5.2.3 Апаратура для проведення процесу екстракції з твердих тіл

Агрегати для проведення процесу екстрагування називаються екстрак­торами. До основних типів апаратів, що працюють у системі “тверде тіло – рі­дина” можна віднести колонні, ротаційні, шнекові, орошувальні, камерні, бата­рейні екстрактори, апарати з киплячим шаром.

У колонних апаратах процес протікає протитечійно та безперервно в умовах, коли вся маса продукції постійно міститься у рідкій фазі. Такі апарати характе­ри­зуються раціональністю використання технологічної площі, мають порівняно не­велику металоємність. Процес транспортування продукції у цих машинах здійс­нюється за допомогою лопатевих, шнекових та ланцюгових меха­нізмів (див. рис. 5.2).

Риc. 5.2. Схема екстракторів для системи “тверде тіло – рідина”: а – екстрак­цій­­ний агрегат колонного типу з лопатевим шнеком; б – трико­лонний екстрак­тор з шнековим транспортним органом; в – контактні пристрої шнекового типу; г – з витками шнеку, розміщеними роздільно: 1 – шнек; 2 – циліндрична ко­лона; 2 – шнековий екстрактор з нахиленим жолобом: 1 – жолоб; 2 і 3 – шнеки; 4 і 5 – лінії гвинтів шнеків; д – вертикальний шнековий екстрактор: 1 – шнек; 2 – колона

Для колонних машин з лопатевим транспортером (див. рис. 5.2, а) харак­терні склад­ність системи, що забезпечує над­ходження твердих часток до апарату; знач­не дроблення часток продукції при транспортуванні, що погіршує гідроди­намічні умови процесу; неможливість підведення теплоти до окремих ділянок апарату. В багато­колонних апаратах зі шне­­ковим транспортним органом (див. рис. 5.2, б) може виникнути закручу­ван­ня маси твердих часток разом з обер­таючим органом, що погіршує їх пере­міщення по апараті; а при переході час­ток з однієї колони до іншої має місце підвищене їх дроблення.

Серед ротаційних агрегатів можна відзначити машини роторного та барабан­ного типів. У машині ро­торного типу (див. рис. 5.4) твердий матеріал перемі­щується камерами 1, що мають відкидні перфоровані дни­ща 2. Камери закріплені на обер­таючому роторі 3. Під камерами розміщені секції для збирання рі­дини. Насоси 4 забезпечують про­титечійний рух рідкої фази.

Рис. 5.4. Роторний контакт­ний пристрій екстрактора. 1 – камера; 2 – днище; 3 – насос

У стрічкових екстракційних агрегатах оро­шувального типу тверді частки пере­міщуються на стрічці або системі стрічок, що утворені з пер­форованих пластин (див. рис. 5.6). Екстрагент зби­рається під певною ділянкою стрічкового транс­портеру та за допомогою насоса через спе­ціальні сопла спрямовується для орошення певної ді­лянки стрічки. Процес масообміну в апараті скла­дають процес змішування на окремих ділянках та протитечійний режим на переходах між ділян­ками. Такий екстрактор забезпечує безперервний режим обробки, майже виключає можливість пошкодження твердих часток, про­те складний за конструкцією та в обслуговуванні, досить металоємний та громізд­кий.

Рис. 5.6. Принципова схема орошуючого стрічкового екс­трак­тора: а – загальна схема. 1 – корпус; 2 – оброблювана сировина; 3 – перфорована стрічка; 4 – форсунки подачі розчинника; 5 – насоси; б – схема робочого елемента; 1 – транс­пор­тер; 2 – розпилювачі; 3 – приймальні лійки; 4 – насос; 5 – роз­пушувачі