубок 5 в объеме 2600л/ч,Удельная производительность устройства увеличена за счет направления волн рефлектором в зону экстракции и многократного отражения их боковой стенкой 5 корпуса. При этом обеспечено воздействиена среду направленными пучками гидроакустических волн разрядов во всем объеме корпуса 1.КПД устройства повышен за счет полно го использования энергии волн в процессеэкстракции, что обеспечивается рефлектором волн,Формула изобретения 15 Устройство для экстракции веществ, содержащее осесимметричный корпус с загрузочным и разгрузочным узлами, патрубками для подачи твердых веществ, растворителя и отвода раствора и твердых веществ, раз мещенные в корпусе средства для перемешивания, соединенные с приводом, а также электроды, установленные с межэлектродным зазором и соединенные с источником импульсов тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 25 что, с целью увеличения производительности и КПД устройства путем обеспечения циркуляции пучков волн, устройство снабжено параболическим рефлектором волн, который установлен на торце патрубка для 30 подачи растворителя, направленного тангенциально по отношению к корпусу, а электроды размещены в рефлекторе волн. Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., 4/5