Аппарат для экстрагирования в системах твердое тело- жидкость

Аппарат для экстрагирования в системах твердое тело- жидкость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АППАРАТ ДЛЯ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ В СИСТЕМАХ ТВЕРДОЕ ТЕЛО - ЖИДКОСТЬ, включающий экстрактор с нисходящей трубкой, сборник-питатель с восходящей трубкой, соединенной с экстрактором , отличающийся тем, что, с целью упрощения аппарата и обеспечения его компактности, экстрактор с нисходящей трубкой расположен коаксиально внутри восходящей трубки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН!

1 0О

4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ (2l) 3600278/23-26 (22) 06.06.83 (46) 30.04.85. Бюл.Ф 16 (72) !0.Г.Пшуков (71) Пятигорский фармацевтический институт (53) 66.066.5 (088.8) (56) !.Ñàíäåð 1О.К.Технология и оборудование производств. Л., "Медгиз", 1956, с.169-190.

2. Авторское свидетельство СССР

1!i 1053847, кл.В 01 D 1!/02,1980.

„„SU„„1152606 А (54) (57) АППАРАТ ДЛЯ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ

В СИСТЕМАХ ТВЕРДОЕ ТЕЛΠ— ЖИДКОСТЬ, включающий экстрактор с нисходящей трубкой, сборник-питатель с восходящей трубкой, соединенной с экстрактором, отличающийся тем, что, с целью упрощения аппарата и обеспечения его компактности, экстрактор с нисходящей трубкой расположен коаксиально внутри восходящей трубки.

1152606

20

Изобретение относится к аппаратам для экстрагирования различных видов сырья при оценке его качества на содержание экстрактивных веществ.

Известна установка предназначенная для интенсификации процесса экстракции при производстве извлечений методом мацерации. Установка представляет собой емкость с ложным дном, размещенным в верхней зоне экстрактора, Экстрагируемое сырье размещают на ложном дне и заливают всю емкость зкстрагентом так, чтобы уровень его был выше уровня сырья на

2-3 см. При диф4узии веществ из час- 15 тиц сырья в окружающий экстрагент плотность последнего повышается и он, проникая через ложное дно, опускается в виде отдельных мелких потоков. через слой экстрагента ко дну емкости. Жидкость с высокой плотностью, накапливаясь на дне емкости, вытесняет вверх чистый зкстрагент, т.е. возникает естественная конвекция, что и ускоряет 25 процесс экстракции (1 ), Однако множество мелких встречных потоков являются причиной быстрого смешения жидкостей с различной плотностью и выравнивания концентрации жидкой 4азы по всему объему, вследствие чего скорость ди44узии, веществ из частиц сырья затухает.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, в котором жидкости с различной плотностью перемещаются раздельно.

Экстрактор и сборник-питатель соединены в замкнутую систему двумя тру- 4р бопроводами, один из которых соединяет верхнюю зону сборника-питателя с верхней зоной экстрактора, а другой — нижнюю зону экстрактора с нижней зоной сборника-питателя (2), 45

Вся замкнутая система заполняется экстрагентом,а циркуляция экстрагента возникает самопроизвольно при изменении плотности жидкости в одном из колен при диффузии веществ из Sp сырья в.жидкую фазу. Работа экстрактора не нуждается в наблюдении, не связана с энергетическими затратами и обеспечивает истощение сырья на

95-977. В заключительный период у экстракции количество веществ, извлекаемых в единицу времени, становится ничтожно малым и разность плотности в двух коленах системы практически приближается к нулю, а сама сис-, тема - к равновесной, В состоянии равновесия или близком к равновесному аппарат становится чувствительным к воздействию факторов внешней среды. Например, даже незначительный поток воздуха (сквозняк в помещении), обдувающий одно из колен системы, мог затормозить или усилить скорость циркуляции в зависимости от того, какое из колен подвергалось его воздействию. Причиной оказалось ничтожно малое снижение температуры жидкости в обдуваемом колене, следствием его явилось повышение ее плотности.

На изменение температуры и плотности жидкости оказывает влияние и материал, иэ которого изготовлен трубопровод: так, если одно колено изготовлено из материала, поглощающего тепловые лучи, а другое — из материала, отражающего, возникает разность температуры и, как следствие, разность плотностей, что вызывает циркуляцию в системе. Даже случайное увлажнение одного из колен системы, сопровождающееся впоследствии испарением н естественно потерей тепла, способно выводить равновесную систему из равновесия.

Таким образом, воэможности приведенного аппарата, вполне удовлетворяющие производство, оказываются недостаточными в том случае, когда экстракция проводится с аналитической целью, для оценки качества сырья на содержание экстрактивных веществ.

Для аналитических целей аппарат должен обеспечивать полное истоще-. ние сырья, чего трудно добиться на практике из-за влияния факторов внешней среды. Кроме того, прототип даже в малогабаритном исполнении отличается громоздкостью и сложен в исполнении.

