УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ МЯТКИ

                                   Э.Б.Бобомуродов магистр, У.А.Саидмуратов руководитель.

                       Бухарский инженерно - технологический   институт,

                         специальность «Информационно-коммуникационные

                         системы управления технологическими процессами»

 

Аннотация. В работе представлены съем масла мелкодисперсной мятки и снижении энергозатрат осуществляются в  последовательном многоступенчатом устройстве, каждая  ступень которого включает насос,  смеситель растворителя и мятки  в виде эжектора, экстракционную камеру, а также гидроциклон для разделения частиц мятки и мисцеллы.

 

Одной из важнейших и сложных отраслей пищевой промышленности является масложировая.

Для решения поставленных перед отраслью задач необходимы дальнейший прогресс в оснащении предприятий масло – жировой промышленности, применение высокопроизводительного оборудования, комплексной автоматизаций и механизации технологических процессов.  

Известен ленточный экстрактор [1], предназначенный для экстракции жмыха, работающий в противоточном режиме с рециркуляцией мисцеллы.

В маслоэкстракционном производстве эксплуатируются также роторные, карусельные экстракторы, работающие по принципу многоступенчатого орошения слоя маслосодержащего материала растворителем с фильтрацией мисцеллы  через слой экстрагируемого материала [1].

Недостатками этих  экстракторов являются невысокий коэффициент использования образования взрывоопасных концентраций смеси паров растворителя и воздуха внутри аппарата, сложные коммуникации циркуляционной системы растворителя и мисцеллы, сложная кинетическая схема привода экстрактора, сложности, связанные с экстрагированием мелких частиц маслосодержащего материала (забивание экстрактора, нарушение режиме экстракции). В ленточных экстракторах сложным является процесс разделения мисцеллы  и мятки, мелькая фракция мятки проходит через ленту, в дальнейшем усложняя фильтрация мисцеллы, часть растворителя задерживается в мятке (шроте), что также способствует возникновению дополнительных сложностей при разделении. В карусельных и ленточных аппаратах нельзя экстрагировать мелкодисперсную мятку, так как мелкая мятка окажет большое гидравлическое сопротивление жидкой фракции, в результате чего лента забивается, останавливается процесс.

 В настоящее время в маслодобывающем производстве широко используется шнековый экстрактор НД-1250, предназначенный для экстракции хлопкового жмыха. В этих экстракторах извлечение масла происходит не плавно, в условиях, далеких от абсолютного противотока. Это можно объяснить следующим образом. Сущность экстракции заключается в проникновении растворителя в куски жмыха, осуществлении диффузии молекул масла в растворитель и стекании обратно в жидкую фазу – мисцеллу. Этот процесс должен осуществляться при одинаковых размерах кусков жмыха, одинаковом среднем времени пребывания частиц материала в аппарате, однородности суспензии (жмыха и растворителя), что составляет основные условия абсолютного противотока.

 В реальных условиях экстракции частицы имеют различные размеры, следовательно, различные скорости передвижения по аппарату, причем крупные частицы перемещаются быстрее благодаря силе тяжести, мелкие медленней (мелкие частицы всплывают в растворителе), а процесс экстракции в мелких частичках идет быстрее, на основе этих рассуждений можно сделать вывод, что процесс должен продолжаться столько, сколько экстрагируются самые крупные частички, это нерационально.

Недостатками этого устройства являются получение мисцеллы с низкой конечной  концентрацией (8-10%), дело в том, что для доведения остаточного  количества масла в шроте до стандартного (1.5%)  необходимо тратить 8-10 кг бензина на каждой 1 кг экстрагируемого масла; неправильная организация структуры потока экстрагируемого материала при его перемещении, что нерационального вызывает помутнение мисцеллы и усложняет ее фильтрация перед дистилляцией; значительные габариты аппарата; возможность вымывания и уноса с мисцеллой мелких частиц  экстрагируемого материала:; возможность всплывания материала в случаях, когда его плотность ниже плотности мисцеллы; невозможность экстрагирования маслосодержащего материала мелкой консистенции.       

Это достигается тем, что процессы жарения и экстракции осуществляются в многоступенчатом устройстве для экстракции мятки, сущность которого заключается в многоступенчатом экстрагировании мисцеллы, каждому из ступеней которого соответствует новое значение движущей силы процесса экстракции.  Процесс протекает в дискретно-противоточном режиме, структура потоков мятки и мисцеллы соответствует идеальному вытеснению.

Устройство (рис. 1) содержит смеситель (струйный насос) 1 с патрубками  2  и 3 соответственно для подачи дисперсионной фазы и для подачи мятки, подлежащей экстрагированию, патрубки 4 (диффузор смесителя) для подачи суспензии в трубу 5 для прохождения процесса экстракции, патрубка 6 для подачи  суспензии в гидроциклон 7, патрубок 8 для отвода мисцеллы к насосу 9 и патрубка 10 для отвода мятки к смесителя следующей ступени многоступенчатого устройства.

Устройство работает следующим образом.

В смеситель 1 через патрубок 2 подается мисцелла, полученная в последующей ступени установки, по патрубку 3 подается мятки (диспергируемая фаза суспензии).

Обработанная мисцелла через патрубок 6 поступает в гидроциклон 7 для разделения на жидкую и твердую фракции. Жидкая фракция мисцеллы через патрубок 8 поступает в насос 9 и откачивается на дальнейшую переработку. Аналогичные насосы последующих ступеней служит для перекачки мисцеллы в смесители предыдущих ступеней, а в смеситель последней ступени подается чистый бензин. Мятка, разделенная в гидроциклоне через патрубок 10 направляется на смеситель следующей ступени.

Многократная экстракция мятки растворителя (уже мисцеллой) последующей ступени устройства (дискретно-прямоточная экстракция) позволяет довести концентрацию масла в шроте до стандартного значения.

Благодаря этому устройству сокращается среднее время пребывания мисцеллы в зоне повышенной температуры. В результате этого улучшается качество экстракционного масла, это означает, что увеличивается выход рафинированного масла.

Принципиальное изменение конструкции экстрактора позволяет устранить недостатки и сложности, обусловленные применением огромных шнеков с их приводами, сократить габариты установки, предотвратить утечку растворителя, тем самым устранить пожаро- и взрывоопасность экстракционного цеха.

Существенного сокращаются энергозатраты и производство экстракционного цеха.   

                                                              Литература

1. Гавриленко  И.В.  Оборудование  для производства растительных масел.- 2-ое изд. перераб.  и доп. -М.: Пищевая промышленность, 1972.-312 с.