экстракция. Промышленные способы экстракции (1). Непрерывно по принципу противотока
 Скачать 100 Kb.
|
|
Промышленные способы экстракции Метод настаивания. Метод последовательного обезжиривания. В промышленности используется второй метод. При этом процесс протекает непрерывно по принципу противотока, т.е чистый растворитель поступает на наиболее обезжиренный материал, а концентрированная мисцелла – на свежезагруженное сырье. Способы непрерывной экстракции: Погружение экстрагируемого материала в противоточно движущихся растворитель; Ступенчатого орошения растворителем обрабатываемого материала, противоточно перемещающегося с помощью какого-либо конвейера; Смешанный способ, при котором свежий материал, хорошо смоченный концентрированной мисцеллой (стадия замачивания), окончательно обезжиривается на конвейере собственно экстрактора путем ступенчатой (стадия орошения) мисцеллой и чистым растворителем. Характеристика способов экстракции 1. При экстракции способом погружения извлечение масла из масличного материала в процессе непрерывного прохождения его через поток растворителя протекает бесступенчато и в условиях абсолютного противотока. На всем пути экстракции имеет место плавное и постоянное падение концентрации мисцеллы, как внутри масличного материала, так и в свободно циркулирующем в аппарате. Положительные стороны процесса: 1) простота конструктивного оформления экстракционного аппарата и малая площадь, которую он занимает. 2) высокий коэффициент полезного использования геометрического объема аппарата до 98%, что снижает возможность образования в аппаратах взрывоопасной смеси воздуха и растворителя. Недостатки: 1) низкая концентрация конечной мисцеллы. 2) значительное нарушение структуры экстрагируемого материала, помутнение мисцеллы и усложнение процесса фильтрации. 3) возможность всплывания экстрагируемого материала в аппарате в случае, когда плотность мисцеллы будет больше плотности экстрагируемого материала. По этому способу работает экстрактор НД-1250. 2. При экстракции способом ступенчатого орошения процесс извлечения масла проходит в условиях относительного противотока, т.к. здесь непрерывно движется лишь растворитель, а экстрагируемый материал остается в покое в ковшах, камерах или на ленте. Концентрация мисцеллы на поверхности частиц изменяется скачкообразно от ступени к ступени, а внутри масличного материала плавно в соответствии с законами диффузии. Количество ступеней орошения может колебаться от 2 до 8 в зависимости от масличности материла, концентрации конечной мисцеллы и масличности шрота. Эффект извлечения масла зависит от четкости разделения ступеней и от полноты стекания мисцеллы на отдельных стадиях. Преимущества: 1) повышенная концентрация мисцеллы, что позволяет снизить соотношение растворителя и экстрагируемого материала. 2) получение чистой мисцеллы за счет самофильтрации ее через слой экстрагируемого материала. Недостатки: 1) невысокий коэффициент использования геометрического объема аппарата, не более 45%, и возможность образования взрывоопасных концентраций воздуха и растворителя внутри аппарата. 2) более сложные коммуникации принудительной циркуляционной системы растворителя и значительное до 9 штук количество насосов в этой системе. 3) усложнение кинематической схемы привода аппарата. По этому принципу работают экстракторы МЕЗ -350, ДС-70 и ротационно-камерные экстракторы. Принципиальная схема работы экстрактора НД-1250 Экстрактор НД-1250 имеет U-образную форму и состоит из 3-х колонн: Самотек за счет гидростатического напора за счет разной высоты колонн 1-я колонна – загрузочная 2-я колонна – передаточная 3-я колонна - экстракционная Во всех клонах размещены шнеки. Диаметр колонн – 250 мм. Загрузочный шнек имеет 9,5 витков, продолжительность одного оборота в нем – 24-270 секунд. Экстракционная колонна имеет 27,5 витков, продолжительность одного оборота 752 секунды. Передаточный шнек имеет 3,5 витка, продолжительность одного оборота 61 секунда. Толщина витка 10 мм, витки не сплошные, а перфорированные (с дырочками). Диаметры этих отверстий в загрузочном шнеке 8 мм, в передаточном и экстракционном 10 мм. Благодаря этим отверстиям создается турбулентность движения мисцеллы. На загрузочной колонне имеется деконтатор с отводными патрубками для отвода мисцеллы. В декантаторе происходит очищение мисцеллы от крупных механическихпримесей путем отстаивания. Мисцелла выходит из декантатора с содержанием механических примесей до 0,4-0,7%. В верхней части экстрагируемой колонны имеется приспособление для сброса шрота и здесь же находятся форсунки, через которые подается растворитель. Растворитель насосом подается в верхнюю часть экстракционной колонны через форсунки и опускается вниз сплошным потоком, заполняя весь свободный объем экстрактора. На всем пути по всем трем колоннам экстрактора жидкая фаза последовательно насыщается извлекаемым маслом. На выходе мисцелла имеет наибольшую концентрацию. Патрубки в декантаторе для отвода мисцеллы расположены ниже форсунок, это позволяет иметь избыточный гидростатический напор для обеспечения течения жидкой фазы от входа к выходу, т.