Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ РАСТВОРИМЫХ ВЕЩЕСТВ(57) 1. Устройство для экстракции растворимых веществ из смесей, содержащее экстрактор растворимых веществ, испаритель раствора, паропровод и холодильник, соединенные в замкнутый контур, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит блок управления процессом экстракции, датчики степени экстракции,наполнения растворителя, сборник растворителя, вакуумный насос, вентили потока раствора, причем датчик степени экстракции, вентиль потока раствора и датчик наполнения растворителя включены в контур между экстрактором и испарителем, а в контур между холодильником и экстрактором включены последовательно второй вентиль потока раствора, сборник растворителя, третий вентиль потока раствора и второй датчик наполнения растворителя, вакуумный вход вакуумного насоса подключен в цепь холодильника, а электроуправляемый вход насоса соединен с блоком управления, а также входы датчиков соединены со входами блока управления, выходы которого соединены с управляющими входами испарителя, экстрактора, насоса и вентилей. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик наполнения растворителя выполнен в виде подпружиненного поплавка, соединенного с вентилем потока раствора. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что экстрактор растворимых веществ выполнен в виде стакана, разделенного на три секции двумя фильтрами раствора, причем в первой секции расположен контейнер для смеси, датчик наполнения растворителя и ультразвуковой излучатель, ко второй секции подключен датчик степени экстракции, а выход третьей секции через вентиль соединен с испарителем. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что испаритель выполнен в виде парогерметичного стакана,снабженного мешалкой, в нижней части которого расположен контейнер для сбора растворимого вещества,а в верхней части расположен датчик наполнения растворителя.(56) 1. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ.М. Химия, 1970. - С. 518. 2. Шарп Дж., Госни И., Роули А. Практикум по органической химии.М. Мир, 1993.- С. 81 (прототип). 78 Устройство относится к биохимической технологии и может использоваться в промышленности при изготовлении комплексов для экстракции растворимых веществ, используемых в физике, химии, биологии,медицине, фармакологии, например, для экстракции фуллеренов из фуллеренсодержащей сажи, биоактивных веществ из лекарственных растений и т.п. Известны устройства для экстракции растворимых веществ, содержащие емкость с раствором, в которую загружают вещество, содержащее компоненты, переходящие в раствор 1. Устройство 1 не обеспечивает получение растворимых веществ в сухом виде. Известно также устройство Сокслета 2 для выполнения операции экстракции растворимых веществ из многокомпонентных смесей. Оно содержит экстрактор, испаритель раствора, паропровод и холодильник, соединенные в замкнутый контур. Устройство 2 также не обеспечивает получение растворимых веществ в сухом виде, но отличается повышенной степенью экстракции растворимых компонентов из смесей. Известные устройства не обеспечивают непрерывный замкнутый цикл экстракции растворимых веществ из смесей с выделением и очисткой от растворителя, что неприемлемо для промышленной технологии. Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности технологического процесса экстракции растворимых веществ. Задача решается тем, что устройство для экстракции растворимых веществ из смесей, содержащее экстрактор растворимых веществ, испаритель раствора, паропровод и холодильник, соединенные в замкнутый контур, дополнительно содержит блок управления процессом экстракции, датчики степени экстракции, наполнения растворителя, сборник растворителя, вакуумный насос, вентили потока раствора, причем датчик степени экстракции, вентиль потока раствора и датчик наполнения растворителя включены в контур между экстрактором и испарителем, а в контур между холодильником и экстрактором включены последовательно второй вентиль потока раствора, сборник растворителя, третий вентиль потока раствора и второй датчик наполнения растворителя, вакуумный вход вакуумного насоса подключен в цепь холодильника, а электроуправляемый вход насоса соединен с блоком управления, а также входы датчиков соединены со входами блока управления, выходы которого соединены с управляющими входами испарителя, экстрактора, насоса и вентилей. На фигуре показана структурная схема нового устройства. Устройство содержит испаритель 1, датчики наполнения растворителя 2 и 3, паропровод 4, холодильник 5, вентили потока раствора 6, 7 и 8, сборник растворителя 9, экстрактор 10, датчик степени экстракции 11, вакуумный насос 12 и блок управления 13. Данное устройство для экстракции растворимых веществ (фиг.) существенно отличается от известных устройств тем, что наряду с испарителем 1, паропроводом 4, холодильником 5 и экстрактором 10 растворимых веществ из раствора содержит блок управления 13 процессом экстракции, датчики степени экстракции 11 и наполнения растворителя 2 и 3, сборник растворителя 