Шнековый прямоточный экстрактор

 

Использование: в экстракции биологического сырья жидким экстрагентом для пищевой промышленности, медицины и парфюмерии. Сущность изобретения: корпус экстрактора содержит участок, составленный из периодически последовательно сопряженный диффизорных, цилиндрических и конфузорных секций, при этом к конфузорным секциям присоединены разводящие патрубки коллекторов подачи экстрагента, а на диффузорных участках тело шнека выполнено перфорированным для подачи экстрагента из полости шнека, в конфузорных участках канавка шнека выполнена конической, а ее витки по всей длине корпуса выполнены перпендикулярными внутренней поверхности корпуса. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для экстракции биологического сырья жидким экстрагентом и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине и парфюмерии.

Известен шнековый прямоточный экстрактор, содержащий горизонтально расположенный цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый кольцевой сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок корпуса, запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии корпуса, размещенный в корпусе полый приводной шнек с цилиндрической винтовой навивкой, выполненный с перфорированным участком, расположенным между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, коллектор, сообщенный разводящими патрубками с полостью корпуса на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, и средство подачи экстрагента, сообщенное с полостью шнека и коллектором.

Недостатками этого устройства являются низкий выход экстрактивных веществ и высокий удельный расход экстрагента из-за низкой скорости обновления поверхности контакта фаз.

В предлагаемом шнековом экстракторе, содержащем горизонтально расположенный корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый кольцевой сборник экстрактора, охватывающий перфорированный участок корпуса, запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии корпуса, размещенный в корпусе полый приводной шнек с винтовой навивкой, выполненный с перфорированным участком, расположенным между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, коллектор, сообщенный разводящими патрубками с полостью корпуса на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, и средство подачи экстрагента, сообщенное с полостью шнека и коллектором, согласно изобретению корпус на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком выполнен из периодически последовательно сопряженных диффузорных, цилиндрических и конфузорных секций, навивка выполнена конической в конфузорных секциях корпуса, а ее витки выполнены перпендикулярными поверхности корпуса, при этом перфорация тела шнека выполнена в диффузорных секциях корпуса, а разводящие патрубки сообщены с полостью корпуса в его конфузорных секциях.

Это позволяет постоянно обновлять поверхность контакта фаз, что увеличивает выход экстрактивных веществ и снижает удельный расход экстрагента.

На чертеже показан предлагаемый шнековый экстрактор, продольный разрез.

Шнековый прямоточный экстрактор содержит горизонтально расположенный корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 отверстиями, перфорированным участком 4 и участком, выполненным в виде периодически последовательно сопряженных диффузорных 5, цилиндрических 6 и конфузорных 7 секций, загрузочный бункер 8 с питателем 9, соединенный с загрузочным отверстием 2 корпуса 1, полый кольцевой сборник 10 экстракта, охватывающий перфорированный участок 4 корпуса 1, запорный конус 11, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии 3 корпуса 1, размещенный в корпусе 1 и связанный с приводом 12 вращения полый шнек 13 с винтовой навивкой с коническими участками 14 в конфузорных секциях 7 корпуса 1 и цилиндрическими участками 15 на всех остальных частях корпуса 1, коллекторы 16, сообщенные разводящими патрубками 17 с конфузорными секциями 7 корпуса 1, и средство подачи экстрагента (не показано) в коллекторы 16 и полость 18 шнека 13. Витки навивки шнека 13 выполнены перпендикулярными внутренней поверхности корпуса 1. Тело 19 шнека 13 выполнено с перфорацией 20 в диффузорных секциях 5 корпуса 1.

Экстрактор работает следующим образом.

Перерабатываемое сырье, например растительное, подают из бункера 8 питателем 9 в загрузочное отверстие 2 корпуса 1, где оно захватывается цилиндрическим участком 15 навивки шнека 13, вращаемого от привода 12, и транспортируется вдоль корпуса 1. Экстрагент подают в полость 18 тела 19 шнека 13 и коллекторы 16. В диффузорных секциях 5 корпуса 1 при падении давления в сырье экстрагент поступает в сырье через перфорацию 20 тела 19 шнека 13, вымывая его из канала навивки цилиндрического участка 15 навивки и осуществляя его перемешивание, за счет чего происходит активная пропитка сырья экстрагентом и обновление поверхности контакта фаз, в цилиндрических секциях 6 корпуса 1 происходит пропитка сырья экстрагентом, а в конфузорных секциях 7 корпуса 1 при отжатии отработанного экстрагента из сырья коническими участками 14 навивки шнека 13 его подпитка по разводящим патрубкам 17 из коллекторов 16 создает жидкостной поток, сонаправленный силе давления и имеющий скорость выше скорости перемещения сырья, интенсивно промывающий обрабатываемое сырье и обновляющий поверхность контакта фаз. На этом участке корпуса 1 форма навивки на цилиндрических участках 15 при соответствующем угле наклона витков за счет создания силы давления от оси шнека 13 или параллельно ей интенсифицирует процесс перемешивания сырья с экстрагентом и обновление поверхности контакта фаз, а на конических участках 14 обеспечивает минимальную силу трения за счет создания давления параллельного поверхности корпуса 1, которое не создает реакции опоры со стороны последней, что минимизирует энергозатраты на уплотнение сырья перед последующей пропиткой с разрыхлением. Таким образом, на всем участке корпуса 1, где осуществляется контакт сырья с экстрагентом, происходит постоянное обновление поверхности контакта фаз, которое увеличивает выход экстрактивных веществ за счет увеличения глубины экстракции и снижает удельный расход экстрагента за счет увеличения средней концентрации в нем экстрактивных веществ. На перфорированном участке 4 корпуса 1 экстрагент с экстрактивными веществами за счет создаваемого запорным конусом 11 противодавления выходу шрота через разгрузочное отверстие 3 корпуса 1 отделяется от шрота и стекает в сборник 10, из которого удаляется на дальнейшую переработку.

Таким образом, предлагаемая конструкция экстрактора обеспечивает увеличение выхода экстрактивных веществ и снижение удельного расхода экстрагента за счет обеспечения постоянного обновления поверхности контакта фаз в процессе экстракции.

Формула изобретения

ШНЕКОВЫЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ ЭКСТРАКТОР, содержащий горизонтально расположенный корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый кольцевой сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок корпуса, запорный конус, установленный с возможностью осевого перемещения в разгрузочном отверстии корпуса, размещенный в корпусе полый приводной шнек с винтовой навивкой, выполненный с перфорированным участком, расположенным между загрузочным отверстием корпуса и его перфорированным участком, коллектор, сообщенный разводящими патрубками с полостью корпуса на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком корпуса, и средство подачи экстрагента, сообщенное с полостью шнека и коллектором, отличающийся тем, что корпус на участке между загрузочным отверстием и перфорированным участком выполнен из периодически последовательно сопряженных диффузорных, цилиндрических и конфузорных секций, навивка шнека выполнена конической в конфузорных секциях корпуса, а ее витки выполнены перпендикулярными поверхности корпуса, при этом перфорация тела шнека выполнена в диффузорных секциях корпуса, а разводящие патрубки сообщены с полостью корпуса в его конфузорных секциях.

РИСУНКИ

Рисунок 1