Устройство для получения эфирного масла

Полезная модель относится к лабораторному аппарату технологии получения эфирных масел методом паровой перегонки из растительного материала, например эфиромасличного материала, подготовленного измельчением, и может быть использована в эфирно-масличной промышленности.
Известен лабораторный перегонный аппарат [Персидская К.Г., Чипига А.П. Справочник для работников лабораторий эфирномасличных предприятий - М.: Пищевая промышленность, 1981 - 144 с.]
Лабораторный перегонный аппарат имеет корпус с рубашкой, заполняемой водой для образования гидравлического затвора. В корпус вставляют гильзу с испытуемым материалом. Крышку вместе с гильзой соединяют с аппаратом через гидравлический затвор. Аппарат комплектуется шариковым холодильником (6-8 шариков) и приемником для приема масла и измерения его объема. Аппарат изготавливают из оцинкованного железа или белой жести. Для нормальной работы аппарата необходимы бесперебойная подача пара и воды, качественная изоляция паровых труб, непрерывное удаление образующегося в аппарате конденсата.
Недостатком этого аппарата является сложность конструкции и эксплуатации. Аппарат состоит из двух частей, что влияет на потери пара, вследствие чего происходит неполное извлечение эфирного масла. Образуется большое количество конденсата, что уменьшает выход масла и ухудшает его качество.
Наиболее близким из известных аналогов является аппарат для определения массовой доли эфирного масла в сырье [Патент на полезную модель №76824 / Заявка: 2008122955/22. Дата подачи заявки: 07.06.2008. Опубликовано: 10.10.2008. Бюл. 28]. Аппарат для определения массовой доли эфирного масла в сырье представляет собой сосуд с корпусом, рубашкой для обогрева и патрубком для подачи пара, внутренней части для сырья, по центру проходит полая трубка, соединенная с рубашкой, в верхней части аппарата расположено отверстие со шлифом и пробкой для загрузки и выгрузки материала, изогнутая трубка предназначена для отвода паров на конденсацию, в нижней части находится патрубок для слива конденсата.
Работает заявленный аппарат для определения массовой доли эфирного масла в сырье следующим образом. Предварительно измельченное сырье загружают через отверстие во внутреннюю часть. В рубашку подают пар через патрубок, при этом патрубок для слива конденсата открыт на слив, пар, попадая в рубашку, отдает свое тепло через стенку аппарата сырью, тем самым нагревая его, после того как сырье нагрелось, перекрывают патрубок для слива конденсата, и из рубашки пар попадает в трубку, которая предназначена для подачи пара в нижнюю точку аппарата, пар, проходя через слой сырья, насыщается парами эфирного масла, и смесь паров воды и эфирного масла поднимается в расширенную часть, где выводится через изогнутую полую трубку на конденсацию. Трубка для отвода пароэфирной газовой смеси изогнута таким образом, чтобы унесенные паром частички сырья не попадали в нее, образовавшийся во время гонки конденсат скапливается в нижней части рубашки и периодически сливается через нижний патрубок. Применение глухого пара для нагрева сырья происходит длительное время из-за малой скорости теплоотдачи тепла через стенку аппарата. Нагревание свежеубранного влажного растительного сырья приводит к процессам окисления компонентов эфирного масла и ухудшению его качества. Недостатком устройства является образование большого количества конденсата, а обильное орошение сырья конденсатом приводит к образованию продуктов гидролиза и окислению по месту двойных связей и полимеризации, что отрицательно влияет на качество и выход масла.
Задачей полезной модели является повышение качества и увеличение степени извлечения эфирного масла из сырья.
Техническим результатом является исключение образования конденсата пара.
Технический результат достигается тем, что устройство для получения эфирного масла из свежеубранного растительного сырья, состоящее из вертикального корпуса, включающего нижнюю цилиндрическую часть со сферическим днищем и верхнюю часть, выполненную в виде сферического расширения с отверстием со шлифом и пробкой для загрузки и выгрузки сырья и изогнутой полой трубкой для отвода пароэфирной газовой смеси, при этом нижняя цилиндрическая часть со сферическим днищем заключена в волновод, выполненный в виде двойной обечайки со встроенным магнетроном и антенной и сферического днища, покрытый сеткой, оснащенного патрубком с краном для слива конденсата, при этом в нижней цилиндрической части над сферическим днищем дополнительно установлено ложное перфорированное днище, под которым расположен барботер. В качестве защитного элемента используют стальную сетку с размером ячеек 1 мм.
