ЭКСТРАКТОР ДЛЯ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ

Предлагаемая полезная модель относится к пищевой, сельскохозяйственной и фармацевтической промышленности и может быть использована для извлечения полезных веществ из растительного и животного сырья.
Известен экстрактор для растительного сырья (Авт. св. СССР №923496, кл. A23F 5/24, опубл. 1982), содержащий вертикальный цилиндроконический корпус с крышкой и расположенной в его нижней части сетчатой вставкой, циркуляционную трубу с раструбом и мешалку.
Однако этот экстрактор не полностью экстрагирует вещества из растительного сырья, так как верхние слои плавучего сырья плохо перемешиваются и подвергаются экстрагированию.
Известен экстрактор (Авт. св. СССР №1757699, кл. B01D 11/02, опубл. 1992) для системы твердое тело - жидкость, содержащий корпус с трубопроводами для подвода и отвода твердой фазы и подачи жидкой фазы, перемешивающий элемент, установленный в корпусе.
Недостатком этого экстрактора является малая быстрота процесса растворения твердой фазы в жидкой вследствие малоэффективного перемешивания лопатками.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является выбранный в качестве прототипа экстрактор для растительного сырья (см. RU №2091121 С1 кл. B01D 11/02, опубл. 27.09.1997), содержащий цилиндрический корпус с рубашкой термостатирования и патрубки для подачи и отвода жидкой и твердой фаз. Экстрактор содержит соосно установленную в корпусе приводную мешалку с наклоненными в плоскости вращения лопастями. Корпус снабжен размещенными по периферии корпуса отбойниками с возможностью аксиального перемещения и фиксации, наклоненные навстречу лопастям, и закрепленными на двух пружинных кольцах. Отбойники снабжены опорными элементами. В основании корпуса установлен фильтр.
Недостатками известного экстрактора являются громоздкость и техническая сложность изготовления лопастной мешалки и отбойников, недостаточно высокая скорость перемешивающих лопаток, замедленное растворение экстрагента в исходном сырье, низкая скорость процесса растворения твердой фазы в жидкой, невысокая производительность аппарата.
Технический результат полезной модели заключается в интенсификации процесса экстракции, повышении производительности аппарата за счет ускорения процесса растворения экстрагента в исходном сырье, уменьшении металлоемкости и габаритных размеров экстрактора.
Технический результат полезной модели достигается тем, что в экстракторе для растительного и животного сырья, содержащем вертикально расположенный цилиндрический корпус с технологическими патрубками и тепловой рубашкой, соосно установленное в нем перемешивающее устройство с лопастями, согласно полезной модели перемешивающее устройство содержит установленное на полом валу зигзагообразную мешалку, один конец которой прикреплен к верхней мешалке, другой - к нижней, верхняя и нижняя мешалки имеют круглую форму и закреплены на полом валу посредством поперечной перекладины, нижняя мешалка имеет отверстия по бокам и снабжена Г-образными гребенками, повернутыми в сторону вала, под гребенками расположена решетчатая перегородка, при этом лопасти перемешивающего устройства установлены на полом валу на разной высоте и выполнены изогнутыми с отверстиями по бокам, лопасти при виде сверху расположены крестообразно.
Отличительным признаком заявляемой полезной модели является новое выполнение перемешивающего устройства, а именно в виде установленной на полом валу зигзагообразной мешалки, прикрепленной к верхней и нижней круглых мешалках, при этом нижняя мешалка имеет отверстия по бокам и снабжена Г-образными гребенками, а лопасти перемешивающего устройства выполнены изогнутыми на разной высоте и при виде сверху расположены крестообразно. Новое выполнение перемешивающего устройства способствует увеличению качества перемешивания и разрыхления сырья за счет установки вместо рабочего элемента зигзагообразной мешалки и круглых верхней и нижней мешалок. Интенсификация процесса экстрагирования растительного и животного сырья происходит за счет деструкции его структуры под действием, создаваемых в экстракционной смеси, струй зкстрагента, выходящих из отверстий нижней круглой мешалки и лопастей. Это способствует ускорению процесса растворения экстрагента в исходном сырье, процесса растворения твердой фазы в жидкой. Благодаря Г-образным гребенкам происходит разрыхление смеси и непрерывный отвод проэкстрагированного сырья.
Таким образом, выявленные отличительные признаки заявляемой модели обеспечивают достижение указанного выше технического результата, заключающегося в интенсификации процесса экстракции, повышении производительности аппарата за счет ускорения процесса растворения экстрагента в исходном сырье, уменьшении металлоемкости и габаритных размеров экстрактора.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически изображен продольный разрез заявляемого устройства, а на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
Экстрактор для растительного и животного сырья содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус 1 с технологическими патрубками 2, 3, 4, 5, 6, 7 подачи экстрагента, подачи и отвода теплоносителя, отвода экстракта, отвода шрота и рециркуляции экстракта соответственно, дозатор 8 и тепловую рубашку 9 (см. фиг.1). В корпусе 1 на полом валу 10 соосно установлено перемешивающее устройство, которое выполнено в виде зигзагообразной мешалки 11, один конец которой прикреплен к верхней 12 мешалке, другой - к нижней 13 мешалке. Верхняя 12 и нижняя 13 мешалки имеют круглую форму и закреплены на полом валу посредством поперечной перекладины 14. Нижняя мешалка 13 имеет отверстия 15 по бокам и снабжена Г-образными гребенками 16, повернутыми в сторону вала 10 (см. фиг.1 и 2). Перемешивающее устройство также содержит установленные на полом валу 10 на разной высоте изогнутые лопасти 17 с отверстиями 18 по бокам. Лопасти 17 при виде сверху расположены крестообразно (см. фиг.2). Под гребенками 16 расположена решетчатая перегородка 19. Корпус 1 соединен с фильтром 20, сборником 21 и вакуум-насосом 22, связанным с патрубком 7 рециркуляции экстракта, последний из которых сообщен через полость вала 10 с перемешивающим устройством. Патрубок 6 соединен с разгрузочным устройством 23 для одновременного отжима проэкстрагированного сырья. Вал 10 вращается от привода 24.
Экстрактор работает следующим образом. При включенном приводе 24 сырье по дозатору 8 подают в корпус 1, по патрубку 2 туда же заливают экстрагент. Вращение передается валу 10 и перемешивающему устройству. В поле центробежных сил происходит перемешивание экстракционной смеси. Для поддержания требуемого температурного режима через патрубок 3 в тепловую рубашку 9 подают теплоноситель. Удаление отработанного теплоносителя осуществляют через патрубок 4. По мере насыщения экстракт проходит через решетчатую перегородку 19, где проводится грубая фильтрация и сливается по патрубку 5 в фильтр 20 для отделения примесей и направляется в сборник 21, где отстаивается от оставшихся элементов после фильтрации. При недостаточном насыщении экстракта его направляют на рециркуляцию через патрубок 7 при помощи вакуум-насоса 22 в полость вала 10. Благодаря вакууму, создаваемому насосом 22, экстракт, направленный на повторное насыщение поступает в экстракционную смесь под давлением сквозь отверстия 15 и 18. При выходе из отверстий происходит «продавливание» его через слой смеси. При этом создается большая межфазная поверхность, что способствует тепло- и массообменным процессам, а также химическому взаимодействию экстрагента со смесью, что приводит к многократному увеличению поверхности контакта фаз и падению диффузионного сопротивления растительного сырья. Это интенсифицирует процесс экстрагирования.
Г-образные гребенки 16 разрыхляют сырье и полностью выводят проэкстрагированное сырье из корпуса 1. После завершения процесса экстрагирования при работающем приводе 24 экстракт полностью сливают из корпуса 1, а проэкстрагированное сырье выводят через патрубок 6, соединенный с разгрузочным устройством 23, где сырье до конца отжимается. Далее цикл работы экстрактора повторяется, а выделенный экстракт сливают из сборника 21.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обладает повышенной надежностью работы за счет установки зигзагообразного перемешивающего устройства, что значительно повышает производительность оборудования, уменьшает металлоемкость и позволяет интенсифицировать процесс экстрагирования растительного и животного сырья за счет разрушения его структуры под действием струй экстрагента, создаваемых в экстракционной смеси.