EA031492B1 - Экстракционная установка непрерывного действия, концентратор и сушилка - Google Patents
Экстракционная установка непрерывного действия, концентратор и сушилка Download PDFInfo
- Publication number
- EA031492B1 EA031492B1 EA201591115A EA201591115A EA031492B1 EA 031492 B1 EA031492 B1 EA 031492B1 EA 201591115 A EA201591115 A EA 201591115A EA 201591115 A EA201591115 A EA 201591115A EA 031492 B1 EA031492 B1 EA 031492B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- extraction
- solvent
- chamber
- extract
- solute
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
- B01D11/0215—Solid material in other stationary receptacles
- B01D11/0219—Fixed bed of solid material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
- B01D11/0203—Solvent extraction of solids with a supercritical fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
- B01D11/0207—Control systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
- B01D11/028—Flow sheets
- B01D11/0284—Multistage extraction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
- B01D11/0292—Treatment of the solvent
- B01D11/0296—Condensation of solvent vapours
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D2011/007—Extraction using a solvent in the gas phase
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
В изобретении конструкция экстракционной установки непрерывного действия включает несколько экстракционных камер, в которых находится экстрагируемый материал. Без прерывания полного потока жидкости в установке из экстракционной камеры, в которой был полностью извлечен экстракт, может быть удален растворитель, и камера может быть заменена экстракционной камерой, содержащей свежий экстрагируемый материал. Экстракт непрерывно отделяется от растворителя в расширительной камере, при этом экстракт непрерывно или периодически удаляется из установки. Все количество растворителя может удерживаться в системе установки. Может быть использован один компрессор или несколько компрессоров для обеспечения циркуляции жидкости через экстракционные камеры, расширительную камеру и конденсатор, при этом расширительная камера и конденсатор могут быть объединены и представлять собой теплообменник.
Description
Настоящее изобретение характеризуется удобством и эффективностью, заключающимися в том, что по меньшей мере одна дополнительная экстракционная камера может находиться вне системы для выгрузки экстрагированного материала и загрузки свежего экстрагируемого материала для ее дальнейшей установки и включения в процесс в системе. Несмотря на то что на фиг. 1 проиллюстрированы четыре экстракционные камеры, в системе может быть использовано 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или более экстракционных камер, при этом большинство камер находится в состоянии, в котором находятся экстракционные камеры 112 и 113, по меньшей мере одна экстракционная камера может находиться на стадии процесса, на котором находится экстракционная камера 114, и по меньшей мере одна экстракционная камера может находиться на стадии процесса, на котором находится экстракционная камера 111.
Дополнительно к указанным компонентам, проиллюстрированным на фиг. 1, в примерах осуществления настоящего изобретения в систему при необходимости могут быть включены соединения, например быстроразъемные соединения. Кроме того, в систему при необходимости могут быть включены фильтры, нагреватели, охладители, теплообменники, пробоотборные отверстия, отверстия для подачи растворителя, уровнемеры, запорные клапана, стопорные клапана, расходомеры, датчики температуры и датчики для анализа жидкости. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что дополнительно к резервированию экстракционных камер в систему могут быть включены резервные трубопроводы, фильтры, жидкостные насосы, приемники, разделительные камеры, конденсаторы и вакуумные насосы. Система может быть автоматизирована путем сопряжения жидкостных датчиков, уровнемеров, клапанов, насосов, нагревателей и охладителей с компьютером с запрограммированными или введенными оператором параметрами для контроля системы. В экстракционной установке может быть использовано несколько из указанных систем, при этом, например, при необходимости предусматривается совместное использование общего приемника растворителя, источника газа, источника вакуума и приемника продукта несколькими системами. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что экстракционные камеры должны иметь габариты, обеспечивающие при необходимости их быструю и легкую замену одним или несколькими операторами без использования такого оборудования, как вильчатые погрузчики, домкраты и/или иного механического оборудования. Все трубопроводы, фильтры, контрольно-измерительные устройства, насосы или иные компоненты могут быть подсоединены к трубопроводной системе для обеспечения их разгрузки и опорожнения для замены без останова экстракционной системы непрерывного действия. Например, пара фильтров может быть установлена в системе параллельно клапанам, что позволяет изолировать засоренный фильтр, слить отстой из фильтра в систему, удалить фильтр и заменить его в процессе обработки экстракта экстракционной системой. Температуру, при которой растворитель подают в экстракционные камеры, можно контролировать за счет использования нагревателя, охладителя или иного теплообменника в резервуаре растворителя или в трубопроводах, расположенных до подачи потока в экстракционные камеры. Экстракционные камеры могут быть снабжены рубашками, в которых циркулирует теплоноситель или хладагент.
Растворители, которые могут быть использованы в системе, как проиллюстрировано на фиг. 1, включают воду, спирты, углеводороды, простые эфиры, фторированные или иные галогенированные углеводороды, сложные эфиры, амины, карбоновые кислоты или любые иные растворители, легко испаряющиеся при температуре в пределах от приблизительно 25 до приблизительно 250°C при давлении в диапазоне от приблизительно 760 до приблизительно 1 мм рт. ст. Используемые растворители могут включать без ограничения ацетальдегид, простой диэтиловый эфир, пентан, этилбромид, метиленхлорид, сероуглерод, циклопентан, ацетон, метилацетат, хлороформ, метанол, тетрагидрофуран, гексан, четыреххлористый углерод, этилацетат, этанол, бензол, циклогексан, пропанол, этилендихлорид, гептан, диоксан, воду, муравьиную кислоту, толуол, бутанол, окстан, этиленбромид, уксусную кислоту, хлорбензол, пропионовую кислоту, ксилол, нонан, бромбензол, турпентин, фурфурол, масляную кислоту, диметил ацетамиддиметил ацетамид, диметил сульфоксид, декан, фенол, анилин, полиэтиленгликоль, этиленгликоль, ацетонитрил, пиридин или иной любой растворитель. В зависимости от используемого растворителя установка может быть изготовлена из металла, стекла, керамики или пластика. В зависимости от использования полученного экстракта необходимо тщательно рассматривать растворитель в плане возможного воздействия любых следовых количеств растворителя в экстракте с целью определения приемлемости использования растворителя. Могут быть использованы смеси растворителей, например смесь растворителей с аналогичной летучестью или в композиции, в которой они образуют азеотроп.
В другом примере осуществления настоящего изобретения экстракционная система непрерывного действия предназначена для использования растворителей, представляющих собой газы при стандартной комнатной температуре при давлении в одну атмосферу, включающие, например, без ограничения фторуглероды, при которых процесс экстракции и разделения в устройствах системы осуществляется при давлении, превышающем давление наружного воздуха. В соответствии с альтернативным вариантом давление в системе может быть ниже наружного для пара низкого давления, при котором контроллеры
- 4 031492 давления поддерживают давление пара низкого давления и пара высокого давления на достаточно низком уровне относительно температуры кипения растворителя и температуры, достигнутой путем компрессионного нагрева на тех участках экстракционной системы, на которых растворитель поступает в компрессор и покидает его таким образом, чтобы растворитель, имеющий относительно высокую температуру кипения, мог быть использован в качестве растворителя. Как проиллюстрировано на фиг. 2, жидкий растворитель под высоким давлением поступает из первого опционального приемника 100 по трубопроводу 27 через клапана 24 и 25 в экстракционные камеры 11 и 12, содержащие растительный материал. Клапана 21 и 22 находятся в определенном положении, чтобы направить жидкий раствор в трубопровод 20 и во второй опциональный приемник 30. Как правило (хотя и не показано), по меньшей мере один фильтр установлен на выходах всех экстракционных камер 11, 12 и 13 и/или в трубопроводах 20 и/или 31. Несмотря на то что один или оба приемника могут быть использованы для компенсации колебаний объема жидкости, содержащейся в экстракционных камерах, в принципе, система может функционировать без резервуара. Из приемника 30 раствор жидкости под высоким давлением подается через терморегулирующий расширительный клапан 40 в расширительную камеру низкого давления 51 теплообменника 50, в которой раствор разделяется на пары растворителя и аэрозоль жидкого экстракта при поглощении тепла. Аэрозоль попадает на внутренние поверхности расширительной камеры 51 и сливается в сборную камеру 54 в нижней части расширительной камеры 51. Пары растворителя низкого давления проходят через сторону низкого давления теплообменника через улавливатели 52 и опционально 53, которые проиллюстрированы на фиг. 2 в последовательной компоновке, хотя несколько улавливателей могут быть расположены параллельно или представлять собой отбойные перегородки внутри расширительной камеры 51. Все количество уловленного экстракта сливается в сборную камеру 54, из которой экстракт протекает через клапан 60 и попадает в приемник экстракта 70. Пары растворителя низкого давления протекают по трубопроводу 81 к впускному патрубку компрессора 80, в котором происходит сжатие паров растворителя низкого давления и получение паров растворителя высокого давления. Пары растворителя высокого давления проходят через опциональный маслоулавливатель 90 при использовании масляного компрессора. Масло, используемое в компрессоре 80, может представлять собой экстракт во избежание загрязнения смазкой. Пары высокого давления перекачиваются по трубопроводу 82 и подаются на сторону высокого давления теплообменника 50, который представляет собой конденсатор 55. В конденсаторе 55 происходит выделение тепла из паров растворителя высокого давления, которые поступают в расширительную камеру 51, в результате чего происходит конденсирование паров растворителя высокого давления и их преобразование в жидкий растворитель в конденсаторе 55 теплообменника 50. Жидкий растворитель покидает конденсатор 55, в котором жидкий растворитель подается по трубопроводу 56 и далее в приемник растворителя 100, из которого растворитель перекачивается для заполнения экстракционных камер 11, 12 и 13.
