Экстрактор для системы твердое теложидкость

Экстрактор для системы твердое теложидкость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСК©МУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Сееоз Советскйк

Соцналнстнчесних

Республик

«i>806056 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 150878 (21) 2656749/23-26 (я)м. к„.з

В 01 0 11/02 с лрисоединением заявки И9

Гоеудареткемвив кемитет

СССР ко делам нзееретекнй к вткрмтма (23) ПриоритетОпубликовано 238281. Бюллетень Н9 7

Дата опубликования описания 25р 2.81 (53) УДК 66 ° 065. 52 (088.8) Б.A.Âåéñáåéí, В. Н. Жучков, В. Я. Гриншп

A. М. Волчек и В. A. Осипов. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский инсти белковых веществ (54 ) 3KCTPAKTOP ДЛЯ CHCTENbl ТВЕРДОЕ ТЕЛО-ЖИДКОСТЬ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а более конкретно к аппаратам для экстракционной очистки биомассы дрожжей и других микроорганизмов от углеводородов и липидов, Известен экстрактор для экстрагирования растительных масел из семян, включающий вертикальный цилиндрический корпус, в котором установлены вал с ярусно размещенными на нем перемешивающими устройствами, радиально тормозящие лопасти, укрепленные в один ряд по вертикали на стенке корпуса между перемешивающими устройст- вами, патрубки для подачи экстрагента в нижнюю часть и вывода мисцеллы из верхней части корпуса, устройства для загрузки биомассы в верхнюю часть и выгрузки готового продукта из ниж- 20 ней части корпуса. Между перемешивающими устройствами на стенке корпуса укреплено по одной тормозящей лопасти с целью торможения кругового движения твердых частиц для уменьшения их ско- 2 ростей витания.. Перемешивающие устройства выполнены в виде пропеллерных мешалок с очень небольшим шагом по винтовой линии, причем закреплены они по валу относительно друг друга та- ЗО ким образом, чтобы полностью перекрыть поперечное сечение корпуса экстрактора. Такая конструкция перемешивающих устройств препятствует быстрому падению твердых частиц и удерживает их во взвешенном состоянии. Ос- . ветление мисцеллы происходит в системе кольцевых каналов, установленных в верхней части корпуса экстрактора.

Для загрузки твердой фазы использованы устройства шнекового типа, а устройства для выгрузки готового продукта выполнены в виде вертикального элеватора, либо шнека с отжимным клапаном (1).

Недостатком известного экстрактора является то, что при вращении перемешивающих устройств твердый материал в экстракторе находится во взвешенном состоянии, в результате чего происходит сильное продольное перемешивание, снижаются удельные нагрузки по обеим фазам, возрастает унос твердых частиц.

Цель изобретения — создание конструкции экстрактора, которая позволит интенсифицировать процесс за счет снижения продольного перемешивания фаз.

Поставленная цель достигается тем, что радиальные тормозящие лопасти ус806056 тановлены равномерно по периметру корпуса между .перемешивающими устройствами, при этом высота лопастей равна 0,1-0,15 диаметра корпуса, расстояние между лопастями равно 0,20 3 диаметра корпуса перемваще 5 устройства выполнены в виде радиальных пластин, длина которых равна 0,95, а ширина - 0,08-0,12 диаметра корпуса.

Целесообразно также устройство для выгрузки твердого вещества выполнять в виде наклонного двухвинтового самоочищающегося шнека, снабженного патрубками для подачи растворителя и выгрузки твердого вещества, расположенными выше уровня жидкости в экстракторе.

На чертеже представлен экстрактор, общий вид.

Экстрактор включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с расширенной верхней частью 2 и нижней 3 выпол- 20 ненной в виде двух усеченных конусов.

По оси экстрактора размещен вал 4 с ярусно укрепленными на нем перемешивающими устройствами 5. Над верхним перемешивающим устройством и между перемешивающими устройствами равномерно по периметру корпуса укреплены радиальные тормозящие лопасти 6. Устройство для загрузки биомассы(шнека)

7 посредством штуцера 8 подключено к зоне расположения тормозящих лопастей над верхним перемешивающим устройством. Выгрузка готового продукта осуществляется с помощью наклонного двухвинтового самоочищающего- З ся шнека 9 через течку 10, которая расположена выше уровня жидкости в экстракторе. Для предотвращения зависания продукта в нижней части 3 корпуса .на конце вала 4 установлена. фигурная мешалка 11, профиль которой 40 . соответствует поверхности нижней части 3 корпуса. Корпус 1 экстрактора снабжен патрубками 12 и 13 для подачи экстраЗ ента и отвода мисцеллы.

В верхней части шнека 9 установлен патрубок 14 для подачИ экстрагента.

В нижней части 3. корпуса экстрактора установлена кольцевая распределительная перегородка 15 для равномерной подачи экстрагента по поперечному сечению корпуса экстрактора и патрубок 16 для вывода биомассы в шнек 9.

Экстрактор работает следующим образом.

