способи екстракції

У промислових умовах рослинні масла витягуються як методом настоювання, так і методом послідовного знежирення. Використання настоювання зумовлює застосування періодично діючої апаратури маслоекст- ракціонного виробництва. Що ж стосується методу послідовно-ного знежирення, то його можна здійснювати як в аппа-ратах періодичної дії (батарейні установки), так і в безперервно діючій апаратурі.

Екстракція масел в апаратах періодичної дії, до яких відносяться і батарейні установки, має ряд недостат-ков, з яких найголовнішими є: а) відсутність безперервного-ного потоку матеріалу, що екстрагується і трудомісткість опера-цій по завантаженню його, в екстрактори і розвантаження шроту з аппа -ратов; б) неможливість автоматизації завантаження і вивантаження матеріалу, що екстрагується; в) тривалий вплив гострого перегрітої пари на шрот при отгонке з нього залишків розчинів-розчинника. Така операція знижує кормову і технічне до-стоінство шроту внаслідок сильної денатурації білкових ве-вин переробляються олійного насіння; г) тривалість про-процесу екстракції. Внаслідок великої кількості екстрагуючись-мого матеріалу, розташованого в екстракторі в шарі до 2 м заввишки, утруднюється рівномірна циркуляція розчинника і тому час екстракції триває від 2, '5 до 6 годин; д) звертання-ня у виробництві великої кількості розчинника і "його великі втрати; е) металоємність апаратури і великий питома-ний витрата електроенергії. Батарейна екстракція в настою-ний час застосовується тільки на поодиноких заводах, а тому на ній зупинятися не будемо.

Екстракція методом послідовного знежирення в ап-Параті безперервної дії дозволяє: а) ввести повну ме-механізації всіх операцій маслоекстракційного виробництва і автоматизувати більшість з них; б) дотримуватися принцип протитоку і застосовувати метод послідовного знежирює-ня матеріалу, що екстрагується в одному апараті; в) заканчи-вать процес екстракції за менший проміжок часу, ніж при періодичної екстракції; г) забезпечувати безпеку роботи установки шляхом автоблокування роботи таких, машин і апаратів екстракційного цеху, як завантажувальні транспортери, екстрактори, випарники розчинника зі шроту, шротовие транспортери; д) значно скоротити кількість оборотного розчинник у виробництві; е) вести отгонку розчинника зі шроту майже цілком за допомогою глухого пара і в більш ко-Ротко термін, що дозволяє значно знизити денатурацію білкових речовин і цим підвищити кормове гідність шроту.

В силу зазначених переваг безперервна екстракція в СРСР і за кордоном знайшла переважна застосування.

У виробництві рослинних масел користуються трьома спосо-бами безперервної екстракції:

А) способом занурення матеріалу, що екстрагується в про - тівоточно рухомий розчинник;

Б) способом багаторазового зрошення розчинником обраба-Тива матеріалу, що переміщається за допомогою якого-ли-бо конвеєра. При цьому найбільш знежирений матеріал оро-шается чистим розчинником, а свіжий матеріал - найбільш концентрованою місцелли;

В) змішаним способом, при якому свіжий матеріал, тща-кові змочений концентрованої місцелли (стадія зама-чування), остаточно обезжиривается на конвеєрі влас-но екстрактора шляхом ступінчастої промивки (стадія зрошення) місцелли і чистим "розчинником.

При екстракції способом занурення вилучення олії з олійного матеріалу в процесі безперервного проходження його через потік розчинника (місцелли і чистого розчинника) протікає безступінчатий і в умовах абсолютного проти-вотока, т. Е. В умовах, коли розчинник і екстрагуються матеріал безперервно пересуваються один щодо іншого. При цьому на всьому шляху екстракції відбувається плавне і по-стояти. падіння концентрацій місцелли каїк вбраної екс-трагіруемим матеріалом, так і вільно циркулює в ап-Параті. При заданих часу екстракції і олійності шроту в апаратах, що працюють за способом занурення, важливими є при-чиною фактор протяжності шляху, на якому екстрагуються матеріал стикається з розчинником, і їх кількісне співвідношення. У безступінчастому 'процесі, яким є екс-тракция способом занурення, деяка частина концентрує-ванною місцелли захоплюється противотоком найближчим січі-ня екстрактора і там витісняється потоком місцелли більш низької концентрації. Для більшості екстракторів цього типу граничними є співвідношення розчинника і сировини 2: 1, час 45-50 хвилин і довжина, або висота, екстрактора 10-17 м.