Система предназначена для использования нескольких экстракционных камер (на фиг. 2 проиллюстрирована система, включающая три экстракционные камеры 11, 12 и 13), при этом по меньшей мере одна из экстракционных камер, проиллюстрированных экстракционными камерами 11 и 12, находится в процессе экстракции за счет расположения клапанов 21, 22, 24 и 25 для перекачки жидкого растворителя из приемника 100 по трубопроводу 27 в экстракционные камеры 11 и 12 и в конечном счете через указанные камеры. В оставшейся экстракционной камере, проиллюстрированной на фиг. 2 одной экстракционной камерой под позицией 13, клапана 23 и 26 находятся в положении, обеспечивающем испарение растворителя и нагнетание паров растворителя в трубопровод низкого давления 81. После снижения давления в экстракционной камере 13 ниже уровня низкого давления в системе с помощью насоса 110 в экстракционной камере 13 давление может быть доведено до атмосферного давления или ниже атмосферного давления за счет регулирования клапанов 23 и 26 для сброса давления до нормально атмосферного давления или до создания разряжения таким образом, чтобы обеспечивался сбор последнего остаточного количества растворителя из экстрагированного растительного материала до удаления экстракционной камеры 13. Экстракционную камеру 13 заменяют прошедшей обработку экстракционной камерой, в которой находится свежий растительный материал. После завершения замены экстракционной камеры 13 клапана 23 и 26 срабатывают для удаления воздуха с помощью вакуумного источника до открывания замененной экстракционной камеры 13 в системе.
Экстракт из улавливателей 52 и 53 и расширительной камеры 51 сливается в сборную камеру 54 теплообменника 50 или иным образом перекачивается в приемник экстракта 70 через клапан 60. В том случае, когда экстракт в приемнике 70 содержит растворитель, клапан 60 может быть открыт для удаления паров растворителя насосом 110 и подачи их в трубопровод низкого давления 81. Далее клапан 60 может быть открыт для удаления последних следовых количеств растворителя по трубопроводу 61 и их подачи в вакуумный источник для сбора.
Дополнительно к указанным компонентам, проиллюстрированным на фиг. 2, в примерах осуществления настоящего изобретения, при необходимости, в систему могут быть включены соединения, например быстроразъемные соединения. Кроме того, в систему при необходимости могут быть включены фильтры, нагреватели, охладители, дополнительные теплообменники, пробоотборные отверстия, отверстия для подачи растворителя, уровнемеры, запорные клапана, стопорные клапана, расходомеры и дат
- 5 031492 чики для анализа жидкости. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что дополнительно к резервированию экстракционных камер в систему могут быть включены резервные трубопроводы, жидкостные насосы, приемники, разделительные камеры, конденсаторы и вакуумные насосы. Система может быть автоматизирована путем сопряжения жидкостных датчиков, уровнемеров, клапанов, насосов, нагревателей и охладителей с компьютером с запрограммированными или введенными оператором параметрами для контроля системы. Для проведения экстракционного процесса могут быть использованы одна или несколько систем, при этом, например, при необходимости предусматривается совместное использование общего приемника растворителя, источника газа, источника вакуума и приемника продукта несколькими устройствами. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что экстракционные камеры должны иметь габариты, обеспечивающие при необходимости их быстрое и легкое удаление и замену одним или несколькими операторами без использования такого оборудования, как вильчатые погрузчики, домкраты и/или иное механическое оборудование.
Используемые растворители могут включать фторсодержащие углеводороды, например, в частности трифторметан, дифторметан, фторметан, пентафторэтан, пентафтор-диметиловый эфир, 1,1,2,2тетрафторэтан, 1,1,1,2-тетрафторэтан, бис-(дифторметил)эфир, 1,1,2-трифторэтан, 1,1,1-трифторэтан, метилтрифторметил эфир, 2,2,2-трифторэтилметил эфир, 1,2-дифторэтан, 1,1-дифторэтан, фторэтан, 1,1,2,2, 3, 3,3-гептафторпропан, трифторметил 1,1,2,2-тетрафторэтил эфир, 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан, трифторметил 1,2,2,2-тетрафторэтил эфир, 1,1,1,2,2,3-гексафторпропан, 1,1,1,2,3,3-гексафторпропан, 1,1,1, 3,3.3-гексафторпропан, 1,2,2,2-тетрафторэтил дифторметил эфир, гексафторпропан, 1,1,2,2,3пентафторпропан, пентафторпропан, 1,1,2,3,3-пентафторпропан, 1,1,1,2,3-пентафторпропан, 1,1,1,3,3пентафторпропан, метилпентафторэтил эфир, дифторметил 2,2,2-трифторэтил эфир, дифторметил 1,1,2трифторэтил эфир, 1,1,2,2-тетрафторпропан, метил 1,1,2,2-тетрафторэтил эфир, трифторпропан, дифторпропан, фторпропан, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-нонафторбутан, 1,1,1,2,3,4,4,4-октафторбутан, 1,1,1,2,2,3,3гептафторбутан, перфторпропил метил эфир, перфторизопропил метил эфир, 1,1,1,3,3-пентафторбутан, 1,1,3-трифторпропан, 1,1,1,3,3-пентафторбутан, 1,3-дифторпропан, 1,1-дифторбутан, 1,3-дифтор-2метилпропан, 1,2-дифтор-2-метилпропан, 1,2-дифторбутан, 1,3-дифторбутан, 1,4-дифторбутан, 2,3дифторбутан, 1,1,1-трифторпентан, 1,1,1-трифтор-3-метилбутан, 1,1-дифторпентан, 1,2-дифторпентан, 2,2-дифторпентан, 1,1,1-трифторгексан, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексен, 1,1,3-трифторпропан, 1,3дифторпропан, 1,1,1,3,3-пентафторбутан, 1,1-дифторбутан, 1,3-дифтор-2-метилпропан, 1,2-дифтор-2метилпропан, 1,2-дифторбутан, 1,3-дифторбутан, 1,4-дифторбутан, 2,3-дифторбутан, 1,1,1трифторпентан, 1,1.1-трифтор-3-метилбутан, 1,1-дифторпентан, 1,2-дифторпентан, 2,2-дифторпентан,
1.1.1- трифторгексан, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексен, 1,1,2,2,3-пентафторпропан, 1,1,1,3,3- пентафторпропан, 1,1,3-трифторпропан, 1,1,3-трифторпропан, 1,3-дифторпропан, 2-(дифторметил)1,1,1,2,3, 3-гексафторпропан, 1,1,2,2,3,3,4,4-октафторбутан, 1,1,1,2,2,4-гексафторбутан, 1,1,1,3,3пентафторбутан, 1,1-дифторбутан, 1,3-дифтор-2-метилпропан, 1,2-дифтор-2-метилпропан, 1,2дифторбутан, 1,3-дифторбутан, 1,4-дифторбутан, 2,3-дифторбутан, 1,1,1,2,3,3,4,4-октафтор-2(трифторметил)бутан, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-ундекафторпентан, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-декафторпентан,
1,1,1,2,2,3,3,5,5,5-декафторпентан, 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)бутан, 1,1,1 -трифторпентан,
1.1.1- трифтор-3-метилбутан, 1,1-дифторпентан, 1,2-дифторпентан, 2,2-дифторпентан, 1,1,1- трифторгексан, 1,1,1,2,2, 3,3,4,4,5,5,6,6-тридекафторгексан, 1,1,1,2,2,5,5,5-октафтор-4(трифторметил)пентан, 1,1,2,2-тетрафторциклобутан, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексен, 1,1,1трифторэтан, пентафторэтан, или любую их смесь. В других примерах осуществления настоящего изобретения растворитель может не включать фторсодержащие углеводороды и представлять собой метил эфир, бутан, пропан, аммиак или двуокись серы.
