ЭКСТРАКТОР-СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к области экстрагирования и концентрирования микропримесей и касается конструкций массо-теплообменных аппаратов центробежного типа, используемых при анализе объектов окружающей среды и может быть использовано для концентрирования и разделения путем твердофазной экстракции и получения особо чистых веществ.
Наиболее близким по технической сущности является лабораторный экстрактор периодического действия (см.: Концентрированно следов органических соединений. Проблемы аналитической химии. Т. Х - М.: Наука, 1990. - С.109, рис.5.), содержащий поворотную станину с подшипниковыми узлами, корпус ротора с крышкой, привод перемешивающего устройства и ротора, перемешивающее устройство и сборник экстракта.
Недостатком является высокая трудоемкость, сложность конструкции, отсутствие универсальности.
Задачей полезной модели является уменьшение трудоемкости, простота конструкции, универсальность.
Техническая задача решается тем, что экстрактор-сепаратор, содержащий станину с подшипниковыми узлами, перемешивающее устройство, ротор с крышкой, привод перемешивающего устройства и ротора, согласно полезной модели ротор выполнен в виде экстракционного стакана с крышкой и снабжен съемным коллектором со сменным бюксом,
перемешивающее устройство изготовлено в виде коаксиально расположенных перфорированных цилиндров, которые закреплены на вращающейся раме с возможностью вращения вокруг своей оси и перемещения в радиальном направлении ротора, экстракционный стакан имеет продольную канавку, расположенную вдоль на внутренней поверхности.
Решение технической задачи позволяет обеспечить удобство эксплуатации, уменьшение времени при обработке твердых проб многократной экстракцией. Конструкция аппарата позволяет производить отбор экстракта без разборки ротора.
На фиг.1 представлена принципиальная конструкция экстрактора-сепаратора, на фиг.2 вид А-А - поперечный разрез ротора и вид Б-Б - сменный бюкс.
Экстрактор-сепаратор (фиг.1) состоит из станины 1 с подшипниковыми узлами 2 и 3 и переключающей муфтой 4 привода 5, перемешивающего устройства, состоящего из вращающейся рамы 6 и перфорированных цилиндров 7, ротора 8 с крышкой 9, коллектором 10 и сменным бюксом 11. Экстракционный стакан 12 снабжен пробкой 14. Крышка 9 изготовлена со сливным отверстием 13.
Экстрактор-сепаратор работает следующим образом. Твердофазная проба или несколько проб размещают во внутрь перфорированных или сетчатых цилиндров 7. Затем устанавливают их на раму 6 и помещают их во внутрь экстракционного стакана 12, заливают в него заданный объем
растворителя и закрывают крышку 9 с коллектором 10, с размещенным в нем сменным бюксом 11, закрепленным во внутренней полости его, в периферийной части. Ротор 8 в сборе устанавливают в подшипниковые устройства 2 и 3, одно из которых смонтировано с возможностью передвижения по оси в горизонтальном направлении. Устанавливают муфту 4 подшипникового устройства 3 для подсоединения привода с перемешивающим устройством. При включении двигателя привода 5 происходит интенсивное перемешивание. Поочередно перфорированные цилиндры 7 опускаются в растворитель, затем под действием центробежной силы растворитель отделяется от пробы и сливается вниз. В процессе вращается за счет силы трения цилиндры 7 получают вращательное движение, тем самым происходит интенсификация процесса экстрагирования. По заданной программе, по окончании экстрагирования привод 5 переключают при помощи муфты 4 на вращение ротора 8 для сепарации. Под действием центробежной силы растворитель отделяется от пробы и образует кольцевой слой на внутренней поверхности экстракционного стакана 12 и через отверстие 13 сливается в сменный бюкс 11. Растворитель заполняет верхнюю часть полости бюкса 11 и не выливается, т.к. отверстие расположено ниже по радиусу. После окончания процесса сепарирования привод 5 отключают. После остановки ротора 8 экстракт переливается вниз и занимает нижнюю полость сменного бюкса 11. Удаление экстракта из сменного бюкса 11 может выполняться следующим образом. При проведении многократной экстракции экстракт забирают из
бюкса, например, шприцем. Затем заливают новую порцию растворителя в экстракционный стакан 12 через отверстие в пробке, при установке его на совмещении отверстия экстракционного стакана 12 и пробки 14. Затем пробку 14 устанавливают в исходное положение. Процесс работы аппарата повторяют. По окончании работы ротор 8 вынимают из подшипниковых узлов 2 и 3, разбирают. Экстракт с бюксом 11 передают на следующие операции. При однократной экстракции ротор 8 также разбирают. Вынимают пробу или пробы из перфорированных цилиндров. Все контактные поверхности промывают растворителем или дегазируют. Аппарат готов к работе. Цикл можно снова повторять.
Апробация данной конструкции экстрактора-сепаратора прошла в методиках анализа микропримесей органических соединений в системе экологического мониторинга, ветеринарного контроля и в системе защиты растений.
Использование полезной модели устраняет такие недостатки, как:
- низкая производительность - из-за необходимости разборки ротора для съема сборника экстракта после каждой операции;
- необходимость герметизации места соединения корпуса ротора с крышкой - из-за возможности пролива экстракта под действием центробежных сил;
- не универсальность - из-за того, что не может быть использован при обработке проб малым объемом растворителя при необходимости получения большого значения коэффициента извлечения.
Полезная модель обеспечивает проведение одно- и многократной экстракции, при обработке одной или нескольких видов однотипных проб и уменьшение времени на пробоподготовку.