ЭКСТРАКТОР

ЭКСТРАКТОР
Изобретение относится к технике экстракции растительного сырья растворителем, а именно к экстракционным установкам для обработки пряноароматического, витаминного и лекарственного растительного сырья жидкой двуокисью углерода (СОа) с целью получения СОа-экстрактов - ценнейших, экологически чистых, незаменимых компонентов при производстве изделий пищевых отраслей, фармацевтики, бытовой химии, парфюмерии, косметики.
Традиционно в промышленности эксплуатируются стационарные установки с использованием в качестве растворителя жидкой СОг, с несколькими экстракторами периодического действия, которые работают при температуре около 25°С и давлении насьщенных паров 65,5 МПа, загруженные слоем экстрагируемого материала Кошевой Е.П., Блягоз Х.Р. Экстракция двуокисью углерода в пиш;евой технологии. Майкоп, МГТИ, 2000. с.ЗЗб..
Основное требование к экстрактору - обеспечить эффективность экстракции, т.е. используя минимальное количество растворителя достичь возможно полное извлечение экстрактивных веп ;еств за минимальное время рабочего цикла, включая затраты времени на перезагрузку экстрактора. Эти задачи в разных экстракторах решаются по-разному. Одно направление - это применение системы опрокидывания экстрактора, что ускоряет и механизирует выгрузку шрота (проэкстрагированного материала). Недостатком этого направления является необходимость использования при этом гибких шлангов на высокое давление для подключения экстрактора к системе циркуляции растворителя. Другое направление - это применение кассеты, представляющей собой конструкцию по форме близкую к внутреннему объему экстрактора (цилиндр из тонкого листового материала с сетчатым днищем). Кассета может решить вопрос ускорения и механизации как загрузки экстрактора (загрузка кассеты производится заранее вне работающего экстрактора, а сама загрузка заключается лишь быстрой установки загруженной кассеты в открытый на перезагрузку экстрактор), так и выгрузки (кассета с проэкстрагированным материалом в период перезагрузки быстро вынимается из экстрактора). Недостатком в этом случае является плохое контактирование подаваемого в кассету растворителя с экстрагируемым материалом. Подача растворителя
I Him     i 4 5  7 3 Л
6МПКВ01В11/04
производится струей сверху через боковое отверстие и в этом случае возможно каналообразование в слое экстрагируемого материала, в некоторых случаях растворитель проходит в пристеночной области со стороны подачи растворителя.
Наиболее близким из известных технических решений является экстрактор по Патенту РФ 2023464. Предлагаемый экстрактор выполнен в виде цилиндрического сосуда высокого давления (корпуса), закрепленного крышкой (люком) и снабженного входным и выходным патрубками для экстракционной жидкости. Экстрактор снабжен герметичным центральным полым стержнем, на внешней поверхности которого установлен вибратор, и стаканом (кассетой) для загрузки исходного сырья, выполненным в виде двух соосных цилиндров с общим дном и зафиксированным между крышкой и дном аппарата.
Недостатком данного технического решения является сложность конструкции. Для повышения эффективности экстракции в экстрактор устанавливают вибратор, а сама кассета выполняется в виде двух соосных цилиндров.
Задачей изобретения является обеспечение равномерного контакта растворителя с экстрагируемым материалом, находящемся в кассете, что позволит повысить эффективность экстракции и в результате сократить время процесса, а также затраты двуокиси углерода и энергозатраты на ведение процесса экстракции.
Сущность изобретения в том, что экстрактор состоит из корпуса с патрубками, люка и кассеты, которая имеет сверху распределительную тарелкукрышку с расположенными на ней отверстиями, закрытыми шарамипоплавками, положение шаров-поплавков над отверстиями ограничивается клетьевыми устройствами.
Заявляемая конструкция экстрактора позволит осуществить процесс экстракции в слое дисперсного материала с высокой эффективностью за счет движения потока растворителя в режиме идеального вытеснения по всему сечению экстрактора.
Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения позволяет достичь желаемый технический результат.
Экстрактор содержит корпус 1, кассету 2, люк 3 и крышку-распределитель кассеты с шарами-поплавками 4. Корпус 1 имеет цилиндрическую форму с днищем и патрубками для подвода растворителя и отвода мисцеллы. Кассета 2, изготовленная из тонкого листового материала по форме совпадает с формой внутреннего объема корпуса 1 экстрактора и с небольшим зазором устанавливается внутри него. Кассета 2 сверху имеет опорное кольцо, которое помешается в кольцевую выточку корпуса экстрактора 1 и тем самым обеспечивается фиксация кассеты 2 в корпусе экстрактора 1. Внизу кассета 2 имеет прикрепленное сетчатое дно. Крьппка-распределнтель с шарамипоплавками 4 закрывает сверху кассету 2. На виде сверху (фиг. 2) видно, что шары-поплавки размещены равномерно по площади крышки-распределителя 4 и помещены в клетьевые устройства, выполненные из проволочного каркаса. Корпус экстрактора 1 сверху заканчивается люком 3.
Работа экстрактора осуществляется следующим образом.
Кассета 2, предварительно заполненная подготовленным к экстракции материалом, при открытом люке 3 помещается в корпус экстрактора 1 и накрывается сверху крышкой-распределителем 4. Экстрактор герметизируется закрытием люка 3 и после этого он становится готовым к началу процесса экстракции двуокисью углерода. Затем открывают клапаны для подключения экстрактора соответственно к баку-накопителю с исходной двуокисью углерода и к испарителю для приема вытекающей мисцеллы из экстрактора. Жидкая двуокись углерода поступает из бака-накопителя через патрубки в верхней части корпуса экстрактора и попадает струей на крышку распределитель 4. Здесь происходит накопление слоя жидкой двуокиси углерода и в этом слое шары-поплавки всплывают (их движение ограничено клетьевыми устройствами), при этом открываются под шарами отверстия, через которые жидкая  двуокись углерода орошает слой экстрагируемого материала, размещенный в кассете 2, экстрагируя ценные вещества при движении потока растворителя. Образующаяся при этом мисцелла стекает через сетчатое днище и далее через патрубки внизу корпуса экстрактора по трубопроводу сливается в испаритель. После заверщения процесса экстракции клапана на трубопроводах подвода растворителя и отвода мисцеллы перекрываются и экстрактор со щротом после сообщения с атмосферой и вскрытия готов для перезагрузки. Перед выгрузкой щрота из кассеты крыщкараспределитель кассеты 4 снимается, а после загрузки кассеты исходным материалом кассета закрывается крышкой-распределителем 4. После перезагрузки экстрактор вместе с кассетой герметизируют и открывают клапана для подачи растворителя и отвода мисцеллы.