Компрессор может быть любой конструкции и может представлять собой компрессор, для работы которого требуется масло, либо безмасляный компрессор. В случае использовании масла в компрессоре масло может быть любого типа, включая без ограничения углеводородное, фторуглеродное или силиконовое масло.
Система способна функционировать при давлении, превышающем нормальное атмосферное давление, т.е. 14,7 фунт/кв.дюйм. Например, давление на стороне всасывания компрессора может составлять 20-50 фунт/кв.дюйм и на стороне нагнетания компрессора может составлять 50-200 фунт/кв.дюйм. Материалы конструкции для экстракционной установки представляют собой материалы, прочностные характеристики которых позволяют выдержать давление, превосходящее максимальное давление в системе. Например, приемлемыми материалами являются металлы или сплавы металлов, хотя могут быть использованы другие материалы, если они способны выдержать высокое давление системы.
Несмотря на то что могут быть использованы различные конструкции, на фиг. 3 проиллюстрирован вид теплообменника 250 в поперечном сечении. В данном теплообменнике 250 горячие пары высокого давления поступают в верхнюю часть теплообменника 250 из трубопровода 282 и циркулируют через змеевиковую первую часть 255 конденсатора из нижней части улавливателя 252, в которой змеевики непосредственно контактируют с внутренней стороной цилиндрического теплопоглотителя 257. Теплопоглотитель 257 передает тепло от указанной первой змеевиковой части конденсатора 255 змеевиковой расширительной камере 251 на внешней стороне цилиндрического теплопоглотителя 257. Терморегули
- 6 031492 рующий расширительный клапан 240 подает аэрозоль из раствора, образовавшегося в экстракционных камерах, в змеевиковую расширительную камеру 251 низкого давления, в которой происходит испарение растворителя в результате поглощения тепла от теплопоглотителя 257. Теплопоглотитель 257 нагрет горячими и конденсирующимися парами высокого давления, которые после подъема через первую часть конденсатора 255, поступают во вторую часть конденсатора 256, в которой пары растворителя высокого давления и/или жидкого растворителя протекают по змеевиковой расширительной камере 251. Все пары растворителя высокого давления полностью конденсируются во второй части конденсатора 256 и подаются в выпускной трубопровод 258, как проиллюстрировано на фиг. 3. В соответствии с альтернативным вариантом, при необходимости, охлажденные пары растворителя высокого давления из второй части конденсатора 256 могут поступить в дополнительную третью часть конденсатора (не показана), в которой обеспечивается дополнительное охлаждение для конденсирования паров растворителя в жидкий растворитель. Жидкий экстракт сливается в сборную камеру 254, и пары растворителя поднимаются через улавливатель 252 вокруг первой части конденсатора 255 и поступают в трубопровод 281 паров растворителя низкого давления, который, в конечном счете, соединен с компрессором.
Другой теплообменник 350, который может быть использован в экстракционной системе непрерывного действия в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, проиллюстрирован на фиг. 4. В данном теплообменнике 350 горячие пары высокого давления поступают в верхнюю часть первой части змеевикового конденсатора 355 теплообменника 350 из трубопровода 382. Змеевиковый конденсатор 355 расположен по спирали от верхней части теплообменника 350 и находится в непосредственном контакте с теплопоглотителем 357 и змеевиковой расширительной камерой 351, при этом конденсаторные змеевики 355 и испарительные змеевики 351 чередуются по мере того, как их спирали спускаются вниз вдоль теплопоглотителя 357. Терморегулирующий расширительный клапан 340 подает раствор экстракта в испарительный змеевик низкого давления 351, где происходит выпаривание растворителя из раствора при поглощении тепла из контактирующего змеевикового конденсатора 355 и теплопоглотителя 357. Пары растворителя высокого давления конденсируются в указанном змеевиковом конденсаторе 355 и подаются в выпускной трубопровод 358, как проиллюстрировано на фиг. 4. Все равновесные пары растворителя высокого давления могут поступать во внешнюю змеевиковую вторую часть конденсатора 356, в которой пары растворителя далее охлаждаются внешней средой или, при необходимости, вторым источником охлаждения для обеспечения конденсации паров растворителя в жидкий растворитель. Жидкий экстракт сливается в сборную камеру 354, и пары растворителя низкого давления поднимаются через улавливатель 352 вокруг теплопоглотителя 357 и поступают в трубопровод 281 паров растворителя низкого давления, который в конечном счете соединен с компрессором. С целью предотвращения уноса экстракта в виде аэрозоли в компрессор, в конструкцию включены отбойные перегородки 359 и 360, однако их установка не является обязательной в непосредственной близости от впускного и выпускного отверстия паров низкого давления в улавливатель 352.
Другой теплообменник 810, который может быть использован в экстракционной системе непрерывного действия в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, проиллюстрирован на фиг. 9а. В указанном теплообменнике 810, горячие пары высокого давления поступают в верхнюю часть первой части змеевикового конденсатора 855 теплообменника 810 из трубопровода 382. Змеевиковый конденсатор 855 расположен по спирали от верхней части теплообменника 810 внутри змеевиковой расширительной камеры 851 таким образом, чтобы обеспечивалось создание исключительно большой площади поверхности для теплообмена между конденсатором 855 и расширительной камерой 851. Как проиллюстрировано на фиг. 9а, площадь поперечного сечения внутренней части конденсатора 855 равна площади пароконденсирующей части расширительной камеры 851. Площади поперечного сечения расширительной камеры 851 и конденсатора 855 могут быть любого размера и соотношения в целях оптимизации теплообмена. Размещение трубы внутри трубы обеспечивает максимально возможное поглощение тепла, генерируемого конденсирующимися парами в конденсаторе 855, расширяющимся газом охватывающей расширительной камерой 851. Терморегулирующий расширительный клапан 840 подает раствор экстракта в расширительную камеру низкого давления 851, в которой происходит выпаривание растворителя раствора при поглощении тепла главным образом засасываемыми конденсирующимися парами внутри змеевикового конденсатора 855. Пары растворителя высокого давления конденсируются в указанном змеевиковом конденсаторе 855 и подаются в выпускной трубопровод 858, как проиллюстрировано на фиг. 9а. Жидкий экстракт сливается в сборную камеру 854, и пары растворителя низкого давления поднимаются через улавливатель 852 вокруг теплопоглотителя 857 и поступают в трубопровод 281 паров растворителя низкого давления, который в конечном счете соединен с компрессором. С целью предотвращения уноса экстракта в виде аэрозоли в компрессор в конструкцию включены отбойные перегородки 359 и 360, однако их установка не является обязательной в непосредственной близости от впускного и выпускного отверстия паров низкого давления в улавливатель 352.
В соответствии с альтернативным вариантом, отличающимся от варианта, проиллюстрированного на фиг. 9а, конструкция теплообменника может включать одну или несколько труб внутри трубы. Внешняя труба может представлять собой конденсатор или расширительную камеру. Обе из указанных альтернативных конструкций проиллюстрированы на фиг. 9b. Как проиллюстрировано на фиг. 9b, змееви
- 7 031492 ковый конденсатор 855 охватывает несколько труб, которые включают разделенную перегородкой расширительную камеру 851, содержащую, как проиллюстрировано на чертеже, семь труб. Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 9b, общая площадь поперечного сечения семи труб, включая расширительную камеру 851, равна площади пароконденсирующей части внутри конденсатора 855. Более того, размеры труб расширительной камеры 851 и конденсатора 855 не обязательно должны иметь пропорции площади, проиллюстрированной на фиг. 9b. Как проиллюстрировано на фиг. 9b, терморегулирующий расширительный клапан 840 подает раствор экстракта в расширительную камеру низкого давления 851 через распределитель 845, в котором жидкость распределяется по семи трубам, которые могут быть выполнены с использованием фитингов, сварки, адгезии и любых иных способов. В соответствии с альтернативным вариантом (не показан) распределение можно осуществлять выше нескольких распределительных клапанов, которые могут автономно распределять жидкость по нескольким трубам, включающим расширительную камеру. Кроме цилиндрической формы геометрия труб расширительной камеры 851 и конденсатора 855 может быть, например, овальной или любой иной формы с целью увеличения площади поверхности труб и площади поверхности между конденсатором 855 и наружным воздухом и/или теплопоглотителем 857.
Как проиллюстрировано на фиг. 5, компрессор 480 может быть скомбинирован с теплообменником 450, что обеспечивает охлаждение компрессора 480 дополнительно к охлаждению горячих паров растворителя высокого давления. Несмотря на то что проиллюстрированный компрессор является поршневым компрессором, могут быть использованы многочисленные типы компрессоров, включающие без ограничения ротационные пластинчатые, мембранные, спиральные и шестеренчатые компрессоры. Может быть использован безмасляный компрессор или компрессор, для которого требуется смазка. По трубопроводу 420 раствор экстракта из экстракционных камер подается через расширительный клапан 440 в картер компрессора, образующий первую часть расширительной камеры 451, где экстракт отделяется от паров растворителя низкого давления, и экстракт сливается в сборную камеру 454 у основания компрессора. Как проиллюстрировано на фиг. 5, экстракт также выступает в качестве смазки для коленчатого вала 486 компрессора 480, в котором охлаждение, создаваемое расширяющимися парами растворителя в расширигельной камере 451, позволяет поддерживать температуру ниже диапазона температур термической деструкции экстракта. Пары низкого давления далее поступают во вторую часть расширительной камеры 452, в которой жидкость находится в трубопроводе, контактирующем с конденсатором 482 теплообменника 450 после того, как пары растворителя высокого давления покидают компрессор 480 при нагнетании через выпускной обратный клапан 484 при движении поршня 485 вверх. Хотя на фиг. 5 показан теплообменник 450, контактирующий с прямыми трубопроводами 452 и 482, такая геометрия поверхности теплообмена не является обязательной. По мере того как нагретые пары растворителя высокого давления проходят через конденсатор 482, они конденсируются и покидают теплообменник 450 в виде жидкого растворителя и поступает в выпускной трубопровод 455. Происходит теплообмен для охлаждения паров растворителя низкого давления во второй части расширительной камеры 452 в теплообменнике 450, куда они поступают по впускному трубопроводу 481 через впускной обратный клапан 483 при ходе поршня 485 компрессора 480 вниз.
Экстракционная система в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения предназначена для использования нескольких экстракционных камер. На фиг. 6 проиллюстрированы некоторые, но не все, возможные конструкции экстракционных камер, которые могут быть включены в экстракционную систему. На фиг. 6а проиллюстрирована простая цилиндрическая экстракционная камера 500, в которую через впускной патрубок 501 подается растворитель через фильтрующую и распределяющую жидкость сетку 503. Раствор экстракта образуется по мере того, как жидкость проходит через растительный материал, загруженный в цилиндрическую экстракционную камеру 500, и покидает камеру через вторую фильтрующую сетку (не показана), аналогичную сетке 503, установленной на выпускном патрубке 502. Как видно при рассмотрении фиг. 1, поток жидкости может быть подан в направлении, обратном направлению, проиллюстрированном на фиг. 6а. Торцы экстракционной камеры 500 могут быть зафиксированы путем монтажа герметизирующих крышек 505 корпуса, показанных с опциональным фланцем 506, для обеспечения демонтажа крышек 505 и сеток 503. При снятии крышек обеспечивается доступ ко всей центральной части цилиндра экстракционной камеры 500, что упрощает удаление использованного растительного материала, в результате чего опорожненный цилиндр может быть заполнен после установки одной из крышек 505 и сеток 503.
На фиг. 6b проиллюстрирована вторая конфигурация экстракционной камеры 510, в которую растворитель подается через впускной патрубок 511 и поступает в перфорированную трубку 513 для распределения жидкости, закрытую непроницаемым диском 517, расположенным на конце трубки 513 на расстоянии от впускного патрубка 511, с помощью которой поток жидкости нагнетается радиально через растительный материал из центральной трубки 513 для распределения жидкости. Раствор экстракта нагнетают через фильтрующую перфорированную внутреннюю стенку 514 рубашки 516, в которой происходит сбор раствора экстракта в объеме сбора 518 до выпуска из экстракционной камеры 510 через выпускной патрубок 512. На торцах экстракционной камеры 510 могут быть установлены крышки 515 для упрощения удаления использованного растительного материала и загрузки свежего растительного мате
- 8 031492 риала.
На фиг. 6с приведена третья конфигурация экстракционной камеры 520, в которую растворитель поступает через впускной патрубок 521 и далее поступает в секцию 527 распределения жидкости, которая отклоняет поток растворителя с помощью неперфорированного диска 526 в рубашку 524. Растворитель нагнетается через перфорированный распределительный диффузор 523 на внутренней стороне рубашки 526, в которой поток жидкости протекает через растительный материал и далее в центральную перфорированную фильтрационную трубу 525, в которой раствор экстракта направляется через выпускной патрубок 522, который расположен на том же самом торце экстракционной камеры 520, как и впускной патрубок 521. На торцах экстракционной камеры 520 могут быть установлены крышки 527 и 529 для упрощения удаления использованного растительного материала и загрузки свежего растительного материала.
На фиг. 6d проиллюстрирована экстракционная камера 530, которая может быть снабжена рубашкой для распределения жидкости вокруг экстракционной камеры, аналогичной камере, показанной на фиг. 6а-6с, или любой иной конструкции. Рубашка обеспечивает циркуляцию теплоносителя или хладагента по внешней поверхности экстракционной камеры 530. Теплоноситель может представлять собой жидкий растворитель, выходящий из конденсатора теплообменника. Как проиллюстрировано на фиг. 6d, жидкость подают в рубашку через впускной патрубок 535, она заполняет рубашку и выходит через выпускной патрубок 536 на противоположном конце рубашки. Опционально, впускной патрубок может быть размещен в основании поверхности со скосом 537, которая делает один оборот вокруг рубашки в направлении к впускному патрубку и которая заканчивается непосредственно над отверстием из впускного патрубка 535 для обеспечения кольцевого потока жидкости, который поднимается по спирали к верху рубашки. Спиральный поток может быть далее усилен за счет аналогичной, опциональной, дополнительной поверхности со скосом 538 у конца выпускного патрубка 536 рубашки. Рубашки или иные источники нагрева или охлаждения в резервуарах растворителя или раствора экстракта, или на трубопроводах, например на трубопроводах, соединенных с экстракционной камерой или расширительными камерами, позволяют усилить поток нагревательной или охлаждающей жидкости в рубашках экстракционных камер.
