Основной аппарат установки ЭКВП–100 — вертикальный экстрактор-концентратор периодического действия (емкость для экстрагента 100 л). Он состоит из трех частей. В нижней части (кубе) размещен трубчатый теплообменник змеевикового типа для нагрева жидкости. В донной части находятся штуцер слива экстракта и запорный вентиль. Куб снабжен уровнемером, термометрами и вакуумметром. В центральной части экстрактора установлен циркуляционный стакан, внизу которого имеются барбатер и штуцер слива экстракта в куб.
Вентили на линии слива предназначены для определения уровня жидкости в циркуляционном стакане с помощью уровнемера и регулирования перетока ее из стакана в куб. Снаружи корпус центральной части установки снабжен теплообменной рубашкой, а внутри, между стаканом и корпусом центральной части, расположен кольцевой зазор для прохождения паров спирта снизу вверх.
Верхняя часть экстрактора расширена по отношению к центральной и снабжена кольцевым гидрозатвором, в котором накапливается стекающий сверху по стенкам спирт. Его пары концентрируются в двух основных трубчатых змеевиковых холодильниках, расположенных в верхней части установки в наклонных отводках (симметрично по обе стороны) и в трех дополнительных на вакуумной линии. Из гидрозатвора внутрь циркулярного стакана спирт перетекает по трубкам с отверстиями сбоку и открытым с одного торца, выходящего в полость стакана.
В сборник экстрагента (при достижении нужной концентрации) спирт сливается из гидрозатвора через коллектор при открытом вентиле (верхняя часть экстрактора герметично закрывается крышкой). Чтобы предотвратить унос спирта из холодильников, на вакуумной линии размещена ловушка, откуда удаленный экстрагент периодически сливается в сборник с помощью вентиля. Уровень жидкости в этом сборнике контролируют по уровнемеру. Для слива донная часть установки снабжена штуцером и вентилем.
Для переливания спирта из сборника в нижнюю часть экстрактора и барботажа в циркуляционном стакане предусмотрена система подачи СО2. Она состоит из баллона с газом, вентиля, манометра, редуктора и трубопроводов с вентилями. Вакуумируют систему вакуум-насосом с автономным масло- и водообеспечением. Для контроля степени разрежения на вакуумной линии установлен вакуумметр.
Предварительно охлажденное и измельченное сырье в мешках-сборниках до загрузки помещают в фляги со спиртом, где оно пропитывается экстрагентом (время пропитки не ограничено). Это нужно для того, чтобы избежать слипания измельченных частиц. Затем, закрыв одни вентили и открыв другие, как того требует технология, мешки с сырьем общей массой 9–16 кг загружают в циркуляционный стакан и заливают экстрагентом (соотношение жидкого и твердого 6:1 по массе). Экстрактор закрывают крышкой.
С помощью вентилей охлаждающую воду подают в холодильники, а пар — для нагрева рубашки и теплообменника. Подачу пара и воды проверяют по сливу последней и конденсату в линии стока. Давление пара поддерживают на уровне 0,3–0,5 атм.
После прогрева экстрактора до 40 (50°С) подачу пара в рубашку прекращают, а в теплообменнике ограничивают давление в пределах 0,2–0,3 атм. Открывают вентиль и сливают жидкость из циркуляционного стакана в куб аппарата до 1/4–1/5 от начального количества. После этого вентиль закрывают и включают вакуум-насос. По достижении разрежения 0,9–0,95 атм вакуум-насос выключают и вентиль закрывают. По мере кипения жидкости в экстракторе давление в системе повышается и при снижении разрежения до 0,6 (0,7) атм вакуум-насос снова включают (при открытом вентиле), чтобы создать разрежение 0,9–0,95 атм, после чего снова закрывают вентиль. Операция повторяется в течение всего цикла.
Температуру поддерживают в пределах 40–60°С, регулируя подачу пара вентилем. При использовании в качестве теплоносителя горячей (до 80°С) воды последовательность работ не изменяется, но ее подачу регулируют по расходомеру, дополнительно установленному на трубопроводе. Периодически открывая вентиль, жидкость сливают из ловушки в сборник экстрагента. Визуальный контроль ведут по изменению уровня жидкости в уровнемерах.
Периодически с помощью вентиля отбирают пробы экстракта. После анализа в лаборатории и установления соответствия параметров продукта стандарту процесс прекращают, экстракт полностью сливают из циркуляционного стакана в нижнюю емкость экстрактора. Вентиль при этом остается открытым.
Для концентрирования спиртового экстракта включают вакуум-насос. При разрежении 0,9–0,95 атм его выключают и вентиль закрывают. При увеличении давления до 0,6–0,7 атм вакуум-насос вновь включают и т.д. Температуру экстракта поддерживают на уровне 50±5°С, регулируя подачу пара при понижении его давления (в пределах 0,1– 0,4 атм).
Визуально процесс контролируют по показаниям уровнемеров. Периодически отбирают пробы экстракта-концентрата, для чего предварительно газовую полость экстрактора заполняют инертным газом до атмосферного давления. Готовый продукт передают в ОТК, затем сдают на склад.
Внедрение такой установки на комбинате позволило получать из сырья как жидкие, так и концентрированные экстракты прополиса и поставлять продукцию другим организациям.
Г.А.ШАПОВАЛОВ,
генеральный директор ЗАО «Пчеловодный комбинат «Коломенский»
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
