RU39136U1

RU39136U1 - MULTI-FUNCTIONAL VERTICAL CARTRIDGE

Info

Publication number: RU39136U1
Application number: RU2004110168/222004110168/22U
Authority: RU
Inventors: В.В. Деревенко; Е.Н. Константинов
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2004-04-05
Publication date: 2004-07-20

Abstract

Многофункциональный вертикальный тарельчатый аппарат, состоящий из загрузочной тарельчатой, горизонтальной и экстракционной шнековых колонн, бензоотводчика, приводов и патрубков для подвода масличного материала и растворителя и отвода мисцеллы и шрота, отличающийся тем, что тарелки, закрепленные на валу загрузочной колонны, выполнены из пакета усеченных конусов, нижние основания которых снабжены кольцевыми дисками, установленными с зазором относительно нижерасположенного усеченного конуса, при этом верхняя часть загрузочной колонны снабжена патрубками для непрерывного отвода паров растворителя.Multifunctional vertical dish-shaped apparatus, consisting of loading dish-shaped, horizontal and extraction screw columns, a gas outlet, drives and nozzles for supplying oil-bearing material and solvent, and for removing miscella and meal, characterized in that the plates mounted on the shaft of the loading column are made of a package of truncated cones the lower bases of which are equipped with annular disks installed with a gap relative to the lower truncated cone, while the upper part of the loading column s provided with nozzles for continuous removal of solvent vapors.

Description

Полезная модель предназначена для переработки масличного материала и может быть использована в маслоэкстракционном производстве.The utility model is intended for processing oilseed material and can be used in oil extraction production.

Известен экстрактор фирмы "Олье" (Масликов В.А. "Технологическое оборудование производства растительных масел". М., Пищ. пром-ть., 1974 г., с.305-307), состоящий из вертикальной тарельчатой колонны и наклонной с ковшами экстракционной колонны. Вертикальная колонна в верхней части снабжена декантатором для фильтрации мисцеллы через слой материала и вертикальным валом, на котором закреплены сферические перфорированные тарелки с отверстиями 6х3 мм. Внутри вертикального корпуса на его поверхности установлены перфорированные воронки. В наклонной колонне расположена бесконечная цепь с ковшами, которыми экстрагируемый материал транспортируется вверх к. месту выгрузки, где орошается чистым растворителем.Known extractor company "Olieh" (VA Maslikov "Technological equipment for the production of vegetable oils". M., Food. Industry., 1974, S. 305-307), consisting of a vertical plate column and inclined with buckets extraction columns. The vertical column in the upper part is equipped with a decanter for filtering the miscella through a layer of material and a vertical shaft on which spherical perforated plates with 6x3 mm holes are fixed. Inside the vertical casing, perforated funnels are installed on its surface. In an inclined column there is an endless chain with buckets with which the extracted material is transported up to the discharge point, where it is irrigated with a clean solvent.

Недостатком данного экстрактора является низкая концентрация получаемой мисцеллы 8-10% и повышенная масличность отходящего шрота.The disadvantage of this extractor is the low concentration of the obtained miscella of 8-10% and the increased oil content of the outgoing meal.

Наиболее близким из известных аппаратов для экстракции масличного материала является вертикальный непрерывно действующий экстрактор (см. а. св. №960237, б. и №55, 1982 г. МКИ С 11 В 1/10). Последний состоит из загрузочной тарельчатой, горизонтальной и экстракционной шнековых колонн, бензоотводчика, приводов, патрубков соответственно для подвода и отвода масличного материала и растворителя, мисцеллы и шрота. В загрузочной тарельчатой колонне установлен вал с перфорированными по типу "Олье" сферическими выпуклыми тарелками и коническими неподвижными тарелками, закрепленными на внутренней поверхности корпуса колонны, с углом наклона не менее 60°, что исключает забивание отверстий масличным материалом. Экстрактор снабжен патрубками для подвода масличного материала растворителя и отвода мисцеллы и шрота. Горизонтальная и экстракционная колонны снабжены соответствующими перфорированными шнеками, лопастным сбрасывателем для выгрузки шрота и бензоотводчиком.The closest known apparatus for the extraction of oilseeds is a vertical continuously operating extractor (see A. St. No. 960237, b. And No. 55, 1982 MKI C 11 V 1/10). The latter consists of loading dish-shaped, horizontal and extraction screw columns, a gas valve, drives, pipes, respectively, for supplying and discharging oil-bearing material and solvent, miscella and meal. A shaft with perforated Ole type spherical convex plates and conical fixed plates fixed to the inner surface of the column body with an inclination angle of at least 60 ° is installed in the loading plate column, which prevents clogging of the holes with oil-bearing material. The extractor is equipped with nozzles for supplying the oily material of the solvent and for removing miscella and meal. The horizontal and extraction columns are equipped with appropriate perforated screws, a paddle ejector for unloading the meal and a gas bleed.

