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Die Erfindung betrifft eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge
nach dem Anspruch 1.
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Ein Verfahren, welches sich bei der
Olivenölgewinnung
besonders bewährt
hat, ist aus der
EP
0 557 758 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine Zweiphasen
Trennung durchgeführt,
bei welcher das Öl
direkt von einem Feststoff-/Wassergemisch abgetrennt wird. Die Effizienz
dieses bekannten Verfahrens ist an sich bereits sehr gut. Dennoch
ist es wünschenswert,
den Restölgehalt
im Trester nochmals zu senken, um die Wirtschaftlichkeit der Ölgewinnung
weiter zu steigern.
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Aus der
DE 33 01 099 C2 ist eine
Vollmantel-Schneckenzentrifuge bekannt, bei der stabförmige Entmischungselemente
sich vom Schneckenkörper
her nach außen
zwischen den Schneckenblättern erstrecken.
Es ist aus dieser Schrift prinzipiell auch bekannt, an den Schneckenblättern Aussparungen vorzusehen.
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Zudem ist aus diesem gattungsgemäßen Stand
der Technik bekannt, von außen
durch die Trommel stabförmige
Entmischungselemente hineinzustecken und weitere stabförmige Elemente
vorzusehen, die sich vom Schneckenkörper her nach außen erstrecken.
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Sowohl gegenuber dem Letztgenanten Stand
der Technik als auch gegenuber der
EP 0 557 758 A1 ist es wünschenswert den Restölgehalt
im Trester nochmals zu senken, um die Wirtschaftlichkeit der Ölgewinnung
weiter zu steigern.
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Die Lösung dieses Problems in konstruktiver Hinsicht
ist die Aufgabe der Erfindung.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand
des Anspruches 1.
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Die derart ausgerüstete Vollmantel-Schneckenzentrifuge
eignet sich insbesondere – aber
nicht nur – zur
Anwendung in einem Verfahren zur Ölgewinnung aus Früchten und
Saaten und zur besseren Entwässerung
und/oder Entölung
von Breis aus organischen Materialien (z.B. Saatenbrei, Fruchtfleischmaische,
tierische Gewebe wie Fisch, Ei, Fettgewebezellen).
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In der gefüllten Maschine stellt sich
die Trennzone ziemlich eng am Schneckenkörper ein (10, 20 ... bis maximal
40 bis 50 mm Abstand). Das frische Öl ist als saubere Phase nur
20 bis 30 mm außerhalb
des Schneckenkörpers
zu erkennen. Hier herrscht eine saubere Trennlinie vor. Der eingebrachte
Feststoff als Teil der zugeführten
Suspension wird also die Maschine so weit füllen, daß diese bis zur Öltrennzone
(ca. 10, 20 ... bis maximal 40 bis 50 mm außerhalb des Schneckenkörpers) mit
Feststoffsuspensionen gefüllt
ist. In der Regel ist nur so wenig Wasser in der Orujomasse, daß keine
oder nur eine äußerst geringe
Schicht an freiem Wasser zwischen dem Öl und der Feststoffsuspension
ausgebildet ist. Dabei ist der Feststoff außen trockener als innen oder
anders ausgedrückt,
ist der Trockensubstanzanteil trommelseitig viel höher als
der Trockensubstanzanteil zum Inneren hin.
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Die Entmischungselemente sind starr
mit der Trommel verbunden und weisen dieselbe Rotationsgeschwindigkeit
wie die Trommel auf. Im Betrieb rotiert die Schnecke i.allg. etwas
schneller als die Trommel (z.B. 10 – 20 1/min). Damit ergibt sich
ein Feststofftransport in Richtung Konus, wo der Feststoff mit dem
Wasser als Suspension ausgetragen wird. Da die z.B. stab- oder nadelartigen
Entmischungselemente die niedrigere Geschwindigkeit der Trommel aufweisen,
durchmischen sie den Feststoffbrei, was die Ölfreisetzung verbessert.
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Ein weiterer besonderer Vorteil der
Erfindung ist darin zu sehen, daß sich die Entmischungselemente
der Erfindung auch problemlos bei bestehenden Vollmantel-Schneckenzentrifugen
nachrüsten lassen.
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An seinem Außenumfang ist das Schneckenblatt
mit Aussparungen versehen (entweder ein oder mehrere Fenster pro
Schneckengang oder aber eine sich über einen oder mehrere vollständige Schneckengänge erstreckende
Aussparung, d.h. die Breite der Schnecke ist im Bereich der Aussparungen geringer).
