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Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von auf eine pulverige, teigige oder körnige Form gebrachten Stoffen mit flüssigen Mitteln.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine dessen Durchführung ermöglichende Vorrichtung zum Waschen, Auslaugen und Extrahieren von Stoffen, die vorerst in Pulver-, Körner-oder Teigform gebracht wurden.
Es kann hiebei beispielsweise die Bearbeitung von Körnern oder Ölkuchen mit Lösungsmitteln, mittels welcher jene zwecks Ölgewinnung oder-entfernung gewaschen werden, oder aber auch jeder
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Stoff zu irgendeinem Zweck mit einer Flüssigkeit zu behandeln ist, ohne dass der behandelte Stoff von der Flüssigkeit mitgerissen werden soll.
Das in der Praxis erprobte Verfahren ist durch die folgenden Eigenschaften gekennzeichnet :
1. Der zu behandelnde Stoff, der zweckmässig vor der Behandlung auf eine geeignete Form gebracht wird, wird in einer Schichte von geringer Stärke und entsprechender Breite der Waschoperation unterzogen.
2. Die Behandlung des Stoffes erfolgt durch Durchtreten einer Lösungsflussigkeit durch die Schicht in Richtung der Höhe der Schicht.
3. Zur Ermöglichung der unter 2 angeführten Operation wird die Stoffschicht zwischen zwei Bändern festgehalten und von diesen fortbewegt ; die Bänder bestehen aus biegsamem Material, das geeignet ist, die kleinsten Teilchen des zu waschenden Stoffes zurückzuhalten und gleichzeitig als Filterorgan zu wirken, um der Waschflüssigkeit zu gestatten, hindurehzutreten.
4. Die beiden Bänder, welche den Stoff festhalten und fortbewegen und gleichzeitig als Filter dienen, bilden mit dem von ihnen eingeschlossenen Stoff solcherart ein Ganzes, so dass die zu behandelnde Stoffsehicht weder zwischen den beiden Bändern sieh verschieben noch durch die durch die Bänder und den Stoff hindurchtretende Flüssigkeit mitgerissen werden kann.
5. Die Ermöglichung eines wiederholten Durchtrittes der Waschflüssigkeit durch die Bänder mit Rücksicht auf den Umstand, dass beim Durchtreten der Flüssigkeit die Poren der als Filter wirkenden Bänder durch die kleinsten Teilchen des Stoffes verlegt werden, was den wiederholten Durchtritt der Flüssigkeit unmöglich machen würde. Zur Vermeidung dieses Übelstandes und um der Flüssigkeit
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zur DurchfÜhrung des Verfahrens dienende Vorrichtung so angeordnet, dass der Durchtritt der Flüssigkeit abwechselnd in der einen und in der andern Richtung erfolgt. jedoch immer in Richtung der Schichthöhe, wodurch erzielt wird, dass bei jedesmaligem Durchtreten der Flüssigkeit die Poren desjenigen Bandes freigelegt werden, welches beim vorhergehenden Durchtritt der Flüssigkeit als Filter gewirkt hat.
ss. Die Ermöglichung einer wiederholten aufeinanderfolgenden Behandlung desselben Produktes und einer Bewegung in abwechselnd entgegengesetztem Sinn des zu behandelnden Stoffes und der Waschflüssigkeit während des wiederholten Durchtrittes der Flüssigkeit durch den Stoff.
7. Die beiden mit dem zu behandelnden Stoff ein Ganzes bildenden Bänder gelangen während ihrer Bewegung in Anlage an durchbohrte Flächen, durch welche die Flüssigkeit austritt und durch die Bänder und den zwischen diesen festgehaltenen Stoff hindurchtritt, worauf sie gesammelt wird, um für den nächstfolgenden Waschvorgang verwendet zu werden.
8. Die Flüssigkeit wird sowohl in der einen als auch in der andern Richtung gleich oft durchtreten gelassen. Nach Beendigung der wiederholten Waschvorgänge werden die beiden bisher ein Ganzes
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Leisten 26 ein Ganzes, das als Behälter für den zu behandelnden Stoff dient, welcher so auf einfache und sichere Weise festgehalten wird. Die nun ein Ganzes bildenden Bänder (Fig. 3) werden in Richtung des Pfeiles 25 bewegt, wobei sie auf den unteren Teil des mit Löchern 22 versehenen Mantels des Waseh-
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keit gedreht, dass die Umfangsgeschwindigkeit der äusseren Mantelfläche gleich der Geschwindigkeit ist, mit welcher die Bänder in der Pfeilrichtung 25 bewegt werden.