Основным недостатком данной конструкции является достаточно низкая концентрация получаемой мисцеллы 15-20%, а также невозможность перерабатывать масличный материал с повышенной температурой, т.е. с температурой выше температуры кипения отходящей мисцеллы из экстрактора. Поэтому при переработке The main disadvantage of this design is the rather low concentration of the obtained miscella of 15-20%, as well as the inability to process oilseed material with an elevated temperature, i.e. with a temperature above the boiling point of the outgoing miscella from the extractor. Therefore, when processing

масличных семян по классической схеме форпрессование - экстракция масличный материал перед экстракцией охлаждают до температуры 50-55°С - ниже температуры кипения растворителя. В противном случае при поступлении материала с повышенной температурой мисцелла будет закипать и пары взрывоопасного растворителя могут через транспортирующее устройство попасть в атмосферу цеха.oil seeds according to the classical scheme of compression - extraction oil material is cooled to 50-55 ° C before extraction, below the boiling point of the solvent. Otherwise, upon receipt of material with an elevated temperature, the miscella will boil and the vapors of an explosive solvent can enter the workshop atmosphere through a transporting device.

Задача полезной модели является переработка масличного материала с температурой 60-100°С путем совмещения процесса выпаривания растворителя из мисцеллы с последующей экстракцией масла из масличного материала в одном многофункциональном аппарате.The objective of the utility model is the processing of oilseed material with a temperature of 60-100 ° C by combining the process of evaporation of the solvent from miscella with subsequent extraction of oil from oilseed material in one multifunctional apparatus.

Техническим результатом полезной модели является возможность переработки масличного материала с повышенной температурой и получение отходящей мисцеллы концентрацией 30-35% за счет утилизации тепловой энергии поступающего масличного материала, т.е. проведение совмещения процессов упаривания мисцеллы с последующей экстракцией масличного материала в одном аппарате.The technical result of the utility model is the possibility of processing oilseed material with an elevated temperature and obtaining the outgoing miscella with a concentration of 30-35% by utilizing the thermal energy of the incoming oilseed material, i.e. combining the processes of evaporation of miscella with subsequent extraction of oilseed material in one apparatus.

Технический результат достигается тем, что в вертикальном тарельчатом экстракторе, состоящем из загрузочной тарельчатой горизонтальной и экстракционной шнековых колонн, бензоотводчика, приводов и патрубков для подвода масличного материала и растворителя и отвода мисцеллы и шрота, тарелки, закрепленные па валу загрузочной колонны, выполнены из пакета усеченных конусов, нижние основания которых имеют кольцевые диски, установленные с зазором относительно нижерасположенного усеченного конуса, при этом верхняя часть загрузочной колонны снабжена патрубками для непрерывного отвода паров растворителя.The technical result is achieved by the fact that in a vertical dish-shaped extractor, consisting of a loading dish-shaped horizontal and extraction screw columns, a gas outlet, drives and nozzles for supplying oil-bearing material and solvent and miscellaneous and meal, the plates fixed to the shaft of the loading column are made of a truncated package cones, the lower bases of which have annular disks installed with a gap relative to the lower truncated cone, while the upper part of the loading column equipped with nozzles for continuous removal of solvent vapor.

При перемещении вниз масличного материала по конусной части тарелки, а затем в горизонтальной плоскости по кольцевым дискам, на которых происходит замедленное движение материала, обеспечивается необходимое время контакта горячего материала с жидкой фазой и протекает активный теплообмен, что приводит к вскипанию мисцеллы. Затем при перемещении материала, под действием сил гравитации, на нижерасположенный конус происходит смывание его в противотоке движущейся мисцеллой, поток которой поступает в зазоре между кольцевым диском и нижерасположенным усеченным конусом тарелки. Такой активный контакт между твердой и жидкой фазами протекает на каждом усеченном конусе верхней тарелки, что обеспечивает интенсивный теплообмен и кипение мисцеллы. По мере продвижения материала по тарелкам вниз колонны происходит его охлаждение до оптимальной температуры. Затем осуществляется, по существу, экстракция при оптимальной температуре процесса близкой к температуре кипения мисцеллы и при интенсивном взаимодействии When oilseed material is moved down along the conical part of the plate, and then in a horizontal plane along the annular disks on which the material slows down, the necessary contact time of the hot material with the liquid phase is ensured and active heat exchange occurs, which leads to boiling of miscella. Then, when moving the material, under the action of gravitational forces, to the downstream cone, it is washed off in countercurrent flow by the moving micelle, the flow of which enters the gap between the annular disk and the downstream truncated cone of the plate. Such active contact between the solid and liquid phases occurs on each truncated cone of the upper plate, which ensures intense heat transfer and boiling of miscella. As the material moves along the plates down the column, it cools to the optimum temperature. Then, essentially, extraction is carried out at an optimum process temperature close to the boiling point of miscella and with intense interaction

