Экстрактор

(51) 01 11/02 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ компонента путем совмещения в нем процессов разделения твердого материала на фракции и экстракции. Решение поставленной задача достигается тем,что в предлагаемом экстракторе, содержащем корпус, решетку, штуцера для подвода экстрагента и отвода экстракта, для обеспечения разного времени взаимодействия фракций твердого материала с экстрагентом в зависимости от размеров материала,согласно изобретению, решетка выполнена в виде многосекционного наклонного сита с разными размерами отверстий. Подаваемый твердый материал на начальном участке сита орошается экстрагентом, который пропитывает твердый материал, проникая в его микро- и макропоры. Под каждой секцией сита установлен наклонный конический бункер с мешалкой, причем бункера связаны между собой. Предлагаемая конструкция экстрактора с многосекционным наклонным ситом с разными размерами отверстий обеспечивает интенсивное взаимодействие твердого материала и экстрагента и высокое качество целевого компонента.(72) Исмаилов Бахтияр Рашидович Голубев Владимир Григорьевич Сулейменова Лаура Аскербековна Исмаилов Хайрулла Бахтиярович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к экстракционному оборудованию для системы твердое-жидкость и может быть использовано в химической,фармацевтической, пищевой и металлургической промышленности, в медицине и парфюмерии. Задачей изобретения является разработка конструкции экстрактора,обеспечивающей интенсивное взаимодействие твердого материала и экстрагента и высокое качество целевого 22986 Изобретение относится к экстракционному оборудованию для системы твердое-жидкость и может быть использовано в химической,фармацевтической, пищевой и металлургической промышленности, в медицине и парфюмерии. Известен экстрактор для системы твердоежидкость, содержащий вертикально расположенный цилиндрический корпус с технологическими патрубками и рубашкой термостатирования, соосно установленную в корпусе приводную мешалку,размещенные по периферии корпуса отбойники,жестко закрепленный в нижней части корпуса соосный ему эллиптический фильтрующий элемент,отделяющий камеру для сбора экстракта и закрепленную на мешалке скребковую щетку для очистки поверхности фильтрующего элемента(А.с.СССР 1741851 кл.В 01 11/02, 1992 г.). Недостатком этого экстрактора является низкая надежность,связанная с забиванием пор фильтрующего элемента мелкой фракцией твердой фазы, а также сложность конструкции и низкая производительность. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является конструкция диффузора, выполняющего функцию экстрактора. Диффузор состоит из цилиндрического корпуса, ложного днища или решетки и откидного днища. Экстрагент поступает через штуцер в верхней части диффузора, а экстракт удаляется через штуцер в днище диффузора. Диффузоры соединяются последовательно в батареи и работают под избыточным давлением. При этом экстрагент прокачивается одним насосом снизу вверх последовательно через все аппараты батареи,в которых в данный момент происходит экстрагирование. Общее число диффузоров в батарее зависит от скорости процесса и может достигать 10-15 и более (см. А.Г.Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., Химия, 1971. с. 586). Недостатком такой конструкции является низкая интенсивность процесса и недостаточно высокое качество целевого компонента, из-за того, что все фракции твердого материала находятся во взаимодействии с экстрагентом одинаковое время. Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции экстрактора,обеспечивающей интенсивное взаимодействие твердого материала и экстрагента и высокое качество целевого компонента. Технический результат - интенсификация процесса экстракции и повышение качества целевого компонента. Решение поставленной задачи достигается тем,что в предлагаемом экстракторе, содержащем корпус, решетку, штуцеры для подвода экстрагента и отвода экстракта с запорной арматурой, согласно изобретению,решетка выполнена в виде многосекционного наклонного сита с разными размерами отверстий, установленного в верхней части экстрактора. Под каждой секцией сита установлен наклонный конический бункер с наклонным днищем, причем бункера связаны между собой, а над ситом установлен ороситель. 