ЭКСТРАКТОР ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ С РЕЦИКЛ-КАНАЛАМИ

Изобретение относится к экстракторам для системы твердое тело-жидкость и может быть применено в пищевой, фармацевтической и биохимической промышленности.

Известен аппарат для получения экстрактов из растительного сырья [1], основными элементами которого являются корпус, расположенный коаксиально корпусу цилиндр, вал с мешалкой, крышка с приводом и патрубками, днище. Корпус снабжен люком с отжимным устройством. Расположенный коаксиально корпусу цилиндр имеет верхнюю открытую часть и закреплен нижней частью на лопастях мешалки, а на боковой поверхности установлены радиально спицы. На крышке выполнена пульсационная камера, сообщенная с верхней открытой частью цилиндра.

Недостатками этого устройства является большая металлоемкость и недостаточная интенсивность процесса экстрагирования.

Известен аппарат для извлечения компонентов из дубовой щепы [2], основными элементами которого является цилиндрический корпус, оснащенный перфорированной крышкой с возможностью перекрытия в ней отверстий, патрубками для подачи и вывода компонентов, а также газораспределительным устройством с патрубком для подачи кислорода.

Недостатком этого устройства является повышенный расход кислорода для осуществления процесса экстрагирования.

Техническим результатом, достигаемым при реализации предлагаемого изобретения, является повышение интенсивности протекания процесса экстрагирования для системы «твердое тело-жидкость» путем снижения потребляемого количества кислорода и возможностью его многократного использования. Достижение поставленной цели осуществляется путем создания кислородного рецикла при помощи рецикл-каналов на корпусе аппарата и перекрывающихся отверстий.

На фиг. 1 изображен общий вид экстрактора периодического действия для извлечения целевых компонентов с помощью рецикл-каналов.

Экстрактор состоит из следующих элементов: цилиндрического корпуса 1 с перфорированной плоской крышкой 2, снабженной манометром 4 и клапаном сброса избыточного давления 5. Рукоятка 3 служит для перекрытия отверстий в крышке аппарата. На корпусе имеются патрубок 6 для подачи экстрагента и твердой фазы, патрубок 7 для выхода готового продукта и два рецикл-канала 8. В нижней части аппарата установлено газораспределительное устройство 9 с патрубком 10 для подачи кислорода.

Работа экстрактора осуществляется следующим образом. Твердая фаза и экстрагент подаются в экстрактор через патрубок 6, равномерно заполняя его рабочий объем. Для повышения интенсивности процесса экстрагирования под давлением в течение определенного времени подается кислород в нижнюю часть аппарата через патрубок 10 в газораспределительное устройство 9. Образовавшиеся в нем кислородные пузырьки, поднимаясь снизу вверх, приводят в псевдо ожиженное состояние твердую фазу, хаотично перемешивая ее во всем объеме экстрагента. Прошедший через весь объем экстрагента кислород под давлением попадает в два рецикл-канала 8, откуда направляется обратно в газораспределительное устройство и, следовательно, приводит к более интенсивному перемешиванию твердой фазы и снижению затрачиваемого кислорода для осуществления процесса. Часть кислорода через отверстия в крышке 2 выводится из аппарата. Рукоятка 3 предназначена для перекрытия отверстий в крышке, также на крышке имеется клапан и манометр для регулирования избыточного давления. По завершению всего процесса экстрагирования насыщенный экстракт отводится из нижней части цилиндрического корпуса 1, через разгрузочный патрубок 7, а отработанная твердая фаза удаляется из аппарата через крышку 2.

Интенсификация процесса экстрагирования целевых компонентов из твердой фазы достигается за счет равномерного ввода кислорода в экстрактор, приводящего к созданию барботажного слоя и многократному перемешиванию твердых частиц во всем объеме экстрагента. Помимо этого, ввод кислорода приводит к положительным окислительным преобразованиям в экстракте.

Используемая литература:

1. Патент №2225242 РФ, МПК B01D 11/02. Аппарат для получения экстрактов из растительного сырья / Алексеев В.Л., Ефремов Б.А., Гарипов Ф.М., Васенев А.Д. - Опубл. 10.03.2004

2. Патент №2644914 РФ, МПК B01D 11/02. Аппарат для получения экстрактов из растительного сырья / Бородулин Д.М., Клопова К.В., Файнер А.А., Вечтомова Е.А. - Опубл. 14.02.2018