Практическая работа 14
ПРАКТИЧЕСКАЯ
РАБОТА 14
ЭКСТРАКТОРЫ
Цель:
сформировать
представление об устройстве и принципах работы
экстракторов
План
1
Перколятор {диффузор).
2
Ленточный экстрактор.
3
Колонный экстрактор.
4
Наклонный шнековый экстрактор.
5
Распылительный экстрактор
6
Насадочный экстрактор.
7
Полочный экстрактор.
8
Тарельчатый экстрактор.
1
Перколятор {диффузор).
Диффузор (рис. 5.40) с неподвижным слоем твердого тела представляет собой
вертикальный цилиндрический аппарат с коническим днищем и крышкой. В днище
расположена решетка, на которую через верхний люк загружается слой
измельченного твердого материала. После выщелачивания материал выгружается
через нижний откидывающийся люк самотеком под
давлением.
2
Ленточный экстрактор.
Ленточный экстрактор (рис. 5.41) с рециркуляцией экстракта применяется в
производстве растительных масел. В этом аппарате специально подготовленные
измельченные масличные семена из бункера 2 поступают на
перфорированную ленту 3 транспортера и движутся навстречу
поступающему в их слой экстрагенту (бензину). Свежий экстрагент подается в
распылитель 1, проходит через слой семян, извлекает из них
оставшееся масло и стекает в сборник 5. Затем насос 4 подает этот
еще слабо насыщенный маслом экстрагент в следующую зону обработки слоя
семян, получая при этом еще более насыщенный экстрагент и т.д. В итоге в одной
(правой) части экстрактора получат экстракт, а в другой (левой) — остаток,
почти не содержащий масла. Из экстракта бензин отгоняют, а масло
очищают.
3
Колонный экстрактор.
На рис. 5.42 представлена схема вертикального (колонного) экстрактора для
извлечения растительного масла из семян. Экстрактор состоит из загрузочной
колонны 4, горизонтального звена 5 и экстракционной
колонны 3. Внутри колонны расположены перфорированные шнеки
2, перемещающие сырье и пропускающие через отверстия витков
экстрагент, и планки /, которые предотвращают вращение материала вместе со
шнеками и обеспечивают его поступательное движение. Мятка семян подается
навстречу растворителю, полученный экстракт выводится из колонны и
фильтруется.
4
Наклонный шнековый экстрактор.
Наклонный шнековый экстрактор (рис. 5.43) используется в свеклосахарном
производстве для извлечения сахара из свекловичной стружки. Он выполнен в виде
наклонного желоба 3 с сечением, показанным на рисунке. В желобе
стружка перемещается шнеками / и 2, изготовленными из полосовой
стали и расположенными так, что витки одного шнека заходят в витки другого. Щели
между полосами витков служат для прохода сока. Для поддержания оптимального
температурного режима процесса сок и стружка в аппарате подогреваются
паром, поступающим в паровую рубашку.
Основным недостатком всех шнековых экстракторов является измельчение
сырья шнеком и попадание частиц продукта в экстракт, что усложняет его
очистку.
5
Распылительный экстрактор.
Он представляет собой полый цилиндр (рис. 5.44), в нижней и верхней частях
которого имеются приспособления для ввода и диспергирования жидкости. Легкая
жидкость (экстрагент) поступает снизу колонны, и ее капли поднимаются
вверх. Тяжелая жидкость, которая при системе отвода, аналогичной изображенной на
рис. 5.44, является сплошной фазой, опускается вниз. Легкая жидкость
собирается в верхней части колонны и отводится как экстракт. Эффективность этих
колонн сравнительно мала. Скорость движения обменивающихся сред в них тоже
невелика — для сплошной среды 0,004...0,009 м/с. Поэтому они имеют
небольшую производительность.
6
Насадочный экстрактор.
В насадочной колонне в полом цилиндре (рис. 5.45) на сетку помещают
насадку. Наиболее часто используются кольца Рашига. В насадочных экстракционных
колоннах можно осуществлять те же режимы, как и в абсорбционных аппаратах
этого типа. При малой скорости взаимодействующих потоков имеет место пленочный
режим, при увеличении скорости потоков возникает режим эмульгирования.
Насадочные экстракторы более эффективны, чем распылительные
7
Полочный экстрактор.
В полочной колонне (рис. 5.46) имеются полки, изменяющие направление движения
жидкости. Легкая жидкость входит снизу колонны и отводится сверху. Тяжелая
жидкость перемещается навстречу легкой жидкости. Полки занимают в этих
колоннах до 70 % всего сечения колонны при расстоянии между ними
h
=
75... 100 мм. Суммарная скорость потоков обеих жидкостей в узком сечении может
составлять до 0,01 м/с. Высота, эквивалентная одной ступени концентрации, при
И = 0,1 ...0,15 м составляет 0,12...0,18
м.
8
Тарельчатый экстрактор.
Тарельчатая колонна (рис. 5.47) имеет ситчатые тарелки. На тарелках легкая
жидкость поднимается вверх, проходя через отверстия диаметром 2... 10 мм.
Тяжелая жидкость течет по тарелкам, перетекая с одной на другую по сливным
трубам, поднятым над тарелками. Расстояние между тарелками может
составлять от 0,15 до 0,6 м. Живое сечение тарелки находится в пределах 10... 15
%.
Контрольные
вопросы
1 Виды экстракторов?
2 В чем суть работы экстракторов?
3 Принцип работы тарельчатого экстрактора?
4 Каким образом работает распылительный экстрактор?