2 Эффективность работы экстрактора достигается тем,что осуществляется одновременное взаимодействие твердого материала и жидкости как на стадии фракционирования, так и на стадии экстрагирования. Это позволяет организовать процесс таким образом, что в бункере с крупнодисперсной фракцией экстрагент будет находиться дольше или его туда можно подавать в большем количестве, чем в остальные. В следующем бункере, где находится средняя фракция, время обработки экстрагентом будет меньше, чем в первом бункере. В последнем бункере с мелкодисперсной фракцией экстрагент должен находиться по времени еще меньше, чем во втором. Регулировка концентрации экстракта как по объему, так и по времени осуществляется запорной арматурой. Для снижения времени фракционирования корпус экстрактора может быть снабжен вибраторами, а для интенсификации процесса экстрагирования бункера могут быть снабжены мешалками. На чертеже (фиг. 1) изображен общий вид экстрактора. Экстрактор содержит корпус 1 с встроенным в него многосекционным ситом с секциями 2,3 и 4 и установленным на нем вибратором 23 (для примера рассмотрен частный случай с трехсекционным ситом). Под секциями сита располагаются конические бункера 8,9 и 10. Для подачи твердого материала в корпус используется патрубок 5, для подачи экстрагента- патрубок 6, для перевода экстрагента в следующие бункера-патрубки 6 а, для выхода экстракта - патрубок 7. Для орошения твердого материала на начальном участке сита устанавливается ороситель 24. Для регулировки подачи экстрагента используется запорная арматура 11,12,13,14,15, и 16. Для интенсификации процесса экстракции используются мешалки 17,18 и 19. Подаваемый твердый материал на начальном участке сита орошается экстрагентом, который пропитывает твердый материал, проникая в его микро- и макропоры. Твердый материал через патрубок 5 поступает в корпус 1 экстрактора и под влиянием силы инерции начинает скатываться по наружной поверхности решетки, представляющей собой много (трех) секционное сито. Первая по ходу движения твердого материала секция 2 имеет размер отверстий,соответствующий минимальному размеру частиц твердого материала. Следующая по ходу движения твердого материала секция 3 имеет размер отверстий больше, чем в первой секции, а в третьей секции 4 этот размер больше, чем во второй секции. Причем, размер отверстий последней секции должен соответствовать максимальному размеру частиц твердого материала, загружаемых через входной патрубок 5. Исходя из фракционногосостава твердого материала и требованиям к качеству целевого компонента, количество секций можно изменять как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. По мере продвижения материала по секциям сита происходит его просеивание и накопление в конических бункерах 8,9,10, находящихся под каждым ситом. Для более 22986 интенсивного просеивания твердого материала корпус 1 может быть снабжен вибратором 23. Одновременно с подачей твердого материала в патрубок 5, в бункер 10 через патрубок 6 подается экстрагент. В результате взаимодействия твердого материала и экстрагента экстрагируется содержащийся в нем целевой компонент. В связи с тем, что в мелкодисперсной фракции экстракция идет более интенсивно, чем в крупнодисперсной фракции и в каждом бункере концентрация экстракта разная, то используется запорная арматура 11,12, 13, а также 14,15 и 16. Это позволяет разбавлять более концентрированный экстракт менее концентрированным и на выходе экстрактора из патрубка 7 получать экстракт необходимой концентрации. Подача жидкости осуществляется через патрубок 6 в бункер 10, где взаимодействие с крупнодисперсной фракцией осуществляется противотоком. В бункере 9 это взаимодействие осуществляется прямотоком. В бункере 8 взаимодействие осуществляется противотоком,что является достаточно эффективным процессом экстрагирования. С целью интенсификации процесса взаимодействия твердой и жидкой фаз в бункерах предусмотрены соосные с коническими бункерами мешалки 17, 18 и 19. Днища в бункерах 8,9 и 10 имеют наклон с целью предотвращения накопления суспензии и удаления ее через запорную арматуру 20,21 и 22. Таким образом, предлагаемая конструкция экстрактора обеспечивает интенсивное взаимодействие твердого материала и экстрагента и высокое качество целевого компонента. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Экстрактор для системы твердоежидкость, содержащий корпус, решетку, штуцеры для подвода экстрагента и отвода экстракта с запорной арматурой, отличающийся тем, что решетка выполнена в виде многосекционного наклонного сита с разными размерами отверстий,установленного в верхней части экстрактора,причем под каждой секцией сита установлены связанные между собой бункера в виде усеченных наклонных конусов с наклонным днищем, а над ситом установлен ороситель. 2. Экстрактор по п.1, отличающийся тем, что на корпусе установлен вибратор, а бункера снабжены соосными с ними мешалками.