е. реактор работает по принципу сообщающихся сосудов. Принцип работы экстрактора МЭЗ-350 Работает по принципу ступенчатого орошения. Основным рабочим органом является горизонтальный сетчатый ленточный транспортер. Лента состоит из 2—х параллельно расположенных бесконечных цепей, на которых болтами крепится 58 рамок размером 2400*600 дюймов. Эти рамы обтянуты перфорированной лентой, а сверху еще положена сетка. Длинна верхней части транспортерной ленты 14,4 метра. Транспортерная лента передвигается с 2-х звездочек: одна – ведомая, другая – ведущая. Один коней транспортера (хвостовая часть) поднята на 15 см выше начальной части транспортера. Это сделано для того, чтобы бензин не стекал в выводной бункер. Скорость движения ленты 2,5-5 м/час. Рабочая часть транспортерной ленты – верхняя, нижняя – не рабочая. Верхняя часть транспортерной ленты, придя в нижнюю часть, очищается от мезги и других масличных материалов, которые могут застрять в ленте. Под транспортерной лентой расположены 10 мисцеллосборников. Над каждым имеется своя форсунка, через которую передается бензин или мисцелла для орошения. Форсунка соединена с мисцеллосборником насосом, с помощью которого происходит перекачивание мисцеллы из мисцеллосборника в форсунку. В хвостовой части транспортера имеется бункер для сброса шрота, где располагается шнек, с помощью которого производится выброс отработанного шрота. Транспортер с форсунками помещен в стальной кожух. В верхней части экстрактора имеется бункер, через который проводится загрузка масличного материала. Бункер снабжен шибером для регулировки масличного материала. Шибер определяет уровень масличного материала, который ложится на транспортерную ленту. Уровень составляет 0,8-1,4 м. Экстрактор работает следующим образом: экстрагируемый материал в виде лепестка, крупки или гранул подается в загрузочный бункер, где автоматически с помощью шибера укладывается слой материала определенной высоты 0,814 м. При движении ленты вместе с ней транспортируется масличный материал. По всему пути движения масличного материала происходит его орошение из 8-ми оросителей мисцеллой в противотоке. Сначала материал орошается крепкой мисцеллой, а в конце чистым растворителем. Мисцелла или растворитель, пройдя через слой масличного материала, фильтруется и попадает в соответствующие мисцеллосборники, откуда с помощью насосов откачиваются и снова подаются на орошение. Противоточное движение мисцеллы по горизонтали происходит с помощью щелей переливом ее в смежный мисцеллосборник. При чем уровень щелей уменьшается от края к началу мисцеллосборников. Кроме МЕЗ-350 по этому принципу работает экстрактор ДС-70, только его мощность несколько меньше. По этому же принципу работают и ротационные камерные экстракторы (бывают одно и двух-ярусные). Рассмотрим двухъярусный ротационно-камерный экстрактор (РКЭ). РКЭ состоит из корпуса 2, двух вращающихся роторов 8 и 3, каждый ротор имеет внутреннюю (16-19 мм) и внешнюю (15-20 мм) обечайки, которые образуют кольцевой простор. Кольцевое пространство разделено перегородками 4-13 на 9 камер на каждом ярусе, т.е. имеется 18 камер на 2-х ярусах. Каждый ярус имеет два днища, одно перфорированное, а одно - сплошное. Пространство между перфорированным и сплошным дном разделено также перегородками на 9 камер. Эти камеры являются мисцеллосборниками, т.е. каждая камера имеет свой мисцеллосборник. Мисцеллосборники соединены с форсунками с помощью насосов, которые позволяют циркулировать мисцелле. Экстракция происходит следующим образом: Через бункер 11 с помощью шнека 10 происходит загрузка масличного материала. На верхнем ярусе в одну из камер загружается материал и перемещается с помощью перегородок. Масличный материал проходит 8 ступеней орошения мисцеллой, которая подается через форсунки 12. Система орошения построена таким образом, что свежий масличный материал орошается более концентрированной мисцеллой. Сделав круг по верхнему ярусу, экстрагируемый материал через шахту, которая является 9 секцией, передается в нижний ярус, который работает и устроен точно также, как и верхний ярус. Перед выходом из экстрактора материал на последней ступени орошается чистым растворителем. Шрот выгружаю через разгрузочный шнек 22, который имеет индивидуальный привод. Т.е. экстрактор работает по принципу ступенчатого орошения. Технологические режимы работы экстракторов 1. НД-1250 (Схема 9) Технологический режим работы оборудования экстракционной линии НД-1250.
Технологический режим работы оборудования экстракционной линии ДС-70.
Технологический режим работы оборудования экстракционной линии МЭЗ-350 (Схема 10)
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
