Пристрій для екстрагування рослинної сировини

Реферат: Винахід належить до харчової промисловості, а саме до конструкцій апаратів для проведення процесу екстрагування органічних речовин з рослинної сировини, і може бути використаний в харчовій, фармацевтичній, мікробіологічній промисловості. Пристрій містить корпус, кришку, привід з валом та мішалкою, днище з фільтрувальним елементом і перфорованою підкладкою, які скріплені з корпусом болтовим з’єднанням, змонтовані на кришці патрубок тиску та датчик вимірювання значень рН. Кришка та днище закріплені до корпусу притискними скобами та оснащені підйомно-поворотним та відповідно підйомно-спусковим механізмами з можливістю пневматичного та (у разі необхідності) ручного регулювання, а вал приводу оснащений з’єднувальним елементом, виконаним з можливістю зміни конструкції мішалки. Застосування запропонованого пристрою дозволяє полегшити його обслуговування та забезпечити безперебійність роботи. UA 114819 C2 (12) UA 114819 C2 UA 114819 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до харчової промисловості, а саме до конструкцій апаратів для проведення процесу екстрагування органічних речовин з рослинної сировини, і може бути використаний в харчовій, фармацевтичній, мікробіологічній промисловості. Відомий апарат для екстрагування рослинної сировини, що має циліндричну ємність, теплоізоляцію, вал з крильчаткою, конічне дно, вихідний патрубок, кришку з вентиляційними отворами та отвором для сировини, екран, двошвидкісний двигун, дифузор [1]. Недоліками цього апарата є великі габаритні розміри конструкції, використання додаткової технологічної та вимірювальної арматури, неможливість розподілу суміші екстракту на окремі фракції. Відомий апарат для екстрагування рослинної сировини, який містить ємність з кожухом обігріву, вал з лопатями у формі гелікоїда, кришку, привід, фільтрувальні пристрої, люк для вивантаження відпрацьованої сировини, патрубки підведення і відведення сировини [2]. Основними недоліками цього апарата є складність конструкції, використання додаткової зони фільтрації, низька продуктивність процесу екстрагування, малоефективне вивантаження відпрацьованої сировини. Відомий пристрій, що складається з корпуса, приводу, щільно закріпленої мішалки, теплової оболонки, фальш-днища з фільтруючим елементом, рух якого забезпечується гвинтовим механізмом, патрубків введення та виведення сировини [3]. Недоліками цієї конструкції є складність обслуговування, ремонту пристрою, заміни робочих елементів та використання його у малотоннажному виробництві, неможливість роботи пристрою за виходу з ладу гвинтового механізму. Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу є пристрій, що складається з приводу, з'єднаного з мішалкою у вигляді збивача з двома пропелерами або дисками, фільтрувального елемента, який щільно закріплений з перфорованою підкладкою, днищем та корпусом одразу, кришки, з'єднаної за допомогою болтового з'єднання із змонтованими на ній патрубком тиску та датчиком для вимірювання значень рН [4]. Недоліком такого пристрою є високі ресурсовитрати під час вивантаження сировини, незручність обслуговування та ремонту пристрою, складність заміни перемішуючого та фільтрувального елементів, а також неможливість використання даного пристрою для декількох видів сировини. В основу винаходу поставлена задача створення пристрою для екстрагування рослинної сировини із забезпеченням ресурсозбереження шляхом закріплення кришки та днища до корпусу притискними скобами з можливістю здійснювати рух підйомно-поворотним та підйомноспусковим механізмами, та оснащення вала приводу з'єднанням для зміни конструкцій мішалок, що забезпечує зниження тривалості робочого циклу, витрат ресурсів, Інтенсифікацію процесу екстрагування різного виду рослинної сировини та уніфікацію конструктивних елементів пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої для екстрагування рослинної сировини, який складається з кришки, приводу, вала, мішалки та днища з фільтрувальним елементом і перфорованою підкладкою, що скріплені з корпусом болтовим з'єднанням, змонтованими на кришці патрубком тиску та датчиком для вимірювання значень рН, згідно з винаходом, кришка та днище закріплені до корпусу притискними скобами з можливістю здійснювати рух підйомно-поворотним та підйомно-спусковим механізмами за допомогою пневматичного і ручного (у разі необхідності) регулювання, а вал приводу оснащений з′єднувальним елементом, виконаним з можливістю зміни конструкції мішалок. Відміна даного пристрою полягає в тому, що пристрій для екстрагування рослинної сировини має кришку, може здійснювати рух підйомно-поворотним та підйомно-спусковим механізмами за допомогою пневматичного та ручного регулювання, що полегшує обслуговування пристрою та підвищує безперебійність його роботи. Нижня частина корпусу пристрою оснащена днищем, яке має можливість рухатися з-за допомогою пневматичного та ручного регулювання, що дозволяє скоротити тривалість робочого циклу та витрати ресурсів та часу на заміну фільтрувального елемента. В корпусі розміщено обладнаний з'єднувальним елементом вал, що забезпечує спрощення заміни різних конструкцій мішалок, Інтенсифікацію процесу та розширення виду сировини, що піддається екстрагуванню. Суть винаходу пояснюється схематично зображеними конструкціями запропонованого пристрою для екстрагування рослинної сировини на фіг. 1 та конструкцій мішалок на фіг. 2. Запропонований пристрій для екстрагування рослинної сировини (фіг. 1) складається із робочої ємності 6, що підвішується на опорних лапах 14, кожуха обігріву 7, вала 4, кришки 2, днища 19, приводного механізму (приводу) 13, вхідного 1 та вихідного 10 патрубків. Привід 13 з валом 4, що з'єднується елементом 5 з однією із трьох конструкцій мішалок, представлених на 1 UA 114819 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 фіг 2. Фільтрувальний елемент 8, за який використовується тканинна перегородка (серветка), закріплено за допомогою притискного кільця до перфорованої підкладки 18 та днища 19, що приводиться в рух підйомно-спусковим механізмом 11 за допомогою пневматичного та ручного (у разі необхідності) регулювання і фіксується до робочої ємності 6 притискними скобами 9. Кришка з ущільнювальною прокладкою приводиться в рух підйомно-поворотним механізмом 12 за допомогою пневматичного та ручного (у разі необхідності) регулювання і фіксується притискними скобами 9. На ній змонтовані патрубок тиску 15 зі спускним клапаном та датчик для вимірювання значень рН 16. Робочу ємність виконано як єдине ціле з кожухом обігріву, оснащеним патрубками для введення 17 та виведення 3 теплоносія. Патрубки підведення 1 та відведення 10 технологічної сировини оснащені трійником для подачі і відведення сировини та мийних засобів. Конструкції мішалок (фіг. 2) складаються з вала, до якого комбіновано прикріплені пропелерний 20, 24, дисковий 23, решітчастий 22 та якірний 21 перемішуючі елементи. Пристрій для екстрагування рослинної сировини працює наступним чином. До патрубка 17 кожуха обігріву 7 подається теплоносій (вода), що циркулює і виводиться через патрубок 3. Всередину технологічного середовища завантажується підготовлена подрібнена рослинна сировина, кришка 2 закривається за допомогою підйомно-поворотного механізму 12 та фіксується скобами 9. До робочої ємності 6 через патрубок 1 надходить необхідна кількість гідролізуючої рідини. Після чого патрубок 1 перекривають, вмикають на необхідну швидкість привід 13, за допомогою якого починає обертатися вал 4, на якому прикріплено з'єднувальним елементом 5 одна з конструкцій мішалок (фіг 2), шо виконує функцію турбулізатора процесу гідролізу-промивки та набрякання рослинної сировини. Після закінчення