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Einrichtung zum Extrahieren, Bleichen oder Waschen von pflanzlichen und tierischen Stoffen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Extrahieren, Bleichen oder Waschen von pflanzlichen und tierischen Stoffen, insbesondere von ZuckerrUbenschnitzeln, zerkleinertem Zuckerrohr oder Zellu- lose.
Bekannte Vorrichtungen dieser Art bestehen aus einem turmartigen, in eine RUhr- und Verteilerzone, eine Behandlungszone sowie eine Austragungszone unterteilten Behälter. Dieser Behälter weist eine um die Turmachse drehbare Welle mit Fördermitteln auf, die das in die RUhr- und Ver teiler zone eingepump- te Gut übernehmen und es im Gegenstrom zur Extraktions-oder Waschflüssigkeit von unten nach oben durch den Turm bewegen.
In der Behandlungszone dieser bekannten Vorrichtungen sind nach einem nicht vorveröffentlichten Vorschlag der Patentinhabcrin - österr. Patentschrift Nr. 197757 - Fördermittel vorgesehen, die aus im Abstand übereinander an der Turmwelle angeordneten Flügelrädern bestehen, deren radial zur Turmwelle verlaufende Flügel zur Umlaufebene des jeweils zugehörigen Flügelrades schrägestellt sind.
Alle diese bekannten als auch die vorgeschlagenen Vorrichtungen sind in der Behandlungszone mit, zwischen den Fördermitteln bzw. den übereinander angeordneten Flügelrädern sich befindlichen, die Form von drehbaren Leitblechen besitzenden Aufhaltern ausgestattet, die z. B. den Zuckerrübenschnitzeln eine nach oben gerichtete Bewegungskomponente verleihen.
So sind z. B. in einem Diffusionsturm üblicher Grösse bis zu 120 solcher Aufhalter mit einem Gesamtgewicht von etwa 9000 kg untergebracht. Ihr Einbau bedingt auch eine schwierige und kostspielige Ausbildung der Turmhülle, da ja für jeden Aufhalter ein Ausschnitt zum Ein- und Ausbau des Aufhalters und eine örtliche Verstärkung der Hülle um den Ausschnitt herum erforderlich ist.
Diese Aufhalter sind aber die Ursache dafür, dass sich bei der Aufwärtsförderung, z. B. der Zuckerrübenschnitzel, Stauungen und vor allem Beschädigungen der Schnitzel ergeben, die zu erheblichen Verlusten fUhren, weil stark zerkleinerte, ausgelaugte Schnitzel nur noch schlecht verwertbar sind. Nachteilig ist vor allem, dass zerstörte Schnitzel die im Turm bewegte Masse unregelmässig verdichten und ein Herabströmen der Flüssigkeit in gleichmässiger Verteilung über den Turmquerschnitt verhindern. Der Durchfluss der Flüssigkeit durch die Masse wird wesentlich verzögert, wodurch die Stundenleistung des Turmes stark herabgesetzt wird. Zuckerrübenschnitzel, die in den bekannten kontinuierlich arbeitenden Extraktionstürmen verarbeitet werden sollen, müssen deshall sehr sorgfältig geschnitten sein.
In den bekannten Diffusionstürmen entsteht eine Musbildung von 20 bis 25%. Als Mus bezeichnet man Schnitzelteilchen unter] cm Länge. Bei der Verarbeitung von Zuckerrüben, die durch Frosteinwirkung gelitten haben und weich geworden sind, treten diese Behinderungen im verstärkten Masse auf.
Bei der erfindungsgemässen Einrichtung sind nun die Räume zwischen je zwei dieser Flügelräder in der Behandlungszone, anders als bei den bekannten und vorgeschlagenen Diffusionstürmen, nicht mehr mit Aufhaltern oder entsprechend wirkenden Staugliedern besetzt. Auf Grund zahlreicher Versuche wurde festgestellt, dass das Fördern des zu behandelnden Gutes vom Einhalten eines bestimmten Verhältnisses zwischen dem Durchmesser des Behälters und dem Durchmesser der die Flügelräder tragenden Welle, vom Verhältnis der Höhe der freien Räume zwischen zwei benachbarten Flügelrädern zur Höhe der Flügelräder und von der Grösse des Anstellwinkels der einzelnen Flügel sämtlicher Flügelräder zur Wellenachse abhängig ist.