Цель изобретения — упрощение аппарата и обеспечение его компактности.

Укаэанная цель достигается тем, что в аппарате для экстрагирования в системах твердое тело-жидкость, включающем экстрактор с нисходящей трубкой, сборник-питатель с восходящей трубкой, соединенной с экстрактором, экстрактор с нисходящей труб" кой расположен коаксиально внутри восходящей трубки.

1152606

Такая конструкция основных узлов аппарата позволяет вводить коаксиально экстрактор с нисходящей трубкой в восходящую трубку аппарата н одновременно герметизировать систему.

Коаксиальное совмещение восходящей

Ф и нисходящей трубок образует замкнутую систему аппарата и одновременно исключает возможность воздействия внешних факторов на одну из трубок. 10

Действие аппарата основано на циркуляции экстрагента в замкнутой системе, возникающей при нарушении гидростатического равновесия двух столбов жидкости, в одном из кото- 15 рых плотность жидкости увеличивается прн растворении экстрагируемых веществ, в другом остается неизменной.

При этом жидкость с высокой плотностью, поступающая из экстрактора 20 по нисходящей трубке в сборник-питатель, опускается и равномерно накапливается íà его дне, вытесняя при этом из сборника-питателя чистый экстрагент.Вытесняемый экстрагент, 25 перемещаясь через зазор между трубкой восходящей (внешняя трубка) и трубкой нисходящей (внутренняя трубка ), достигает боковых отверстий экстрактора, проникает через них в экстрах- gp тор, попадает в зону массообмена и, обогатившись экстрактивными веществами, по нисходящей трубке попадает в сборник-питатель.

На фиг.l изображен аппарат, общий вид; на фиг.2 — сборник-питатель с восходящей трубкой; на фиг.3 — экстрактор с нисходящей трубкой.

Экстрактор 1 с цнркуляционными отверстиями 2 и нисходящей труб" кой 3 предназначен для размещения навески анализируемого сырья. В верхней части экстрактор снабжается двумя шлифами, внешний шлиф 4 обеспечивает герметичное соединение 45 экстрактора с восходящей трубкой, внутренний шлиф 5 вместе с пробкой 6 отделяют аппарат от внешней среды.

Сборник-питатель 7 предназначен для размещения основного объема экстра- 5О гента, сбора извлечения и питания экстрактора чистым экстрагентом, вытесняемым накапливающимся извлечением. Восходящая трубка 8 предназначена для подвода чистого экетрагента к циркуляциоиным отверстиям 2. Чистый экстрагенз поступает через зазор, образованный коаксиально расположен-: ными нисходящими 3 и восходящими 8 трубками.

Ф

Восходящая трубка 8 имеет расширение 9, повторяющее форму экстрактора l и оканчивается внутренним шлифом 10„ В нижней части сборникпитатель 7 имеет сливной патрубок 11 с краном 12.

Аппарат работает следующим образом.

Аппарат закрепляют в штативе, вынимают из экстрактора 1, укладывают ватный тампон, переносят в экстрактор навеску измельченного сырья,на сырье сверху укладывают ватный тампон и наполняют аппарат экстрагентом снизу через патрубок ll при открытом кране l2, следя за тем, чтобы до полного вытеснения воздуха из сырья и появления следов жидкости над его поверхностью экстрагент из восходящей трубки 8 не перелился через циркуляционные отверстия 2 в экстрактор 1. При появлении жидкости над поверхностью сырья скорость подачи экстрагента в аппарат увеличивают и заполняют аппарат до тех пор, пока уровень жидкости в экстракторе не поднимется выше циркуляционных отверстий 2 примерно на 10 мм.

После наполнения аппарата экстрагентом закрывают кран 12 и вставляют в экстрактор пробку 6.

В результате массообмена между твердой и жидкой фазами плотность жидкости в экстракторе l возрастает и система выходит-из равновесия.

Жидкость с высокой плотностью медленно стекает по нисходящей трубке 3 в сборник-питатель 7, накапливается на его дне и вытесняет чистый экстрагент через зазор между нисходящей 3 и восходящей 8 трубками к циркуляционным отверстиям 2 и затем в экстрактор 1 — к размещенному в нем сырью.

Экстрагирование проводят до полного истощения сырья.

По окй чании процесса экстрагирования вынимают из экстрактора 1 пробку 6, открывают кран 12 и через патрубок 11 сливают полностью полученное извлечение.

После слива извлечения экстрактор 1 с нисходящей трубкой 3 вьыимают из восходящей трубки 8 с расширением 9 и выгружают Н3 экстрактора 1 обэаботанное сырье.

1)52600 водой высушиваСоставитель А.Миронов

Редактор Н.Горват Техред М.Кузьма Корректор Л.Пилипенко

Заказ 368 4 Тираж. 659 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

Для подготовки к очередному анали/ зу аппарат обрабатывают хромовой смесью, моют проточной водопроводной водой, споласкивают дистиллированной и ют.