Схема екстрактора похилого типу для одержання кави

Рис. 3

Двошнекові апарати похилого типу використовують також для виробництва розчинного чаю. Конструкція їх подібна до раніше розглянутих конструкцій апаратів відкритого типу. Проте слід зауважити, що використання шнеків, набраних із концентричних смуг, для переміщення сировини в усіх екстракторах похилого типу сприяє появі негативного фактора, що супроводжує екстрагування, – поздовжнього і поперечного перемішування обох фаз.

Горизонтальні екстрактори. Шнекові горизонтальні екстрактори набули найбільшого поширення у ферментній, сокоекстрактній та консервній промисловостях, а також у виноробстві при екстрагуванні солодких вичавків винограду.

Рис. 4. Схема шнекового горизонтального екстрактора

3. Рідинна екстракція

Процес вилучення одного або кількох розчинених речовин з однієї рідкої фази іншою, яка практично не змішується з першою, називають екстракцією.

Щоб вилучити цінні продукти із розбавлених розчинів, екстракцію вико­ристовують як самостійний процес або в сукупності з іншими, наприклад з ректифікацією. Основною перевагою екстракції є низька робоча температура процесу. Це дає змогу розділяти рідкі суміші термолабільних речовин, наприклад антибіотиків, що розкладаються при підвищених температурах.

Щоб екстрагувати із рідкої суміші будь-який компонент, добирають розчинник (екстрагент), що добре розчинює цільовий компонент, не змішуючись із вихідною сумішшю. Густина розчинника має відрізнятися від густини вихідного розчину. Внаслідок оброблення суміші екстрагентом одержують дві рідкі фази: а) вихідну із залишками цільового компонента та екстрагенту, яку називають рафінатом; б) екстракт, до складу якого входять екстрагент і цільовий компонент.

Щоб одержати екстрагований компонент у чистому вигляді, треба від екстракту відокремити розчинник, який можна знову використовувати в процесі. Фази розділяють гравітаційним відстоюванням або центрифугуванням, а щоб регенерувати розчинник, застосовують ректифікацію, просту перегонку та інші процеси.

Способи екстракції

Контакт рідин – ступінчастий або безперервний – визначає особливості застосовуваного способу екстракції. При ступінчастому контакті розчини спо­чатку змішують, а потім фази розділяють у різних апаратах, наприклад відстійниках чи центрифугах. Змішувачі та відстійники, з'єднані попарно, утворюють ступені екстракції. За кількістю таких пар і характером руху фаз ступінчаста екстракція буває одно- і багатоступінчастою, прямо- і протитечійною.

Одноступінчастий процес екстрагування відбувається у змішувачі змішується певна кількість вихідного розчину та екстрагенту.

Одноступінчаста екстракція малоефективна і в промисловості мало поширена. На рис. 5 показано схему триступінчастої протитечійної екстракції. В техніці вона найпоширеніша, бо порівняно з прямотечійним процесом дає можливість економніше витрачати розчинник. Його регенерація в цьому разі маловитратна.

Рис. 5. Схема триступінчастої протитечійної екстракції

Зі схеми видно, що вихідний розчин надходить у перший ступінь, розчинник – в останній. Кінцевий екстракт видаляють з першого, кінцевий рафінат – з третього ступеня.

Апарати рідинної екстракції

При рідинній екстракції цільових компонентів застосовують такі апарати: змішувально-відстійні, колонні із змішувальними пристроями різних типів (розпилювальні, насадкові, поличкові, із ситчастими тарілками, роторно-дискові) та відцентрові.

За типом пристроїв екстрактори поділяють на апарати з нерухомими та рухомими змішувальними пристроями.