Способ экстракции твердых веществ

 

Иностранцы

Диетер Бек, Хелмут Ймихен, Герхард Леман

Вольфганг Биедерманн и Гюнтер Хейнце. (ГДР) (72) Авторы изобретеиия

"Академи дер Виссеншабтен дер ГДР", "Инст

Хеми" (ГДР) и Всесоюзный научно-исследоват биосинтеза белковых веществ (СССР) (71) Заявители (54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ TBEPNIX ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к микробиологическому получению белков и может быть внедрено в установках, в которых сухие продукты очищаются с помощью растворителей.

Как известно, технические экстракции твердых веществ проводятся при

30-70оС, при этом не придается значение температуре исходных веществ (выкладное описание изобретения к акцептованной заявке ГДР 53 984, к акцептованной заявке ГДР 71 525, к акцептованной заявке ГДР 61 255, выкладное описание изобретения к неакцептованной заявке ФРГ 2 137 038). Полученное при распылительной сушке из образовавшейся суспензии микроорганизмов, например дрожжей, на основе небтеперегонки в технических микробиологических установках получения белков твердое вещество состоит приблизительно

10-153 из полых шариков. Из-за soapyxa, заключенного в этих шарах, кажущаяся плотность твердого вещества меньше, чем экстрагента . Отсюда сле- . дует, что до 404 продукта, т.е. часть полых шаров, выводится с мицеллой при противоточной экстракции. Эта часть должна быть возвращена в процесс путем дополнительных технологических операций (увлажнение, размол, вальцовка ). Эти аспекты влияют на эфФективность способа.

1О

Известно, что в непрерывных .противоточных экстракционных установках, в которых дрожжи экстрагируются бензином или другими углеводородами, cots держащимися в бензине, содержание твердых веществ в мицелле уменьшают тем, что к процессу разделения мицеллы подключают процесс коагуляции. Последний проводят добавлением воды после того, как мицелла покидает экст:рактор. Возвращением коагулированного твердого вещества назад в экст;рактор проводится экстракция и этой

9697

Далее, предложен метод улучшения характера осаждения твердых веществ пористой структуры в непрерывных установках противоточной экстракции с 35 применением смесей из полярных и неполярных растворителей ограниченной растворимости, например бензин-этанол-вода, бензин-метанол, бензин-изопропанол-вода, который состоит в том, что дозировкой части тяжелой фазы смеси растворителей в присутствии твердого вещества целенаправленно достигается расслоение и наслоение тяжелой фазы на твердое вещество, благодаря чему возникает повышение разности плотностей между твердым веществом и растворителем. Это приводит к улучшенному осаждению твердого вещества в экстракторе.

Недостаток известных способов эа50 ключается в том, что они или приводят к цели с технически дорогостоящими средствами, или показывают положительный эффект тольао со специальными смесями экстрагентое.

Цель изобретения - как можно больше предотвратить вывод твердого вещества с мицеллой и упростить метод .

3 части твердого вещества (описание изобретения к патенту ГДР 111 644, кл. 0 01 d 11/02 ).

Известно также, что для улучшения характера седиментации высушенных распылением дрожжей в непрерывных противоточных экстракционных установках с применением бензина в качестве экстрагента добавляют к смеси экстрагентов воду. Имеющий место про- le цесс набухания., который способствует лучшему доступу системы растворителей внутрь клетки, ведет одновременно

М снижению содержания твердого вещества в мицелле (описание изоб- 15 ретения к патенту ГДР 108 114, кл.С 12 d 13/06).

Наконец, известен способ заполнения пустот пористых частиц твердого вещества и ускорения их осаждения, 2g состоящий в том, что в непрерывный, процесс экстракции промежуточно включаются операции, в которых путем создания вакуума с последующим снижением температуры суспенэии должен осущест- 25 виться тесный контакт растворителя и твердого вещества, а также наполнение части пугтот твердого вещества растворителем (R.W000, Proc. Engng.

Apr » 1976, S. 7). зо твердо-жидкостной экстракции микро- биологических продуктов.

Задача изобретения заключается в том, чтобы улучшить характер осаждения твердых веществ путем изменения физических параметров метода.

