<Desc/Clms Page number 1>
Procédé et dispositif pour l'extraction d'huiles, de graisses et
EMI1.1
'autï'ao oonat1tunta aolublao don inatibrun qui leo oontienuant.
La présente invention a trait à des procédés et dispositifs pour l'extraction d'huiles, de graisses et d' autres constituants solubles des matières qui les oontiennent.
Jusqu'à présent, dans les procédés d'extraction
EMI1.2
d't)u1.1o on Qoub:t'(HH,H.:t'IH1tJ. QcHlt:t.'tlU, la iiiedou das lUatê:.:-!t.1ux solides produisait un bourrage, une tendance à boucher 1' appareil extracteur, et s'opposait au mélange du solvant.
@
<Desc/Clms Page number 2>
Le déplacement des matériaux à travers le solvant steffec- tuait soit par des moyens mécaniques au moyen de transporteurs appropriés, soit, dans le cas du déplacement par 1' énergie potentielle, à l'aide d'agitateurs assurant le mélange du matériau et du solvant, @uel que soit le procédé employé il en résultait une pulvérisation et des blocages fréquents, il ne se produisait pas de mélange intégral du matériau et du solvant, et l'extraotion n'était pas entièrement satisfaisante.
On a également déjà proposé des mécanismes servant à former des bouchons, des vis transporteuses et des conduits de diamètre uniforme, des vis transporteuses et des conduits présentant une certaine conicité aux extrémités, mais des mécanismes de ce genre ne peuvent produire un bourrage suffisant contre des clapets à ressort, ou produisent le bouchage, ou encore ne donnent pas de résultats satisfaisants dans la formation d'un bouchon imperméable.
Suivant une caractéristique de la présente invention, on utilise l'énergie potentielle, par exemple la pesanteur ou la pression hydrostatique, pour assurer le déplacement des matériaux solides à travers le solvant, éliminer tout mécanisme transporteur ou agitateur et contrôler la masse ou la pression des matériaux solides, en subdivisant la charge d'une colonne d'extraction en un certain nombre ou une série de blocs contenu chacun dans des zones de mélange, déparées entre elles par des cloisons transversales comportant des ouvertures pour l'é- vaouation et l'introduction des matériaux dans lesdites zones ;
ces ouvertures, préférablement disposées de manière à ne pas coïncider, tournent autour de l'axe du réoipient, afin d'évi- ter le bourrage ,et la résistance au mélange du solvant et, de
<Desc/Clms Page number 3>
plus, éviter la nécessité de recourir à des colonnes d'extraction de trop grande hauteur.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans la circulation du solvant, à travers les zones de mélange, assurée par des éléments chauffants situés sur les parois externes,de la colonne d'extraction.
L'invention prévoit également la formation d'un bouchon, constamment reformé puis expulsé à nouveau, réalisé à l'aide des matériaux ayant subi l'extraction et im- bibés de solvant ; ladensité de ce bouchon est suffisante pour-assurer l'cimperméabilité à l'égard du solvant mis en oeuvre dans le procédé et pour former joint étanohe avec le conduit de bourrage, tout en permettant une évacuation suffisante et continue des matériaux. Enfin, le dispositif oomporte un mécanisme à vis sans fin fonctionnant dans un oanal de surface plus grande que l'orifice d'évacuation, ce mécanisme recevant le matériau évacué de l'appareil en assure bourrage.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que le conduit de bourrage comporte des dispositifs assurant le déplacement spiraloïde du matériau formant le bouchon pendant cette opération.
Enfin, l'invention est encore caractérisée par des moyens destinés à empêcher le solvant de former un canal qui entoure la périphérie de l'arbre de commando de la vis de bourrage.
L'invention va être décrite ci-après en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
<Desc/Clms Page number 4>
la f ig. 1 est une coupe verticale de l'appareil d'extraction subdivisé, comportant deux colonnes et convenant pour l'emploi avec des solvantslégers; la fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1; la fig. 3 est une coupe verticale partielle de l'un des compartiments d'extraction représente à la fig.@1; la fig. 4 est une vue en plan de l'un des éléments rotatifs pour la répartition du so lvant; la fig. 5 est une coupe verticale d'une colonne d'extraction, comportant une variante du cloisonnage; la fig. 6 est une coupe verticale d'une, autre variante de la colonne d'extraction; la fig; 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la fig. 6 ;
la fig. 8 est une coupe verticale d'une autre variante de colonne d'extraction convenant pour l'emploi avec des solvants lourds; la fig. 9 est une coupe verticale d'une colonne d'extraction montrant une autre disposition du mécanisme supportant les matériamx; la fig. 10 est une coupe partielle montrant une autre disposition aes éléments chauffants assurant la circulation du solvant; la fig. 11 est une coupe verticale montrant le mécanisme formant le bouchon, associé à une colonne convenant pour remploi avec le solvant léger; la fig. 12 est une coupe partielle à plusgrande échelle do la pnrtio inférieure de 1.a colonne et du méca- ntsme précité;
<Desc/Clms Page number 5>
la fige 13 est une coupe transversale partielle suivant la ligne 13-13 de la fig. 12;
la fige 14 est une coupe transversale partielle suivant la ligne 14-14 de la fig. 12 ; la fige 15 est une coupe longitudinale partielle suivant la ligne 15-15 de la fige 12; la fige 16 est une coupe verticale axiale d'un mécanisme de bourrage combiné avec une colonne d'extraction pour solvants lourds ; la fig. 17 est une coupe suivant la ligne 17-17 de la-fige 16 et la fige 18 est une coupe partielle suivant la ligne 18-18 de la fige 16 .
Les fige 1 à 8 et 10 Montrent des colonnou doutl- né@s à être remplies de matériaux solides arrivant d'une première zone de mélange dans d'autres zones successives, depuis le sommet du réservoir jusqu'au fond de celui-ci ou inversement, suivant le solvant employé. Dahs chacune de ces zones une fraction de la charge totale du réservoir est immobilisée ou empêchée d'effectuer des déplacements potentiels, grâce à une cloison, préférablement constituée par un disque indépendant, monté sur un arbre central tournant.
La masse soumise à l'action de la pesanteur, ou à l'action de la pression hydrostatique, est ainsi subdivisée en une série de zones de mélange, en évitant de ce fait la résistance au passage ou au mélange du solvant, résistance qui est due à la masse ou à la pression hydrostatique desdits matériaux.
Si par exemple le solvant est constitué par de M'essence, et si la masse contenue dans la colonne d'extraction est d'environ 2 000 kilos, cette masse sera pré-
<Desc/Clms Page number 6>
férablement subdivisée en vingt zones, contenant chacune environ 100 kilos
Dans le mode de réalisation suivant la fig. 1, la colonne d'extraction 1' est subdivisée en une série de zones a, b, c, etc., communiquant entre elles; cette subdivision sléffectue au moyen de disques 3 montés sur un arbre oentral 4 et tournant dans des plans horizontaux, sans entrainer les matériaux solides. Des chicanes 5 disposées verticalement et montées sur les côtés de la colonne 1, entre les disques précités, servent à empêcher la rotation des masses avec les disques 3.
