УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗЖИРИВАНИЯ ЖИРОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА

Полезная модель относится к промышленному оборудованию для обезжиривания растворителем заранее подготовленного жиросодержащего продукта растительного и животного происхождения и может быть использована в масложировой или комбикормовой отрасли.
Известный экстрактор непрерывного действия для растительного сырья (Патент Украины №94942, МПК B01D 11/00, опубл. 10.12.2014, Бюл. №23), который состоит из приемного бункера, корпуса с приводом и патрубков подвода и отвода экстрагента, экстракта и шрота, в котором корпус для перемещения сырья выполнен в форме желоба, расположенного под углом наклона α, что составляет 1/5-1/3 угла трения между сырьем и поверхностью желоба, с возможностью выполнять возвратно-поступательные движения с регулируемыми частотой и амплитудой колебаний и перемещать сырье по желобу снизу вверх в противоположном направления перемещения экстрагента, в верхней части имеет дополнительный разгрузочный участок, размещенный под углом β, что составляет 1/3-2/3 угла трения между сырьем и поверхностью желоба, с возможностью регулирования его угол наклона и длинны в зависимости от вида сырья, а душевые разделители подведения экстрагента установленные по ширине желоба перпендикулярно направлению перемещения сырья на регулируемом расстоянии L от места разгрузки шрота, причем в нижней части корпус имеет горизонтально расположенную разделительную сетку с выпуклой перфорированной поверхностью с вмонтированным под ней сборником отвода экстракта. Известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности, потому что предназначено только для извлечения растворимых веществ из растительного сырья.
Известное устройство для экстракции растительного сырья (Патент РФ №1648962, МПК С11В 1/10, опубл. 15.05.1991 г.), включающий аппарат для экстракции, который представляет собой камеру с загрузочным приспособлением для засыпания в нее дробленого жмыха, мешалкой и сетчатым дном, а также транспортирующий шнек для выгрузки макухи из камеры, мисцеллосборники и оросители, соединенные с регенерационной системой, по крайней мере, один из которых предназначен для подачи растворителя в камеру. Недостатком данного устройства является низкая эффективность обезжиривания, так как аппаратно не реализуется разделение жмыха, который находится на транспортировочном шнеке, от растворителя, смешанного с маслом. В известном устройстве растворитель с маслом самотеком отделяется от жмыха, сливаясь на дно шнека, где собирается в мисцеллосборник, при этом существенная доля растворителя с маслом остается на жмыхе. Естественно, что такой процесс экстракции не позволяет увеличить выход готового продукта.
Известная установка для экстрагирования биомассы (Патент РФ на изобретение №2223132, МПК B01D 11/02, опубл. 10.02.2004 г.), представляющая собой систему с замкнутым контуром, включающую в себя соединенные последовательно экстрактор, который обеспечивает контакт растворителя или смеси растворителей с биомассой, испаритель для отделения растворителя и экстракта биомассы друг от друга, компрессор для сжатия газообразного растворителя и конденсатор для конденсации сжатого растворителя с целью возврата в аппарат для экстрагирования. Установка включает в себя дополнительную передаточную магистраль текучей среды, предназначенную для подачи горячей текучей среды из части системы, отдаленной от экстрактора, в растворитель в экстракторе и один или несколько управляющих элементов для управления подачи горячей текучей среды. Передаточная магистраль соединяет выпускной канал компрессора и экстрактор. Хотя в данной установке реализована возможность повторного использования растворителя в экстракторе, но известная установка имеет следующие существенные недостатки: - для обеспечения распределения газа по поперечному сечению слоя биомассы используют сопло, которое находится внутри экстрактора (в его основе) и присоединено к концу передающей магистрали. Такое техническое решение не обеспечивает проникновение растворителя во все слои биомассы, что вызывает создание застойных зон или комков биомассы;
- отвод растворителя из экстрактора осуществляется через трубы, которые расположены снизу экстрактора, что приводит к тому, что вместе с растворителем выводится и биомасса;
- конструкция испарителя не обеспечивает полное (надлежащее) отделение растворителя от экстракта биомассы.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции установки для обезжиривания жиросодержащего продукта, в которой путем новых конструктивных изменений, создается постоянное перемешивание жиросодержащего продукта в экстракторе, что вызывает ликвидацию застойных зон в течении всего процесса экстрагирования, и одновременно обеспечивается постоянный доступ растворителя ко всем частицам сырья, что в свою очередь обеспечивает повышение выхода и улучшения качества конечного продукта.
Поставленная задача решается тем, что предложена установка для обезжиривания жиросодержащего продукта, состоящая из герметичного приемного бункера, который расположен над экстрактором, выход которого соединен линией транспортировки со входом чанового тостера, первый выход которого соединен с линией отвода паров растворителя, а второй выход которого соединен со сборником готового шрота, в которой согласно полезной модели в корпусе экстрактора соосно установлен приводной вертикальный пустотелый вал с горизонтальными лопастями, которые выполнены в виде труб с отверстиями для распыления растворителя, причем нижняя часть приемного бункера находится ниже верхнего уровня растворителя, который находится в экстракторе.
Кроме того, в верхней части корпуса экстрактора выполнено горизонтальное отверстие для отвода мелассы.
Кроме того, в верхней части корпуса экстрактора расположена успокоительная решетка.
Установка в корпусе экстрактора приводного вертикального пустотелого вала с горизонтальными лопастями, которые выполнены в виде труб с отверстиями для распыления растворителя, обеспечивает постоянное перемешивание сырья и смачиванием ее чистым растворителем. Кроме того, перемешивание сырья вызывает разрушение существующих комков сырья и предотвращение создания новых комков в течении всего процесса экстрагирования.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена схема работы предложенной установки.