9, вакуумный насос 12, вентили потока раствора 6, 7, 8. При этом датчик степени экстракции 11, вентиль потока раствора 6 и датчик наполнения растворителя 2 последовательно включены в контур между экстрактором 10 и испарителем 1, а в контур между холодильником 5 и экстрактором 10 включены последовательно второй вентиль потока раствора 8, сборник растворителя 9,третий вентиль потока раствора 7 и второй датчик наполнения растворителя 3, вакуумный вход вакуумного насоса 12 подключен в цепь холодильника 5, а электроуправляемый вход вакуумного насоса 12 соединен с блоком управления 13, а также входы датчиков наполнения растворителя 2, 3 и степени экстракции 11 соединены со входами блока управления 13, выходы которого соединены с управляющими входами испарителя 1, экстрактора 10 и вентилей потока раствора 6, 7, 8. Вход паропровода 4 соединен с испарителем 1, а выход соединен с холодильником 5. В заявляемом устройстве датчик наполнения растворителя может быть выполнен в виде подпружиненного поплавка, соединенного с вентилем потока раствора. Также в предлагаемом устройстве для экстракции растворимых веществ экстрактор растворимых веществ из раствора может быть выполнен в виде стакана,разделенного на три секции двумя фильтрами раствора,причем в первой секции расположен контейнер с раствором, датчик наполнения и ультразвуковой излучатель, ко второй секции подключен датчик степени экстракции, а выход третьей секции через вентиль соединен с испарителем. А также в устройстве испаритель может быть выполнен в виде парогерметичного стакана, снабженного мешалкой, в нижней части которого расположен контейнер для сбора растворимых веществ, а в верхней части расположен датчик наполнения растворителя, который выполнен в виде подпружиненного поплавка, соединенного с вентилем. Данное устройство для экстракции растворимых веществ из раствора замкнутого типа совмещает выполнение трех основных операций экстракции в единый технологический процесс и работает следующим образом. Размещенная в экстракторе 10 смесь промывается непрерывным потоком растворителя, поступающим из сборника растворителя 9 через вентиль потока раствора 7 и датчик наполнения растворителя 3. Обогащенный растворимыми веществами раствор через входное отверстие экстрактора 10 поступает в испаритель 1, проходя через открытый вентиль потока раствора 6 и датчик наполнения растворителя 2. Степень экстракции контролируется датчиком степени экстракции 11, который выполнен на основе оптической кюветы 2 78 с раствором. Например, для экстракции фуллеренов из фуллеренсодержащей сажи контроль осуществляется по изменению величины оптического поглощения в спектральном диапазоне 530 нм, характерном для растворенного фуллерена С 60. В испарителе 1 раствор испаряется, вследствие чего пары растворителя через паропровод 4 поступают в холодильник 5, конденсируются в нем и в виде жидкости через открытый вентиль потока раствора 8 попадают в сборник растворителя 9, восполняя убыль растворителя, направленного в экстрактор 10. Существенно, что после достижения заданного значения степени экстракции, контролируемого по обесцвечиванию раствора, с помощью блока управления 13, связанного с датчиком степени экстракции 11, на управляемый вентиль потока раствора 7 поступает сигнал запирания. В результате в экстрактор 10 подача жидкого растворителя из сборника растворителя 9 прекращается и благодаря этому осуществляется переход от операции экстракции к технологической операции очистки растворимых веществ от растворителя. На начальной стадии этой операции из экстрактора 10 удаляется остаточный раствор в испаритель 1, после чего блоком управления 13 вентиль потока раствора 6 перекрывается и парообразование в испарителе 1 идет без восполнения раствора до полного испарения растворителя и осушения растворимых веществ (вторая стадия). Режим испарения в испарителе 1 контролируется блоком управления 13. После завершения второй операции блоком управления 13 вырабатываются сигналы перехода к заключительной технологической операции десорбции молекул растворителя (вентиль потока раствора 8 перекрывается, включается вакуумный насос 12 и устанавливается в испарителе 1 температурный режим десорбции). После завершения третьей операции отключается нагреватель испарителя 1 и готовый продукт удаляют из камеры испарителя, а очищенный остаток - из экстрактора 10. Таким образом, благодаря новому техническому решению повышается производительность технологического процесса экстракции растворимых веществ из раствора, поскольку все принципиальные операции экстракции реализуются автоматически и непрерывно в едином замкнутом цикле в одном устройстве без перегрузок сырья и расходных материалов. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.

МПК / Метки

МПК: B01D 11/00

Метки: веществ, растворимых, экстракции, устройство

Код ссылки

<a href="https://by.patents.su/3-u78-ustrojjstvo-dlya-ekstrakcii-rastvorimyh-veshhestv.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Устройство для экстракции растворимых веществ</a>

Похожие патенты