Chacun ae ces derniers comporta un orifico radial d'alimentation ou de communi@@- tion 3', l'orifice d'un disque étant préférablement placée de manière à ne pas coïncider, dans le sens vertical, avec l'orifice du disque voisin, précédant on suivant, de sorte que le déplacement des matériaux devant l'une de ces fentes obligera lesmatériaux solides à se répartir sur la zone suivante. Par ailleurs, le solvant est, pendant la traversée de ces zones, empêché de suivre le trajet direct vertical, et @bligé d'effectuer un trajet plus ou moins compliqué ou spi- raloide à travers les zones et la colonne.
Les bords inférieurs des chicanes 5 portent sur la surface des disques mais leur hauteur est inférieure à la profondeur de la zone dans laquelle ils sont montés; chacune des plaques formant chicane forme ainsi une butée sur une face lé matériel vient s'accumuler, se déverse ensuite par dessus le sommet de ladite plaque, pour venir tomber dans un espace ouvert rempli de solvant ménagé dans les matériaux situé du côté opposé de la plaque, grâce à la rotation du disque passant sous lesmatériaux.
<Desc/Clms Page number 7>
On utilisera préférablement une colonne dont la partie servant à l'extraction est parfaitement cylindri- que, les diamètres des disques correspondant exactement au diamètre intérieur de la colonne, de manière à éviter tout jeu et empêcher le passade du solvant ontre lori din@uo@ ot la paroi interne. Dans certains cas, il y a avantage à pré- voir, entre la paroi du réservoir et les bords de chacun des disques, une bague d'expansion 6 qui assure une meilleure é- tanohéité à l'égard du solvant.
Dans le mode de réalisation suivant la fig, 1, la colonne est surmontée d'une trémie d'alimentation 7 et un dispositif d'alimentation 7' pour les matériaux solides. La colonne est préférablement suivie d'une chambre de dilata- tion 8 dans laquelle se termine l'extrémité inférieure de l' arbre tournant 4, soutenu à ses extrémités par des paliers
9-9'. Un transporteur à vis 10 pour l'évacuation de maté- riaux, entrainé par un moteur indépendant, et monté sur un autre arbre Il co-axial à l'arbre 4, envoie les matériaux ayant subi l'extraotion à travers la conduit@ d'@vuou@tion
13 dans un compartiment de séchage ou de réception 12.
Bien que levasses 14 puissent être comprimées entre la vis transporteuse 10 et un clapet 15 à ressort antagonis- te monté sur l'arbre Il du transporteur 10, on constaté qutil était Possible d'obtenir, aveo les matériaux ayant subi l'extraction, un bouchon plus efficace en recourant au mécanisme de bourrage, tel que représenté aux fig. 11 à 18.
Dansle ces de la fig. 1, l'arbre 11 traverse a- xialement l'arbre 4, les deux arbres apparaissant au som- met de la colonne 1; un couple de pignons coniquesll' - 11a
<Desc/Clms Page number 8>
et un arbre llb assurent l'entrainement de l'arbre 11, tandis qu'un couple de pignons coniques 4', 4a et un arbre 4b assurent l'entraînement indépendant de l'arbre 4.
Le solvant est envoyé, au moyen d'une pompe 16, à travers une tubulure 17, dansl'extrémité inférieure de la colonne, tandis que le mélange enrichi de micelles quitte l'appareil par une tubulure 18 raccordée à la colonne en 19 au dessus de l'élément extracteur proprement dit.
Le dispositiftel quo déorit fonctionne do la manière suivante :
Soit une colonne d'extraction subdivisée, comme indiqué ci-dessus, en une série de zones de mélange et remplie dé matériaux solides contenant de l'huile. Si alors un solvant est envoyé par en bas dans l'appareil et si le jeu entre les disques 3 et la surface interne la de la paroi du cylindre ne permet pas au liquide de passer, l'arbre 4 et les disques 3 étant animés d'un mouvement rotatif, le solvant liquide introduit par pompage traverse tout d'abord un élément répartiteur tel que celui représenté à la fig. 4, puis est envoyé à travers l'ouverture 34. du disque inférieur 3 afin d'atteindre la zone a située au bas de l'appareil.
Comme l'ouverture 3' du disque 3 suivant ne se trouve pas dans la même position angulaire que l'ouverture du premier disque 3, et est; préférablement décalée de 60 vers la droite, le solvant doit, pour atteindre la zone suivante b, forcément traverser les matériaux contenus dans la zone a pour arriver dans l'ouverture 3' du deuxième disque 3, ouverture que le solvant doit traverser pour atteindre la zone suivante b. Le solvant liquide est ainsi empêché de suivre 10 trajet vertical direct et est obligé de suivre un trajet
<Desc/Clms Page number 9>
incliné traversant la zone, jusqu'à atteindre l'ouverture suivante.
Gomme il en est de même lors du passage du sol- vant de la zone b dans la zone c à travers l'ouverture 5' du troisième disque 3, également déoalé, par exemple de 60 vers la droite, par rapport à l'ouverture 3' du deuxième disque 3, le solvant sera donc, lors de son passage à tra- vers toutes les zones précitées obligé de suivre un trajet en zigzag ou tortueux.
S@i alors, pendant le passage du solvant en partant du bas de l'appareil, les arbres 4 et 11 et le disque 3 sont entraînés, tandis que le matériau contenu dans les zones a, b, c, etc. comprises entre les disques 3 ne tournent pas a- vec cet dernier, le trajet spiralolde, en zigzag, ou tortueux du solvant est constamment modifié puisque l'ouverture du disque à travers laquelle le solvant est introduit en pre- mier lieu dans l'élément d'extraction proprement dit de 1' appareilmcontinue à tourner, de même que les(ouvertures des disques suivant(que le solvant doit traverser;
lorsque 1' ouverture du disque inférieur 3, et en même temps les ou- vertures des autres disques ont effectué un tour complet, les matériaux disposés entre les disques du bas et les dis- ques du haut et qui, oomme il a été dit plus haut, ne tour- nent pas, auront été baigné@ somplètement par les courante tournants et zigzaguant du solvant.
Si alors toutes les zones de mélange sont remplioo de matériaux solides, il ne peut y avoir de passage de maté- riaux 9 depuis le sommet de la chambre d'alimentation m à gravers l'ouverture 3' du disque 3 situé au sommet, étant donné que la zone d'extraction k, également pleine de maté- riaux ne permet aucun passage de matériaux solides sous 1'
<Desc/Clms Page number 10>
action de la pesanteur depuis la chambre! dans la zone d' extraction supérieure.
Si par contre, des matériaux sont extraits de la chambre d'expansion située à l'extrémité inférieure de l'élément, pour ainsi évacuer une certaine fraction des matériaux contenus dans l'appareil, on disposera à nouveau d'un certain espace qui se remplira de matériaux provenant de la zone a, et quittant cette zone sous l'action de la pesanteur en passant par l'ouverture 3' du disque inférieure 3. L'espace ainsi ménagé dans la zone a, en raison de l'évacuation des matériaux depuis cette zone dans la chambre d'expansion sera alors rempli par des matériaux provenant de la zone b à travers l'ouverture 3' du deuxième disque 3, en laissant ainsi un certain espace libre pour les matériaux provenant de la zone c, et ainsi de suite.
