Эстрактор для системы “твердое тело-жидкость”

(51) 01 11/02 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Сущность изобретения заключается в том, что в разработанной конструкции экстрактора предлагается фильтрующие элементы, выполненные в виде фракционных сит с отверстиями одного размера в каждом сите и изготовленными в форме конуса, устанавливать друг под другом по мере снижения размеров отверстий. По оси корпуса установлена мешалка, снабженная скребками, а корпус имеет кольцевые каналы и оросительные устройства. Таким образом, предлагаемый экстрактор для системы твердой тело-жидкость позволяет интенсифицировать процесс экстракции путем совмещения процессов фракционирования и экстракции.(72) Голубев Владимир Григорьевич Кожабаев Сабыр Есиркепулы Бренер Арнольд Михайлович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) ЭСТРАКТОР ДЛЯ СИСТЕМЫ ТВЕРДОЕ ТЕЛО-ЖИДКОСТЬ(57) Областью применения предлагаемого экстрактора для системы твердое тело-жидкость являются пищевая и химическая промышленность,металлургия, медицина, парфюмерия. 23406 Изобретение относится к экстракционному оборудованию для системы твердое теложидкость и может быть использовано в пищевой,химической промышленности,металлургии,медицине и парфюмерии. Известен непрерывно действующий экстрактор для системы твердое тело-жидкость, содержащий корпус, устройство для загрузки исходного сырья и экстрагента, выгрузки проэкстрагированного сырья и полуфабриката экстракта, перемешивающий элемент, выполненный в виде диска с лопастями. Экстрактор дополнительно снабжен устройством для возбуждения ультразвуковых колебаний в экстрагенте,расположенным на боковой поверхности корпуса (Патент 2051895, кл. 01 11/02, 1996 г.). Недостатком этого экстрактора является малая скорость процесса растворения твердой фазы в жидкой вследствие малоэффективного перемешивания лопатками. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является экстрактор для системы твердое теложидкость,содержащий вертикально расположенный цилиндрический корпус с технологическими патрубками и рубашкой термостатирования, соосно установленную в корпусе приводную мешалку, размещенные по периферии корпуса отбойники и размещенный в нижней части корпуса соосный ему эллиптический фильтрующий элемент, отличающийся тем, что этот фильтрующий элемент жестко закреплен на мешалке (Патент 2091120 кл. 01 11/02 от 1997.09.27) Недостатком этого экстрактора является низкая интенсивность процесса. Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции экстрактора с высокой интенсивностью массообмена путем совмещения в нем процессов фракционирования твердого материала и экстракции. Технический результат - интенсификация процесса экстракции. Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом экстракторе для системы твердое тело-жидкость,содержащем вертикально расположенный цилиндрический корпус с технологическими патрубками и рубашкой термостатирования, соосно установленную в корпусе приводную мешалку и фильтрующий элемент, согласно изобретению, фильтрующий элемент выполнен в виде фракционных сит с различным диаметром отверстий в каждом сите,имеюших форму конуса и установленных друг под другом по мере снижения диаметров отверстий в каждом сите. В верхней части корпуса установлены оросители, а на периферии корпуса имеются выступы - кольцевые каналы, дно которых расположено ниже кромок подведенных к ним сит. На чертеже (фиг. 1) изображен общий вид экстрактора. Экстрактор для системы твердое теложидкость содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус 1 с рубашкой 2 термостатирования 29, патрубками 3 для подачи твердой фазы, патрубками 4, 5, 6 для подачи жидкой фазы, патрубками 7, 8, 9, 10 для отвода экстракта и патрубками 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 для отвода осадка соосно установленную в корпусе приводную мешалку 2 со скребками 21, 22, 23, фракционные сита 18, 19, 20, кольцевые каналы 24, 25, 26 и оросительные устройства 27, 28. Твердый материал через патрубки 3 подается в корпус 1 экстрактора и под влиянием силы тяжести попадает на наружную поверхность конического сита 18. Одновременно он орошается с помощью оросителей 27, 28 экстрагирующей жидкостью, и начинается процесс экстракции. Под действием скребков 21, установленных на приводной мешалке 2,производится перемешивание твердого материала, в результате чего осуществляется его просеивание - фракционирование на сите 18. Крупные фракции остаются на поверхности сита и постепенно под действием скребков скатываются по конической поверхности сита в кольцевой канал 24,где осуществляется его дальнейшее экстрагирование подаваемой туда жидкостью через патрубок 4. Для более интенсивного взаимодействия жидкости и твердого материала в кольцевом канале продолжается перемешивание этих фаз скребками 21. Твердый материал более мелкой фракции,пройдя через сито 18, попадет на коническую поверхность нижележащего сита 19. Там осуществляются процессы перемешивания и фракционирования,аналогичные процессам,проводимым на сите 18. Таким образом, на нижерасположенное сито 20 поступает твердый материал ниже по фракции, чем на сите 19, который также фракционируется и в конической части корпуса экстрактора накапливается наиболее мелкая фракция твердого материала. Эффективность работы достигается тем, что уже при подаче твердого материала осуществляется орошение его жидкостью, что позволяет ещ на стадии фракционирования осуществлять процесс экстракции. В то же время, осуществляя процесс фракционирования и накапливая твердый материал отдельно по фракциям, минимизируется время на его экстракцию. Таким образом, крупная фракция материала обрабатывается экстрагентом отдельно от мелкой фракции, что позволяет снизить время экстрагирования в целом, т.е. интенсифицировать процесс при сохранении высокого качества полученного экстракта. Следовательно, в предложенной конструкции экстрактора осуществляются одновременно процессы фракционирования и экстракции. Это позволяет осуществить разделение твердого материала и производить процесс экстрагирования избирательно с каждой фракцией, а не со всей массой одновременно. Тем самым, появляется возможность регулировать необходимое время пребывания каждой фракции в экстракторе. Полученный экстракт в виде жидкости отводится через патрубки 7, 8, 9, 10, а образующийся осадок из твердой фазы в виде шрота удаляется через патрубки 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17. С целью 23406 предотвращения потери тепла кольцевые каналы и корпус снабжены рубашкой термостатирования 29. Предложенная конструкция экстрактора позволяет получить экстракт как различной концентрации, так и различного состава, действуя избирательно в частных случаях. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Экстрактор для системы твердое тело жидкость,содержащий вертикально расположенный цилиндрический корпус с технологическими патрубками и рубашкой термостатирования, соосно установленные в корпусе приводную мешалку и фильтрующий элемент, отличающийся тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде фракционных сит с различным диаметром отверстий в каждом сите,имеющем форму конуса и установленном друг под другом по мере снижения диаметров отверстий,корпус имеет кольцевые каналы и оросительные устройства, а мешалка содержит скребки,установленные над ситами.