Способ экстрагирования из твердого сырья и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1762959 1)5 В 01 О 11/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН МУ СВИДЕТЕЛЬСТ ВТО ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения(54) СПОСОБ Э КСТРАГИ РОВАН ИЯ ИЗ ТВЕРДОГО СЫРЬЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к технике извлечения целевых компонентов из частиц твердого сырья жидким растворителем и может быть использовано в химической, химикофармацевтической и пищевой отраслях промышленности.Целью изобретения является ускорение процесса экстрагирования и увеличение выхода экстракта за счет увеличения поверх-. ности контакта жидкой и твердой фаз.На фиг.1 схематично показано в продольном разрезе устройство для экстрагирования из твердого сырья; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Устройство включает вертикальный корпус 1 с загрузочной 2 и разгрузочной 3 горловинами, На верхней и нижней частях корпуса 1 расположены соответственно штуцера 4 для ввода экстрагирующей жидкости и штуцера 5 для отбора экстракта из аппарата,В верхней и нижней частях корпуса установлены верхний б и нижний 7 фильтрующие пояса (сита), образующие со стенками(57) Способ экстрагирования из твердого сырья и устройство для его осуществления, Сущность изобретения: при экстрагировании периодически изменяют направление движения экстрагирующей жидкости с одновременным отбором экстракта. Устройство содержит вертикальный корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами, В верхней и нижней частях корпуса установлены фильтрующие пояса с кольцевыми полостями, разделенными перегородкой, 1 з,п, ф-лы, 2 ил. корпуса 1 кольцевые полости 3. Ытуцера 4 и 5 расположены в зоне полостей 8 и сообщены с ними, В кольцевых полостях 8 между корпусом 1 и фильтрующими поясами 6 и 7 расположены разделяющие перегородки 9, Штуцера 4 и 5 расположены по обе стороны перегородки 9 в непосредственной близости от нее.Устройство снабжено автоматической системой подачи и отбора жидкости.Система включает отсеченные клапана 10, сообщенные со штуцерами 4 и 5 и подключенные к программному устройству 11 для управления клапанами 10. К штуцерам 4 подключен через клапаны 10 коммуникационный трубопровод 12 для подвода к корпусу 1 экстрагирующей жидкости. К штуцерам 5 подключен через клапана 10 коммуникационный трубопровод 13 для отбора из корпуса 1 экстракта.Трубопровод 12 имеет входной штуцер 14, а трубопровод 13 имеет выходной штуцер 15, посредством которых корпус 1 может быть включен последовательно в20 30 35 40 50 цер 15. 55 технологическую цепочку экстракции или же, понеобходимости, подключен к собственному насосу для создания замкнутого жидкостного циркуляционного контура (насос и контур на чертеже не показаны).Способ реализуется следующим образом. Измельченное сырье загружают через горловину 2 в корпус 1 устройства. Свободное пространство между частицами сырья заполняют экстрагирующей жидкостью, которую подают через верхний штуцер 4. После полного заполнения устройства сырьем и экстрагирующей жидкостью, верхнюю горловину 2 закрывают крышкой.Открывают клапана 10 у верхнего штуцера 4 и нижнего штуцера 5. Клапана 10 у нижнего штуцера 4 и верхнего штуцера 5 в этом случае закрывают, В штуцер 14 под давлением подают экстрагирующую жидкость, которую через коммуникационный трубопровод 12 и через верхний штуцер 4 пропускают нисходящим потоком сквозь объем сырья, находящегося в корпусе 1, Од-. новременно фильтруют и отбирают экстракт из нижней части объема сырья через нижний фильтрующий пояс 7 и нижний штуцер 5, Полученный экстракт поступает в коммуникационный трубопровод 13 и выводится через штуцер 15. В процессе экстрагирования периодически изменяют направление потока экстрагирующей жидкости на обратное, то есть восходящее.Для изменения направления потока экстрагирующей жидкости на обратное производят следующие операции:закрывают клапана 10 у верхнего штуцера 4 и нижнего штуцера 5;открывают клапана 10 у нижнего штуцера 4 и верхнего штуцера 5.Из коммуникационного трубопровода 12 через нижний штуцер 4 пропускают восходящий поток экстрагирующей жидкости сквозь объем сырья. Одновременно ведут процесс фильтрации и отбирают экстракт из верхней части объема сырья через верхний. фильтрующий пояс 6 и верхний штуцер 5 в коммуникационный трубопровод 13. Отвод экстракта осуществляют также через штуСмена мест подачи экстрагирующей жидкости и отбора экстракта регулируется программным устройством 17, производящим автоматическое переключение клапанов 10 по заданной программе,После полного выделения экстракта из сырья, промой выгружается через горловину 3 и устройство вновь заполняется для следующего процесса экстракции. 5 10 15 При работе устройства в режиме замкнутого контура к штуцерам 14 и 15 подсоединяют циркуля ционный насос. Зкстрагирующую жидкость пропускают по замкнутому контуру с измрнением направления потока экстрагирующей жидкости по выше описанному способу,Циркуляцию экстрагирующей жидкости осуществляют на протяжении всего процесса экстрагирования, до полной насыщенности экстракта.В случае забивания частичками сырья, например, верхнего фильтрующего пояса 6, переключают клапана 10 у нижних штуцеров 4 и 5 и производится кратковременная прогонка экстрагирующей жидкости через верхние штуцера 4, 5. При этом экстрагирующая жидкость обмывает верхнюю кольцевую полость 8, двигаясь от верхнего штуцера 4 к верхнему штуцеру 5 по кольцу и смывая загрязнения с фильтрующего пояса 6. Подобным же образом, при необходимости, очищается нижний фильтрующий пояс 7,Способ экстрагирования позволяет увеличить площадь контакта сырья с экстрагирующей жидкостью за счет полного размывания сырья потакании и исключения образования в толще сырья промывных каналов и застойных зон, не участвующих в массообмене. При подаче экстрагирующей жидкости снизу происходит взмучивание осевшего сырья и разрушение осевших на дно конгломератов сырья, образующихся при нисходящем движении экстрагирующей жидкости. Периодическая смена направления движения потока с нисходящего на восходящее ускоряет смывание в пограничном слое частиц сырья растворенного вещества, вышедшего из внутренних полостей этих кусочков сырья (ламинарная пленка, образующаяся на границе фаз, является припятствием для диффузии растворенного вещества).При реализации предложенного способа увеличивается выход экстрактана 5-10;, а продолжительность экстрагирования снижается на 10 - 15,Время работы устройства между очередными остановками на техническое обслуживание (чистку сеток, удаление карамели и т,д.) возрастает в 1,5 - 2 раза.Формула изобретения 1, Способ экстрагирования из твердого сырья путем пропускания сквозь его объем нисходящего потока экстрагирующей жидкости с одновременным фильтрованием и отбором экстракта в нижней части объема сырья, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса экстрагирования и уве1762959 Составитель В. КэлюжновТехред М.Моргентал Реда кто Кулакова КоРРектоР Н. Корол Заказ 3404 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5 ТСС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10