Les disques continuant à tourner, la fraction de matériaux qui passe ainsi d'une zone dans la suivantene proviendra Pas toujours du même point de la charge d'une zone déterminée, mais, en raison de la rotation des ouvertures du disque, de la totalité de la surface de la couche inférieure de ladite charge et se trouvera répartie dans la sone voisine.
On aura donc ainsi un déplacement en contreoourant du solvant depuis 10 ban jusqu'au sommet, et dos matériaux solides depuis le sommet jusqu'au bas de lt appareil; à l'intérieur des zones, il se produira un mélange effectif des matériaux et du solvant, encore amélioré par le mélange dû à l'effet de retenue de l'écran ou de la chicane 5, et par le mélange qui se produit lors de la rencontre des matériaux et du solvant pendant leur passage à travers les ouvertures des différents disques.
<Desc/Clms Page number 11>
L'écoulement des matériaux à travers l'appareil extraoteur peut être réglé en agissant sur la vitesse du transporteur à vis d'évacuation.
La profondeur des zones, qui détermine l'épaisseur du bloc de matériaux solides que traverse le solvant est elle-même déterminée par l'écartement des disques; cet
EMI11.1
écartement est de prôféronae variable, w 1vElut 10 Qt'1l.1t6r1l\\1x traités et leur degré de finesse.
En subdivisant la colonne d'extraction en un cer- tain nombre de zones telles que figurées, la masse des ma- tériaux à traiter se trouve également subdivisée, et la ré- sistance à vaincre par le solvant avant de traverser une masse déterminée de matériaux est réduite. On empêche par ailleurs toute possibilité de formation par le solvant de passages directs à travers la masse, c'est-à-dire que l'on obtient une extraction plus efficace aveo une économie non négligeable de solvant.
L'inclusion de particules de petites dimensions dans les matériaux ne constituera pas un inconvénient, comme dans les extracteurs continus connus antérieurement.
Bien @au contraire, dans l'appareil conforme à l'invention, les ma@@riaux devront même présenter un certain degré de finesse, ce qui conduira évidemment à une extraction plus facile et plus rapide.
Les matériaux envoyés dans le séoheur 12 (fig. 1)
EMI11.2
traversent celui-ci grâce à la vistransporteuse 12t montée sur uti ar'bro 12a, ot vionnonb 4onb'cx dons U1'), r6ooavolr ver. tical 20 servant à l'élimination du solvant. L'arbre 12a est entrainé par des pignons 12b et 12a, ce dernier étant lui-même commandé au moyen d'un arbre 12d par tout moteur
<Desc/Clms Page number 12>
approprié, non figuré. Le réservoir 20 contient une vis verticale 20a, montée sur un arbre 20b commandé à son extrémité supérieure par un pignon 20c.
Le séaheur 12 comporte une chemise de vapeur 12e grâce à laquelle le solvant est chassé à travers les conduits
EMI12.1
12f vcro un QOIH1C1HJ01,U' !l.ppl'opr16 non flgur6. A 1'1ntfirinur du réservoir 20, les matériaux sont soumis à l'action de jets de vapeur surchauffée pour éliminer les traces restantes de solvant.
Après avoir traversé le réservoir 20, les matériaux arrivent dans la tête 20@et un poussoir 20f les amènent jusqu'à un conduit 20g, tandis que la- vapeur et le solvant entrainé arrivent par un conduit 20h à un condenseur non figuré.
La fige 2 montre les différentes positions des ou-
EMI12.2
vertures 3t dans les disques46tet la forme, préférablèment différente, de ces ouvertures.
La fige 3 est une coupe partielle d'une des zones, et de fractions des zones voisines. Les matériaux solides y sont figurée par une sorte de pointillé, tandis que le solvant est indiqué par des traits horizontaux de faible épais- seur;.des flèches indiquent le déplacement du solvant à travers les matériaux solides.
La fig. 4 montre un élément rotatif pour la répartition du $01 vaut, élément qui peut être monté sur l'arbre 4, au dessous de l'extracteur 1'.
Les fig. 5 et 6 montrent des colonnes d'extraction pratiquement semblables à celle de la fig. l, sauf que les disques 40 (fig. 5) qui supportent le matériau solide sent tronconiques ou en forme de cuvette, et comportent des ou-
<Desc/Clms Page number 13>
vertures 40a tournant dans le plan du cone, tandis que la fig. 6 montre un appareil dans lequel alternent des disques
40' en forme de tronc de cône et des disques 41 plans.
La fig. 8 montre une autre variante de réalisa- tion de l'appareil extracteur dans lequel les éléments sont intervertis, par rapport à la fig, l, pour permettre l'em- ploi de l'appareil avec un solvant dont la densité est su- périeure à celle des matériaux solides traités. De ce fait, les dispositifs 31 pour l'alimentation des matériaux soli- deo sont montés à l'extrémité inférieure de l'appareil et le séchoir 32 au sommet, par l'intermédiaire d'un conduit d'évasion 33 pour les matériaux solides.
L'arbre 34 qui assure la rotation des disques, et l'arbre 35 qui assure la rotation de la vis 36, se prolongent vers le bas et y sont reliés à leurs pignons de commande; le solvant est envoyé
Par une pompe 37 à travers une conduit. 37' au sommet do 1' appareil, et les micelles quittent celui-ci par une condui- te 38, à l'extrémité inférieure.
La fig. 9 montre une autre variante dans laquelle une vis spiralolde 45 supportant les matériaux à traiter
Présente un pas tel qu'elle puisse porter lesdits matériaus ou retarder leurs déplacements potentiels, cette vis est entrainée dans une direction et à une vitesse telle que le@ matériaux solides puissent effectuer un mouvement descendant, à une vitesse inférieure à celle qu'ils prendraient sous la 'seule action de la pesanteur.
La fig. 1 montre des éléments chauffants 50 et 51 repartis . des niveaux différents sur la hauteur des colonnesi. Les degrés de chauffe différents de ces éléments for-
EMI13.1
ment deo zones ghnurr60s n, rqN bClmp6"ijt;u,'I',HJ dl1'L'êlltH1te-s, pendant qu'une pression appropriée est exercée par une pom-
<Desc/Clms Page number 14>
pe 16, de manière à combiner ainsi ltemploi de zones de chauffage et de pression avec les zones de mélange cloison- nées !, b.....j, k.
Das éléments chauffants analogues 50'-51' sont montés sur l'appareil destiné à l'emploi avec des solvants lourds représenté à la fig. 8, la pression étant obtenue au moyen d'une pompe 37.
La fig. 10 montre une partie de l'élément d'extra ce teur d'une colonne cloisonnée semblable à celle de la fig. 1 dans lequel chaque élément chauffant comporte une admission et un échappement situés dans une seule zone, deux batteries d'éléments de chauffage de ce genre étant prévues sur la colonne.
La fig. 11 montre une colonne d'extraction 1 à fonctionnement continu et à contrecourant, destinée à l'emploi avec des solvants légers et semblable en tous points à l'une des colonnes de la fig. 1, sauf le mécanisme formeur de bouchon
EMI14.1
qui mot cl:i..rrb:ron'l:.