Екстракція способом занурення має як позитивними-ні сторони, так і негативні.

До позитивних сторін можна віднести:

А) широкі можливості використання для екстракції ма-ріалів різної структури (пелюстка, крупка) і вологості;

Б) простота конструктивного оформлення екстракційних ап-Параті і малі площі, займані ними;

В) високий коефіцієнт корисного використання геометри-чеського обсягу (до 95,5%) апарату, запобігає мож-ливість освіти в ньому вибухонебезпечних сумішей повітря і розчинника.

До недоліків способу відносяться:

А) значні габарити екстракторів внаслідок необхід-мости мати протяжну трасу для дотику раство-розчинника з екстрагуються матеріалом;

Б) низькі концентрації кінцевих місцелли зважаючи необхід-мости забезпечити необхідний градієнт концентрації;

В) значне порушення структури матеріалу, що екстрагується ма-териала, обмутненіе місцелли і пов'язане з цим ускладнення системи фільтрації каламутних місцелли;

Г) можливість спливання матеріалу, що екстрагується в ап-Параті в тих випадках, коли щільність матеріалу нижче щільно-сті кінцевої місцелли.

У практиці зарубіжного маслоекстракційного виробництв-ва вважається, що екстрактори, що працюють за способом занурений-ня, найбільш придатні для екстрагування низькоолійне насіння і форпрессових макухи з маслічностио від 8 до 15%.

При екстракції способом зрошення, що протікає ступенча-то, процес вилучення олії може протікати преимуществен-но в умовах відносного противотока, так як тут не-безперервно просувається тільки розчинник, в той вредоя як екс-трагіруемий матеріал від початку до кінця залишається в одному і тому ж посудині (в ковшових екстракторах) або перебуває в по-кое (в стрічкових екстракторах).

Кількість ступенів при екстракції зрошенням може ко-Леба значно (від 2 до 8) і вибір цього числа визна-ляется заданою концентрацією кінцевої місцелли і Маслич-ностио шроту. Вважається, що при екстракції олійного насіння 'Середня концентрація місцелли становить 30% - Ефект извле-чення масла при способі екстракції зрошенням залежить як від чіткості поділу ступенів, так і від ступеня стікання місцелли на окремих щаблях. Тому в даний час для найбільш повного стікання місцелли сходами стре-мятся зменшити висоту шару матеріалу, що екстрагується як за рахунок зниження висоти ковшів, так і за рахунок примусовий-ного відсмоктування місцелли.

Екстракція олії способом зрошення в порівнянні зі способом занурення має такі переваги:

А) можливість отримання місцелли з підвищеними кон-раціями, що дозволяє знизити співвідношення кількостей розчинів-розчинника і 'матеріалу, що екстрагується цо 0,3: 1;

Б) отримання чистої місцелли за рахунок самофільтраціі її через шар матеріалу, що екстрагується;

В) можливість екстрагування високоолійного ма-ла (насіння, відходів, макухи).

До недоліків способу відносяться:

А) ускладнення кінематичної схеми апаратів і їх більш складний пристрій;

Б) невисокий коефіцієнт використання геометричного обсягу (не більше 25%) апарату і можливість утворення вибухонебезпечних концентрацій суміші розчинника і повітря всередині апарату;

В) більш складна комунікація циркуляційної системи розчинника і значне (до 9 штук) кількість насосів в цій системі.

При змішаному способі екстракції, що представляє собою найбільш сучасну екстракційну систему, процес извле-чення масла протікає в дві стадії. На першій стадії шляхом ретельного замочування і перемішування (стадія занурений-ня) матеріалу, що екстрагується в прямоточно рухається рас-творитель прискорюється перехід в місцелли масла, виделівше-гося на зовнішніх і внутрішніх поверхнях екстрагуються ча-стіц. На другій стадії остаточне знежирення происхо-дит при ступінчастою промиванні (стадія зрошення) олійного матеріалу місцелли і чистим розчинником в умовах при-нудительного відсмоктування проміжних місцелли або в умовах їх самовільного стікання.

Комбінування двох способів екстракції в одній екстрак-ної установки дозволяє використовувати перевагу обох, виключаючи основні недоліки, властиві як способу занурений-ня, так і способу зрошення.

Для апаратів, які працюють за змішаним способом, харак-терни: а) малі габарити екстрактора; б) малі кількості розчинника, що циркулює в системі; в) незначні кількості матеріалу, що екстрагується в апараті; г) високі концентрації місцелли при їх високій чистоті, що пов'язано з використанням явища самофільтраціі.

Схожі статті