АППАРАТ ДЛЯ ОТГОНКИ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ ИЗ ЭФИРНО-МАСЛИЧНОГО МАТЕРИАЛА
APPARATUS FOR DISTILLATION OF ESSENTIAL OIL FROM ESSENTIAL OIL MATERIAL

Изобретение относится к эфирно-масличному производству, а именно, к перегонным аппаратам для отгонки острым водяным паром эфирных масел из эфирно-масличного зернового сырья и может быть использовано при отгонке эфирного масла из измельченных 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 эфирно-масличного производства. М.: Легкая и пищевая промышленность, 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.
Основным недостатком известного аппарата для отгонки эфирных масел из измельченных семян кориандра является низкая надежность в эксплуатации, обусловленная сложной конструкцией загрузочного устройства и залипанием выгрузного устройства отработанным измельченным материалом с повышенной влажностью.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является перегонный аппарат для зернового эфирно-масличного сырья (Патент на полезную модель №146184 от 10.10.2014, Бюл. №28). Перегонный аппарат для зернового эфирно-масличного 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 выгрузного устройства со шлюзовым затвором.
Основным недостатком известного перегонного аппарата для зернового эфирно-масличного сырья является неравномерная выгрузка отработанного материала, т.к. выгрузное отверстие расположено практически возле стенки корпуса аппарат. Поэтому в первую очередь выгружается отработанный материал, находящийся в зоне разгрузочного прямоугольного отверстия. Другая часть отработанного материала, находящаяся в зоне между валом и выгрузным прямоугольным отверстием, подвергается неравномерной обработке, частичному увлажнению и, как следствие, приводит к залипанию выгрузного устройства. Часть сконденсированного водяного пара скапливается на дне эллиптического нижнего днища и требует периодического удаления. Во-вторых, сферическое днище с двойной перфорированной решеткой с разгрузочным прямоугольным отверстием, расположенным возле стенки цилиндрического корпуса, усложняет конструкцию и эксплуатацию аппарата. При этом проблематично автоматизировать аппарат по контуру выгрузное устройство - заданная высота слоя материала - загрузочное устройство, изменяя частоту вращения ротора шлюзового затвора, т.к. в первую очередь выгружается отработанный материал, находящийся только в зоне разгрузочного прямоугольного отверстия. Кроме этого, при пуске аппарата продолжительность периода выхода на рабочий режим довольно значительная, что связано с конденсацией острого водяного пара в слое материала высотой более трех метров. Температура поступающего материала в несколько раз меньше, чем температура острого водяного пара. Поэтому необходим длительный прогрев эфирно-масличного материала до рабочей температуры, при которой начинается отгонка эфирного масла и прекращается конденсация паров, т.к. теплоносителем является только острый водяной пар. В целом совокупность вышеизложенных недостатков обуславливает низкую эффективность работы аппарата.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы аппарата.
Техническим результатом изобретения являются уменьшение продолжительности выхода на рабочий режим, что снижает степень обводнения эфирно-масличного материала и исключает залипание выгрузного устройства, и обеспечение равномерной выгрузки отработанного материала из нижней части корпуса аппарата.
Технический результат достигается тем, что в аппарате для отгонки эфирных масел из эфирно-масличного материала, включающем цилиндрический вертикальный корпус с верхней сферической крышкой с патрубком для отвода паровой фазы и нижним днищем, полый вертикальный вал с перемешивающими устройствами, соединенный с системой подачи острого водяного пара, загрузочное устройство, выполненное 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 выгрузное устройство, цилиндрический вертикальный корпус снабжен плоским днищем с рубашкой, обогреваемой теплоносителем, и радиально установленным в нем шнековым транспортером с переменным шагом витков, который увеличивается в сторону выгрузки отработанного материала.
Таким образом, шнековый транспортер с переменным шагом витков, который увеличивается в сторону выгрузки отработанного материала, установленный в плоском днище с рубашкой, обогреваемой теплоносителем, обеспечивает равномерную и непрерывную по всей длине радиуса плоского днища выгрузку отработанного материала, что позволяет также автоматизировать систему выгрузки, связанную с высотой заданного его слоя в аппарате. При этом плоское днище с рубашкой, обогреваемое теплоносителем, позволяет с момента загрузки первых порций быстрее нагревать поступающий материал и поддерживать необходимую температуру процесса, что предотвращает конденсацию паров воды, подаваемых в слой материала для отгонки эфирного масла. Поэтому период выхода на рабочий режим отгонки эфирного масла заметно сокращается. Уменьшается расход острого водяного пара. Кроме этого, упрощается конструкция выгрузного устройства, т.к. плоское днище проще в изготовлении и в эксплуатации.
Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет достичь желаемого технического результата.
На фиг. 1 представлен общий вид продольного разреза аппарата для отгонки эфирных масел из эфирно-масличного материала. На фиг. 2 представлен фрагмент поперечного разреза.
Аппарат для отгонки эфирных масел из эфирно-масличного материала 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 и далее в атмосферу цеха. Вертикальный цилиндрический корпус 1 имеет верхнюю сферическую крышку 5 с патрубком 6 для отвода парой фазы - паров эфирного масла и воды. В нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1 расположено нижнее плоское днище 7 с рубашкой 8, обогреваемой теплоносителем, например водяным паром. Рубашка 8 снабжена патрубками 9 и 10 соответственно для подвода и отвода теплоносителя. В нижнем плоском днище 7 радиально установлен шнековый транспортер 11 с переменным шагом витков 12, который увеличивается в сторону выгрузки отработанного материала, соединенный с приводом 13. Шнековый транспортер 11 снабжен патрубком 14 для выгрузки отработанного материала через шлюзовый затвор 15. Внутри вертикального цилиндрического корпуса 1 установлен полый вертикальный вал 16, на котором закреплены распределительное колесо 17, мешалки 18 с перфорированными лопастями для ввода острого водяного пара и винтовой диск 19 с набором кольцевых коллекторов для ввода острого водяного пара, соединенные с системой подачи острого водяного пара через полый вертикальный вал 16. Нижняя часть полого вертикального вала 16 соединена с приводом 20.
Аппарат для отгонки эфирных масел из эфирно-масличного материала работает следующим образом. Исходное сырье в виде семян кориандра подают в бункер 3 и затем оно поступает в шнековый пресс-гранулятор 2, где измельчается и выдавливается через фильеру 4 в виде пористых гранул, которые поступают во внутреннюю полость вертикального корпуса 1. Вращающееся распределительное колесо 17, закрепленное на полом вертикальном валу 16, обеспечивает достаточно равномерное распределение гранулированного материала по всему сечению вертикального корпуса 1. Слой гранулированного материала перемешивается мешалками 18 с перфорированными лопастями, через которые вводится острый водяной пар. В нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1 материал перемешивается винтовым диском 19 с набором кольцевых коллекторов для ввода острого водяного пара, соединенных с системой подачи острого водяного пара через полый вертикальный вал 16, который приводится во вращение от привода 20. Выгрузка отработанного материала осуществляется равномерно и непрерывно по длине радиуса нижнего плоского днища 7 шнековым транспортером 11 с переменны шагом витков 12, который увеличивается в сторону выгрузки отработанного материала. Затем отработанный материал выгружается через патрубок 14 для выгрузки отработанного материала и далее через шлюзовый затвор 15. Шнековый транспортер 11 с переменным шагом витков 12 приводится во вращение от привода 14. Теплоноситель поступает через патрубок 9 в рубашку 8 для обогрева нижнего плоского днища 7, а выводится через патрубок 10.