твердой и жидкой фаз на пакете конусных тарелок. Такое конструктивное решение обеспечивает завершение процесса кипения мисцеллы при контакте с горячим материалом практически на верхней тарелке колонны и далее в ней же начинается интенсивный процесс экстракции.solid and liquid phases on a package of conical plates. Such a constructive solution ensures the completion of the process of boiling miscella upon contact with hot material practically on the top plate of the column and then an intensive extraction process begins in it.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле полезной модели позволяет достичь желаемый технический результат.Thus, the set of essential features set forth in the utility model formula allows to achieve the desired technical result.

На фиг.1 представлен разрез многофункционального вертикального тарельчатого аппарата, который состоит из загрузочной тарельчатой колонны 1, шнековых горизонтальной 2 и экстракционной колонны 3. Загрузочная колонна 1 представляет вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого расположен вал 4 с тарелками в виде пакетов усеченных конусов 5, разрез которых представлен на фиг.2. Нижние основания усеченных конусов 5 снабжены кольцевыми дисками 6. При этом между кольцевым диском 6 и нижерасположенным усеченным конусом 5 имеется зазор для прохода жидкой фазы. Между пакетами усеченных конусов 5, расположены вогнутые тарелки 7, которые крепятся к внутренней поверхности корпуса вертикальной колонны 1. Внутри верхней части загрузочной колонны 1 установлена цилиндрическая перфорированная царга 8, внутри которой на валу 4 закреплены лопасти 9 для равномерной подачи материала. Царга 8 соединена с патрубком 10 для подвода масличного материала. На патрубке 10 установлен шлюзный затвор 11, обеспечивающий герметичность колонны 1. В верхней части последней расположены патрубки 12 для отвода паров растворителя и патрубок 13 для отвода мисцеллы. К корпусу колонны 1, в зоне отвода мисцеллы через патрубок 13, установлен успокоитель 14, препятствующий отводу мисцеллы насыщенной парами растворителя.Figure 1 shows a section of a multifunctional vertical disk apparatus, which consists of a loading disk column 1, a horizontal screw 2 and an extraction column 3. The loading column 1 is a vertical cylindrical housing, inside of which there is a shaft 4 with plates in the form of packages of truncated cones 5, a section which are presented in figure 2. The lower bases of the truncated cones 5 are provided with annular discs 6. Moreover, there is a gap between the annular disc 6 and the downstream truncated cone 5 for the passage of the liquid phase. Between the packages of truncated cones 5, there are concave plates 7, which are attached to the inner surface of the casing of the vertical column 1. Inside the upper part of the loading column 1, a cylindrical perforated collet 8 is installed, inside of which blades 9 are fixed on the shaft 4 for uniform supply of material. Collet 8 is connected to the pipe 10 for supplying oilseed material. A sluice gate 11 is installed on the pipe 10, which ensures the tightness of the column 1. In the upper part of the latter, pipes 12 are located for the removal of solvent vapors and a pipe 13 for the miscella removal. To the body of the column 1, in the zone of miscella removal through the nozzle 13, a damper 14 is installed, which prevents the miscella from being saturated with solvent vapors.

Внутри горизонтальной колонны 2 расположен шнек 15 с перфорированной поверхностью. В экстракционной колонне 3 установлен вертикальный перфорированный шнек 16, лопастной сбрасыватель 17, патрубки 18 для выгрузки шрота и патрубок 19 подвода растворителя.Inside the horizontal column 2 is a screw 15 with a perforated surface. In the extraction column 3 is installed a vertical perforated screw 16, a blade ejector 17, nozzles 18 for unloading the meal and the nozzle 19 for supplying solvent.

Многофункциональный вертикальный тарельчатый аппарат работает следующим образом. Масличный материал в виде гранул или крупки с повышенной температурой поступает через шлюзовый затвор 11, патрубок 10 и царгу В, где вращающимися лопастями 9 равномерно распределяется и поступает в верхний слой мисцеллы. Высота слоя мисцеллы в загрузочной вертикальной колонне 1 определена уровнем перелива через патрубок 13. При контакте горячего масличного материала с мисцеллой происходит ее вскипание. Образовавшиеся пары растворителя выводятся через патрубки 12 на конденсацию. Упаренная Multifunctional vertical dish apparatus operates as follows. Oil-bearing material in the form of granules or grains with an elevated temperature enters through the lock gate 11, pipe 10 and drawer B, where the rotating blades 9 are evenly distributed and enter the upper layer of the miscella. The height of the miscella layer in the loading vertical column 1 is determined by the level of overflow through the nozzle 13. When hot oil-bearing material comes into contact with the miscella, it boils. The resulting solvent vapor is discharged through the nozzles 12 for condensation. One stripped off

