Реактор-екстрактор системи рідина – тверде тіло

1 Реактор-екстрактор для системи тверде тіло - рідина, який містить корпус, кожух обігріву, вал з лопатями, привідний механізм, фільтрувальні пристрої, патрубки підведення і відводу продуктів, відрізняється тим, що патрубок завантаження здрібненої твердої фази розташований під кутом до плоскої кришки корпусу 2 Реактор-екстрактор за п 1, який відрізняється наявністю двох зон фільтрації грубої - через сито і сітку, розташовану на перфорованому днищі, та тонкої - через фільтрувальну склянку 3 Реактор-екстрактор за п 2, який відрізняється тим, що фільтрувальна сітка забезпечує рівномірну подачу гострої пари в корпус 4 Реактор-екстрактор за п 3, який відрізняється тим, що вивантаження здійснюється через бічний, прямокутний люк великого перерізу, нижня частина якого знаходиться на одному рівні з плоским дном реактора-екстрактора, а вивантаження забезпечується за рахунок руху лопатей 5 Реактор-екстрактор за п 4, який відрізняється тим, що швидкісна екстракція забезпечується за рахунок дії лопатей, що перемішують 6 Реактор-екстрактор за п 5, який відрізняється тим, що екстрагент рухається гвинтоподібно під дією лопатей, вигнутих у формі гелікоїда Винахід відноситься до екстракційної техніки періодичної дії і може бути використаний різних галузях промисловості для екстракції різноманітних речовин з попередньо здрібненого твердого матеріалу Відомий апарат для екстрагування (а с №1741851, B01D11/02 від 23 06 92) який має вертикальний корпус, теплообмінний кожух, привід, вал з мішалками, еліптичний перфорований лист, скребкову щітку Недоліками цього пристрою є забивання фільтруючої сітки, а також перехід дрібних часток твердого тіла в екстракт, незручності при вивантаженні шроту через бічний патрубок розвантаження Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, до об'єкта, що заявляється, є конструкція апарата (ас 1706096, B01D11/02 від 27 05 95) яка має циліндричний вертикальний корпус, збірник екстракту зі штуцерами, еліптичні кришки, на яких закріплені штуцер завантаження твердої фази, подачі розчинника і відведення газо- і пароподібних речовин Недоліками цього пристрою є складна система управління рухом вала і мішалок, забивання фільтруючої сітки, а також неефективна фільтрація екстракту, малоефективне вивантаження відпрацьованого продукту з апарата, через відкриті вікна Задачею даного винаходу є інтенсифікація процесу екстракції, що сполучена з ефективним фільтруванням і реалізація швидкісного вивантаження відпрацьованої твердої фази Для рішення поставленої задачі в реакторіекстракторі для системи тверде тіло-рідина, який містить корпус, кожух обігріву, вал з лопатями, приводний механізм, фільтрувальні пристрої, патрубки підведення і відводу продуктів, згідно винаходу, патрубок завантаження здрібненої твердої фази розташований під кутом до плоскої кришки корпуса, є дві зони фільтрації груба через сито і сітку, розташовану на перфорованому днищі, тонка - через фільтрувальну склянку, крім того, фільтрувальна сітка забезпечує рівномірну подачу гострої пари в корпус, вивантаження 1 ю 57271 здійснюється через бічний, прямокутний люк Перед початком кожного циклу екстракції великого перетину, нижня частина якого проводять операції, які забезпечують чистоту знаходиться на одному рівні з плоским дном фільтрувальної сітки 15, фільтрувальної склянки реактора-екстрактора, а вивантаження 26 з фільтрувальною сіткою 27, лопат 17 і забезпечується за рахунок руху лопат, також внутрішніх поверхонь корпуса 1 швидкісна екстракція забезпечується за рахунок Указані операції здійснюються промиванням дії лопатей, що перемішують, а екстрагент через патрубки 8, ЗО, а також пропарюванням рухається гвинтоподібно під дією лопатей, гострою парою, що подається через штуцер 28 вигнутих у формі гелікоїда Екстрактор просушують Фіг 1 - 2 - Загальний вид реактора-екстрактора У пропонованому екстракторі можливо здійснювати процес екстракції в декількох ФігЗ-4-Вид А режимах Реактор-екстрактор складається з вертикального циліндричного корпуса 1, плоского при температурі навколишнього середовища, днища 2, верхньої плоскої кришки 3 На верхній при температурі вище, ніж температура плоскій кришці 3 розташовані дві стійки 4 на який навколишнього середовища, розташований приводний пристрій 5, а також при зустрічному потоці гострої пари закріплені штуцер 6 під кутом до кришки 3 для Якщо екстракцію проводять при температурі завантаження в корпус попередньо здрібненої навколишнього середовища, після виконання всіх твердої фази, штуцер 7 для відведення з корпуса підготовчих операцій у корпус 1 через штуцер 8 газо і пароподібних речовин і штуцер 8 для уводять розчинник, що взаємодіє з частками підведення екстрагента твердого тіла, екстрагує з них компоненти Тому що частки твердого тіла контактують (стикаються) Навколо корпуса 1 змонтовано паровий кожух один з одним своїми поверхнями, у твердій фазі 9 зі штуцерами 10 і 11 ВІДПОВІДНО ДЛЯ подачі пари і утворяться застійні зони, до яких обмежений виходу конденсату