Установка для непрерывной экстракции твердого вещества жидкостью

 

_#_o 123963

Класс )2г, 3„

СССР

Рле

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б. Т. Павлов, А. T Синицын, С. Г Истошина, С, И. Мильштейн и

В. Ф. Рогова

УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ЭКСТРАКЦИИ ТВЕРДОГО

ВЕЩЕСТВА ЖИДКОСТЬЮ

Заявлено 13 ноября 1958 г. за М 611577/28 в Комитет по дслагп изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Опубликовано в < Бюллетене изобретений» М 24 за 1959 г.

Известные установки для непрерывной экстракции твердого вещества жидкостью рассчитаны на работу при нормальном давлении и температуре, не превышающей температуру кипения растворителя при нормальном давлении, и не предусматривают герметичности аппаратуры для проведения процесса.

Некоторые же процессы, как например, экстракция смолистых пз древесины, успешно протекают только при повышенных давлениях.

Описываемая установка позволяет осуществить непрерывный процесс экстракции смолистых из древесины, может быть применена и в других отраслях промышленности для экстракции твердого вещества жидкостью, автоматизирует процесс экстракции и обеспечивает работу аппарата для экстракции твердого вещества жидкостью с оргаш1ческими растворителями выше температуры их кипения прп обычном давлении.

В установке применены последовательно расположенные и связанные между собой аппараты для транспортирования и дозировки измельченного материала, для сушки и пропитки материала, для экстракцип твердого вещества жидкостью и аэрофонтанная сушилка для отдувки остаточного растворителя.,Аппарат для экстракции снабжен монтированными на обоих его торцах загрузочным и разгрузочным фидерами. герметизирующими аппарат.

Загрузочные и разгрузочные фидеры выполнены из неподвижно о корпуса с четырьмя патрубками, один из которых соединен с корпусом аппарата для экстракции, второй — с аппаратом для сушки и пропит тп материала, а два других — с насосами, и вращающегося в неподвижном корпусе ротора, снабженного камерами, поочередно соединенными с патрубками, № 123953

На фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2 — схема загрузочного фидера; на фиг. 3 — аппарат для экстракции, в продольном разрезе.

Экстрагируемый материал в измельченном виде подается в загрузочный бункер 1, из которого транспортерами, являющимися неотъемлемыми частями бункера, направляется в ковшевой элеватор 2. Элеватор

2 подает материал в шлюзовой дозатор 3, причем излишки материала ссыпаются из дозатора 3 по трубопроводу 4 обратно в бункер, а основная масса материала поступает в шлюзовой питатель 5. Из шлюзового питателя 5 экстрагируемый материал направляется в шнековый загружатель аппарата 6 для пропитки и сушки. Пары сдувки, выделяющиеся при работе шлюзового питателя 5, поступают в конденсатор-холодильник 7.

В аппарате 6 материал смешивается с мисцеллой и одновременно прогревается острым паром. В случае недостатка тепла, поступающего с паром из аппарата 8 для экстракции, учитывая и пары самоиспарения в результате изменения давления, повышенного в аппарате 8 до нonмального, в аппарате 6 дополнительное тепло подводится через рубашку.

Пары растворителя и воды из аппарата 6 уходят в конденсатор-холодильник 9, где они конденсируются, охлаждаются и поступают во флорентину, из которой растворитель сливается в сборники 10 растворителя, а вода по трубопроводу 11 — в канализацию.

Аппарат 8 для экстракции по торцам снабжен загрузочным фидером

12 и разгрузочным фидером 13, герметизирующими аппарат для эк тракции. Фидеры 12 и 13 имеют аналогичные конструкции. Неподвижный корпус, например, загрузочного фидера 12 имеет четыре патрубка 14, !5, 16 и 17. Патрубок 14 соединен с аппаратом 6 пропитки и сушки, патрубок 16 с аппаратом 8 для экстракции, а патрубки 15 и 17 — соответс-.венно с насосами 18 и 19.

В неподвижном корпусе В вращается ротор Г, имеющий четыре сквозных камеры 20, 21, 22 и 23, расположенные под углом 45 одна относительно другой. При вращении ротора Г по часовой стрелке (в положении, указанном на чертеже) камера 20 заполняется сырьем. Смесь сырья и мисцеллы засасывается из аппарата 6 насосом 18, при этом сырье задерживается на сетке 24, установленной перед патрубком 15, и мисцелла, пройдя сетку, выбрасывается обратно в аппарат 6. B это время камера 23 заполнена сырьем, а камера 21 соединена с патрубками

16 и 17, из которых патрубок 17 соединен с насосом 19, а патрубок 16 с аппаратом 8 для экстракции. При работе насос 19 забирает мисцеллу из промежуточного бачка 25 и подает ее патрубок 17 в камеру ротора. находящегося в это время против этого патрубка (на чертеже этому положению соответствует камера 21), Напором, создаваемым насосом 19, содержимое камеры 21 выталкивается через патрубок 16 и трубопровод в аппарат 8 для экстракции. Камера 22 (в положении, показанном на чертеже) не заполнена. Таким образом, при работе загрузочного фидера, когда ротор Б вращается с заданной скоростью, его камеры, проходя патрубки 14 и 15, поочередно пополняются, а при прохождении патрубков 16 и 17 — выгружаются. Патрубки расположены таким образом, что камеры по одной наполняются и опоражниваются только в те моменты, когда камеры всем своим сечением расположены против патрубков; как только камеры начинают выходить из-под патрубков, в работу вступает вторая пара камер, и с этого момента наполняются и опоражниваются сразу по две камеры. Этим заканчивается цикл работы загрузочного фидера. В результате получается непрерывная пульсирующая подача сырья в аппарат 8 для экстракции, достигающая своего максимума при прохождении под патрубками одной пары камер и минимума, когда эта пара камер начинает уходить из-под патрубков.