процесу промивки рослинної сировини, не зупиняючи процес перемішування, через патрубок 15 подається стиснене повітря, під тиском якого промивна рідина проходить крізь фільтрувальний елемент 8 та перфоровану підкладку 18 і виводиться крізь патрубок 10. Після цього привід 13 вимикається, через патрубок 1 подається необхідна кількість екстрагента і вмикається перемішування для проведення процесу екстрагування на заданій швидкості. Параметри процесів гідролізу та екстрагування є попередньо визначеними за технологічним регламентом і контролюються оператором. Після закінчення процесу екстрагування до камери через патрубок 1 подається необхідний об'єм нейтралізуючого реагенту і знову суміш ретельно перемішується на невеликій кількості обертів. Значення рН розчину контролюють за допомогою датчика 16. Після закінчення стадії нейтралізації отриманий екстракт під тиском виводиться через патрубок 10 у один з виходів трійника. Після цього днище апарата 19 опускається за допомогою підйомно-спускового механізму 11, в інший вихід трійника патрубка 10 подається рідина, під тиском якої видаляється відпрацьована рослинна сировина з одночасною промивкою фільтрувального елемента 8. Далі цикл повторюється. У випадку необхідності заміни мішалки кришка 2 за допомогою підйомноповоротного механізму 12 піднімається та повертається на 180°. Далі відбувається заміна однієї мішалки на іншу, що фіксується з'єднувальним елементом 5, а кришка повертається у вихідне положення. В запропонованому пристрої процес екстрагування може відбуватися з попереднім змішуванням сировини з підготовленим екстрагентом, а також як за участі процесу промивкинабрякання рослинної сировини в апараті, так і без нього. Застосування запропонованого пристрою для екстрагування рослинної сировини дозволяє полегшити його обслуговування та забезпечити безперебійність роботи, спростити заміну перемішуючого елемента, інтенсифікувати процес та скоротити робочий цикл, знизити ресурсовитрати, а також використовувати пристрій для процесу екстрагування будь-якої рослинної сировини за участі різних видів екстрагентів на підприємствах переробної промисловості. Джерела інформації: 1. Patent 4490335 USA, Int. СІ. A23N1/00, В 01 D 11/02, В01 F7/22. Apparatus for the extraction of water soluble substances from fruit and vegetable pressings and vegetable raw materials. /K.S. Marev, H.G. Krachanov, A.A. Bratanov, N.A. Kirchev (Bulgaria). - № 403871; Filed 30.07.82; Data of Patent 25.12.84-7 p. 2. Патент 57271 Україна, МПК В 01 D 11/02. Реактор-екстрактор системи рідина-тверде тіло /В.І. Сіренко, Л.Д. Дегтярьов, О.О. Пашин, Є.В. Бубликова (Україна). - № 2002065152; Заявл. 21.06.02; Опубл. 16.06.03, Бюл. № 6-5 с. 3. Екстракція рослинної сировини [навч. посіб.] /Ю.І. Сидоров, І.І. Губицька, Р.Т. Конечна, В.П. Новіков. - Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2008. - С 116-117. 2 UA 114819 C2 4. Патент 68805 Україна, МПК В 01 D 11/02, С 08 В 37/06. Пристрій для екстракції рослинної сировини /Г.В. Дейниченко, З.О. Мазняк, В.В. Гузенко (Україна). - № u201111782; Заявл. 06.10.11; Опубл. 10.04.12, Бюл. № 6-5 с. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 Пристрій для екстрагування рослинної сировини, який містить корпус, кришку, привід з валом та мішалкою, днище з фільтрувальним елементом і перфорованою підкладкою, які скріплені з корпусом болтовим з’єднанням, змонтовані на кришці патрубок тиску та датчик вимірювання значень рН, який відрізняється тим, що кришка та днище закріплені до корпусу притискними скобами та оснащені підйомно-поворотним та відповідно підйомно-спусковим механізмами з можливістю пневматичного та (у разі необхідності) ручного регулювання, а вал приводу оснащений з’єднувальним елементом, виконаним з можливістю зміни конструкції мішалки. 3 UA 114819 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4