Après avoir traversé les zones m, b et a, etc. les matériaux solides traversent une chambre d'expansion 8 située au fond et dont les côtés 8' et 8a inclinés (voir fig. 12 et 14) convergent pour former une sorte de cube 8b qui renferme une vis transporteuse perforée tournante 10' disposée horizontalement; cette vis est montée sur un arbre h@@izontal 11' traversant un des côtés et entrainé par un couple de pignons coniques lla - llb, eux-mêmes commandés par un arbre moteur vertical S. Une trémie d'alimentation 7 avec un dispositif d'alimentation 7' est prévue à l'extrémité -supérieure de 1' appareil, tandis que l'extrémité inférieure comporte la chambre d'expansion 8 et la vis transporteuse 10'.
<Desc/Clms Page number 15>
Dans le groupe oi-dessus décrit, l'arbre 4 cet les disques 3 sont mis en rotation pendant que les matériaux solides contenant de l'huile et le solvant sont introduits de la manière déjà indiquée pour l@a fig. 1, jusqu'à ce que les matériaux dont l'huile a été extraite par le solvant atteignent la vis 10' dans le compartiment 8.
La rotation de la vis transporteuse horizontale perforée 10' dans sa cuve provoque le déplacement des matériaux solides qui atteignent cette cuve sous l'action de la pesanteur à travers une ouverture la, préférablement circulaire, dans'la colonne 1; de ce fait, les matëriaux ainsi transportés sont comprimés pour former un bouchon compact. L'ouverture la oommunique avec un conduit de bourrage 12, préférablement cylindrique. Pour permettre le bourrage compacta l'ouverture la présente une surface ou un diamètre inférieur à la: surface ou au diamètre du conduit 12, ou inversement le conduit 12 présente un diamètre supérieur à celui de ladite ouverture.
La rotation de la vis perforée 10' déplace d'une façon continue loti matériaux solides à *travers l'ouverture -la, et comme le conduit présente une surface supérieure à celle de l'ouverture, le matériau ainsi transporté ne pourra, s'il subit un déplacement continu, atteindre un volume suffisant pour remplir la partie du conduit situé au voisi nage de l'ouverture d'admission, maiménagers au contraire un espace libre 12' pour permettre le bourrage dans le fond dudit conduit.
On utilise avantageusement une vis de bourrage përforée, de faible longueur, 12a, dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre intérieur du conduit 12, mais sensiblement supérieur à celui de l'ouverture la et à
<Desc/Clms Page number 16>
celui de la vis transporteuse 10', de manière à assurer, lors de sa rotation à la même vitesse, un débit supérieur à celui de la vis 10' et supérieur à la quantité de maté- @iaux traversant l'ouverture la.
La vis perforée de grand diamètre 12a ne pénètre que sur une faible distance dans le conduit de bourrage; elle est entrainée par un élément d'arbre llc qui constitue un prolongement de ltarbre 11' et qui, comme le montre la figure, est d'une seule pièce avec colui-ci ot pénètre donc le) conduit 12. L'autre extrémité du conduit 12 est partiellement fermée par un clapet conique 15 monté sur une tige lld qui constitue un prolongement de plus petit diamètre dé l'arbre 11c.
Le clapet 15 est forcé vers l'ouverture 12b du conduit 12 et élastiquement rappelé dans sa position de fermeture par un ressort 15' dont une extrémité prend appui sur la baso du clapot 16, tandis quo l'autre oxtrémité prond appui sur la rondelle 15c soutenue par un écrou 15d -vissé sur l'extrémité filetée 11d' de l'arbre lld. Si alors la vis transporteuse 10' tourne d'une façon continue et transporte des matériaux à travers l'ouverture la, ces matériaux seront bourrés de façon continue dans l'espace 120; ce bourrage est dû au débit continu d'une quantité de matériaux, inférieure à la capacité du conduit 12 et à celle de sa vis 12a, à travers l'ouverture la, cette moindre quantité de matériaux venant oonstamment compléter le bouchon qui remplit déjà l'espace 12c.
Le bourrage dans l'espace 12o sera plus dense et plus compact que dans le cas par exemple où l'on aurait un conduit de même surface que l'orifice d'entrée. La vis 12a assure donc un bourra - go continu en formant un bouchon ayant la densité voulue;
<Desc/Clms Page number 17>
à cet effet il est nécessaire d'employer un conduit de forme sensiblement cylindrique avec une vis de bourrage permettant le déplacement de ce 'bouchon à travers le conduit, sans risque de collage ou d'obstruction.
Le montage du clapet 15 s'effectue préférablement sur l'arbre lld traversant axialement l'orifice 12 et le bouchon lui-même. Lors de l'emploi d'une tige axiale, le liquide contenu dans le matériaux, du côté du bouchon qui reçoit l'effort de bourrage, a une tendance à former un canal entourant ladite tige et à traverser ainsi le bouchon. Afin d'éviter cet inconvénient, la tige lld présente une légère oonioité allant du coté du clapet 15 vers le raccord entre ladite tige et l'élément 11c de l'arbre 11' de la vis.
Dans un appareil tel que cel@i de la fig. 11, il y a avantage à envoyer un solvant léger, par exemple de 1' essence, sous pression, au moyen d'une pompe 16, dans la tubulure d'admission 17. L'extraction s'effectue dans la colonne 1 et les mioelles quittent la colonne par la tubulure 18 reliée à la colonne 1 par l'intermédiaire d'un coude 19 comportant un écran; les micelles sont ensuite envoyées à un appareil de distillation, non figuré.
Les fig. 16 et 17 mont@@nt le mécanisme de bourrage conforme à l'invention, appliqué à un dispositif extracteur destiné à fonctionner aveo un savant plus lourd, c'est-à-dire dont la densité est supérieure à celle des matériaux; ceux-ci flotteront donc au sein du solvant et tendront à remonter dans celui-ci. Comme l'indiquent ces figures, une colonne d'extraction 20 est remplie de matériaux solides à travers une ouverture d'admission 20' et
<Desc/Clms Page number 18>
remonte jusqu'au sommet de la colonne où elles s'échappent latéralement par la tubulure d'évacuation 20a. Le mécanisme de bourrage conforme à l'invention est, dans ce mode d' exécution, appliqué tant à la tubulure d'admission 20' qu' à la tubulure d'évacuation 20a.
L'un des mécanismes forme ainsi un bouchon imperméable entre l'admission 20' et la trémie d'alimentation 23, tandis que l'autre mécanisme, semblable au premier, est monté du côté évacuation de 1' extracteur, pour expulser les matériaux de la colonne au dessous du niveau de liquide.
Le mécanisme de bourrage représenté en haut de la fig. 16 est, dans ses grandes lignes, semblable à celui représenté aux fig. 11 à 15, sauf que les côtés in-
EMI18.1
01111.60 du réservoir ot de la cuve représentés aux fil. Il à 15 sont renversés. La partie supérieure du réservoir 20 comporte donc des parois latérales inclinées vers le haut 20b et 20o, qui se raccordent pa une cuve inversée 20d dans laquelle est montée une vis transporteuse perforée 10a sur un arbre llx porté, sur la colonne, à une extrémité par un palier 25, et entrainé au moyen du couple conique 24'.24a de l'arbre moteur 24.