¹ 123963

Разгрузочный фидер 18, как было указано, имеет аналогичную конструкцию с фидером 12, причем его патрубок 26 заглушен, патрубок 27 соединен с выгрузочным шнеком 28 аппарата для экстракции, патрубок

29 соединен с источником пара или газа и патрубок 80 — с аэрофонтанной сушилкой 81.

Аппарат 8 для экстракции представляет собой горизонтальный вращающийся барабан, разделенный на секции поперечными перегородками

82, прикрепленными к его стенкам. Каждая перегородка снабжена неподвижными ковшами 88, против каждого из которых в перегородках имеются отверстия. При вращении барабана ковши 88 захватывают экстрагируемый материал и через отверстия в перегородках передают его из одной секции в другую в направлении к выгрузочному шнеку 28, противоточно движущемуся растворителю. Экстрагируемый материал подается в аппарат по трубе 84, конец которой входит в первую секцию барабана. Труба 84 монтирована внутри прикрепленной к днищу 85 цапфы, выполненной из двух соосно расположенных цилиндров, закрытых с торцов. Между цилиндрами имеется кольцевая полость 86 для входа теплоносителя, проходящего по трубе 87 в рубашку 88 аппарата.

Кольцевая полость 89 служит для выхода мисцеллы, В разгрузочнои части аппарата для экстракции имеется дополнительная камера с лопатками 40, закрепленными неподвижно на стенке барабана и монтирован разгрузочный шнек 28, а в полой цапфе, через которую пропущен этот шнек, имеются кольцевая полость 41 для выхода отработанного теплоносителя и кольцевая полость 42 для входа в аппарат растворителя. При вращении барабана лопатки 40 поднимают экстрагированный материал и перемещают его в воронку 48, неподвижно закрепленную на шнеке. Из воронки готовый материал шнеком выводится из аппарата через патрубок, который сообщается поочередно с камерами разгружательного фидера 18.

Пар, поступающий в разгружательньш фидер, выталкивает находящийся в камере материал в аэрофонтанную сушилку 81, служащую для отдувки растворителя, впитавшегося в экстрагированньш материал.

Отгонка растворителя начинается в камере и заканчивается в циклоне

44. В циклоне 44 материал оседает на его дно и выгружается на отводящий транспортер, а пары воды и растворителя поступают в теплообменник 45, в котором, отдавая часть своего гепла, нагревают растворитель, подаваемый на экстракцию. Из теплообменника 45 пары воды и растворителя вместе с конденсировавшимися в теплообменнике парами поступают в конденсатор-холодильник 46. Сконденсировавшись и охладившись, растворитель и вода направляются (в случае несмешивающегося с водой растворителя) во флорентину 47, смонтированную вместе с конденсатором-холодильником 46. Из флорентины вода стекает в канализационный трубопровод, а растворитель — в сборники 10.

Из сборников 10 растворитель используется на экстракцию; насо;. сами 48 он подается в теплообменник 45, а затем в нагреватель 49, B ко ором нагревается парами до температуры экстракцни. Мисцелла насосами 50 направляется для дальнейшей переработки.

Сборники 51 предусмотрены для приема мисцеллы, которая, пройдя аппарат 6 для пропитки и сушки и отдав часть растворителя на пропнтку экстрагируемого материала, выходит из этого аппарата.

Предмет изобретения

1. Установка для непрерывной экстракции твердого вещества жидкостью, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации процесса. в № 123963 ней применены последовательно расположенные и связанные между собой аппараты для транспортирования и дозировки измельченного материала, для сушки и пропитки материала, для экстракции твердого вещества жидкостью и аэрофонтанная сушилка для отдувки остаточного растворителя.

2. Форма выполнения установки по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения работы аппарата для экстракции твердого вещества жидкостью с органическими растворителями выше температуры их кипения при обычном давлении, аппарат снабжен монтированными с обоих его торцов загрузочным и разгрузочным фидерами, герметизирующими аппарат.

3. Форма выполнения установки по п. 1, отличающ ая ся тем, что загрузочные и разгрузочные фидеры выполнены из неподвижного корпуса с четырьмя патрубками, один из которых соединен с корпусом аппарата для экстракции, второй — с аппаратом для сушки и пропитки материала, а два других — с насосами, и вращающегося в неподвижном корпусе ротора, снабженного камерами, поочередно соединенными с патрубками.

¹ 123963

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор А. К. Лейкина Гр. 58

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,51 п. л. 3ак. 10868

Подп. к пея. 24.XII-59 г.

Тираж 420 Цена 75 коп.