Die Länge des Zylinders entspricht der Breite der aufeinanderliegenden Bänder 1 und 2 ; die Löcher 22 sind auf dem Zylindermantel gleichmässig verteilt, r. zw. in der Breite des in den Bändern 1 und 2 eingeschlossenen Stoffes. Die Bänder werden durch seitliche Führungsrollen oder durch eine andere Vorrichtung so geführt, dass sie sich mit ihrer ganzen Fläche vollkommen genau auf den durchlochten Teil des Zylindermantel auflegen.
Die Flüssigkeit tritt durch die zentrale Öffnung 8 (in dem Ausführungsbeispiel) in das Innere des Zylinders 7 ein und tritt aus diesem durch die Löcher 22 aus, worauf sie durch die Bänder 1,. ! in einer zur Oberfläche derselben und des zu behandelnden Materials senkrechten Richtung hindurchfliesst ; die Waschflüssigkeit gelangt hierauf in den Behälter 9, der unterhalb um den Zylinder 7 angeordnet ist, und tritt durch den Trichter 10 des Behälters aus.
Die Bewegungsrichtung der Flüssigkeit kann auch in entgegengesetzter Richtung erfolgen, jedenfalls aber immer in einer zur Oberfläche der Bänder (Fig. 3) senkrechten Richtung ; die Flüssigkeit kann also auch durch den Trichter 10 eintreten und, nachdem sie durch die Bänder und den in diesen enthaltenen Stoff hindurchgegangen ist, in das Innere des Zylinders 7 treten, aus welchem sie durch die Ausflussöffnung 8 austritt. Bei dem Ausfühiungsbeispiel vollzieht sich der Durchtritt der Flüssigkeit durch das zu behandelnde Material bei Atmosphärendruck ; es kann der Austritt jedoch auch bei Druck oder Unterdruck erfolgen.
Auf jeden Fall muss die Wasehflüssigkeit so gegen die Oberfläche der Bänder geführt werden, dass die Flüssigkeit tatsächlich durch diese hindurch tritt, und nicht vielleicht einen Weg nimmt, auf welchen sie einen geringeren Strömungswiderstand vorfindet.
Die Zuführung des Lösungsmittels in den Zylinder 7 soll so erfolgen, dass das Niveau der Flüssigkeit in dem Zylinder niemals über die Sehne des Umschlingungswinkels der Bänder auf dem Zylindermantel steigt, ferner sollen die den zu behandelnden Stoff enthaltenden aufeinanderliegenden Bänder auf der äusseren Mantelfläche des Zylinders genau und mit Reibung anliegen, so dass kein Gleiten auftritt. Es ist jedoch zu erwarten, dass ein Teil der Poren des Bandes 1, welches als Filter wirkt, durch Teilchen des zu behandelnden Stoffes verlegt wird, und ein einmaliges Durchführen des zu behandelnden Stoffes durch die Vorrichtung nicht die gewünschte Waschwirkung zur Folge hat. Es wird sich daher manchmal als notwendig erweisen, den Stoff ein zweitesmal durch die Vorrichtung zu führen.
Zu diesem Zweck und um gleichzeitig die Freilegung der möglicherweise verlegten Poren des Bandes 1 zu erzielen, können die eine Einheit bildenden Bänder (1 und 2) und der zu behandelnde Stoff nochmals quer zur Strömung- riehtung der Wasch- oder Lösungsflüssigkeit, entgegen der früheren Bewegungsrichtung, in welcher die Bänder auf den Zylinder geführt wurden, bewegt werden. Hiezu kann die vorstehend beschriebene abgeänderte Ausführungsform oder eine Umführungsrolle 12 verwendet werden, um die Bänder umzu- kehren und unter einem zweiten Waschzylinder vorbeizuführen, der in Bau und Wirkungsweise dem Zylinder 7 gleicht, in dem die Flüssigkeit sieh in der Richtung der Fliehkraft bewegt.
Das Umkehren und Vorbeiführen der Bänder unter einem Zylinder kann mehrere Male wiederholt werden (wie in Fig. 1 dargestellt), u. zw. mit Hilfe von Umführungsrollen 12', 12" und durch Anordnung von weiteren Waschzylindern 13 und 14. Auf diese Weise kann bei der dargestellten Ausführungsform eine allmähliche Verlegung der Poren der Bänder vermieden werden, da jedes Band abwechselnd mit seiner oberen und unteren Oberfläche gegen die strömende Flüssigkeit gerichtet ist. Die Anzahl der Zylinder oder im allgemeinen die Zahl der Durchtrittstellen quer zum Stoff soll eine gerade sein, damit jedes Band immer einer Waschoperation unterworfen wird, nachdem es beim Vorbeigehen unter dem vorhergehenden Zylinder als Filter gewirkt hat.
