AFT090 Лабораторное оборудование для экстракции из твердой фазы (тепловое); учебное и демонстрационное оборудование1. Обзор продукта
Экстракция представляет собой более эффективный, селективный и экономически выгодный метод, способный заменить такие методы разделения, как дистилляция, выпаривание и мембранные технологии. Области применения данного метода включают получение масел из масличных культур или выщелачивание солей металлов из руд.
Экспериментальная установка для экстракции в системе «твердое тело — жидкость» использует метод экстракции (выщелачивания) для разделения твердых смесей. Экстракция в системе «твердое тело — жидкость» подразумевает использование экстрагентов для извлечения растворимых компонентов из твердых материалов.
Программа экспериментальных работ охватывает следующие направления:
Ознакомление с базовыми принципами экстракции в системе «твердое тело — жидкость»;
Демонстрация возможности реализации экстракции как в непрерывном, так и в периодическом режимах;
Изучение одно-, двух- и трехстадийных процессов;
Исследование влияния расхода экстрагента и температуры на процесс экстракции;
Исследование влияния массового расхода экстрагируемого материала и скорости вращения карусели на процесс экстракции.
1.1 Инструкция по эксплуатации
Данная установка предназначена для использования в учебных целях в области процессов термической обработки и приборостроения. Она разработана исключительно для образовательных задач и не предназначена для промышленной эксплуатации.
1.2 Параметры изделия
Габариты (Д×Ш×В): 1360 × 780 × 1900 мм
Масса: <180 кг
Электропитание: однофазный переменный ток 230 В, 50 Гц
2.2 Особенности
Принцип работы данного учебного стенда для экстракции основан на методе противотока. В данном методе движущей силой процесса массообмена выступает градиент концентрации. Суть процесса заключается в том, что свежий экстрагент подается во вращающийся экстрактор для извлечения целевого компонента из исходного материала. Вращающийся экстрактор медленно перемещается над перфорированным основанием, а подлежащий экстракции материал непрерывно подается в блок вращающегося питателя с помощью шнекового конвейера. Внутри блока происходит распыление экстрагента; при этом с помощью клапана подачи экстрагента можно выбрать одно-, двух- или трехступенчатый режим непрерывной экстракции. Отработанный твердый остаток (шрот) после завершения одного полного оборота питателя сбрасывается в специальный приемный контейнер. Прерывистый режим работы позволяет остановить вращение экстрактора. Для подачи экстрагента из резервуара используются три насоса, скорость работы которых можно регулировать индивидуально для каждой ступени. В процессе работы включен как минимум один из трех технологических насосов; при этом автоматически запускается насос для откачки, перекачивающий экстракционную жидкость в соответствующий приемный резервуар. Наличие нагревательного элемента с функцией регулировки температуры позволяет задавать и контролировать температуру экстрагента на каждой конкретной ступени. Каждая ступень оснащена датчиком электропроводности для мониторинга процесса разделения. Все измеренные параметры могут отображаться на экране с помощью специализированного программного обеспечения.
2.3 Описание технологического процесса
В первый блок (1-я ступень) подается свежий экстрагент, после чего обработанный в этом блоке материал выгружается в специальный приемный контейнер. Во второй и третий блоки (2-я ступень) подается экстрагент, отработанный на первой ступени. Два блока, предшествующие второй ступени, образуют третью ступень. На третью ступень подается экстрагент, отработанный на второй ступени. Таким образом, извлекаемый материал проходит полный цикл экстракции в пределах данного установки. Один блок используется для загрузки исходного материала, один — для выгрузки отработанного остатка, и еще один блок остается пустым. Поскольку для выхода системы на стационарный режим работы требуется определенное время, сбор и анализ данных приобретают практическую значимость лишь начиная со второго цикла экстракции. Путем регулировки скорости вращения экстрактора можно изменять время пребывания извлекаемого материала в зоне обработки.