мисцелла, перетекая через успокоитель 14. выводится из экстрактора по патрубку 13. Масличный материал оседает на вращающийся пакет усеченных конусов 5 и передвигается по ним вниз радиально к внутренней стенке корпуса вертикальной колонны 1. При этом происходит активный контакт с жидкой фазой, которая поднимается вверх, протекая в зазорах между верхним срезом усеченных конусов 5 и кольцевыми дисками 6. Здесь происходит интенсивный теплообмен между горячим масличным материалом и жидкой фазой, приводящий к ее кипению. Далее масличный материал перетекает на вогнутую тарелку 7 и движется к центру колонны 1, затем передается на следующий пакет усеченных конусов 5. Температура масличного материала снижается до температуры жидкой фазы, кипение прекращается и начинается интенсивный процесс экстракции масла из масличного материала, т.к. наиболее эффективный процесс экстракции наблюдается в близи точки кипения мисцеллы (растворителя). Далее движение твердой и жидкой фаз по нижерасположенным пакетам усеченных конусов 5 и вогнутых тарелок 7 аналогично вышеописанному.miscella flowing through the damper 14. is discharged from the extractor through the nozzle 13. Oil-bearing material settles on a rotating packet of truncated cones 5 and moves along them radially down to the inner wall of the vertical column body 1. In this case, active contact with the liquid phase rises, flowing in the gaps between the upper cut of the truncated cones 5 and the annular disks 6. An intensive heat exchange occurs between the hot oil-bearing material and the liquid phase, leading to its boiling. Further, the oil-bearing material flows to the concave plate 7 and moves to the center of the column 1, then it is transferred to the next packet of truncated cones 5. The temperature of the oil-bearing material decreases to the temperature of the liquid phase, boiling stops and the intensive oil extraction process begins from the oil-bearing material, because The most efficient extraction process is observed near the boiling point of the miscella (solvent). Further, the movement of the solid and liquid phases along the downstream packets of truncated cones 5 and concave plates 7 is similar to that described above.

Из вертикальной колонны 1 частично обезжиренный масличный материал поступает в горизонтальную колонну 2, где транспортируется горизонтальным шнеком 15 в нижнюю часть экстракционной колонны 3. Здесь вертикальный шнек 16 поднимает материал в противотоке жидкой фазе в верхнюю часть колонны 3, в которой лопастной сбрасыватель 17 выгружает обезжиренный материал через патрубки 18. Чистый растворитель подается через патрубок 19. Далее движется вниз в противотоке твердой фазе обезжиривая ее. По мере продвижения по экстракционной 3, горизонтальной 2 и загрузочной вертикальной колонны 1 растворитель обогащается маслом и в виде мисцеллы в загрузочной колонне 1 упаривается за счет передачи тепла от поступающего масличного материала и выводится из нее. Аппарат работает под вакуумом, что интенсифицирует процесс отгонки растворителя. Шлюзовый затвор 11 обеспечивает необходимою герметизацию колонны 1. Такое решение полностью исключает попадание взрывоопасного растворителя в атмосферу цеха. При этом концентрация отходящей мисцеллы составляет 30-35% при температуре поступающего масличного материала 80-90°С и остаточном давлением в загрузочной тарельчатой колонне 0,07-0,08 МПа.From the vertical column 1, partially defatted oil-bearing material enters the horizontal column 2, where it is transported by a horizontal screw 15 to the lower part of the extraction column 3. Here, the vertical screw 16 lifts the material in countercurrent liquid phase to the upper part of the column 3, in which the blade ejector 17 unloads the defatted material through the nozzles 18. A clean solvent is supplied through the nozzle 19. Then it moves downward in countercurrent solid phase degreasing it. As you move along the extraction 3, horizontal 2 and loading vertical columns 1, the solvent is enriched with oil and evaporated in the form of miscella in the loading column 1 due to heat transfer from the incoming oil material and removed from it. The device operates under vacuum, which intensifies the process of distillation of the solvent. The lock gate 11 provides the necessary sealing of the column 1. This solution completely eliminates the ingress of explosive solvent into the atmosphere of the workshop. The concentration of the outgoing miscella is 30-35% at a temperature of incoming oilseed material of 80-90 ° C and a residual pressure in the loading plate column of 0.07-0.08 MPa.

Claims

Multifunctional vertical plate apparatus, consisting of a loading plate, horizontal and extraction screw columns, a gas outlet, drives and nozzles for supplying oilseed and solvent and removing miscella and meal, characterized in that the plates mounted on the shaft of the loading column are made of a package of truncated cones , the lower bases of which are equipped with annular disks installed with a gap relative to the lower truncated cone, while the upper part of the loading column s provided with nozzles for continuous removal of solvent vapors.