доступ розчинника Для руйнування застійних зон У корпусі 1 і в паровому кожусі 9 виконаний надають руху лопатям 17, включаючи прямокутний люк 12 для видалення з корпуса 1 електродвигун 20 При необхідності t повторної відпрацьованої твердої фази і для доступу обробки твердої фази лопаті 17 знову приводять в усередину корпуса, причому нижня частина люка обертання 12 знаходиться на одному рівні з плоским днищем 2 Розчинник, що пройшов крізь шар твердої фази (екстракт) і через фільтрувальну сітку 15 У плоскому днищі 2 корпуси 1 виконаний попередньо відфільтровується і надходить у перфорація ІЗ і за допомогою притискного кільця збірник екстракту 24, у якому повторно 14 закріплена металева фільтрувальна сітка 15 фільтрується, проходячи через фільтрувальну Приводний пристрій 5 з'єднаний з сітку 27 Потім екстракт відводиться з екстрактора вертикальним валом 16 на який закріплені лопаті через патрубок 29 у безупинному чи періодичному 17 Вертикальний вал 16 встановлений в режимі ущільнювальному вузлі 18 кришки 3, унизу вал упирається в підп'ятник 19, змонтований у днище Газоподібні продукти, що утворилися в 2 результаті взаємодії розчинника і твердої фази, а також у результаті випару розчинника, виводяться Лопаті 17 вигнуті за формою у виді гелікоїда і з екстрактора через штуцер 7 кришки З жорстко прикріплені до вертикального вала 16 на одному рівні з кутовим зсувом 180° У деяких випадках процес екстракції протікає більш інтенсивно при температурах більш високих Можливі Й ІНШІ варіанти виконання лопатей 17 чим температура навколишнього середовища У у порівнянні з описаними - по КІЛЬКОСТІ НОЖІВ, такому разі у реактор заливають рідку фазу через місцеві їхнього кріплення до вала, параметрам штуцер 8 Подають гостру пару в кожух 9 і гелікоїда включають електродвигун для перемішування Приводний пристрій 5 призначений для рідкої фази в процесі підігріву передачі крутного моменту лопатам 17, і він містить електродвигун 20, з'єднаний через муфту Потім ДЛЯ інтенсифікації нагрівання подають 21 і редуктор 22 з вертикальним валом 16 гостру пару через штуцер 28 Після досягнення необхідної температури рідкої фази в корпус 1 Приводний пристрій 5 забезпечений системою екстрактора через штуцер 6 завантажують керування 23 здрібнену тверду фазу Під днищем 2 закріплений збірник екстракту 24 до якого прикріплені патрубок 25 з перфорованою При цьому під час завантаження твердої фази фільтрувальною склянкою 26 усередині Над лопати 17 продовжують обертання і рівномірне фільтрувальною склянкою розташовується розподіляють тверду фазу в обсязі екстрагента фільтрувальна сітка 27 також у формі склянки Потім припиняють подачу твердої фази в екстрактор і герметизують завантажувальний Перфорація 13 у днищі 2 виконана таким штуцер 6 Для підігріву реагуючих компонентів у чином, що вона розташовується на відстані не паровий кожух 9 через штуцер 10 подають пар більш внутрішнього радіуса збірника екстракту 24 Відпрацьований пар і конденсат виводять з На збірнику екстракту 24 розташований парового кожуха через штуцер 11 У залежності патрубок підведення гострої пари 28 і відводу від властивостей взаємодіючих компонентів, екстракту 29, патрубок 25 забезпечений патрубком тривалість підігріву, температурний режим та інше ЗО для підведення промивної води визначають до кожнім конкретному випадку Екстрактор монтується на рамі-стійці 31 дослідним шляхом чи ВІДПОВІДНО до технологічного Пристрій працює в такий спосіб 57271 регламенту У деяких випадках процес екстракції протікає краще якщо здрібнену тверду фазу попередньо обробити парою У цьому випадку в екстрактор після завантаження твердої фази через штуцер 28 уводять під визначеним тиском пар, що пройшовши через шар твердої фази виводиться через штуцер 7 Крім того, підведення пари може здійснюватися під час екстракції для додаткового перемішування твердої фази з метою руйнування застійних зон При цьому фільтрувальна сітка 15 забезпечує рівномірну подачу пара по об'єму екстрактора По закінченні процесу екстракції здійснюють подачу пара через штуцер 28 для регенерації розчинника з вилуженої твердої фази При проходженні гострої пари через тверду фазу розчинник, що міститься в ній, випаровується разом з парою і виводиться через штуцер 7 для наступного охолодження і поділу Розвантаження реактора здійснюють через люк 12 у корпусі 1 і паровій сорочці 9, для чого приводять в обертання лопати 17, що вивантажують під дією відцентрових сил відпрацьовану тверду фазу у виді єдиної спресованої груди Використання даного пристрою при проведенні процесів екстракції в системах рідина тверде дозволяє значно інтенсифікувати процес, сполучити екстракцію з ефективним двоступінчастим фільтруванням, а також провести швидкісне розвантаження відпрацьованої твердої фази Реактор-екстрактор може знайти застосування в ХІМІЧНІЙ, фармацевтичній і суміжній галузях промисловості для проведення процесів екстракції в системах рідина - тверде 5 Фіг 1 >іг4 Фіг З Комп'ютерна верстка О Воробей Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна