ЭКСТРАКТОРЫ ДЛЯ ВЫЖИМОК

Извлечение сахаров и виннокислых соединений из выжимок осуществляется промывкой их горячей водой по схемам противоточ- ного или перекрестного контактирования при общем соотношении контактирующих масс выжимок и воды 1:1. Температура воды, поступающей на экстрактор, должна быть не менее 85 °С при переработке сладких выжимок и не менее 40 °С при переработке сброженных.

Для переработки используются и сладкие виноградные выжимки с массовой долей сахаров не менее 7% и массовой долей виннокислых соединений в пересчете на винную кислоту не менее 0,7%. Выжимки должны поступать на переработку без промежуточного хранения.

Устройство и принцип действия экстракторов. Экстракторы, применяемые для извлечения сахара и виннокислых соединений из виноградных выжимок, по конструктивному исполнению могут быть ленточными, барабанными, шнековыми, шнеково-лопастными и лопастными [53, 68].

Ленточные экстракторы. Представляют собой непрерывно движущийся конвейер, на который насыпаются выжимки, подлежащие экстрагированию. Выжимки и промывная вода движутся противотоком. Промывная вода (растворитель) нагнетается в экстрактор насосами и через оросители разбрызгивается на слой выжимок. После прохождения через движущийся слой выжимок растворитель собирается в сборники и насосами вновь подается на разбрызгивание.

Таким образом осуществляется многократная рециркуляция раствора.

Ленточные экстракторы, например ЭНД, позволяют получать диффузионный сок с концентрацией извлекаемых веществ, близкой к исходной в выжимках.

Шнековые экстракторы. Известен шнековый экстрактор ВЭА. Он состоит из шести секции: концевой, четырех промежуточных и головной. Принцип действия экстрактора заключается в многоступенчатом противоточном промывании виноградных выжимок горячей водой или раствором. В процессе промывания выжимок шнек перемещается по перфорированному желобу, расположенному над сборниками диффузионного сока. Ступенчатое промывание осуществляется путем рециркуляции сока.

Диффузионный сок отбирается из каждого последующего сборника и насосом подается в желоб над предыдущим сборником. Свежая вода или исходный раствор подается в концевой сборник, а насыщенный диффузионный сок отбирается из головного.

Достаточно компактная шнековая экстракционная установка ВФУ-6 разработана на базе отечественных шнековых прессов. В шнековом прессе осуществляется смешивание выжимок с горячей водой в соотношении фаз 1:1. Прессование экстракционной смеси под давлением позволяет сократить длительность процесса экстракции до 15 мин. В установке использована перекрестная схема взаимодействия фаз.

Установка ВФУ-6 (рис. 6.1) состоит из двух модернизированных шнековых прессов 3 марки ВПО-ЗОА, парового подогревателя 5, двух форсунок 4, сборника готового экстракта 7, электронасосной установки 2 ВНЦ-20/20, системы автоматизации, пульта управления транспортеров, подачи их и отвода обработанных сладких выжимок.

Сладкие виноградные выжимки подают транспортером в бункер верхнего (первого) пресса, где они смешиваются с горячей водой, поступающей через форсунки. Пропитанные водой выжимки поступают в зону прессования, где происходит отжим жидкости, насыщенной сахарами и другими водорастворимыми компонентами вы-

Экстракционная установка ВФУ-6 с перекрестной схемой контактирования фаз

Рис. 6.1. Экстракционная установка ВФУ-6 с перекрестной схемой контактирования фаз:

  • 7 — сборник готового экстракта; 2 — электронасосная установка; 3 — шнековые прессы; 4 — форсунка;
  • 5— паровой подогреватель

жимки. Экстракт стекает в сборник, а выжимки направляются в бункер нижнего (второго) пресса, в котором происходят смешивание выжимок с новой порцией горячей воды и отжим экстракта.

Количество воды, подаваемой на каждую ступень контактирования, по отношению к выжимкам поддерживается в соотношении 0,5:1. При температуре воды выше 80 °С и прессовании выжимок на ступенях контакта до первоначальной влажности эффективность извлечения по сахарам составляет не менее 75%. Промытые выжимки из нижнего пресса транспортируют в накопительный бункер, готовый экстракт собирается в сборнике, откуда насосом перекачивается на сбраживание.

Шнеково-лопастные экстракторы. Отличаются от шнековых тем, что для более интенсивного рыхления выжимок транспортирующие шнеки снабжены лопастями. К шнеково-лопастным относится экстрактор ВПЭ/1 (рис. 6.2). Сладкие виноградные выжимки подают в бункерную зону экстрактора 5. Ленточно-лопастной шнек перемещает выжимки навстречу стекающему вниз горячему экстрагенту, поступающему в зону выгрузки экстрактора из пароводяного смесителя 4. В результате беспрерывного смешивания и разделения фаз осуществляется противоточное контактирование выжимок и экстрагента. По мере продвижения к зоне выгрузки сахара и соли винной кислоты из выжимок переходят в раствор. Горячий экстрагент, стекающий вниз, обогащается извлекаемыми компонентами, содержание которых

Экстрактор ВПЭ/1 (принципиальная схема)

Рис. 6.2. Экстрактор ВПЭ/1 (принципиальная схема):

1 — шнековый пресс: 2 — сборник; 3 — насос с автоматическим режимом управления: 4 — пароводяной смеситель: 5— экстрактор: 6 — центробежный насос: 7 — сборник: 8 — емкость: 9 — пульт

достигает максимума перед фильтрующей решеткой, расположенной в торце бункерной зоны экстрактора. Готовый экстракт фильтруется через решетку, самотеком поступает в сборник 7, откуда центробежным насосом 6 с автоматическим режимом управления направляется на сбраживание и отгонку этанола. Стекание экстракта регулируется задвижкой; фильтрующая решетка очищается специальными эластичными скребками, закрепленными на лопастях вала.

В зоне выгрузки экстрактора (от места ввода горячего экстрагента до перегружного лотка) происходят слабое подпрессовывание выжимок (за счет сил сопротивления транспортированию) и предварительная осушка. Благодаря этому предотвращается значительный унос жидкости с выжимками, направляемыми на прессование. Промытые выжимки перегружаются в модифицированный шнековый пресс 7, где они отжимаются до влажности исходных выжимок и передаются на дальнейшую переработку.

Прессовая жидкость, представляющая собой экстракт с низким содержанием извлекаемых компонентов, стекает в сборник 2, откуда насосом 3 с автоматическим режимом управления возвращается в головную часть экстрактора.

Управление работой экстрактора осуществляется с пульта 9. Для компенсации потерь теплоты и нагревания выжимок, поступающих на переработку, в нижнюю часть корпуса бункерной зоны экстрактора подают острый пар. Воду, используемую в качестве экстрагента, умягчают раствором Na2C03 или концентрированной H2S04, подаваемой из емкости 8.

Производительность стекателя ВЭА, ВФУ-6 и ВПЭ/1 по виноградной выжимке соответственно 6,3...9 и 12 т/ч.

За рубежом оборудование для экстрагирования виноградных выжимок выпускают фирмы Италии {Frilli, Padovan, Diemme) и Франции. Фирма Frilli для экстрагирования виноградных выжимок производит кислотный промыватель трех типоразмеров производительностью 100, 150 и 200 т выжимок в сутки. Кислотный промыватель предназначен для извлечения винной кислоты из деспиртованных сброженных выжимок. Для переработки выжимок с целью извлечения сахаров фирма выпускает также специальные экстракторы карусельного типа, в которых промывание осуществляется по общей противоточной схеме. Производительность экстракторов 4,2 и 8,3 т/ч.

Фирма Padovan производит экстракторы кассетного типа трех типоразмеров производительностью 1,25; 2,1 и 4,2 т/ч. Экстрактор предназначен для извлечения виннокислых соединений из деспиртованных выжимок с помощью подкисленного экстрагента.

Фирма Diemme выпускает экстракторы для извлечения сахаров из выжимок как с гребнями, так и без них. Производительность экстракторов по сладким выжимкам 16,7...18,8 т/ч, по сброженным выжимкам 12,5...14,6 т/ч.

О расчете экстракторов. Технологический расчет экстракторов ведется по методике, изложенной в специальной литературе. Конструктивные расчеты экстракторов производятся по общепринятым методикам пищевого и химического аппаратостроения.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >