Екстрактор безперервної дії для системи “тверде пористе тіло-рідина”

Екстрактор безперервної дії для системи "тверде пористе тіло-рідина", що містить вертикальний циліндричний корпус з перфорованим днищем та фільтром, під яким розташований збірник екстракту, верхню конусну кришку, вал, що встановлений з можливістю обертання усередині корпусу, верхню конусну кришку та стакан, розташо 3 18461 4 вимагає використання в якості екстрагенту розтин рослини, завантажуючи їх у робочий об’єм і чинників (ацетон, підаміачена вода та ін.), які реапіддаючи їх обробці імпульсною мікрохвильовою гують з хімічно родинними компонентами. Від цих енергією. Істотно, що на відміну від звичайного розчинників отриманий екстракт необхідно очищупроцесу нагрівання сировини, під дією мікрохвивати, при цьому очищення від розчинника не завльової енергії нагрівання відбувається по всьому жди вдається зробити повним. До того ж, з метою об’єму одночасно. економії вище означених розчинників, необхідно Екстрактор безперервної дії для системи „твевикористовувати десольвентори для випарювання рде порите тіло - рідина” складається з вертикальрозчинників зі шроту або здійснювати віджим шроного циліндричного металевого корпусу 1 з перту на виході, що значно ускладнює конструкцію форованим днищем 13, фільтром 12 і решіткою екстрактору. 11, бункера завантажування сировини 2 зі шнеком В основу корисної моделі поставлено задачу подачі сировини 3, вала 24, який встановлено з створити екстрактор безперервної дії для системи можливістю обертання усередині корпусу 1, стака„тверде пористе тіло - рідина”, конструктивні особна 10 і верхньої конусної кришки 7, розташовані на ливості якого забезпечують інтенсифікацію процевалу 24 циліндричні завантажувальні шнек 4 і су та підвищення виходу цільового компонента, а шнек 5, що подає, розміщений на валу 24 і вхідний також дозволяють використовувати в якості розу верхню конусну кришку 7 конус 17 з перфоровачинника воду та водно-спиртові розчини. ним днищем 18, розвантажувальним конічним Поставлена задача вирішена в конструкції екшнеком 6, розвантажувальним штуцером 8 і настрактора безперервної дії для системи „тверде правляючим ножем 9. пористе тіло - рідина”, що містить вертикальний Шнек 5, що подає, виготовлений як вал із спіциліндричний корпус з перфорованим днищем та ральними перфорованими пластинами. Зазор між фільтром, під яким розташований збірник екстракспіральними перфорованими пластинами шнека 5, ту, верхню конусну кришку, вал, що обертається що подає, й корпусом 1 екстрактора не перевищує усередині корпусу, верхньої конусної кришки та 2мм, а в самих пластинах є отвори діаметром 2стакану, розташовані на валу циліндричні заван3мм для фільтрації екстрагента. Перфороване тажувальний шнек і шнек, що подає, закріплений днище 13 (з фільтром 12 і решіткою 11) закріплено на валу і вхідний у верхню конусну кришку конус з між фланцями 14 і 15. Завдяки тому, що шнек 5, перфорованим днищем, розвантажувальним коніщо подає, має довжину, рівну 0,7-1,4 кроки і перчним шнеком, розвантажувальним штуцером і нафоровану поверхню, досягається велика герметипрямним ножем, бункер завантажування сировини чність збірника екстракту 16, а також збільшується та шнек подачі сировини тим, що по висоті вертиробоча поверхня фільтра 12. кального циліндричного корпусу рівномірно розВивантажувальний конічний шнек 6 закріплеташовані генератори імпульсної мікрохвильової ний на конусі 17 з перфорованим днищем 18 і неенергії з частотою хвиль 2450±50МГц, а вал і плаобхідний для напрямку шроту до стінки корпуса 1. стини шнека, що подає, виконані з матеріалу, який Штуцер 19 служить для подачі екстрагента. Посздатний пропускати мікрохвилі. тійний рівень екстрагента забезпечує датчик рівня При взаємодії з розчинником без обробки ім20, система керування 21 і регулюючий вентиль пульсною мікрохвильовою енергією на межі поділу 22. Штуцер 23 необхідний для видаляння екстракфаз частки рослинної сировини мають найнижчу, ту з апарата. граничну концентрацію, якій відповідає значення Вал 24 має радіальну 25 та радіально-осьову граничної концентрації в рідкій фазі. Рідка фаза 26 опори. Конус 17 закріплений на валу 24 втулкапіляра по його діаметру має однакову конценткою 27. Всередині корпуса 1 і кришки 7 уздовж рацію. Отже, розчинні речовини рухаються усеренаправляючих є виступи (на кресленні окремою дині капілярів до поверхні часток. позицією не показані), які запобігають обертанню Мікрохвилі взаємодіють з вільними молекуласировини спільно із конусом 17. Ущільнення 28 ми води розчинника і внаслідок цього відбувається встановлено для виключення можливості попалокалізований перегрів. Капіляри пористого твердання шроту за межу верхнього конусу 17. дого тіла утримують велику кількість розчинника і Металевий корпус 1 має герметично ущільнені під впливом мікрохвильової енергії розчинник певакуумні вікна з тефлону 29, які розміщені один регрівається, тому що він не може розсіювати тепнапроти одного з кроком по висоті корпусу 1 0,1ло так само швидко, як поглинати. Внаслідок цього 0,25м. До кожного вікна підключений магнетрон 30, виникає неочікуване неоднорідне підвищення темщо генерує на частоті 2450±50МГц. Генератори ператури, яка підвищується швидко до точки кимікрохвильової енергії встановлені з розрахунку піння води, а іноді і вище. Пара, що утворюється, 0,15кВт на 1кг сировини. перебуваючи в обмеженому механічному каркасі Вал і пластини шнека 5, що подає виконані з твердої пористої частки, створює підвищений тиск діелектричного матеріалу - тефлону. Окрім функції усередині структури, бульбашки пари по каналахтранспортування, шнек 5, що подає, служить для капілярах прямують до його поверхні, виносячи з рівномірного розповсюдження та поглинання імпусобою розчинні корисні речовини. При цьому потік, льсної мікрохвильової енергії. Додаткова однорідякий виникає під дією мікрохвильового поля, турність нагрівання відбувається завдяки наступному: булізує приграничний шар. Частота викидів і кільрозташовані зверху і знизу перфоровані днище 13 кість функціонуючих капілярів зростає пропорційно і днище 18 пропускають назовні пар, що утворюпотужності мікрохвильової дії. ється в центральній частині корпусу 1 усередині У такий спосіб можна одержувати різні види сировини. Тобто, пар проходить уздовж всієї каекстрактів із стеблин, коренів, листя та інших часмери, сприяючи тим самим рівномірному розподі 5 18461 6 лові тепла в корпусі 1. корпусу 1 видаляється з апарату через штуцер 23. Таким чином, магнетрони 30, які створюють Експериментальні данні, отримані при провеоднорідне поле, повільне обертання шнека 5, що денні процесу, зазначені в таблиці. З неї видно, подає і розміщені зверху і знизу перфоровані днищо питома потужності мікрохвильового поля значща 13 і 18 забезпечують одну з важливих умов но впливає на швидкість екстрагування. успішної роботи пристрою - рівномірне нагрівання На закінчення перелічимо переваги запропосировини по всьому об’єму. нованого пристрою для екстракції цінних речовин з Для запобігання виходу випромінювання імпурослинної твердої пористої сировини за допомольсної мікрохвильової енергії на вході і виході сигою імпульсної мікрохвильової енергії: ровини і екстрагента передбачені хвильові перет- Об’ємний, безінерційний нагрів, з мінімальворювачі (хвильові пастки) з поглинаючими ними температурними градієнтами, що дозволяє фільтрами (на кресленні окремою позицією не значно скоротити час процесу, тим самим збільпоказані). шити продуктивність екстрактора. Екстрактор безперервної дії працює у такий - Пристрій забезпечує одержання продукції виспосіб. Після включення приводу вала 24 завантасокої якості, оскільки компоненти екстракту не місжується сировина шнеком подачі сировини 3 бунтять ніяких додаткових розчинників, окрім води кера завантажування сировини 2 до заповнення або водно-спиртового розчину, тобто не забрудполовини об’єму корпусу 1. Одночасно до камери нені ніякими домішками. поступає екстрагент (вода) через штуцер 19. Після - В установці використано декілька магнетроцього включаються магнетрони 30 для дії мікрохнів невеликої потужності замість одного магнетровильової енергії. Апарат працює при постійній пону великої потужності, тому що експлуатація їх дачі сировини і розчинника, які рухаються противедеться в більш легких режимах, а при виході з током. Шнек 5, що подає, нижнім ребром гвинтової ладу одного з магнетронів його просто і швидко пластини очищає решітку 11 фільтра 12, піднімає замінити. Це забезпечує високу надійність і тривасировину нагору уздовж корпуса 1 і рівномірно лу експлуатацію. розподіляє її в обсязі корпуса 1. Маса, що екстра- Запропонований апарат для екстракції низьгується, віджимається між конусною кришкою 7 і ко енергетичний, споживає енергію тільки одного конусом 17, завдяки чому відбувається розподіл виду (мережа 220В), компактний. екстракту й шроту, який розвантажувальним коніч- Пристрій є екологічно чистим, тому що під ним шнеком 6 направляється до стінок корпусу 1 час роботи не виділяє ніяких шкідливих речовин, а та через розвантажувальний штуцер 8 виводиться також відсутні шкідливі відходи виробництва. з апарату. Екстракт який вільно стікає по стінкам Таблиця Експериментальні данні, отримані при проведенні процесу. -3 Розмір часток тве- Швидкість зміни концентрації екстракту J 10 , %/с при Витрата екстра- Температура рдого матеріалу, питомій потужності мікрохвильового поля генту, л/с екстрагенту, 0С мм 0Вт 600Вт/л 1000Вт/л 1400Вт/л 70 2-5 0,039 0,078 0,104 0,122 5,5 10-3 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 18461 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601