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Bei gleichzeitigem Vorliegen dieser Voraussetzungen bewegen sich die Schnitzel in der Auslauge- flüssigkeit innerhalb eines Strömungsvorganges nach aufwärts in die sich über der Behandlungszone be- findliche Austragzone. Hier sind an der Turmwelle die gleichen Flügelräder vorgesehen wie in der Be- handlungszone. Abweichend vom Zustand in der Behandlungszone befinden sich in den freien Räumen der Austragzone jeweils zwischen zwei benachbarten Flügelrädern jedoch radial gestellte, am Turm- mantel befestigte Leitbleche.
Der Austrag des behandelten Stoffes geschieht am oberen Ende der Austragzone, die hier zu diesem
Zweck mit einer horizontal oder schwach geneigt angeordneten Transportschnecke ausgestattet ist.
Beim Einhalten vorstehender Voraussetzungen für die im Zuge eines Strömungsvorganges erfolgende
Förderung des Gutes ist verständlicherweise auf dessen Natur und die Art seiner Behandlung (Extrahieren,
Bleichen, Waschen usw.) Rücksicht zu nehmen.
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schenraumes zwischen je zwei benachbarten Flügelrädern in der Behandlungszone zur Höhe H der Flügelräder höchstens gleich 1 ist, und der Anstellwinkel os der Flügel jedes Flügelrades gegenüber der Um- laufebene des letzteren zwischen 10 und 250 liegt.
Versuche haben weiter die wichtige Erkenntnis gebracht, dass es von erheblichem Vorteil sein kann, die zu einem Flügelrad in der Behandlungszone gehörigen Flügel der Höhe nach gegeneinander zu verset- zen. Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, die einzelnen Flügel der Flügelräder in der Behandlungs- zone als ebene Bleche ohne die Umsteuerung der Flügel behindernde Verstärkungen auszubilden.
Die sich in der Turmachse drehende Welle kann aus zwei voneinander unabhängigen Teilen bestehen, wobei jeder Teil einen eigenen Antrieb hat. Man kann die Welle aber auch durch einen einzigen Antrieb entweder am Ende der Austragzone oder unter der Rührzone antreiben.
In der Rührzone trennt sich das eingepumpte Gut von der Transportflüssigkeit, indem die Flüssigkeit beim Rühren und Verteilen der Schnitzel durch das die untere Begrenzung der Zone bildende Sieb abläuft.
Durch dieses Sieb fliesst auch die von oben nach unten durch den Behälter strömende, mit dem auszuscheidenden Stoff angereicherte Flüssigkeit ab. Sie wird dem Behälter an einem unter dem Sieb befindlichen Abzug entnommen.
Die Ver teiler flügel der RUhrzone bewirken eine Auflockerung der Schnitzel. In der zwischen der RUhr- und Verteiler zone gelegenen Trennzone ist an der Turmwelle eine durch mindestens einen Schrau- l1engang gebildete Förderschnecke oder eine ähnliche, eine gewisse Trennung bzw. Auflockerung bewirkende Einrichtung angebracht. Diese Förderschnecke hat ebenfalls die Aufgabe, das Behandlungsgut entgegen der Strömung der Flüssigkeit nach oben zu fördern. Sie hat aber gleichzeitig die Aufgabe, eine Trennung der Strömungsverhältnisse in der Rühr- und der Behandlungszone zu bewirken.
