AFT090 Sprzęt laboratoryjny do ekstrakcji ciecz-ciało stałe – sprzęt dydaktyczny i edukacyjny1. Przegląd produktu
Ekstrakcja to bardziej wydajna, selektywna i opłacalna metoda, która może zastąpić inne techniki rozdziału, takie jak destylacja, odparowywanie czy technologie membranowe. Zastosowania tej metody obejmują m.in. pozyskiwanie oleju z nasion oleistych lub ługowanie soli metali z rud.
Eksperymentalne stanowisko do ekstrakcji ciało stałe–ciecz wykorzystuje metodę ekstrakcji (ługowania) w układzie ciało stałe–ciecz do rozdziału mieszanin ciał stałych. Ekstrakcja ciało stałe–ciecz polega na zastosowaniu ekstrahentów w celu usunięcia rozpuszczalnych składników z materiałów stałych.
Zakres ćwiczeń obejmuje następujące zagadnienia:
Zapoznanie się z podstawowymi zasadami ekstrakcji ciało stałe–ciecz
Wykazanie, że ekstrakcja ciało stałe–ciecz może przebiegać jako proces ciągły lub nieciągły (okresowy)
Badanie procesów jedno-, dwu- i trzystopniowych
Wpływ przepływu ekstrahenta oraz temperatury na proces ekstrakcji
Wpływ masowego natężenia przepływu materiału poddawanego ekstrakcji oraz prędkości obrotowej karuzeli na proces ekstrakcji
1.1 Instrukcja obsługi
Urządzenie to może być wykorzystywane do celów szkoleniowych w dziedzinie procesów termicznych oraz inżynierii aparatury procesowej. Jest ono przeznaczone do celów dydaktycznych i nie jest przystosowane do zastosowań przemysłowych.
1.2 Parametry produktu
Wymiary (dł. x szer. x wys.): 1360 x 780 x 1900 mm
Masa: <180 kg
Zasilanie: jednofazowe AC 230 V, 50 Hz
2.2 Cechy
Działanie urządzenia szkoleniowego do ekstrakcji opiera się na zasadzie przeciwprądu. W metodzie tej gradient stężeń stanowi siłę napędową transferu masy. Oznacza to, że świeży ekstrahent jest podawany do ekstraktora obrotowego w celu wyekstrahowania materiału poddawanego procesowi. Ekstraktor obrotowy obraca się powoli nad perforowaną podstawą, a materiał przeznaczony do ekstrakcji jest w sposób ciągły podawany do obrotowej jednostki podającej za pomocą przenośnika ślimakowego. Wewnątrz tej jednostki ekstrahent jest rozpylany; zawór ekstrahenta umożliwia wybór trybu pracy ciągłej – jedno-, dwu- lub trzystopniowej – w celu ekstrakcji materiałów. Wypłukana pozostałość po ekstrakcji wpada do wyznaczonego pojemnika po wykonaniu przez podajnik jednego pełnego obrotu. Tryb przerywany umożliwia zatrzymanie pracy ekstraktora obrotowego. Do transportu ekstrahenta z pojemnika zbiorczego wykorzystywane są trzy pompy, których prędkość obrotową można regulować indywidualnie dla każdego z etapów procesu. Podczas pracy urządzenia włączona jest co najmniej jedna z trzech pomp procesowych; jednocześnie automatycznie uruchamia się pompa odprowadzająca, która przetłacza ciecz poekstrakcyjną do wyznaczonego pojemnika. Zastosowanie grzałki z regulacją temperatury umożliwia nastawianie oraz bieżące monitorowanie temperatury ekstrahenta na danym etapie procesu. Każdy z etapów wyposażony jest w czujnik konduktywności, służący do monitorowania przebiegu procesu rozdziału. Wszystkie zmierzone wartości mogą być wyświetlane za pośrednictwem dedykowanego oprogramowania.
2.3 Opis procesu
Na pierwszą jednostkę (etap 1) rozpylany jest świeży ekstrahent, a materiał poddany ekstrakcji w tej jednostce jest następnie odprowadzany do wyznaczonego pojemnika. Na dwie kolejne jednostki (etap 2) rozpylany jest ekstrahent pochodzący z etapu pierwszego. Dwie jednostki poprzedzające etap drugi tworzą etap trzeci. Na etap trzeci rozpylany jest ekstrahent odprowadzony z etapu drugiego. Dzięki takiemu układowi materiał przeznaczony do ekstrakcji zostaje całkowicie wyekstrahowany w obrębie jednostki procesowej. Jedna jednostka służy do załadunku materiału, jedna do jego rozładunku, a jedna pozostaje pusta. Po osiągnięciu stanu ustalonego w trakcie pierwszego cyklu ekstrakcji, gromadzenie danych pomiarowych nabiera pełnego znaczenia dopiero począwszy od drugiego cyklu ekstrakcji. Poprzez regulację prędkości obrotowej możliwe jest dostosowanie czasu przebywania ekstrahowanego materiału w urządzeniu.