Установка для обезжиривания жиросодержащих продуктов (см. черт.) состоит из герметичного приемного бункера 1, который расположен над экстрактором 2, выход которого соединен линией транспортировки (транспортером 3) со входом чанового тостера 4, первый выход которого соединен линией отвода паров растворителя с емкостью для конденсации паров растворителя (конденсатором 5), а второй выход которого соединен со сборником готового шрота 6. Установка снабжена дистиллятором 7, который соединен технологическими линиями с экстрактором 2 и конденсатором 8 и сборником жира 9. В корпусе экстрактора 2 соосно установлен приводной вертикальный пустотелый вал 10 с горизонтальными лопастями 11, которые выполнены в виде труб с отверстиями для распыления растворителя. Нижняя часть приемного бункера 1 находится на 50 см ниже верхнего уровня растворителя, который находится в экстракторе 2. В верхней части корпуса экстрактора 2 выполнено горизонтальное отверстие для отвода мелассы. Кроме того, в верхней части корпуса экстрактора 2 расположена успокоительная решетка (не показана).
Предложенная установка для обезжиривания жиросодержащих продуктов работает следующим образом.
В данной установке в качестве растворителя используют гексан.
Сырье (любой материал, содержащий жир), что экстрагируется, подается в бункер-накопитель, далее с которого подается герметичным транспортером 12 в приемный бункер 1, который расположен над экстрактором 2. Приемный бункер 1 выполнен герметичным и выполняет роль воздушного замка - не позволяет парам гексана выходить в атмосферу. С приемного бункера 1 сырье поступает в экстрактор 2. Нижняя часть приемного бункера 1 находится на 50 см ниже верхнего уровня гексана, что находится в экстракторе 2, что обеспечивает предварительное замачивание сырья в замкнутом пространстве и уменьшает создания зависи в верхнем слое смеси. Экстрактор 2 имеет "паровую рубашку" для поддержания постоянной температуры всего процесса экстрагирования.
В верхней части экстрактора 2 расположена успокоительная решетка (не показана), которая успокаивает жидкость и уменьшает вынос сырья при отборе мелассы. Сырье подают в экстрактор 2, таким образом, чтобы оно заполняло весь объем корпуса экстрактора 2 и постоянно находилось в гексана, но при условии, что верхний уровень сырья на 50 см ниже уровня гексана в экстракторе 2. Гексан в экстрактор 2 подается через вертикальный полый вал 10, который приводится в движение с помощью электродвигателя (не показан). Вертикальный полый вал 10 обеспечен горизонтальными лопастями 11 для перемешивания, которые выполнены в виде труб с отверстиями для распыления гексана. Таким образом, сырье, проходя сверху вниз по экстрактору 2, постоянно перемешивается и смачивается чистым гексаном, а вращение лопастей 11 приводит к разрушению существующих комков сырья и предотвращения создания новых комков в течении всего процесса экстрагирования, одновременно обеспечивая доступ гексана ко всем частицам сырья.
В нижней части экстрактора 2 расположен транспортер 3, который удаляет обезжиренное сырье, которое прошло через экстрактор сверху вниз. Обезжиренное сырье снизу экстрактора 2 транспортером 3 выводится из экстрактора и подается в тостер 4. Количество отобранного на тостер 4 обезжиренного сырья позволяет подать такое же количество жиросодержащего сырья через верхний приемный бункер 1. Таким образом, сырье, поступившее сверху экстрактора, постепенно перемещается вниз, в зону чистого растворителя.
В тостер 4 сырье подается сверху. Тостер имеет шесть чанов, паровую рубашку и вертикальный вал с мешалкой (не показаны). Острый пар подается в рубашку тостера, сырье прогревается, происходит испарение гексана. Тостер 4 работает под разряжением. Пары гексана улавливаются вакуумным насосом 13 и подаются на конденсатор 5. В конденсаторе 5 пары гексана конденсируются и в жидком виде подаются в емкость 14 для хранения гексана. Полученный обезжиренный и без остатков гексана шрот подается в сборник готового шрота 6, а далее на склад готовой продукции.
Принудительно поданный в нижнюю часть экстрактора подогретый чистый растворитель (гексан) выдавливает через верхнее боковое горизонтальное отверстие (щель) самотеком мелассу (гексан с растворенным жиром). Отверстие расположено на 50 см выше уровня сырья в экстракторе. Таким образом, уменьшается вынос сырья потоком мелассы. Далее меласса подается на дистиллятор 7. В дистиллятор 7 подается пар, меласса, проходя через трубки, нагревается, происходит испарение гексана. Пары гексана улавливаются вакуумным насосом (не показан), подаются на конденсатор 8, где пары гексана конденсируются и в жидком виде подаются в емкость хранения гексана 14. Жир без остатков гексана, выпаренного в дистилляторе, подается в сборник (емкость) 9 для хранения жира.
Преимущества предлагаемой установки заключаются в следующем:
- способна экстрагировать жиросодержащий продукт, который имеет удельный вес (выше 0,7 кг/литр) выше удельного веса гексана;
- возможность экстрагировать жиросодержащий продукт, способный к слеживанию;
- сырье, которое находится в экстракторе, постоянно перемешивается (отсутствует образование комков и слеживание сырья);
- обеспечивает постоянный доступ гексана к частицам сырья (отсутствуют зоны, куда не проникает гексан);
- обеспечивает уменьшение выброса растворителя в окружающую среду;
- собранный растворитель многократно используется в процессе экстракции;
- обеспечивает повышение выхода и улучшение качества конечного продукта.