In der Rührzone findet nämlich eine starke Strömung statt, weil das Behandlungsgut zusammen mit bis zu 4000/0 Flüssigkeit in diese Zone eingepumpt wird, während in der Behandlungszone ein Gemisch mit wesentlich geringerem Flüssigkeitsanteil arbeitet. Durch die mit einer Schnecke versehene Trennzone wird eine Störung der Strömung in der Behandlungszone durch die starke Flüssigkeitsströmung in der Rührzone mit Sicherheit vermieden. Hier bewegen sich die Schnitzel, von den zahlreichen an der Turmwelle befestigten Flügeln in lebhafte Bewegung versetzt, weiter nach oben. Die mehr schwimmenden Schnitzel werden nun ungehindert auf ihrer gesamten Oberfläche von Flüssigkeit umspült, so dass ein hoher und insbesondere auch gleichmässiger Auslaugungsgrad erreicht wird.
Stauungen und Beschädigungen der Schnitzel innerhalb der Behandlungszone sind ausgeschlossen. Das Mischungsverhältnis zwischen Flüssigkeit und Schnitzel ist in der Behandlungszone stets gleichmässig. In der obersten, d. h. der kurz gehaltenen, Austragzone gelangen die Schnitzel in einen Bereich, in dem die zwischen den Flügelrädern befindlichen freien Räume wieder mit Leitblechen ausgestattet sind, so dass ein rascher, mehr mechanischer Transport der ausgelaugten Schnitzel aus dem Behälter zustandekommt. Dadurch wird auch eine Beeinflussung der Vorgänge in der Behandlungszone des Turmes sicher vermieden und eine vergleichsweise trockene Austragung des extrahierten Gutes erreicht.
Die Zufuhr der Flüssigkeit in den Behälter erfolgt zum überwiegenden Teil zweckmässig an einer zwischen der Austragzone und der Behandlungszone gelegenen Stelle. Bei dieser Art der Flussigkeitszufuhr kann in der Austragzone auch ein zusätzlicher Kühl-oder Waschprozess für das Extraktions- oder Waschgut eingeschaltet werden, dadurch nämlich, dass man einen Teil der Flüssigkeit auch am oberen Ende der Austragzone in den Behälter einleitet.
Um das Gut in der Austragzone bereits zu kühlen und eine besondere Nachkühlvorrichtung einzusparen, empfiehlt es sich, die unter der Austragzone in den Behälter eingeleitete Flüssigkeit mit einer höheren und die am oberen Ende der Austragzone eingeleitete
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v ist hiebei die Geschwindigkeit der Strömung und 1 eine Länge des Körpers in Bewegungsrichtung.
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deutung zu, weil das verarbeitete Gut in dieser Zone im Rahmen eines Strömungsvorganges ohne Stauung und der damit verbundenen Zerstörung des Extraktionsgutes in eine lebhafte Aufwärtsbewegung versetzt wird, wobei jedes einzelne Schnitzelteilchen von der im Gegenstrom dazu fliessenden Flüssigkeit umspült ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Extrahieren, Bleichen oder Waschen von pflanzlichen und tierischen Stoffen, insbesondere von Zuckerrübenschnitzeln, zerkleinertem Zuckerrohr oder Zellulose, bestehend aus einem turmartigen, in eine RUhr- und Verteiler zone, eine Behandlungszone sowie eine Austragzone unterteilten Behälter, der eine um die Turmachse drehbare Welle mit Fördermitteln aufweist, die das in die Ruhrund Verteilerzone eingepumpte Gut übernehmen und es im Gegenstrom zur Extraktions- oder Waschflüs- sigkeit von unten nach oben durch den Turm bewegen, wobei die in der Behandlungszone vorgesehenen Fördermittel aus mit Abstand übereinander an der Turmwelle angeordneten Flügelrädern bestehen, deren radial zur Turmwelle verlaufende Flügel zur Umlaufebene des jeweils zugehörigen Flügelrades schrägestellt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Turmdurchmessers (D) zum Durchmesser (D) der Turmwelle (4) 2-2, 5 beträgt, das Verhältnis der Höhe (ho) des Zwischenraumes zwischen je zwei benachbarten Flügelrädern (21) in der Behandlungszone (C) zur Höhe (H) der Flügelräder (21) höchstens gleich 1 ist, und der Anstellwinkel (a) der Flügel jedes Flügelrades (21) gegenüber der Umlaufebene des letzteren zwischen 10 und 250 liegt.