La vis transporteuse 10a et la cuve inversée 20d assurent l'évacuation des matériaux à travers l'ouverture 20a dans un conduit 12x dans lequel fonctionne une vis de bourrage 12y de plus grand diamètre. Le conduit 12x présente un diamètre et une surface supérieurs à ceux de l'ouverture d'évacuation 20a, la vis 12y ayant elle-même un diamètre supérieure à celui de la vis transporteuse 10a. Dansée mode de réalisation des fig. 16 et 17, les matériaux flottants sont bourrés dans le conduit 12x entre la vis 12y et le clapet 15e montés sur un axe tronconique lly.
<Desc/Clms Page number 19>
Le mécanisme bourreur figuré du côté admission des matériaux, à l'extrémité inférieure de la fige 16, est en tout point semblable au mécanisme ci-dessus décrit en se référant aux fige 11 à 15, sauf que la vis transporteuse lOb se prolonge dans la trémie d'alimentation 23 remplie de matériaux secs, au lieu de se trouver dans la colonne 1, et le conduit 21 présente un diamètre supérieur à celui de l'orifice de sort@@ 23' de ladite trémie, au lieu d'être plus grand que l'orifice de sortie du réservoir d'extraotion 1; d'autre part, l'autre extrémité 21a du conduit 21 traverse l'ouverture d'admission 20' de la colonne 20 et est montée de toute manière voulue dans ladite ouverture.
Le clapet oonique 15f et les éléments voisins sont également disposés à l'intérieur de la colonne 20 et laissent passer les matériaux dans celle-ci. La vis transporteuse 10b et la via de bourrage 10f sont montées d'une manière semblable à celle représentée aux fig. 11 à 13, sur un arbre 26, porté à une extrémité par un palier 27, à l'autre extrémité par un palier 28, et entrainé par un couple de pignons 29-29' et un arbre moteur 30. La colonne 20 com- porte des zones de mélange a' - b' formées par des disques
Sa avec des ouvertures 3b, et des raoleurs 5', au dessus de ces disques.
Un arbre 4e est monté dans l'axe de la colonne 20 et tourne à ses extrémités supérieure ét inférieure dans des paliers 9a et 9b, son entrainement étant assuré par un couple de pignons ooniques Si-Si' et un arbre moteur 32. Les vis lOb et 12f n'ont pas besoin d'être perforées, puisqu'elles fonctionnen@ au sein de matériaux secs pour les envoyer dans le liquide contenu dans la colonne, tandis que les vis 10a et 12y des fig. 16 et 17 Dont préférabloment
<Desc/Clms Page number 20>
perforées, comme les vis 10' et 12a, représenté aux fig.ll à 15 déjà mentionnées.
Dans l'extracteur suivant les fig. 16 et 17, les matériaux devant subir l'extraction sont introduits par 1' ouverture 20' dans le fond de la colonne 20, et un solvant lourd est introduit par le raccord 33 au moyen de la tubulure 34 à l'extrémité supérieure de la colonne 20 et en contrecourant avec les matériaux solides. Après extrac- tion, le(micelles sont évacuées par l'ouverture 35 et la tubulure 35' qui débouche en 35a. Comme l'indique lafigure, les micelles remontent à travers la conduite 35' jusqu'à atteindre le niveau 36 du solvant dans la tubulure 34, après quoi elles sont envoyées à un appareil de distillation, non figuré.
Etant donné le bouchon imperméable d'une part, et la disposition de l'arrivée de slvant dautre part, il devient possible d'employer le solvant à une température plus élevée que jqtà présent et même d'effectuer un pré- ohauffage du solvant au dessus de son point d'ébullition.
Si par exemple le solvant utilisé est constitué par de 1' hexane, il peut être porté à une température de 66 à 70 C., suivant la hauteur de la colonne de liquide au dessus du préchauffeur, la vapeur à l'entrée étant ppogressivement oondensée au fur et à mesure qu'élle traverse les matériaux frais qui descendent. Dans une telle colonne, la température variera donc suivant la température du solvant à l'entrée, soit environ 67 C. jusqu'à la température des matériaux au sommet; le(matériaux solides entrant par le fond de la colonne et ayant subi l'extraction recevront un lavage final avec le solvant le plus chaud et le plus frais dans ltensemble du système.
<Desc / Clms Page number 1>
Method and device for the extraction of oils, fats and
EMI1.1
'autï'ao oonat1tunta aolublao donation inatibrun qui leo oontienuant.
The present invention relates to methods and devices for the extraction of oils, fats and other soluble constituents from the materials which contain them.
Until now, in the extraction processes
EMI1.2
d't) u1.1o on Qoub: t '(HH, H.: t'IH1tJ. QcHlt: t.'tlU, la iiiedou das lUatê:.: -! t.1ux solids produced a stuffing, a tendency to clog 1 extractor apparatus, and opposed the mixing of the solvent.
@
<Desc / Clms Page number 2>
The movement of materials through the solvent was effected either by mechanical means by means of suitable transporters, or, in the case of displacement by potential energy, by means of agitators ensuring the mixing of the material and the solvent. Regardless of the process employed, frequent spraying and blocking resulted, no integral mixing of material and solvent occurred, and the extraction was not entirely satisfactory.
Mechanisms for forming plugs, augers and conduits of uniform diameter, augers and conduits having a certain taper at the ends have also already been proposed, but such mechanisms cannot produce sufficient tamping against spring valves, or produce plugging, or fail to provide satisfactory results in forming an impermeable plug.
According to a feature of the present invention, the potential energy, for example gravity or hydrostatic pressure, is used to ensure the movement of solid materials through the solvent, to eliminate any conveyor or agitator mechanism and to control the mass or the pressure of the solids. solid materials, by subdividing the load of an extraction column into a certain number or a series of blocks each contained in mixing zones, separated from each other by transverse partitions comprising openings for the drainage and the introduction of materials into said zones;
these openings, preferably arranged so as not to coincide, rotate around the axis of the container, in order to avoid jamming, and resistance to mixing of the solvent and, of
<Desc / Clms Page number 3>
moreover, avoid the need to resort to extraction columns of too great height.
Another characteristic of the invention lies in the circulation of the solvent, through the mixing zones, provided by heating elements located on the external walls of the extraction column.
The invention also provides for the formation of a plug, constantly reformed and then expelled again, produced using materials which have undergone extraction and soaked in solvent; the density of this plug is sufficient to ensure impermeability with regard to the solvent used in the process and to form an ethanol seal with the stuffing duct, while allowing sufficient and continuous evacuation of the materials. Finally, the device oomporte an endless screw mechanism operating in an oanal surface area larger than the discharge orifice, this mechanism receiving the material discharged from the apparatus ensures its jamming.
Another characteristic of the invention lies in the fact that the stuffing duct comprises devices ensuring the spiraloidal movement of the material forming the stopper during this operation.
Finally, the invention is further characterized by means intended to prevent the solvent from forming a channel which surrounds the periphery of the drive shaft of the stuffing screw.
The invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings in which:
<Desc / Clms Page number 4>
the f ig. 1 is a vertical section through the subdivided extraction apparatus, comprising two columns and suitable for use with light solvents; fig. 2 is a section taken along line 2-2 of FIG. 1; fig. 3 is a partial vertical section of one of the extraction compartments shown in Fig. @ 1; fig. 4 is a plan view of one of the rotating elements for the distribution of the booster; fig. 5 is a vertical section of an extraction column, comprising a variant of the partitioning; fig. 6 is a vertical section of another variant of the extraction column; fig; 7 is a section taken along line 7-7 of FIG. 6;
fig. 8 is a vertical section of another variant of an extraction column suitable for use with heavy solvents; fig. 9 is a vertical section of an extraction column showing another arrangement of the mechanism supporting the materiel; fig. 10 is a partial section showing another arrangement of the heating elements ensuring the circulation of the solvent; fig. 11 is a vertical section showing the mechanism forming the stopper, associated with a column suitable for re-employment with the light solvent; fig. 12 is a partial section on a larger scale of the lower part of the column and of the aforementioned mechanism;
<Desc / Clms Page number 5>
rod 13 is a partial cross section taken along line 13-13 of FIG. 12;
rod 14 is a partial cross section taken along line 14-14 of FIG. 12; rod 15 is a partial longitudinal section taken along line 15-15 of rod 12; Fig 16 is an axial vertical section of a tamping mechanism combined with an extraction column for heavy solvents; fig. 17 is a section along line 17-17 of fig 16 and fig 18 is a partial section along line 18-18 of fig 16.
Figures 1 to 8 and 10 show columns which are likely to be filled with solid materials arriving from a first mixing zone in other successive zones, from the top of the tank to the bottom of the latter or conversely, depending on the solvent used. In each of these zones, a fraction of the total load of the tank is immobilized or prevented from making potential displacements, thanks to a partition, preferably constituted by an independent disc, mounted on a rotating central shaft.
The mass subjected to the action of gravity, or to the action of hydrostatic pressure, is thus subdivided into a series of mixing zones, thereby avoiding resistance to the passage or mixing of the solvent, which resistance is due to the mass or to the hydrostatic pressure of said materials.
If, for example, the solvent consists of gasoline, and if the mass contained in the extraction column is about 2000 kilos, this mass will be pre-
<Desc / Clms Page number 6>
severely subdivided into twenty zones, each containing about 100 kilos
In the embodiment according to FIG. 1, the extraction column 1 'is subdivided into a series of zones a, b, c, etc., communicating with each other; this subdivision selects by means of discs 3 mounted on a central shaft 4 and rotating in horizontal planes, without entraining solid materials. Baffles 5 arranged vertically and mounted on the sides of the column 1, between the aforementioned disks, serve to prevent the rotation of the masses with the disks 3.
Each of the latter included a radial supply or communication port 3 ', the orifice of a disc preferably being placed so as not to coincide, in the vertical direction, with the orifice of the neighboring disc. , preceding or following, so that the movement of the materials in front of one of these slots will force the solid materials to be distributed over the following zone. Furthermore, the solvent is, while passing through these zones, prevented from following the direct vertical path, and @ blocked from making a more or less complicated or spiral path through the zones and the column.
The lower edges of the baffles 5 bear on the surface of the discs but their height is less than the depth of the zone in which they are mounted; each of the plates forming a baffle thus forms a stop on one side, the material accumulates, then flows over the top of said plate, to fall into an open space filled with solvent provided in the materials located on the opposite side of the plate, thanks to the rotation of the disc passing under the materials.
<Desc / Clms Page number 7>
A column will preferably be used in which the part serving for the extraction is perfectly cylindrical, the diameters of the discs corresponding exactly to the inside diameter of the column, so as to avoid any play and prevent the passage of the solvent ontre lori din @ uo @ ot the inner wall. In certain cases, it is advantageous to provide, between the wall of the reservoir and the edges of each of the discs, an expansion ring 6 which ensures better etanoheity with respect to the solvent.
In the embodiment according to fig, 1, the column is surmounted by a feed hopper 7 and a feed device 7 'for the solid materials. The column is preferably followed by an expansion chamber 8 in which ends the lower end of the rotating shaft 4, supported at its ends by bearings.
9-9 '. A screw conveyor 10 for the evacuation of materials, driven by an independent motor, and mounted on another shaft II co-axial with the shaft 4, sends the materials which have undergone the extrac- tion through the duct @ d '@ vuou @ tion
13 in a drying or receiving compartment 12.
Although the cups 14 may be compressed between the conveyor screw 10 and an antagonistic spring loaded valve 15 mounted on the shaft 11 of the conveyor 10, it has been found that it is possible to obtain, with the extracted materials, a more efficient stopper by resorting to the jamming mechanism, as shown in fig. 11 to 18.
In these of fig. 1, the shaft 11 crosses axially the shaft 4, the two shafts appearing at the top of the column 1; a pair of bevel gears ll '- 11a
<Desc / Clms Page number 8>
and a shaft 11b ensure the drive of the shaft 11, while a pair of bevel gears 4 ', 4a and a shaft 4b ensure the independent drive of the shaft 4.
The solvent is sent, by means of a pump 16, through a pipe 17, in the lower end of the column, while the mixture enriched with micelles leaves the apparatus through a pipe 18 connected to the column at 19 above. of the extractor element itself.
The as-standard arrangement works as follows:
Or an extraction column subdivided, as indicated above, into a series of mixing zones and filled with solid materials containing oil. If then a solvent is sent from below into the apparatus and if the clearance between the discs 3 and the internal surface la of the cylinder wall does not allow the liquid to pass, the shaft 4 and the discs 3 being driven by 'a rotary movement, the liquid solvent introduced by pumping first passes through a distributor element such as that shown in FIG. 4, then is sent through the opening 34. of the lower disc 3 in order to reach the zone a located at the bottom of the apparatus.
As the opening 3 'of the next disc 3 is not in the same angular position as the opening of the first disc 3, and is; preferably shifted by 60 to the right, the solvent must, in order to reach the next zone b, necessarily pass through the materials contained in the zone a to arrive in the opening 3 'of the second disc 3, opening that the solvent must pass through to reach the next area b. The liquid solvent is thus prevented from following a direct vertical path and is forced to follow a vertical path.
<Desc / Clms Page number 9>
inclined crossing the area, until reaching the next opening.
As is the case when the solvent passes from zone b into zone c through the opening 5 'of the third disc 3, also offset, for example 60 to the right, with respect to the opening. 3 'of the second disc 3, the solvent will therefore, during its passage through all the aforementioned zones, have to follow a zigzag or tortuous path.
S @ i then, during the passage of the solvent starting from the bottom of the apparatus, the shafts 4 and 11 and the disc 3 are driven, while the material contained in zones a, b, c, etc. included between the discs 3 do not rotate with the latter, the spiral, zigzag, or tortuous path of the solvent is constantly modified since the opening of the disc through which the solvent is introduced in the first place into the element of the extraction itself of the apparatus continues to rotate, as do the (openings of the following discs (which the solvent must pass through;
when the opening of the lower disc 3, and at the same time the openings of the other discs have made a complete revolution, the materials disposed between the lower discs and the upper discs and which, as has been said more high, not spinning, will have been thoroughly bathed by the twisting and zigzagging currents of solvent.
If then all the mixing zones are filled with solid materials, there can be no passage of material 9 from the top of the feed chamber m through the opening 3 'of the disc 3 located at the top, being since the extraction zone k, which is also full of material, does not allow any passage of solid materials under 1 '
<Desc / Clms Page number 10>
action of gravity from the bedroom! in the upper extraction zone.