Найдено, что более высокая температура твердого вещества по сравнению с экстрагентом на 10-100 С, преимущественно на 20-50 С, значительно улучшает характер осаждения твердого вещества и этим снижает выводимую мицеллой часть твердого вещества при противоточной экстракции. Как только твердое вещество входит в контакт с растворителем, осуществляется выравнивание температуры, это значит, что охлаждаются твердое вещество и с ним

,,воздух, заключенный в полых шарах.

При этом через поры полых шаров вса-. сывается растворитель в большие пустоты, из-за чего получается повышенная кажущаяся плотность твердого вещества. Это способствует улучшению или вообще делает возможным осаждение твердого вещества.

Существенное преимущество предла" гаемого метода состоит в том, что значительно уменьшается количество выводимого мицеллой твердого вещества в непрерывной установке йротивоточной экстракции. Вследствие того, что объемистые стадии переработки могут быть сокращены или отпасть, метод станет проще, безопаснее и дешевле. Кроме того, увеличивается скорость осаждения твердого вещества в непрерывном противоточном экстракторе, а следо-вательно пропускную способность твердого вещества через экстрактор.

Возникновение перепада температур в экстракторе с повышенной температурой п верхней части колонны и пониженной температурой на выходе твердо,го вещества значительно препятствует пульсациям, имеющим место в способах, приведенных для сравнения. Это делает эксплуатацию экстрактора технологически более безопасной.

Пример 1. R 15-литровом аппарате с мешалкой экстрагируют 5 кг высушенного распылительной сушилкой дрожжевого вещества типа Candida guii

lierrnondii с размером частиц в пределах 0,05-0,5 мм и с температурой

70 С, 7,5 кг бензина с температурой

20 С. Часть неосажденного твердого

0 вещества составляет 7,8 вес.3 от исходного вещества (когда твердое ве719 б

Ф бавок в час составляет для твердого вещества 3,2 кг/ч, для бензин-этанола 85/15 в противбток - 4,95 кг/ч и для этанол/воды 70/30 в прямоток0,67 кг/ч. При температуре растворителя 30оС и твердого вещества 75оС выводится с мицеллой равномерно в час по 0,058 кг (1,8 вес. 4), в то время как при одинаковой температуре растворителя и твердого вещества (35 С) выводится с колебаниями 0,151 кг/ч (4,7 вес.i).

5 969 щество имеет температуру 20 С, эта часть составляет 19,7г).

Пример 2. В непрерывном дисковом ротационном экстракторе, имеющем диаметр 50 мм и длину 1 50 м, s экстрагируют твердое вещество, как в примере 1, в противотоке бензином с пределами кипения 60-85ОС при температуре растворителя 35ОС и твердого вещества 750Р Прохождение твердого вещества возрастает до 3,83 кг/ч при расходе растворителя 5,75 кг/ч без появления, захлебывания экстрактора, при этом выводится с мицеллой 0,27 кг (7 ) твердого вещества. В парал- 15 лельном опыте, в котором твердое вещество имело температуру 30ОС, прохождение твердого вещества составля- ет максимально только 3,1 кг/ч, что соответствует сокращению прохождения 20 приблизительно 20 . При повышении прохождения наступает захлебывание. Вывод твердого вещества в параллельном опыте составляет 0,420 кг (13,53) °

Предлагаемым методом можно таким об- 2З разом, снизить вывод твердого вещества приблизительно на 503.

П р и и е р 3. В экстракционной установке по примеру 2 экстрагируют твердое вещество, как в примере 1, 30 бензин"этанолом 85/15 в противотоке .

В прямоток с твердым воаеством дозируют этанол/воду 70/30. Количество доФормула изобретения

1. Способ экстракции твердых веществ, о т л и ч à Io шийся тем, что твердое вещество имеет более высокую исходную температуру на 10-100 С, преимущественно на 20-50оС, чем экстрагент.

2. Способ по и. 1,,î.тли ч аю-! щ и Й с я тем, что осуществляют до.зи ровку твердого вещества в противоток к экстрагенту.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германскои

Демократической Республики.

Составитель М. Ларина

Редактор В. Петраш Техред Ж.Кастелевич Корректор " Коста

Заказ 83141/27 Тираж 505 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11/035 Москва И-Д5 Раушская наб. 8. 4/$ филиал ППП "Патент", r. Умгород, ул. Проектная,