Es sei bemerkt, dass die dargestellten Ausführungsbeispiele das Wesen der Erfindung verkörpern, das darin besteht, dass die allmähliche Anreicherung der in der Filterflüssigkeit hergestellten Lösungen erzielt werden kann ; tatsächlich wird die Filterflüssigkeit zuerst in das Innere der Trommel 14 geleitet, hierauf nach ihrem Austritt aus dem Rohr 10 gesammelt und in Richtung des Pfeiles 17 (Fig. 1) in den Zylinder 13 eingelassen ; nach dem Austritt der Filterflüssigkeit aus dem Rohr 10'wird diese wieder gesammelt und in Richtung des Pfeiles 17'in den folgenden Waschzylinder 11 eingeführt usw.
Nachdem der in den beiden ein Ganzes bildenden Bändern enthaltene Stoff genügend oft von der WaschflÜssigkeit durchflossen worden ist, muss der behandelte Stoff von den Transport-und Tragbändern getrennt werden und die gegebenenfalls an den Bändern noch anhaftende Schichte mittels geeigneten Troeknungsvorrichtungen entfernt werden ; ebenso muss auch die Waschflüssigkeit, mit welcher der behandelte Stoff oder die Transportbänder durchtränkt sind, wieder zurückgewonnen werden.
Die Trennung der beiden Bänder und des in diesen enthaltenen Stoffes erfolgt, nachdem der letzte Waschzylinder 14 passiert ist, unter einer oder mehreren Rollen 15, die in gewissen Fällen auch weggelassen werden können ; die beiden Bänder trennen sich bei Ablauf von der Rolle 15 und gelangen von neuem in die Lagen A und B. Der behandelte Stoff wird sich hiebei von den Bändern loslösen, wobei er gegebenen-
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falls durch mechanische Einwirkung. z. B. durch Bürsten 6, die auf die innere Oberfläche der Bänder wirken, unterstützt werden kann. Dem besonderen Einzelfall angepasst, können aber auch Schläger.
Trocknungseinriehtungen od. dgl. zur Verwendung gelangen.
Der von den Bändern sich loslösende Stoff wird in dem Behälter 24 aufgefangen, aus welchem er gegebenenfalls zur Weiterbehandlung weiterbefördert werden kann. z. B. in Vorrichtungen, welche die Trennung des behandelten Stoffes von in diesem noch enthaltenen Teilchen der Flüssigkeit bewirken.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform bezeichnen 1 und 2 die beiden endlosen Bänder, die in Richtung des Pfeiles 30 über die Führungsrolle 4 laufen und hierauf zwischen den zwei Wänden 31 und 32 und zwischen den zwei durehloehten Wänden 33 und 34 weiterlaufen. Die Löcher oder Öffnungen 35 der einen Wand decken sich genau mit jenen der andern Wand.
Die Wand 33 bildet den Boden eines Behälters 36, in welchen die Wasehflüssigkeit in der Richtung des Pfeiles eingelassen wird ; die Wand 34 bildet dagegen eine der Wände eines geschlossenen Behälters 38, dessen Boden 39 eine durch ein elastisches Diaphragma 41 geschlossene weite Öffnung 40 aufweist. Das Diaphragma ist auf irgendeine Art an dem Bodenteil 39 befestigt, beispielsweise mittels eines Ringes 42 und Bolzen 43, und ist mit seiner Mitte mit einer Stange 44 verbunden, die in Richtung der Pfeile 45 und 46 sehr rasche Schwingungen ausführt.
Nachdem sich die zwei Bänder (1, 2) zwischen den zwei Wänden 33 und 34 hindurchbewegt haben, gelangen sie in den Raum zwischen den beiden Wänden 47 und 48, welcher eine entsprechende Länge besitzt, um ein Versprengen der Flüssigkeit in der Pfeilrichtung 30'zu verhindern. Die Bänder laufen dann über die Rolle 49 zu den vorher bescrriebenen weiteren Einrichtungen weiter. Der Behälter 34 weist überdies einen Überlauf 50 od. dgl. auf, durch welchen die Flüssigkeit allmählich und kontinuierlich austritt. Die Zufuhr der Lösungsflüssigkeit erfolgt in der Nähe der Punkte 47 und 48, wo die Bänder und 2 die Vorrichtung verlassen.
Der Überlauf 50 befindet sich nahe den Punkten 31 und 32, wo die Bänder 1 und 2 mit dem zu behandelnden Stoff in die Vorrichtung eintreten.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform werden so viele Teile der Ausführungsform gemäss Fig. 5 verwendet, als nur möglich ist. Zur Aufnahme des Lösungsmittels dient ein röhrenförmiger Behalter 51, in dessen unterstem Teil ein Rückschlagventil 52 angebracht ist, das das Innere des Behälters mit dem Inneren der Kammer 38 verbindet, welche selbst eine unter der Wirkung einer in der Figur nicht dargestellten Feder stehende Ausflussklappe 52'besitzt. Die enge Öffnung, welche durch die Klappe geschlossen wird, wird von dieser nur dann freigegeben, wenn der Druck in der Kammer 38 einen bestimmten Wert erreicht, bei welchem die Federkraft überwunden wird.
Gegenüber dem Ventil 52'ist ein Rohr 53 vorgesehen, durch welches die durch das Ventil hindurchgeflossene Flüssigkeit in der Pfeilrichtung 54 austritt.
Die Wirkungsweise der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung ist die folgende : das elastische Diaphragma 41'wird mittels der Stange 44 in eine entsprechend rasche Schwingung versetzt, wodurch die
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allmählichen Anreicherung beim Durchgang durch die Vorrichtung kontinuierlich ab.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6 verursacht zunächst jede Schwingung des elastischen Diaphragmas 41 den Durchtritt einer gewissen Menge des Lösungsmittels durch das. Ventil. 52 (in der Richtung des Pfeiles 54) und das Ansaugen eines Teiles des in dem Behälter 36 enthaltenen Lösungmittels in Richtung des Pfeiles 56 ; weiter wird hiedurch ein Teil des in der Kammer 38 enthaltenen Lösungsmittels entgegengesetzt der Pfeilrichtung 56 zurückgedrückt und gleichzeitig ein anderer Teil desselben durch die tarierte Öffnung des Ventils 52'und durch das Rohr 53 ausgetrieben.
Auf diese Weise bewirken also die erzeugten Schwingungen ein wiederholtes Durchtreten-abwechselnd in beiden Richtungen-des Lösungsmittels durch die Bänder und den Stoff und überdies einen regelmässigen Durchgang des Lösungsmittels von dem Behälter 51 zum Austrittsstutzen 53 in Richtung des Pfeiles 54.
Die beiden in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiele und ähnliche nach den Grundsätzen der Erfindung hergestellte Beispiele haben in bezug auf die Ausführungsformen gemäss den Fit. 1 bis 4 folgende Vorteile :
1. Die Erreichung einer gedrängteren und wenig Raum benötigenden Konstruktion.
2. Die Erzielung eines grösseren Anreicherungsgrades und infolgedessen eines grösseren Wirkungsgrades und vom thermischen Standpunkt, die Verwendung der Einrichtung in den aufeinanderfolgenden Prozessen.
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auf die Durehgangsgeschwindigkeit der Bänder in Richtung des Pfeiles 30 zwischen den beiden Blechen 33 und. 34 und hiedureh die Erzielung des grössten Nutzeffektes bei jedem zu behandelnden Stoff und bei jedem zur Verwendung gelangenden Lösungsmittel.
4. Die ganz besondere Nutzbarmachung des Verfahrens der allmählichen Anreicherung des Lösungsmittels durch Anordnung der verschiedenen dargestellten, hintereinander angeordneten Vor-
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Weiter ist zu bemerken. dass, um den behandelten Stoff von den Bändern 1 und 2 loszulösen und das am Ende der Operation gegebenenfalls noch in dem Stoff enthaltene Lösungsmittel auszuscheiden
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bringen, auch eine Vorrichtung verwendet werden kann. die mit heissem Gas anstatt mit einem Lösungsmittel arbeitet, jedoch in vollständig gleicher Weise ausgebildet sein kann. wie die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Behandlung von vorher auf pulverige, teigige oder körnige Form gebrachten Stoffen mit flussigen Mitteln, beispielsweise zum Waschen. Auslaugen oder Extrahieren von Ölen, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandenden Stoffe, welche in Form einer bandförmigen Schichte von geringer Höhe in einem von zwei endlosen, mit ihren Randleisten aufeinanderliegenden Bändern gebildeten Hohlraum gehalten und mit diesem bewegt werden, von der Flüssigkeit, die auch ein Lösungsmittel sein
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