If, on the other hand, materials are extracted from the expansion chamber located at the lower end of the element, in order thus to evacuate a certain fraction of the materials contained in the device, a certain space will again be available. will fill with materials coming from zone a, and leaving this zone under the action of gravity, passing through the opening 3 'of the lower disc 3. The space thus created in zone a, due to the evacuation of materials from this zone into the expansion chamber will then be filled with materials from zone b through the opening 3 'of the second disc 3, thus leaving some free space for materials from zone c, and and so on.
As the discs continue to rotate, the fraction of material which thus passes from one zone to the next will not always come from the same point of the load of a given zone, but, due to the rotation of the openings of the disc, from the whole of the surface of the lower layer of said filler and will be distributed in the neighboring area.
There will thus be a counter-current displacement of the solvent from 10 ban to the top, and back solid materials from the top to the bottom of the apparatus; within the zones there will be an effective mixing of the materials and the solvent, further enhanced by the mixing due to the retaining effect of the screen or baffle 5, and by the mixing which occurs during the meeting of materials and solvent during their passage through the openings of the various discs.
<Desc / Clms Page number 11>
The flow of materials through the extractive apparatus can be regulated by acting on the speed of the discharge screw conveyor.
The depth of the zones, which determines the thickness of the block of solid materials through which the solvent passes, is itself determined by the spacing of the discs; this
EMI11.1
The spacing is of variable preference, w 1vElut 10 Qt'1l.1t6r1l \\ 1x treated and their degree of fineness.
By subdividing the extraction column into a certain number of zones as shown, the mass of the materials to be treated is also subdivided, and the resistance to be overcome by the solvent before passing through a determined mass of materials. is reduced. Any possibility of formation by the solvent of direct passages through the mass is also prevented, that is to say that a more efficient extraction is obtained with a non-negligible saving in solvent.
The inclusion of particles of small dimensions in the materials will not constitute a disadvantage, as in the continuous extractors known previously.
On the contrary, in the apparatus according to the invention, the materials should even have a certain degree of fineness, which will obviously lead to easier and faster extraction.
The materials sent in the 12th hour (fig. 1)
EMI11.2
cross it thanks to the 12t vistransporteuse mounted on uti ar'bro 12a, ot vionnonb 4onb'cx dons U1 '), r6ooavolr ver. tical 20 for the removal of the solvent. The shaft 12a is driven by pinions 12b and 12a, the latter itself being controlled by means of a shaft 12d by any motor
<Desc / Clms Page number 12>
appropriate, not shown. The reservoir 20 contains a vertical screw 20a, mounted on a shaft 20b controlled at its upper end by a pinion 20c.
The dryer 12 has a 12th vapor jacket through which the solvent is forced out through the ducts
EMI12.1
12f vcro a QOIH1C1HJ01, U '! L.ppl'opr16 not flgur6. At the end of the tank 20, the materials are subjected to the action of jets of superheated steam to remove the remaining traces of solvent.
After passing through the reservoir 20, the materials arrive in the head 20 @ and a pusher 20f brings them to a pipe 20g, while the vapor and the entrained solvent arrive through a pipe 20h to a condenser (not shown).
Fig. 2 shows the different positions of the or-
EMI12.2
3t vertures in the discs46t and the shape, preferably different, of these openings.
Fig 3 is a partial section of one of the zones, and of fractions of the neighboring zones. Solid materials are shown there by a sort of dotted line, while solvent is indicated by thin horizontal lines; arrows indicate the movement of solvent through solid materials.
Fig. 4 shows a rotary element for the distribution of the $ 01 value, element which can be mounted on the shaft 4, below the extractor 1 '.
Figs. 5 and 6 show extraction columns practically similar to that of FIG. 1, except that the discs 40 (fig. 5) which support the solid material feel frustoconical or cup-shaped, and have or-
<Desc / Clms Page number 13>
vertures 40a rotating in the plane of the cone, while FIG. 6 shows an apparatus in which discs alternate
40 'in the form of a truncated cone and disks 41 planes.
Fig. 8 shows another variant embodiment of the extractor apparatus in which the elements are inverted, with respect to fig, 1, to allow the use of the apparatus with a solvent of higher density. to that of treated solid materials. Therefore, the devices 31 for the supply of solid materials are mounted at the lower end of the apparatus and the dryer 32 at the top, through an escape duct 33 for solid materials. .
The shaft 34 which ensures the rotation of the discs, and the shaft 35 which ensures the rotation of the screw 36, extend downwards and are connected there to their control gears; the solvent is sent
By a pump 37 through a conduit. 37 'at the top of the apparatus, and the micelles leave it through a conduit 38 at the lower end.
Fig. 9 shows another variant in which a spiral screw 45 supporting the materials to be treated
Has a pitch such that it can carry said materials or delay their potential displacements, this screw is driven in a direction and at a speed such that the solid materials can perform a downward movement, at a speed lower than that they would take under the sole action of gravity.
Fig. 1 shows heating elements 50 and 51 distributed. different levels on the height of the columns i. The different degrees of heating of these elements result in
EMI13.1
ment deo zones ghnurr60s n, rqN bClmp6 "ijt; u, 'I', HJ dl1'L'êlltH1te-s, while an appropriate pressure is exerted by a pump.
<Desc / Clms Page number 14>
eg 16, so as to thus combine the use of heating and pressure zones with the partitioned mixing zones!, b ..... j, k.
Similar heating elements 50'-51 'are mounted on the apparatus intended for use with heavy solvents shown in FIG. 8, the pressure being obtained by means of a pump 37.
Fig. 10 shows part of the extractor element of a partitioned column similar to that of FIG. 1 in which each heating element has an inlet and an outlet located in a single zone, two batteries of such heating elements being provided on the column.
Fig. 11 shows an extraction column 1 with continuous operation and countercurrent, intended for use with light solvents and similar in all respects to one of the columns of FIG. 1, except the stopper-forming mechanism
EMI14.1
which keyword: i..rrb: ron'l :.
After passing through areas m, b and a, etc. the solid materials pass through an expansion chamber 8 located at the bottom and whose inclined sides 8 'and 8a (see fig. 12 and 14) converge to form a kind of cube 8b which contains a rotating perforated conveyor screw 10' arranged horizontally; this screw is mounted on a horizontal shaft 11 'passing through one of the sides and driven by a pair of bevel gears 11a - llb, themselves controlled by a vertical motor shaft S. A feed hopper 7 with a device for The feed 7 'is provided at the upper end of the apparatus, while the lower end has the expansion chamber 8 and the conveyor screw 10'.
<Desc / Clms Page number 15>
In the group oi above described, the shaft 4 and the discs 3 are rotated while the solid materials containing oil and solvent are introduced in the manner already indicated for fig. 1, until the materials from which the oil has been extracted by the solvent reach the screw 10 'in compartment 8.
The rotation of the perforated horizontal conveyor screw 10 'in its tank causes the displacement of the solid materials which reach this tank under the action of gravity through an opening 1a, preferably circular, in the column 1; therefore, the materials thus transported are compressed to form a compact plug. The opening communicates with a stuffing duct 12, preferably cylindrical. In order to allow packing, the opening has a surface or a diameter smaller than the surface or the diameter of the duct 12, or conversely the duct 12 has a diameter greater than that of said opening.
