Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для перегонки эфирных масел из эфирномасличного зернового сырья

Изобретение относится к эфирномасличному производству, а именно к перегонным аппаратам для отгонки острым водяным паром эфирных масел из эфирномасличного зернового сырья, и может быть использовано для отгонки эфирного масла из семян кориандра.

Известен перегонный аппарат для отгонки эфирных масел из измельченных семян кориандра, состоящий из вертикального цилиндрического корпуса, верхней крышки, нижнего днища и полого вертикального вала, на котором закреплены распределительное колесо, мешалки с перфорированными лопастями для ввода острого водяного пара и винтовой диск с набором кольцевых коллекторов для ввода острого водяного пара, что обеспечивает в целом его равномерное распределение в слое материала (Справочник технолога эфирномасличного производства. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981 г., с. 134). Верхняя крышка снабжена загрузочным устройством, включающим герметичный корпус со шнековым питателем, загрузочный бункер для исходного сырья и привод с одной стороны. С другой стороны установлен уплотняющий клапан с рычажными противовесами, обеспечивающими герметизацию перегонного аппарата при поступлении в него измельченного материала. Кроме этого, верхняя крышка снабжена патрубком для отвода смеси паров воды и эфирного масла. В нижней части перегонного аппарата в месте соединения его с нижним эллиптическим днищем установлена двойная решетка с выгрузным отверстием прямоугольного сечения, соединенного с выгрузным устройством, которое снабжено патрубком со шлюзовым затвором для выгрузки отработанного сырья.

Основными недостатками известного аппарата для отгонки эфирных масел из измельченных семян кориандра являются низкая надежность в эксплуатации, обусловленная сложной конструкцией загрузочного устройства, и получение материала с повышенной влажностью.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является перегонный аппарат для зернового эфирномасличного сырья (Патент на полезную модель №146184 от 10.10.2014, Бюл. №28). Перегонный аппарат для зернового эфирномасличного сырья состоит из вертикального цилиндрического корпуса, верхней сферической крышки с патрубком для отвода паровой фазы, загрузочного устройства, выполненного в виде шнекового пресс-гранулятора с бункером для подвода исходного зернового сырья и фильеры, установленной в стенке цилиндрического вертикального корпуса в зоне поступления в него исходного сырья, и нижнего сферического днища с выгрузным устройством, состоящего из выгрузного патрубка и шлюзового затвора. Внутри цилиндрического корпуса расположен полый вертикальный вал, соединенный с системой подачи водяного пара. На нем закреплены распределительное колесо, мешалки с перфорированными лопастями для ввода острого водяного пара и винтовой диск с набором кольцевых коллекторов для ввода острого водяного пара, что обеспечивает в целом его равномерное распределение в слое материала. Под винтовым диском в двойной перфорированной решетке расположено разгрузочное прямоугольное отверстие, с которым соединен выгрузной патрубок со шлюзовым затвором.

Основным недостатком известного перегонного аппарата для зернового эфирномасличного сырья является частичная конденсация вторичных паров внутри аппарата. Конденсат образуется в результате контакта, поступающего материала в виде гранул с температурой около 50°C и смесью паров эфирного масла и воды, выходящей из верхнего слоя эфирномасличного материала с температурой около 100°C. Кроме этого часть сконденсированного водяного пара скапливается на дне эллиптического нижнего днища, требует периодического слива и в целом приводит к «проскоку» с повышенной влажностью. Поэтому трудно транспортируемый, обезэфиренный влажный материал на следующем этапе переработки требует увеличения энергетических затрат на его сушку при подготовке к экстракции.

Задачей изобретения является усовершенствование устройства для перегонки эфирных масел из эфирномасличного зернового сырья, обеспечивающего получение стабильного по влажности обезэфиренного материала.

Техническим результатом изобретения является уменьшение степени конденсации вторичных паров в устройстве для перегонки эфирных масел из эфирномасличного зернового сырья.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для перегонки эфирных масел из эфирномасличного сырья, включающем цилиндрический вертикальный корпус с верхней сферической крышкой с патрубком для отвода вторичных паровой и нижним сферическим днищем, загрузочное устройство, выполненное в виде шнекового пресс-гранулятора с бункером для подвода исходного зернового сырья и фильеры, полый вертикальный вал с распределительным колесом и с перемешивающими устройствами, соединенный с системой подачи острого водяного пара, и шлюзовый затвор для выгрузки обезэфиренного материала, а внутри цилиндрического вертикального корпуса в зоне загрузки материала установлена с кольцевым зазором нагревательная камера, выполненная из горизонтального плоского днища с рубашкой, обогреваемой теплоносителем, и вертикальной кольцевой стенкой, при этом горизонтальное плоское днище имеет разгрузочное отверстие и над его поверхностью расположены с зазором ножи-мешалки, закрепленные на полом вертикальном валу.

