Аппарат для разделения воды и эфирного масла

Полезная модель относится к эфиромасличному производству и может быть использована для отделения эфирных масел от дистилляционных вод.
Известен способ декантации эфирных масел от дистиллята путем гравитационного отделения в устройстве, которое состоит из двух соосных цилиндров, шнековой поверхности, расположенной во внутреннем цилиндре, патрубков для подведения исходного и отведения отработанного дистиллятов, стеклянного смотрового фонаря и трубки для отведения эфирного масла. [Патент UA №96875, «Способ декантации эфирных масел». МПК С11В 9/02 (2006.01). Авторы: Шляпников В.А., Шляпников М.О. Опубл. 12.12.2011, Бюлл. №23]. Данный способ декантации эфирных масел принят за прототип.
Исходящий дистиллят поступает в нижнюю часть внутреннего цилиндра и движется вверх по шнековой поверхности, при этом путь движения дистиллята удлиняется и возникает центробежная сила, при которой увеличивается эффект разделения воды и эфирного масла. Основное количество эфирного масла отделяется от воды во внутреннем цилиндре, остаточное количество - во внешнем цилиндре.
Данный способ декантации - разделения воды и эфирного масла имеет недостаток, связанный с тем, что капли эфирного масла с малыми размерами (порядка 1-1,5 мкм) не декантируются (не отделяются от воды) в аппарате, что снижает возможный выход эфирного масла на 2-3%.
Техническим результатом полезной модели является увеличение степени декантации эфирных масел.
Технический результат достигается путем размещения в пространстве между внутренним и внешним цилиндрами коалесцирующей насадки, через которою проходит дистиллят перед выходом из аппарата. Насадка препятствует попаданию мелкодисперсной эмульсии в нижнюю часть аппарата и таким образом создает условия для коалесценции капель эфирного масла, что укрепляет и увеличивает размер капель.
Аппарат для разделения воды и эфирного масла состоит из двух соосных цилиндров, шнековой поверхности, расположенной во внутреннем цилиндре, патрубков для подведения исходного и отведения отработанного дистиллятов, визуального индикатора потока и трубки для отведения эфирного масла, в пространстве между внутренним и внешним цилиндрами установлена коалесцирующая керамическая насадка, устойчивая к использованию в среде эфирных масел.
Новизна полезной модели заключается в том, что в пространстве между внутренним и внешним цилиндрами установлена коалесцирующая насадка, изготовленная из керамики, стойкой к использованию в среде эфирных масел.
Коалесцирующие насадки могут быть различных типов (кольца Рашига, седла Берля, кольца Паля, насадка Гудлоу и т.д.). Единственное требование для насадки заключается в том, что она должна бить изготовлена из материалов, стойких к использованию в среде эфирных масел.
Аппарат для совершения процесса декантации дистиллята представлен графически (Фиг.), где обозначено: патрубок для подведения исходного дистиллята 1, внутренний цилиндр 2 со шнековой поверхностью 3, расположенной во внутреннем цилиндре, внешний цилиндр 4, керамическая насадка 5, патрубок для отведения отработанного дистиллята 6, визуальный индикатор потока (стеклянный смотровой фонарь) 7 и трубка для отведения эфирного масла 8.
Исходный дистиллят по патрубку 1 тангенциально (по касательной) поступает в нижнюю часть внутреннего цилиндра 2 и движется в нем по шнековой поверхности 3, размещенной по всей высоте внутреннего цилиндра. Потом дистиллят из внутреннего цилиндра 2 через открытый торец поступает во внешний цилиндр 4 и, пройдя через насадку 5, по патрубку 6 обезэфиренный дистиллят выводится из аппарата.
Мелкодисперсные капли эфирного масла задерживаются на поверхности насадки и при соприкосновении с другими каплями эфирного масла увеличиваются в размере, всплывают вверх (за счет разности плотностей воды и эфирного масла) и соединяются с основной массой декантированного эфирного масла, которое через визуальный индикатор потока 7 по патрубку 8 выводится из аппарата.
Пример реализации полезной модели
Дистиллят плодов кориандра (вода и эфирное масло плодов кориандра), полученный в процессе паровой дистилляции, декантировали в аппарате (фиг.). Исследования проводили без коалесцирующей насадки и с коалесцирующей насадкой (кольца Рашига), выполненной в виде тонкостенных керамических колец высотой, равной диаметру (размерами 50×50 мм). Способ заполнения - «навалом», засыпанная таким образом насадка называется нерегулярной и имеет следующие характеристики: обладает большим гидравлическим сопротивлением, не допускает большие скорости потока жидкости, обладает высоким коэффициентом смачивания.
Результаты сравнения приведены в таблице.
Таким образом, предлагаемый аппарат для разделения дистиллята на воду и эфирное масло позволяет извлечь практически все эфирное масло, которое растворено в дистилляте, что повышает рентабельность производства в целом.