The rotation of the perforated screw 10 'continuously moves the solid material through the opening -la, and since the duct has a surface area greater than that of the opening, the material thus transported will not be able to escape. it undergoes a continuous movement, reaching a sufficient volume to fill the part of the duct located in the vicinity of the inlet opening, on the contrary maiménagers a free space 12 'to allow jamming in the bottom of said duct.
Advantageously, a perforated stuffing screw, of short length, 12a, the diameter of which is slightly less than the internal diameter of the duct 12, but substantially greater than that of the opening 1a and
<Desc / Clms Page number 16>
that of the conveyor screw 10 ', so as to ensure, during its rotation at the same speed, a flow rate greater than that of the screw 10' and greater than the quantity of material passing through the opening 1a.
The large-diameter perforated screw 12a only penetrates a short distance into the stuffing duct; it is driven by a shaft element llc which constitutes an extension of ltarbre 11 'and which, as shown in the figure, is in one piece with colui this ot therefore penetrates the) duct 12. The other end of the conduit 12 is partially closed by a conical valve 15 mounted on a rod 11d which constitutes an extension of smaller diameter of the shaft 11c.
The valve 15 is forced towards the opening 12b of the duct 12 and elastically returned to its closed position by a spring 15 ', one end of which bears on the base of the chop 16, while the other end rests on the washer 15c supported by a nut 15d -screwed on the threaded end 11d 'of the shaft lld. If then the conveyor screw 10 'rotates continuously and conveys materials through the opening 1a, these materials will be continuously packed into the space 120; this jamming is due to the continuous flow of a quantity of material, less than the capacity of the duct 12 and that of its screw 12a, through the opening 1a, this smaller quantity of material coming constantly to supplement the stopper which already fills the 'space 12c.
The stuffing in the space 12o will be denser and more compact than in the case, for example, where there is a duct with the same area as the inlet orifice. The screw 12a therefore ensures a continuous stuffing by forming a plug having the desired density;
<Desc / Clms Page number 17>
for this purpose it is necessary to use a duct of substantially cylindrical shape with a stuffing screw allowing the movement of this' plug through the duct, without risk of sticking or obstruction.
The valve 15 is preferably fitted on the shaft 11d axially passing through the orifice 12 and the plug itself. When using an axial rod, the liquid contained in the material, on the side of the plug which receives the tamping force, has a tendency to form a channel surrounding said rod and thus to pass through the plug. In order to avoid this drawback, the rod lld has a slight oonioité going from the side of the valve 15 towards the connection between said rod and the element 11c of the shaft 11 'of the screw.
In an apparatus such as cel @ i of FIG. 11, it is advantageous to send a light solvent, for example gasoline, under pressure, by means of a pump 16, into the intake manifold 17. The extraction takes place in column 1 and the mioelles leave the column through the pipe 18 connected to the column 1 by means of an elbow 19 having a screen; the micelles are then sent to a distillation apparatus, not shown.
Figs. 16 and 17 show the tamping mechanism according to the invention, applied to an extractor device intended to operate with a heavier scientist, that is to say whose density is greater than that of the materials; these will therefore float within the solvent and will tend to rise in the latter. As shown in these figures, an extraction column 20 is filled with solid materials through an inlet opening 20 'and
<Desc / Clms Page number 18>
rises to the top of the column where they escape laterally through the discharge pipe 20a. The tamping mechanism according to the invention is, in this embodiment, applied both to the intake pipe 20 'and to the discharge pipe 20a.
One of the mechanisms thus forms an impermeable plug between the inlet 20 'and the feed hopper 23, while the other mechanism, similar to the first, is mounted on the discharge side of the extractor, to expel the materials from the extractor. column below the liquid level.
The tamping mechanism shown at the top of FIG. 16 is, in broad outline, similar to that shown in FIGS. 11 to 15, except that the sides in-
EMI18.1
01111.60 from the tank ot the tank shown in threads. He at 15 are knocked down. The upper part of the tank 20 therefore comprises side walls 20b and 20o inclined upwards, which connect by an inverted tank 20d in which is mounted a perforated conveyor screw 10a on a shaft 11x carried, on the column, at one end by a bearing 25, and driven by means of the bevel torque 24'.24a of the motor shaft 24.
The conveyor screw 10a and the inverted tank 20d ensure the evacuation of the materials through the opening 20a in a duct 12x in which a jam screw 12y of larger diameter operates. The conduit 12x has a diameter and a surface greater than those of the discharge opening 20a, the screw 12y itself having a diameter greater than that of the conveyor screw 10a. Dance embodiment of FIGS. 16 and 17, the floating materials are stuffed in the conduit 12x between the screw 12y and the valve 15e mounted on a frustoconical axis lly.
<Desc / Clms Page number 19>
The tamping mechanism shown on the material intake side, at the lower end of the pin 16, is in all respects similar to the mechanism described above with reference to pins 11 to 15, except that the conveyor screw 10b extends into the feed hopper 23 filled with dry material, instead of being in column 1, and conduit 21 has a diameter greater than that of the outlet 23 'of said hopper, instead of being larger larger than the outlet opening of the extraotion tank 1; on the other hand, the other end 21a of the duct 21 passes through the inlet opening 20 'of the column 20 and is mounted in any desired manner in said opening.
The oonic valve 15f and the neighboring elements are also arranged inside the column 20 and allow the materials to pass therein. The conveyor screw 10b and the stuffing via 10f are mounted in a manner similar to that shown in FIGS. 11 to 13, on a shaft 26, carried at one end by a bearing 27, at the other end by a bearing 28, and driven by a pair of pinions 29-29 'and a drive shaft 30. The column 20 comprises carries mixing zones a '- b' formed by discs
Its with openings 3b, and roleurs 5 ', above these discs.
A 4th shaft is mounted in the axis of column 20 and rotates at its upper and lower ends in bearings 9a and 9b, its drive being provided by a pair of Si-Si 'oonic pinions and a motor shaft 32. The screws 10b and 12f do not need to be perforated, since they function in dry materials to send them into the liquid contained in the column, while the screws 10a and 12y of FIGS. 16 and 17 Preferred
<Desc / Clms Page number 20>
perforated, such as screws 10 'and 12a, shown in fig.ll to 15 already mentioned.
In the extractor according to fig. 16 and 17, the materials to be extracted are introduced through the opening 20 'in the bottom of the column 20, and a heavy solvent is introduced through the fitting 33 by means of the tubing 34 at the upper end of the column. column 20 and countercurrent with solid materials. After extraction, the micelles are evacuated through the opening 35 and the tube 35 'which opens at 35a. As shown in the figure, the micelles rise through the line 35' until they reach the level 36 of the solvent. the tubing 34, after which they are sent to a distillation apparatus, not shown.
Due to the impermeable plug on the one hand, and the provision of the slvant inlet on the other hand, it becomes possible to use the solvent at a higher temperature than at present and even to preheat the solvent at the same time. above its boiling point.
If, for example, the solvent used consists of 1 hexane, it can be brought to a temperature of 66 to 70 C., depending on the height of the liquid column above the preheater, the vapor at the inlet being gradually condensed. as it passes through the fresh materials which descend. In such a column, the temperature will therefore vary according to the temperature of the solvent at the inlet, ie approximately 67 ° C. up to the temperature of the materials at the top; The solid materials entering the bottom of the column and having undergone the extraction will receive a final wash with the hottest and coolest solvent in the entire system.