Технический результат достигается тем, что нижняя цилиндрическая часть со сферическим днищем, где размещается свежеубранное измельченное растительное сырье, заключена в волновод, выполненный в виде двойной обечайки со встроенным магнетроном и антенной для излучения СВЧ-волн, предназначенный для нагрева эфирномасличного сырья. При нагреве эфирномасличного сырья СВЧ-полем с частотой 300 МГц, мощностью от 500 до 10000 Вт/кг в течении 20-30 мин до температуры сырья 102-105°С происходит дистилляция эфирного масла из сырья за счет внутренней влаги данного биологического материала и происходит первичная гонка. При этом внутренняя влага эфирномасличного сырья не выделяется в виде конденсата, что исключает образование продуктов гидролиза и окисления по месту двойных связей и полимеризации. Растительные клетки эфирномасличного сырья максимально раскрываются для отдачи эфирного масла.
Поверхность волновода покрыта стальной защитной сеткой с размером ячеек 1 мм для предотвращения излучения СВЧ-волн во внешнее пространство.
В нижней цилиндрической части над сферическим днищем дополнительно установлено ложное перфорированное днище, на которое помещается измельченный растительный эфирномасличный материал, под которым расположен барботер для подачи острого пара. Перфорированное днище имеет размер перфорации, обеспечивающий удерживание измельченного растительного эфирномасличного материала на его поверхности и свободный проход острого пара.
Сферическое днище оснащено патрубком с краном для слива конденсата на случай необходимости слива конденсата при отклонении от указанных технологических режимов при гонке эфирного масла в токе острого пара.
На фиг. 1 изображено устройство для получения эфирного масла.
Устройство для получения эфирного масла представляет собой вертикальный корпус 1, в нижней цилиндрической части 2 вертикального корпуса 1 помещается свежеубранное измельченное растительное эфирномасличное сырье, верхняя часть 3 вертикального корпуса 1, выполненная в виде сферического расширения для гашения скорости потока пара, отверстие со шлифом и пробкой 4 для загрузки и выгрузки свежеубранного измельченного растительного эфирномасличного сырья, изогнутая трубка 5 предназначена для отвода паров на конденсацию, волновод 12, выполненный в виде двойной обечайки, представляющей собой цилиндрический барабан, покрывающий нижнюю цилиндрическую часть 2 вертикального корпуса 1 со встроенной антенной 10 и магнетроном 11, и сферического днища 13. С внешней стороны волновод 12 покрыт стальной защитной сеткой 6 с ячейками 1 мм, в нижней цилиндрической части 2 вертикального корпуса 1 расположено ложное днище 9, представляющее собой перфорированную сетку, под которым помещен барботер 8 для подачи острого пара, из сферического днища 13 через волновод 12 выходит патрубок 7 с краном для слива конденсата.
Заявленное устройство для получения эфирного масла работает следующим образом. Свежеубранное растительное эфирномасличное сырье, измельчают до размеров 60-80 мм, влажность сырья составляет от 50 до 78%, загружают в отверстие со шлифом и пробкой 4, производят нагрев материала СВЧ полем. Магнетрон 11 с помощью антенны 10 излучает СВЧ-волны с частотой 300 МГц, мощностью от 500 до 1000 Вт/кг, в течение 20-30 мин распространяясь по волноводу 12 и нагревают растительное эфирномасличное сырье до температуры 102-105°С. Волновод 12 защищен стальной миллиметровой сеткой 6 от излучения во внешнее пространство. В результате нагрева происходит первичная отгонка паров собственной влаги сырья и эфирного масла, которые удаляются через изогнутую трубку 5, при этом конденсат не образуется. Растительные клетки сырья максимально раскрываются, и тем самым обеспечиваются условия максимального и быстрого извлечения эфирного масла на конечной стадии. После испарения влаги сырья начинают подачу острого водяного пара через барботер 8 и проводят основную отгонку эфирного масла, пары которого также удаляются через изогнутую трубку 5.
В случае нарушения технологических режимов подачи СВЧ-волн, может образовываться небольшое количество конденсата, который, проходя через перфорированное ложное днище 9, скапливается в сферическом днище 13 и удаляется через патрубок 7 с краном для слива конденсата, без остановки работы устройства для получения эфирного масла.