Таким образом, во-первых, наличие нагревательной камеры, установленной с кольцевым зазором с внутренней стенкой цилиндрического вертикального корпуса, через который отводится паровая фаза, выходящая из верхнего слоя материала в устройстве для перегонки эфирных масел из эфирномасличного сырья, позволяет исключить контакт с ней поступающего материала и тем самым конденсацию паров. Во-вторых, нагревательная камера снабжена горизонтальным плоским днищем с рубашкой, обогреваемой теплоносителем, и ножами-мешалками, которые закреплены на полом вертикальном валу, что обеспечивает эффективное перемешивание поступающего материала и быстрый его нагрев до температуры, близкой к температуре вторичных паров, выходящих из слоя обрабатываемого материала. При этом нагретый материал выгружается через разгрузочное отверстие на его слой в вертикальном цилиндрическом корпусе, а вертикальная кольцевая стенка исключает рассыпание материала из нагревательной камеры.

Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет достичь желаемый технический результат.

Устройство для перегонки эфирных масел из эфирномасличного сырья состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, который снабжен загрузочным устройством в виде шнекового пресс-гранулятора 2 с бункером 3 для подвода исходного зернового сырья и фильеры 4, обеспечивающей получение гранулированного материала и исключающей прорыв паров через нее в бункер 3. Вертикальный цилиндрический корпус 1 имеет верхнюю сферическую крышку 5 с патрубком 6 для отвода вторичных паров - смеси паров эфирного масла и воды. В нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1 расположено нижнее сферическое днище 7, с которым соединен шлюзовый затвор 8 для выгрузки обезэфиренного материала. В зоне загрузки материала установлена нагревательная камера 9, состоящая из горизонтального плоского днища 10, в котором расположено разгрузочное отверстие 11. Нижняя часть горизонтального плоского днища 10 снабжено рубашкой 12, обогреваемой теплоносителем, например водяным паром, с патрубком для подвода теплоносителя 13 и патрубком для отвода теплоносителя 14. По внешнему кольцевому периметру горизонтального плоского днища 10 установлена вертикальная кольцевая стенка 15, образующая кольцевой зазор с внутренней стенкой вертикального цилиндрического корпуса 1. Нагревательная камера 9 жестко соединена с внутренней стенкой вертикального цилиндрического корпуса 1 крепежным устройством 16. В нагревательной камере 9 над горизонтальным плоским днищем 10 установлены с зазором ножи-мешалки 17, закрепленные на полом вертикальном валу 18, который расположен внутри по оси вертикального цилиндрического корпуса 1, и соединен с системой подачи острого водяного пара. На полом вертикальном валу 18 закреплены распределительное колесо 19, мешалки 20 с перфорированными лопастями для ввода острого водяного пара и винтовой диск 21 с набором кольцевых коллекторов также для ввода острого водяного пара. Под винтовым диском 21 расположена двойная перфорированная решетка 22. Нижняя концевая часть полого вертикального вала 18 соединена с приводом 23.

Устройство для перегонки эфирных масел из эфирномасличного сырья работает следующим образом. Семена кориандра подают в бункер 3, из которого они поступают в шнековый пресс-гранулятор 2, где измельчаются и выдавливаются через фильеру 4, и затем в виде пористых гранул поступают в нагревательную камеру 9, жестко закрепленную крепежным устройством 16 с внутренней стенкой вертикального цилиндрического корпуса 1. В нагревательной камере 9 поступивший материал нагревается на горизонтальном плоском днище 10 с рубашкой 12, обогреваемой теплоносителем, при интенсивном перемешивании ножами-мешалками 17, закрепленными на полом вертикальном валу 18. В рубашку 12, обогреваемую теплоносителем, последний подается через патрубок для подвода теплоносителя 13 и выводится через патрубок для отвода теплоносителя 14. Нагретый материал через разгрузочное отверстие 11 поступает на слой материала, который разравнивается вращающимся распределительным колесом 19 и достаточно равномерно распределяется по всему сечению вертикального цилиндрического корпуса 1. Слой гранулированного материала перемешивается мешалками 20 с перфорированными лопастями, через которые вводится острый водяной пар. В нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1 материал перемешивается винтовым диском 21 с набором кольцевых коллекторов для ввода острого водяного пара, соединенных с системой подачи острого водяного пара через полый вертикальный вал 18, который приводится во вращение от привода 23. Далее обезэфиренный материал отводится через выгрузное отверстие в двойной перфорированной решетке 22, установленной над нижним сферическим днищем 7, и затем выгружается шлюзовым затвором 8. Вторичные пары, представляющие собой смесь паров эфирного масла и воды, выходящие из верней поверхности слоя материала, отводятся через кольцевой зазор между вертикальной кольцевой стенкой 15 и внутренней стенкой вертикального цилиндрического корпуса 1. Затем паровая фаза через патрубок 6 для отвода вторичных паров, установленный в сферической крышке 5, выводится на конденсацию.