Через штуцер 8 шнеком 7 непрерывно подают биомассу для очистки от уг- леводородов и липидов,которая полнос-, тью заполняет рабочую часть корпуса 1 и под собственным весом опускается вниз. Основное количество экстрагента подают в нижнюю часть 3 корпуса че- ф) реэ патрубок 12 противотоком движению биомассы. Кольцевая распределительная перегородка 15 позволяет исключить поперечную неравномерность в скоростях движения экстрагента по се- я чению корпуса экстрактора. Небольшое количество экстрагента подают в верхнюю часть наклонного двухвинтового самоочищающегося шнека 9 через патрубок 14 для лучшей промывки очищенной биомассы.

При вращении вала 4 с перемешивающими устройствами 5 по высоте корпуса образуются чередующиеся друг с друroM слои уплотненной и суспендированной биомассы.

В суспендированном слое биомасса при своем продвижении вниз под действием собственного веса приобретает вихревое движение за счет вращения перемешивающих устройств 5, в результате чего происходит перераспределение частиц биомассы и экстрагента по сечению корпуса экстрактора, разрушение локальных каналов и устранение застойных зон, а также образование развитой, поверхности контакта фаз.

В уплотненном слое, образоваНном радиальными тормозящими лопастями 6, биомасса не совершает вихревого движения, а равномерно по всему сечению корпуса экстрактора опускается вниз, при этом экстрагент, двигаясь противотоком биомассе, фильтруется через ее уплотненный слой.. Установка радиальных тормозящих. лопастей 6 исключает вихревое движение биомассы и экстрагента, в результате чего резко снижается продольное перемешивание фаз и унос мелких частиц биомассы восходящим потоком экстрагента, т.е. режим движения фаз в ькстракторе приближается к режиму идеального вытеснения.

Очищенная биомасса с помощью фигурной мешалки 11 выводится через патрубок 16 в наклонный двухвинтовой самоочищающийся шнек 9, котбрый подает ее на дальнейшую переработку.

Таким образом, наличие радиальных тормозящих лопастей, укрепленных равномерно по периметру корпуса экстрактора между перемешивающими устройствами и над верхним перемешивающим устройством на максимальном расстоянии друг от друга, равном 0,2-0,3 диаметра корпуса и имеющих высоту

0,1-0,15 диаметра корпуса, позволяет проводить противоточный процесс очистки биомассы в условиях, когда биомасса при своем опускании вдоль экстрактора поочередно многократно перемешивается и уплотняетея, а растворитель, двигаясь противотоком биомассе, многократно перераспределяется по сечению экстрактора и фильтруется сквозь уплотненные слои биомассы.

Применение для выгрузки очищенной биомассы устройства в виде наклонного двухвинтового самоочищающегося шнека, оборудованного патрубками для подачи растворителя и выгрузки очищенной биомассы выше уровня жидкости

806056 в ".кстракторе, позволяет уменьшить содержание экстрагента в.очищенных дрожжах за счет механического отжима и дополнительно промыть биомассу раст= ворителем.

Выполнение перемешивающих уст;ройств в риде радиальных пластин дли5 ной 0,95 и шириной 0,08-0,12 дйаметра

,корпуса, укрепленных на валу с шагом.

45-60 позволяет равномерно перераспФ ределить биомассу и экстрагент по се- <О чению корпуса экстрактора.

Применение кольцевой отбойной перегородки в нижней части корпуса экстрактора позволяет равномерно рас- пределить по сечению экстрактора подаваемый чистый растворитель. .15 установленная в нижней части корпуса фигурная мешалка, профиль которой соответствует поверхности нижней части корпуса, устраняет зависание биомассы. 20

Формула изобретения

Экстрактор для системы твердое тело в жидкость, включающий цилиндрический корпус, вал с ярусно размещен-. ными на нем перемешивающими устройствами, радиальные тормозящие лопасти, укрепленные на стенке корпуса, устройства для загрузки и выгрузки твердого материала, патрубки для ввода и вывода жидкой фазы, мешалку, расположенную в нижней части корпуса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки твердого вещества за счет исключения продольного перемешивания, радиальные тормозящие лопасти установлены равномерно по периметру корпуса между перемешивающими устройствами и над верхним перемешивающим устройством, при этом высота лопастей равна 0,10,15 диаметра корпуса, расстояние между лопастями равно 0,2-0,3 диаметра корпуса, перемешивающие устройства выполнены,в виде радиальных пластин, длина которых равна 0,95, а ширина — 0,08-0,12 диаметра корпуса, 2. Экстрактор по п.1; о т л и— ч а ю шийся тем, что устройство для выгрузки твердого вещества выполнено в виде наклонного двухвинтового самоочищающегося шнека, снабженного патрубками для подачи растворителя и выгрузки твердого вещества, расположенными выше уровня жидкости в экстракторе.

Источники информации, при ятые во внимание при экспертизе

1. Патент CBlA 9 2663623, кл.23-270, 1953 (прототип).

806056

Составитель A.Ìèðoíîâ

Редактор С.Патрушева Техред С.Мигунова Корректор Г.Назарова.

Закай 95/6 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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