Wprowadzenie
Ekstraktory są wykorzystywane w przemyśle nasion oleistych do pozyskiwania oleju z nasion (rzepak, słonecznik itp.). Typ ekstraktora przedstawiony w tym modelu 3D to ciągły ekstraktor pętlowy.
Olej można pozyskiwać z materiałów oleistych mechanicznie lub za pomocą metody ekstrakcji rozpuszczalnikowej. W przypadku stosowania ekstrakcji rozpuszczalnikowej, maszyna używana do tego procesu nazywana jest „ekstraktorem”. Obecnie w przemyśle nasion oleistych stosuje się trzy główne typy ekstraktorów: obrotowe, z poziomym pasem i ciągłe pętlowe.
Ciągłe ekstraktory pętlowe są ekonomiczne i wydajne, dlatego wiele dużych zakładów przetwórstwa nasion oleistych korzysta z ekstraktorów pętlowych z tych powodów. Nie jest rzadkością spotkać ekstraktory o wydajności do 4000 ton dziennie, a można założyć, że wydajność będzie rosła wraz z postępem technologicznym.
Proces
Olej jest ekstrahowany z materiału przy użyciu heksanu. Heksan rozpuszcza składniki mieszalne z materiału, a powstała mieszanina rozpuszczalnika i zawartości mieszalnej nazywana jest miscelą. Materiał oleisty, z którego usunięto olej, nazywany jest „mączką”.
Funkcją ekstraktora jest maksymalizacja powierzchni kontaktu między rozpuszczalnikiem a materiałem oleistym, co zapewnia, że jak najwięcej oleju zostanie wyekstrahowane, a czas przebywania w ekstraktorze jest jak najkrótszy.
Ciągły ekstraktor pętlowy transportuje materiał przez ekstraktor za pomocą przenośnika zgarniakowego. Materiał jest zanurzony w rozpuszczalniku i przechodzi przez sekcje przepływu współprądowego i przeciwprądowego. W miarę jak materiał przemieszcza się przez ekstraktor, jest całkowicie obracany, tak że dolna strona materiału staje się górną stroną, co umożliwia rozpuszczalnikowi łatwy dostęp do materiału z wszystkich kierunków i zapewnia wysoki poziom ekstrakcji oleju.
Pojedynczy trójfazowy silnik elektryczny dostarcza niezbędną moc do obrotu ekstraktora. Ekstraktor jest obracany za pomocą dużego układu zębatek. Układ zębatek często wykorzystuje tylko dwa koła zębate i duży łańcuch, ale możliwe są inne konstrukcje. Przenośnik zgarniakowy wewnątrz ekstraktora jest zapętlony, aby umożliwić ciągłe podawanie do ekstraktora. Pozycje wyładunku i wejścia różnią się w zależności od konstrukcji.
Funkcje operacyjne
Istnieje sześć głównych czynników wpływających na wydajność ekstraktora. Są to: czas retencji – lub „czas kontaktu”, temperatura ekstraktora, liczba etapów miscella, szybkość przepływu miscella, grubość cząstek i wartość retencji rozpuszczalnika.
Ekstrakcja rozpuszczalnikowa jest preferowana, gdy zawartość oleju w materiale jest poniżej 30% całkowitej masy. Soja i nasiona bawełny to dwa przykłady, gdzie całkowita zawartość oleju jest poniżej 30% masy. Rzepak i nasiona słonecznika to dwa przykłady, gdzie całkowita zawartość oleju jest wyższa niż 30% masy. Jeśli całkowita zawartość oleju jest poniżej 30%, stosuje się bezpośrednią metodę ekstrakcji rozpuszczalnikowej. Jeśli zawartość oleju jest wyższa niż 30%, stosuje się metodę ekstrakcji rozpuszczalnikowej z wstępnym tłoczeniem. Główna różnica między tymi dwoma procesami polega na tym, że proces wstępnego tłoczenia wyciąga olej mechanicznie przed ekstrakcją rozpuszczalnikową.
Stosując metodę ekstrakcji rozpuszczalnikowej, można zmniejszyć zawartość oleju do około 1% całkowitej masy. To sprawia, że ekstrakcja rozpuszczalnikowa jest bardzo ekonomicznym środkiem ekstrakcji w porównaniu do tradycyjnej ekstrakcji mechanicznej.
Dodatkowe zasoby
https://en.wikipedia.org/wiki/Liquid%E2%80%93liquid_extraction
https://lipidlibrary.aocs.org/edible-oil-processing/solvent-extraction
https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/extractors