ЭКСТРАКТОР ШНЕКОВЫЙ

Полезная модель - экстрактор шнековый относится к области экстракции и концентрирования микропримесей в аналитической химии, и касается конструкций массо- и теплообменных аппаратов, используемых в пробоподготовке при определении содержания загрязнений в объектах окружающей среды.
Прототипом является экстрактор шнековый, содержащий основание, ротор, состоящий из экстракционного стакана и коллектора с переливными устройствами, привод ротора и мешалки, и снабженный отсосными трубками, коллектор выполнен с кольцевой перегородкой, образующей две кольцевые камеры, причем коллектор и перегородка снабжены переливными устройствами, изготовленными с возможностью регулирования уровня перелива жидкостей из экстракционного стакана в коллектор и, соответственно, из одной кольцевой камеры в другую, ротор в сборе выполнен легкосъемным и разборным (патент RU №75954, B01D 11/04, 2004).
Недостатком прототипа является сложность конструкции и обслуживания.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции и улучшение условий обслуживания.
Задача решается экстрактором шнековым, содержащим основание, мешалку, ротор, состоящий из экстракционного стакана и коллектора, разделенных кольцевой прокладкой, привод ротора и привод мешалки, экстракционный стакан выполнен со сливным штуцером с клапаном, на внешней цилиндрической поверхности коллектора установлены съемные сборники экстракта, фиксируемые прижимным кольцом, в коллекторе и съемных сборниках установлены радиально направленные сливные трубки, коллектор снабжен кожухом со сливным штуцером.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение конструкции экстрактора и улучшение условий обслуживания за счет облегчения процесса очистки аппарата.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема шнекового экстрактора, на фиг. 2 - вид А-А.
Экстрактор шнековый (фиг. 1) включает основание 1, мешалку 2, ротор 3, состоящий из экстракционного стакана 4 и коллектора 5, между которыми помещена кольцевая прокладка 6. Вращение мешалки 2 и ротора 3 обеспечивают приводы 7 и 8 соответственно. Экстракционный стакан 4 выполнен со сливным штуцером 9 с клапаном 10. На внешней цилиндрической поверхности коллектора 5 установлены съемные сборники экстракта 11, для фиксации которых используется прижимное кольцо 12. В коллекторе 5 и съемных сборниках экстракта 11 установлены радиально направленные сливные трубки 13 и 14 (фиг. 2). Коллектор 5 снабжен кожухом 15 со сливным щтуцером 16 для удаления жидкой фазы.
Экстрактор шнековый работает следующим образом.
В основание 1 помещают кожух 15 коллектора 5. Сливные трубки 13 коллектора 5 и 14 сборников экстракта 11 устанавливают с учетом необходимости слива одной или обеих фаз в соответствии с методикой анализа.
Жидкую пробу и растворитель заливают в экстракционный стакан 4 ротора 3. Затем кладут в гнездо кольцевую прокладку 6 и устанавливают коллектор 5, на его внешней поверхности закрепляют сборники экстракта 11 и фиксируют их прижимным кольцом 12. Включают привод 7 мешалки 2. Происходит интенсивное перемешивание. Направление вращения мешалки устанавливают с учетом плотности растворителя и пробы. При использовании растворителя с плотностью меньше, чем плотность воды, вращение мешалки должно обеспечивать принудительную подачу растворителя вниз, при использовании растворителя с плотностью больше плотности воды - вверх. Благодаря этому обеспечивается лучший контакт смешиваемых жидкостей. По истечении времени экстракции привод 7 отключают и включают привод 8 ротора 3. Происходит вращение ротора 3.
В случае использования растворителя с плотностью меньшей, чем плотность воды, под действием центробежных сил в экстракционном стакане 4 жидкая смесь разделяется на два жидкостных кольца. Более тяжелая фаза занимает внешнее кольцо у стенок экстракционного стакана 4, более легкая - внутреннее кольцо. Радиус внутреннего кольцевого отверстия прокладки 6 обеспечивает слив только легкой фазы, которая переливается во внутреннюю полость коллектора 5 и образует там жидкостный кольцевой слой. Из коллектора 5 по сливным трубкам 13 легкая фаза (экстракт) попадает во внутреннюю полость съемных сборников экстракта 11.
В случае работы с растворителем, плотность которого больше плотности воды, радиус внутреннего кольцевого отверстия прокладки 6 обеспечивает слив всей жидкой смеси из экстракционного стакана 4 в коллектор 5 и далее из коллектора 5 происходит ее перелив через сливную трубку 13 в сборники экстракта 11. Под действием центробежных сил в сборниках экстракта 11 жидкая смесь разделяется на два жидкостных кольца. Более тяжелая фаза занимает внешнее кольцо у стенок сборника экстракта 11, более легкая - внутреннее кольцо, откуда она через сливную трубку 14 выливается в кожух 15 и затем через штуцер 16 удаляется из аппарата.
В обоих случаях после окончания процессов экстракции и сепарирования отключают привод 8 ротора 3, открывают клапан 10 и через штуцер 9 удаляют из экстракционного стакана 4 оставшуюся пробу. Полученный экстракт из сборников экстракта 11 направляют на дальнейшую обработку в соответствии с методикой анализа.
Для промывки аппарата заливают некоторое количество растворителя в экстракционный стакан 4, и включают привод 8 ротора 3. За счет центробежных сил происходит промывка контактных поверхностей растворителем. Затем привод 8 отключают и удаляют растворитель из съемных сборников экстракта 11 и экстракционного стакана 4. Аппарат готов к работе.
Таким образом, простая конструкция предлагаемого аппарата обеспечивает более удобную его эксплуатацию. Экстрактор шнековый был испытан на методиках анализа микропримесей органических соединений на водных пробах.