В примере осуществления настоящего изобретения в экстракционной системе непрерывного действия могут быть использованы практически любые растворители. Как проиллюстрировано на фиг. 7, экстракционная система непрерывного действия включает несколько заключенных в рубашку экстракционных камер 611, 612, 613 и 614. Жидкость из резервуара растворителя 663 подается через впускной клапан 638 рубашки, при этом впускные клапана 635, 636 и 637 рубашки, а также выпускные клапана 631, 632 и 633 рубашки находятся в закрытом положении для изолирования рубашек 641, 642 и 643. Растворитель выходит из рубашки 644 через выпускной клапан 634 рубашки и попадает в трубопровод 665, по которому растворитель подается в экстракционную камеру 611 через клапан 621. Экстракт практически извлечен из растительного материала в экстракционной камере 611 и, как показано на чертеже, скорость потока жидкости в два раза превышает скорость потока жидкости в каждой из экстракционных камер 612 и 613. Несмотря на то что такая скорость является не обязательной, она, тем не менее, создает преимущество в том, что обеспечивается быстрое удаление последних порций экстракта растительного материала в экстракционной камере 611. Из экстракционной камеры 611 выходит исключительно слабый раствор экстракта через клапан 625, который далее попадает в трубопровод 667, из которого раствор экстракта поступает в экстракционные камеры 612 и 613 через клапана 626 и 627. Концентрированный раствор экстракта из экстракционных камер 612 и 613 поступает через клапана 622 и 623 в трубопровод 668 и далее в опциональный резервуар раствора экстракта 620. Из резервуара раствора экстракта 620 раствор концентрированного экстракта подается по трубопроводу 669 через расширительный клапан 650 расширительной камеры 651 в теплообменник 656, что предусматривает, хотя и не обязательно, конструкцию для теплообменника, показанного на фиг. 4.
Как проиллюстрировано на фиг. 7, экстракт сливается в сборную камеру 654 улавливателя 651 теплообменника 656 и далее сливается через клапан 671 для слива экстракта в приемник экстракта и концентратор 672. Клапан 671 для слива экстракта периодически открывается или постоянно открыт до такой степени, чтобы столб экстракта оставался в сборной камере 654 у впускного отверстия клапана 671 на протяжении всей работы экстракционной системы непрерывного действия. Пары растворителя низкого давления находятся в равновесии с экстрактом в приемнике экстракта и концентраторе 672, который соединен трубопроводом 673 концентратора с концентрирующим и вакуумирующим компрессором 674. В приемнике экстракта и концентраторе 672 могут быть расположены одна или несколько пластин, или отбойных перегородок для распределения влажного экстракта по большей площади поверхности и для повышения скорости испарения растворителя, и/или мешалка или иной смеситель могут быть включены в приемник экстракта и концентратор 672. Камера с клапаном, не показанные на чертеже, обеспечивают удаление экстракта из приемника экстракта и концентратора 672. Выпускной патрубок концентрирующего и вакуумирующего компрессора, приемника экстракта и концентратора 672 соединен с обратным клапаном 675, через который подаются пары растворителя низкого давления в улавливатель 652 через впускной патрубок 681 компрессора 680 только в том случае, если давление на выходе концентрирую
- 9 031492 щего и вакуумирующего компрессора 674 превышает давление паров растворителя низкого давления в выпускном патрубке 681 экстракционной камеры. Это обеспечивает создание вакуума в приемнике экстракта и концентраторе 672 для удаления практически всего количества растворителя из экстракта. В приемнике экстракта и концентраторе 672 может быть достигнуто разряжение, например, составляющее 20 торр, например 10 торр, например 5 торр, например 1 торр, или менее для обеспечения удаления экстракта, практически не содержащего растворитель.
Концентрирующий и вакуумирующий компрессор 674 также соединен по трубопроводу 661 через клапан 624 с экстракционной камерой 614. Экстракционная камера 614 содержит полностью использованный растительный материал, который высушен под вакуумом, созданным приемником экстракта и концентратором 672. Пары растворителя высокого давления на выходе из компрессора 680 подаются по трубопроводу 682 в часть конденсатора 655 теплообменника 656, при этом жидкий растворитель на выходе поступает в трубопровод 662 для его подачи в опциональный приемник жидкого растворителя 663 до его нагнетания в экстракционные камеры.
В примере осуществления настоящего изобретения за счет использования нескольких теплообменников и опционально нескольких компрессоров обеспечивается непрерывная экстракция с выделением нескольких различных экстрактов, включающих различные соотношения экстрагируемых компонентов из данного растительного материала, с помощью одного растворителя или смеси растворителей, исходя из степени растворимости различных компонентов и любого эффекта разделения различных компонентов на раствор, находящийся ниже или выше в более легко экстрагируемом компоненте. Таким образом, один полученный экстракт может в основном включать наиболее растворимый компонент или компоненты, другой полученный экстракт может в основном включать наименее растворимый компонент или компоненты и один или несколько дополнительных экстрактов могут включать различные соотношения компонентов или может являться в основном компонентом, имеющим определенную промежуточную растворимость. Следовательно, получение различных продуктов зависит от конкретного объема растворителя, пропущенного через экстракционную камеру с этим экстракционным раствором, подаваемым в требуемый теплообменник с последующим пропусканием одного или нескольких объемов растворителей через экстракционную камеру и направлением в один или несколько других теплообменников, в которых осуществляется выделение конкретной требуемой композиции экстракта. При необходимости несколько теплообменников могут быть соединены с целью выборочного нагрева или охлаждения растворителя и/или экстракционных камер в течение периодов времени экстракции определенной фракции компонентов с целью повышения селективности экстракции во время пропускания определенного количества растворителя через конкретный теплообменник. На фиг. 8 в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения проиллюстрирована такая экстракционная система непрерывного действия.
Как проиллюстрировано на фиг. 8, экстракционная система непрерывного действия включает несколько заключенных в рубашку экстракционных камер 711, 712, 713, 714 и 715. Жидкость из резервуара растворителя 763 направляется через опциональную сушильную установку 766, в которой жидкость проходит через влагопоглотитель или иные сушильные средства, например морозильный или осмотический аппарат, до ее подачи в трубопровод 764, который направляет растворитель обычной температуры в любой один или несколько из ряда впускных клапанов 736, 737, 738, 739 и 740 рубашки. В конструкции сушильной установки 766 предусматривается одна секция, пропускающая поток жидкости в трубопровод 764, в то время как вторая секция обеспечивает удаление остаточного растворителя в трубопровод 793 паров низкого давления, который сообщается с вакуумирующим компрессором 774. Следует отметить, что три теплообменника 756, 756' и 756 и все их элементы обозначены одними и теми же позициями, причем позиции обозначают элементы только в одном из трех теплообменников на фиг. 8. Как проиллюстрировано на чертеже, клапан 736 открывается для подачи растворителя обычной температуры в рубашку 741 экстракционной камеры 711, находящейся в рабочем режиме, при котором растворитель подается через выпускной клапан 731 рубашки по трубопроводу к клапану 721, через который растворитель направляется в экстракционную камеру 711 и через нее, содержащую растительный материал, из которого, при необходимости, был извлечен или практически извлечен экстракт, и далее после прохождения потока растворителя через клапан 726 в трубопровод 767, как показано на чертеже, в экстракционной камере 711 скорость потока жидкости в три раза превышает скорость потока жидкости в экстракционных камерах 712, 713 и 714 в отдельности. Камера, в которой практически был извлечен экстракт, может создавать определенные преимущества в том плане, что в других экстракционных камерах может продолжаться процесс до полного разделения и концентрирования наименее растворимого компонента. В других конфигурациях предпочтительным является перекачка растворителя из трубопровода 764 в трубопровод 767 через клапан 794. Как проиллюстрировано на фиг. 8, используются три компрессора 780, 780' и 780; тем не менее, конструкция может предусматривать несколько теплообменников для подачи среды в один компрессор; например все три теплообменника могут быть подсоединены к одному компрессору.
Впускные клапана 736, 737, 738, 739 и 740 рубашки предназначены для обеспечения отбора растворителя обычной температуры для подачи в рубашки 711, 712, 713, 714 и 715 экстракционных камер соответственно; и независимо либо растворитель обычной температуры из трубопровода 764 подает под дав
- 10 031492 лением растворитель через терморегулирующие расширительные клапана 786, 787, 788, 789 и 790 для испарительного охлаждения рубашек, либо горячие пары высокого давления из трубопровода 791. Как проиллюстрировано на чертеже, экстракционные камеры, 714, 713 и 712 одновременно охлаждают, поддерживают в них температуру наружной среды и нагревают соответственно, при этом первичный экстракт, промежуточный экстракт и конечный экстракт соответственно могут быть оптимизированы для разделения трех различных экстрактов с тремя различными композициями.
