5.5.2. Влияние различных факторов на процесс экстракции

 Влияние влажности материала. Влажность влияет на смачивание материала растворителем и на диффузию масла изнутри частиц.

 Повышенная влажность ухудшает смачивание поверхностей как внутренних, так и внешних; приводит к набуханию частиц, поэтому уменьшается пористость. Это приводит к значительной слеживаемости материала.

 При низкой влажности во время подготовки жмыховой крупки или лепестка образуется большое количество мелочи, повышается отстой в мисцелле.

 Следовательно, необходима оптимальная влажность материала, которая зависит от вида масличного сырья и от способа экстракции. Например, для форпрессового лепестка в случае его переработки на линии НД-1250 влажность должна составлять 8,0…9,0 %, а на линии МЭЗ – 7,0…8,5%. При переработке хлопчатника на одной и той же линии сырье 1-3-го сорта экстрагируют с влажностью 6,0…7,0%, а 4-го сорта – с влажностью 4,0…5,5%.

 

Влияние степени разрушения клеточной структуры. При изучении кинетики экстракции обнаружено, что процесс делится на два периода (рис. 30):

  • первый период – извлечение свободного масла, длится менее 10 мин;
  • второй период – извлечение связанного масла.

Между этими двумя периодами – переходная зона (п).

30.jpg

Рис. 30. Кинетическая кривая процесса экстракции

 

 Влияние температуры процесса. Температура значительно влияет на полноту и скорость экстракции. При повышении температуры усиливается тепловое движение молекул, снижается вязкость растворителя и масла, повышается скорость диффузии.

 Температура процесса определяется из фракционного состава чистого растворителя.

 

 Влияние объема растворителя и разности концентраций. Разность концентраций – это движущая сила диффузии, поэтому, чем выше градиент концентраций, тем быстрее происходит экстракция. В оптимальном случае – это разность концентраций масла в исходном материале и нуль в чистом растворителе, то есть масличность.

 На практике обезжиривание производят мисцеллами убывающих концентраций: сначала концентрированной мисцеллой, а в конце – чистым растворителем. Этот противоток позволяет поддерживать градиент концентраций примерно на постоянном уровне и существенно снизить количество растворителя.

 Чем больше растворителя подается в единицу времени, тем больше разность концентраций. Однако количество растворителя ограничивается до определенного предела, чтобы не снижать концентрации конечных мисцелл. Скорость движения растворителя тоже важный фактор: она должна поддерживать высокую разность концентраций, наименьшую толщину диффузионного слоя.

 Определенное соотношение растворителя и материала называют гидромодулем. Он определяет расход растворителя и зависит от способа экстракции:

  • для способа погружения (0,6…1,0) : 1,0 
  • метода орошения (0,3…0,6) : 1,0.

 За счет того, что один и тот же объем растворителя используется несколько раз, гидромодуль на отдельных стадиях достигает значения до (6…8): 1,0.

 

       Таким образом, теоретические условия экстракции сводятся к следующему:

  • наименьшая влажность экстрагируемого материала;
  • наименьший размер частиц экстрагируемого материала;
  • наибольшее разрушение клеточной структуры;
  • наименьшая толщина слоя экстрагируемого материала; 
  • наибольшая скорость движения растворителя; -
  • наибольшая температура растворителя.