В указанной конфигурации охлажденный первичный экстракт из экстракционной камеры 714 подают в растворе первичного экстракта через выпускной клапан 724 в обратный избирательный клапан 719, из которого раствор направляется в трубопровод 770 первичного экстракционного раствора к терморегулирующему расширительному клапану 750 расширительной камеры 751 теплообменника 756. Первичный экстракт собирается в приемнике экстракта и концентраторе 772, который соединен трубопроводом 773 концентратора с концентрирующим и вакуумирующим компрессором 774, при этом трубопровод 773 концентратора проходит через конденсатор 777, который охлаждается за счет пропускания определенного количества растворителя из трубопровода 762 через терморегулирующий расширительный клапан 776, при этом холодные пары низкого давления сбрасываются в улавливатель 781 теплообменника 756.
В указанной конфигурации промежуточный экстракт обычной температуры транспортируют из экстракционной камеры 713 в промежуточном экстракционном растворе через выпускной клапан 723 в обратный избирательный клапан 718, из которого он направляется в трубопровод 769 промежуточного экстракционного раствора к терморегулирующему расширительному клапану 750' расширительной камеры 751' теплообменника 756'. Промежуточный экстракт собирается в приемнике экстракта и концентраторе 772', который соединен трубопроводом 773' концентратора с концентрирующим и вакуумирующим компрессором 774', при этом трубопровод 773' концентратора проходит через конденсатор 777', который опционально охлаждается путем пропускания определенного количества растворителя из трубопровода 762' через терморегулирующий расширительный клапан 776', при этом холодные пары низкого давления сбрасываются в улавливатель 781' теплообменника 756'.
В указанной конфигурации нагретый конечный экстракт транспортируют из экстракционной камеры 712 в растворе конечного экстракта через выпускной клапан 722 в обратный избирательный клапан 717, из которого раствор направляется в трубопровод 768 промежуточного экстракционного раствора к терморегулирующему расширительному клапану 750 расширительной камеры 751 теплообменника 756. Промежуточный экстракт собирается в приемнике экстракта и концентраторе 772, который соединен трубопроводом 773 концентратора с концентрирующим и вакуумирующим компрессором 774, при этом трубопровод 773 концентратора проходит через конденсатор 777, который охлаждается при пропускании определенного количества растворителя из трубопровода 762 через терморегулирующий расширительный клапан 776, при этом холодные пары низкого давления сбрасываются в улавливатель 781 теплообменника 756.
Как проиллюстрировано на фиг. 8, экстракционная камера 715 находится в режиме откачивания остаточного растворителя, при этом выпускной клапан 725 открыт, обеспечивая соединение с вакуумирующим компрессором 774. Впускной клапан рубашки 740 может быть открыт для впуска горячих паров высокого давления из трубопровода 791 и направления их через рубашку 745 экстракционной камеры и через выпускной клапан 735 рубашки в трубопровод 792, ведущий к расширительной камере 751 теплообменника 756.
Несмотря на то что нижеуказанные компоненты не показаны на чертежах, в систему могут быть включены расходомеры, контроллеры потока и датчики для определения температуры, плотности жидкости, спектральных характеристик, вязкости или иных параметров для определения количества растворителя, который пропускали через каждую из нескольких экстракционных камер, и для подачи выходного сигнала на микропроцессор, который способен управлять работой клапанов для обеспечения направления потока растворителя и раствора экстракта. Растворитель может быть направлен к расширительным клапанам в рубашках экстракционных камер и к конденсаторам. Горячие пары высокого давления могут быть направлены к рубашкам экстракционных камер или к теплообменникам любой конструкции по различным трубопроводам. Кроме того, при необходимости экстракционные камеры могут включать ультразвуковые гомогенизаторы, мешалки или иные устройства перемешивания. В примере осуществления настоящего изобретения экстракционные камеры могут представлять собой камеры, в которых растительный материал не погружается в жидкость или его не заливают жидкостью, как это проиллюстрировано на фиг. 6, но при этом экстракционная камера включает по меньшей мере одно сопло или пластину распределения потока жидкости для распыления ее на поверхности и промывки поверхности растительного материала, при этом раствор экстракта сливается или удаляется из экстракционной камеры таким образом, чтобы раствор экстракта не собирался в экстракционной камере. На фиг. 10 проиллюстрирована экстракционная камера 800, в которой экстракционный растворитель подают во впускной патрубок 801, установленный в верхней части экстракционной камеры 800, при этом растворитель подают через фильтр и распределитель жидкости 803, опирающийся на фланец 807. Впускной распределитель жидкости 803 имеет небольшие отверстия, за счет которых растворитель подается в виде спрея капель, которые
- 11 031492 омывают экстрагируемый растительный материал, однако в данном случае материал не погружается в растворитель, т.к. выпускной распределитель 804 имеет достаточно крупные отверстия для обеспечения сбора раствора экстракта под опорным фланцем 808 выпускного распределителя и выпуска из экстракционной камеры 800 через выпускной патрубок 802 без заполнения экстракционной камеры 800. Оба торца экстракционной камеры 800 могут быть зафиксированы путем установки герметизирующих крышек 805 корпуса на торцах корпуса, показанных с опциональным фланцем 806, предназначенным для обеспечения удаления крышек 805 и распределителей 803 и 804 и для обеспечения доступа ко всей центральной части цилиндра экстракционной камеры 800, что упрощает удаление использованного растительного материала, в результате чего опорожненный цилиндр может быть повторно заполнен экстрагируемым материалом. При использование такой экстракционной камеры поверхностный экстракт может быть извлечен из растительного материала при незначительной диффузии или полном отсутствии диффузии растворителя в растительный материал, что обеспечивает удаление пестицидов и иных химикатов, которыми могли обрызгивать растения на поле.
Следует понимать, что примеры и варианты настоящего изобретения описаны здесь исключительно с иллюстративной целью, и различные модификации или изменения в свете этого будут очевидны специалистам в данной области техники и не будут выходить за пределы существа и объема настоящей заявки на патент.
Claims (4)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Экстракционная установка непрерывного действия, включающая несколько экстракционных камер, в которой каждая из экстракционных камер включает один или несколько первых клапанов для направления потока жидкости и в которой экстракционная камера содержит экстрагируемый материал для экстракции растворенного вещества с помощью растворителя для образования раствора в проточном режиме жидкости;по меньшей мере один компрессор;по меньшей мере один теплообменник, включающий по меньшей мере одну расширительную камеру, напрямую контактирующую по меньшей мере с одним конденсатором, в котором расширительная камера включает по меньшей мере одно впускное отверстие для раствора, включающее по меньшей мере один расширительный клапан, обеспечивающий падение давления, в результате чего обеспечивается испарение растворителя из раствора и аэрозолизация, слияние и консолидация растворенного вещества в виде экстракта в форме неразбавленного растворенного вещества или концентрированного раствора, при этом теплообменник предназначен для конденсации растворителя с образованием жидкости и передачи тепла в расширительную камеру и в котором компрессор расположен выше по потоку к конденсатору и экстракционной камере, при этом компрессор расположен ниже по потоку к расширительной камере;по меньшей мере один первый трубопровод, расположенный выше нескольких экстракционных камер и ниже конденсатора;по меньшей мере один второй трубопровод, расположенный ниже нескольких экстракционных камер и выше расширительной камеры;по меньшей мере один насос или по меньшей мере один второй клапан, предназначенный для обеспечения непрерывного или периодического удаления экстракта без прерывания потока жидкости, в котором первые клапаны предназначены для направления потока жидкости и обеспечения удаления одной из нескольких экстракционных камер при извлечении экстрагируемого материала из экстракта и замены удаленной экстракционной камеры аналогичной экстракционной камерой, содержащей свежий экстрагируемый материал без прерывания при этом потока жидкости.
- 2. Экстракционная установка непрерывного действия по п.1, дополнительно включающая информационный процессор, сопряженный интерфейсом по меньшей мере с одним устройством привода и/или по меньшей мере с одним датчиком.
- 3. Экстракционная установка непрерывного действия по п.2, в которой информационный процессор включает компьютер с хранимой программой и при этом датчики включают, независимо или в сочетании, один или несколько расходомеров, датчиков плотности жидкости, рефрактометрических детекторов, детекторов инфракрасного видимого или ультрафиолетового диапазонов излучения и/или детекторов проводимости; и устройство привода, предназначенное для включения автономно или в сочетании один или несколько клапанов, насосов и/или устройств сигнализации.
- 4. Способ экстрагирования по меньшей мере одного растворимого компонента из экстрагируемого материала с использованием установки по пп.1-3, включающий расположение экстрагируемого материала в экстракционных камерах экстракционной установки; подачу жидкой среды, включающей растворитель, по первому трубопроводу в несколько экстракционных камер для образования раствора, включающего экстрагируемое растворенное вещество;направление потока растворов, включающих экстрагируемое растворенное вещество из экстракционных камер во второй трубопровод, в котором растворы, включающие экстрагируемое растворенное вещество, направляемое из экстракционных камер, объединяются в комбинированный раствор, вклю- 12 031492 чающий экстрагируемое растворенное вещество;подачу комбинированного раствора, включающего экстрагируемое растворенное вещество, из второго трубопровода по меньшей мере через одно впускное отверстие для раствора по меньшей мере в одну расширительную камеру через расширительный клапан, при котором давление в расширительной камере поддерживают на более низком уровне, чем давление во втором трубопроводе, при котором комбинированный раствор, включающий экстрагируемое растворенное вещество, разделяют на пары растворителя низкого давления и экстракт, включающий экстрагируемое растворенное вещество, и при котором пары растворителя низкого давления направляют во впускное устройство компрессора;удаление экстракта из экстракционной установки непрерывного действия посредством по меньшей мере одного насоса или клапана непрерывно или периодически без прерывания потока жидкости в экстракционной установке непрерывного действия;сжатие паров растворителя низкого давления до горячих паров высокого давления на выходе из компрессора;конденсирование горячих паров высокого давления до жидкости, включающей растворитель, в конденсаторе, при котором тепло от горячих паров высокого давления и тепло, образовавшееся при конденсировании, передается напрямую в расширительную камеру;направление потока жидкой среды, включающей растворитель, в первый трубопровод;предотвращение потока жидкой среды, включающей растворитель, из первого трубопровода в любую из экстракционных камер, из которых извлечен экстракт;удаление растворителя из экстракционной камеры, из которой извлечено экстрагируемое растворенное вещество, во второй трубопровод, в первый трубопровод и/или в иные части экстракционной установки непрерывного действия;отсоединение и удаление экстракционной камеры, из которой извлечен экстракт, из экстракционной установки непрерывного действия;подсоединение аналогичной экстракционной камеры, содержащей экстрагируемый материал, включающий растворенное вещество с помощью соединения с первым трубопроводом и вторым трубопроводом;возобновление подачи потока жидкой среды, включающей растворитель, из первого трубопровода в аналогичную экстракционную камеру, в которой находится экстрагируемый материал, содержащий растворенное вещество, при котором образуется раствор, содержащий экстрагируемое растворенное вещество;перенаправление потока раствора, содержащего экстрагируемое растворенное вещество, из аналогичной экстракционной камеры во второй трубопровод.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261736211P | 2012-12-12 | 2012-12-12 | |
US13/840,546 US9242189B2 (en) | 2012-12-12 | 2013-03-15 | Continuous extractor, concentrator and dryer |
PCT/US2013/074559 WO2014093573A1 (en) | 2012-12-12 | 2013-12-12 | Continuous extractor, concentrator and dryer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201591115A1 EA201591115A1 (ru) | 2016-04-29 |
EA031492B1 true EA031492B1 (ru) | 2019-01-31 |
Family
ID=50881655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201591115A EA031492B1 (ru) | 2012-12-12 | 2013-12-12 | Экстракционная установка непрерывного действия, концентратор и сушилка |
Country Status (25)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9242189B2 (ru) |
EP (1) | EP2931396A4 (ru) |
JP (1) | JP6357168B2 (ru) |
KR (1) | KR20150094759A (ru) |
CN (1) | CN104968402B (ru) |
AP (1) | AP2015008594A0 (ru) |
AU (1) | AU2013359331B2 (ru) |
BR (1) | BR112015013746B1 (ru) |
CA (1) | CA2894665C (ru) |
CL (1) | CL2015001632A1 (ru) |
CR (1) | CR20150311A (ru) |
DO (1) | DOP2015000144A (ru) |
EA (1) | EA031492B1 (ru) |
GT (1) | GT201500144A (ru) |
IL (1) | IL239353B (ru) |
MA (1) | MA38265A1 (ru) |
MX (1) | MX350785B (ru) |
MY (1) | MY173329A (ru) |
NI (1) | NI201500082A (ru) |
NZ (1) | NZ709909A (ru) |
PE (1) | PE20151676A1 (ru) |
PH (1) | PH12015501353B1 (ru) |
SA (2) | SA515360583B1 (ru) |
SG (1) | SG11201504567WA (ru) |
WO (1) | WO2014093573A1 (ru) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9757664B2 (en) | 2009-06-05 | 2017-09-12 | David McGhee | Extraction methods |
US11565194B2 (en) | 2013-11-04 | 2023-01-31 | Gene Pool Technologies, Inc. | Systems for extracting solute from a source material |
US10595555B2 (en) | 2013-11-04 | 2020-03-24 | Jason Wasserman | Methods for creating concentrated plant material solutions |
JP2017518181A (ja) * | 2014-06-13 | 2017-07-06 | ブーゼ,マーク,エ−. | 連続化学抽出装置、濃縮装置、及び分離装置 |
JP2016034419A (ja) * | 2014-08-04 | 2016-03-17 | ザ コカ・コーラ カンパニーThe Coca‐Cola Company | 抽出液製造システム及び抽出液の製造方法 |
US20170312327A1 (en) * | 2014-11-17 | 2017-11-02 | Connoisseur Holdings, Llc | Extraction devices, systems, and methods |
US11040295B2 (en) * | 2015-02-06 | 2021-06-22 | Joseph Francis Payack | Method and apparatus for extracting plant oils using ethanol water |
TWI661855B (zh) * | 2015-09-07 | 2019-06-11 | 斯特徹夫喬治 | 萃取裝置及萃取方法 |
WO2017100436A1 (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | Continuous Extractions, Llc | Extractor and concentrator |
US20180071701A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-15 | CO2 Innovation Ltd. | Portable supercritical fluid extraction apparatus |
US11015142B1 (en) * | 2016-10-20 | 2021-05-25 | Unified Science, LLC | Extraction system and methods for preparing a botanical oil |
WO2018152528A1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-08-23 | Brevets, Llc | Continuous extraction unit and double phase change heat exchanger and method for continuous extraction |
US20180264379A1 (en) * | 2017-03-15 | 2018-09-20 | Linden Noble | Method and Device for the Fast Extraction of Chemicals in a Substrate Using a Hydrocarbon Solvent |
MX2020004819A (es) * | 2017-11-10 | 2021-01-21 | Nextleaf Solutions Ltd | Alimentación con solvente refrigerado de circuito cerrado para la extracción de canabinoides. |
US10245525B1 (en) | 2017-11-10 | 2019-04-02 | NextLeaf Solutions Ltd. | Closed-loop multi-stage chilled filter system |
CN108018118B (zh) * | 2018-01-08 | 2023-12-12 | 蒋悦茜 | 一种从辣椒颗粒中提取油树脂的装置及其使用方法 |
CN108096875B (zh) * | 2018-01-20 | 2023-11-07 | 牡丹江友搏药业有限责任公司 | 一种可交互式制冷浸渍*** |
JP7174539B2 (ja) * | 2018-05-31 | 2022-11-17 | 株式会社日立製作所 | 抽出装置 |
CN108619755A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-10-09 | 广州市海同机电设备有限公司 | 一种植物提取、浓缩、干燥连续智造*** |
CN109133314A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-04 | 优高雅健康科技(深圳)有限公司 | 一种连续提取设备和利用该设备提取麦饭石的方法 |
US20200068933A1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | H.T.P. Science Co. L.L.C. | Plant press using shearing force |
CN110026142B (zh) * | 2019-05-13 | 2023-11-03 | 安阳工学院 | 一种溶剂分离装置及其使用方法 |
CN110559684B (zh) * | 2019-09-16 | 2021-11-02 | 西南石油大学 | 一种采用超临界二氧化碳连续萃取含油固体废物中油基成分的两级撬装分离装置 |
US11814345B1 (en) | 2019-11-21 | 2023-11-14 | Applied Extracts Inc. | Device and method for extraction of pure compounds |
CN111855344B (zh) * | 2020-06-29 | 2023-09-15 | 河南广电计量检测有限公司 | 一种用于农药残留检测的前处理装置 |
CN112742063A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-04 | 中华人民共和国乌鲁木齐海关 | 一种优化纺织固废物中邻二氯苯超声萃取条件的方法 |
CN113403144B (zh) * | 2021-06-22 | 2022-11-18 | 浙江顶亨生物科技有限公司 | 一种植物汁液萃取装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2006243C1 (ru) * | 1992-07-02 | 1994-01-30 | Александр Васильевич Рыбалко | Установка для экстракции растительного сырья |
RU2060777C1 (ru) * | 1994-06-29 | 1996-05-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Установка для экстракции биологического сырья |
RU2181139C1 (ru) * | 2000-10-12 | 2002-04-10 | Кубанский государственный технологический университет | Установка для получения co2-экстрактов |
US20020182722A1 (en) * | 1999-09-06 | 2002-12-05 | Stuart Corr | Apparatus and methods for extracting biomass |
UA43760C2 (en) * | 2001-09-03 | 2006-01-16 | Anatolii Valentynov Korniienko | Single-circuit autonomous unit of continuous action for obtaining co2-extracts from the vegetable raw material |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1012408A (en) * | 1972-11-14 | 1977-06-21 | Dieter Schwengers | Method for degreasing crushed highly starchy fatty vegetable material |
GB1557123A (en) * | 1977-04-29 | 1979-12-05 | Distillers Co Carbon Dioxide | Method and apparatus for reparing extracts of hops and other materials |
US5549794A (en) * | 1994-05-24 | 1996-08-27 | H-O-H Research Inc. | Continuous linear-toroidal extraction-distillation apparatus |
WO2004012877A1 (en) * | 2002-08-06 | 2004-02-12 | Fedegari Autoclavi Spa | Method and apparatus for removing substances from solid matrix with energy saving |
US20040089321A1 (en) * | 2002-11-08 | 2004-05-13 | Stone Lyndon Ray | Supercritical fluid cleaning systems and methods |
US8062520B2 (en) * | 2006-08-21 | 2011-11-22 | Fluid Management Systems, Inc. | Replaceable column for pressurized liquid extraction system |
US8048304B2 (en) * | 2007-12-27 | 2011-11-01 | Dynasep Llc | Solvent extraction and recovery |
CN101905091B (zh) * | 2010-07-12 | 2012-05-30 | 新疆大学 | 一种亚临界流体提取生物活性成分的设备和方法 |
CN102000445B (zh) * | 2010-10-01 | 2012-08-08 | 峨山南宝生物科技有限责任公司 | 亚临界连续萃取除虫菊生产工艺 |
-
2013
- 2013-03-15 US US13/840,546 patent/US9242189B2/en active Active
- 2013-12-12 CN CN201380072457.7A patent/CN104968402B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-12-12 AU AU2013359331A patent/AU2013359331B2/en not_active Ceased
- 2013-12-12 MX MX2015007528A patent/MX350785B/es active IP Right Grant
- 2013-12-12 AP AP2015008594A patent/AP2015008594A0/xx unknown
- 2013-12-12 MA MA38265A patent/MA38265A1/fr unknown
- 2013-12-12 BR BR112015013746-6A patent/BR112015013746B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2013-12-12 JP JP2015547523A patent/JP6357168B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-12-12 NZ NZ709909A patent/NZ709909A/en not_active IP Right Cessation
- 2013-12-12 CA CA2894665A patent/CA2894665C/en active Active
- 2013-12-12 MY MYPI2015701902A patent/MY173329A/en unknown
- 2013-12-12 EP EP13862582.7A patent/EP2931396A4/en not_active Withdrawn
- 2013-12-12 PE PE2015000921A patent/PE20151676A1/es active IP Right Grant
- 2013-12-12 SG SG11201504567WA patent/SG11201504567WA/en unknown
- 2013-12-12 EA EA201591115A patent/EA031492B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-12-12 WO PCT/US2013/074559 patent/WO2014093573A1/en active Application Filing
- 2013-12-12 KR KR1020157018745A patent/KR20150094759A/ko not_active Application Discontinuation
-
2015
- 2015-06-11 NI NI201500082A patent/NI201500082A/es unknown
- 2015-06-11 GT GT201500144A patent/GT201500144A/es unknown
- 2015-06-11 IL IL239353A patent/IL239353B/en active IP Right Grant
- 2015-06-11 CL CL2015001632A patent/CL2015001632A1/es unknown
- 2015-06-12 DO DO2015000144A patent/DOP2015000144A/es unknown
- 2015-06-12 CR CR20150311A patent/CR20150311A/es unknown
- 2015-06-13 SA SA515360583A patent/SA515360583B1/ar unknown
- 2015-06-13 SA SA516370785A patent/SA516370785B1/ar unknown
- 2015-06-15 PH PH12015501353A patent/PH12015501353B1/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2006243C1 (ru) * | 1992-07-02 | 1994-01-30 | Александр Васильевич Рыбалко | Установка для экстракции растительного сырья |
RU2060777C1 (ru) * | 1994-06-29 | 1996-05-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Установка для экстракции биологического сырья |
US20020182722A1 (en) * | 1999-09-06 | 2002-12-05 | Stuart Corr | Apparatus and methods for extracting biomass |
RU2181139C1 (ru) * | 2000-10-12 | 2002-04-10 | Кубанский государственный технологический университет | Установка для получения co2-экстрактов |
UA43760C2 (en) * | 2001-09-03 | 2006-01-16 | Anatolii Valentynov Korniienko | Single-circuit autonomous unit of continuous action for obtaining co2-extracts from the vegetable raw material |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA031492B1 (ru) | Экстракционная установка непрерывного действия, концентратор и сушилка | |
US9574799B2 (en) | Extractor and concentrator | |
KR100827586B1 (ko) | 증류 장치 | |
CN103272455B (zh) | 一种喷漆废气回收有机溶剂的装置和方法 | |
US10053648B2 (en) | Continuous-flow extraction system and method | |
KR101639551B1 (ko) | 유증기 액화 회수장치 | |
JP4694116B2 (ja) | 精製液体を製造する方法及び装置 | |
KR101506338B1 (ko) | 유증기 회수장치 | |
JPS6316668B2 (ru) | ||
JP3983617B2 (ja) | マルチ密閉式洗浄,真空乾燥の方法及びその装置 | |
RU2372964C2 (ru) | Частично загружаемый выпарной аппарат с падающей пленкой и способ его эксплуатации с частичной нагрузкой | |
WO2017100436A1 (en) | Extractor and concentrator | |
OA17513A (en) | Continuous extractor, concentretor and dryer. | |
US10722814B2 (en) | Continuous extraction unit and double phase change heat exchanger and method for continuous extraction | |
JP2006508288A (ja) | 圧縮機の気体を冷却すると同時に該気体から液体を除去する装置 | |
RU2648803C1 (ru) | Способ охлаждения и конденсации парогазовой смеси и смесительная конденсационная система для его осуществления | |
JP4101303B2 (ja) | 空調システムの冷却用気体から不純物を除去分離するための装置 | |
EP3976283B1 (en) | Process and system for washing items resulting from an industrial production by using solvents | |
ITFI20090262A1 (it) | Dispositivo e procedimento di estrazione solido-liquido ad alta efficienza | |
FI80384B (fi) | Oeverfoeringssystem foer ett evaporativt aemne. | |
CN117773256A (zh) | 一种在线式分级回收设备及气相焊接方法 | |
JP2003257760A (ja) | トランスフォーマを処理するためのデバイス | |
JPH08215501A (ja) | 石油系溶剤の再生装置 | |
JPH0330434B2 (ru) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG RU |