Besonders durch die Kombination aus Aussparungen und Entmischungselemente
wird die Effizienz der Ölgewinnung
nochmals gesteigert. Nach einer Variante sind diese Aussparungen
derart ausgebildet, daß sich
in axialer Richtung Kanäle
in dem Schneckenblatt ausbilden. Es ist auch denkbar, das Schneckenblatt
an seinem Außenumfang
eine kontinuierliche Aussparung über
eines oder mehrere axial versetzte Entmischungselemente aufweist.
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Im Gegensatz zur
DE 33 01 099 C2 schafft die
Erfindung eine Vollmantelschnecken-Zentrifuge, die sowohl die Vorteile
einer Zentrifuge mit Schnecke in Hinsicht auf den Feststoffaustrag
als auch die von Rührelementen
miteinander kombiniert, was durch das Zusammenspiel aus den Aussparungen
in der Schnecke und den Entmischungselementen möglich ist.
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Vorzugsweise sind die Entmischungselemente
stabförmig
und weisen einen im wesentlichen zylindrischen oder eckigen Querschnitt
auf. Nach einer Variante verjüngen
sich die Entmischungselemente von der Trommelinnenwandung aus nach
innen hin. Die Verjüngung
der Entmischungselemente bewirkt, daß der Kneteffekt nach außen hin
zunimmt. Nach weiteren Varianten sind die Entmischungselemente rechteckig,
trapezförmig,
abgerundet und/oder, sich von der Trommelinnenwandung nach innen
hin zumindest abschnittsweise verjüngend und/oder verbreiternd
ausgebildet.
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Vorzugsweise ragen die Entmischungselemente
so weit in den Schleuderraum hinein, daß sie bei der Verarbeitung
eines Schleudergutes zur Ölgewinnung
einen wesentlichen Abschnitt der Feststoff-/Wasserphase durchsetzen.
Nach einer Variante verbleibt zwischen den Entmischungselementen und
dem Schneckenkörper
ein Abstand von 25 – 80%,
vorzugsweise 30 – 60° besonderwa
vorzugsweise 50 – 60%
der Breite des Schleuderraumes (Teichtiefe T).
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Besonders bevorzugt sind die Aussparungen ferner
derart ausgebildet, daß im
Bereich des Aussparungen am Schneckenkörper jeweils ein Restabschnitt
des Schnekkenblattes am Umfang des Schneckenkörpers verbleibt, der vorzugsweise
eine radiale Erstreckung hat, welche zumindest der radialen Erstreckung
der Öl-
und/oder Emulsionsphase bei der Ölgewinnung
entspricht.
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Besonders bevorzugt weisen Schnecke
und Trommel einen zylindrischen Abschnitt und in sich daran anschließenden verjüngenden
Abschnitt auf, wobei die Aussparungen und Entmischungselemente ausschließlich im
Bereich der zylindrischen Abschnitte ausgebildet sind.
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Nach einer weiteren Variante sind
die Aussparungen derart an der Schnecke ausgebildet, daß sich in
axialer Richtung mindestens ein sich über mehrere Schneckengänge hinweg
erstreckender axialer Kanal und/oder ein zur Mittelachse der Schnekke winkliger
Kanal und/oder ein zick-zackartiger Kanal ausbildet. Besonders vorteilhaft
ist es insbesondere, wenn die Aussparungen derart ausgebildet sind,
daß sich
in Umfangsrichtung in radialer Richtung bei einer mehrgängigen Schnecke
Kanäle
in dem Schneckenblatt ausbilden, durch welche die Pins beim Drehen der
Schnecke durchtreten können.
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Vorzugsweise sind pro Schneckengang
mindestens eine, vorzugsweise zwei bis sechs Aussparungen im Schneckenblatt
ausgebildet und pro Umlauf der Förderbahn
ragt mindestens einer, vorzugsweise zwei bis sechs Entmischungselemente
in diese hinein. Auch eine Aussparung kann aufgrund der Relativdrehung
zwischen Trommel und Schnecke bereits genügen, um den Durchtritt auch
mehrerer Pins zu erlauben. Vorzugsweise werden symmetrische Anordnungen
gewählt,
z.B. nur ein Pin pro Schneckengang, an vier hintereinander liegenden Schneckengängen jeweils
um 90° zueinander
versetzt oder aber z.B. vier Pins pro Schneckengang, jeweils um
90° zueinander
am Umfang versetzt.
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In der Praxis hat es sich bewährt, wenn
drei bis sieben Schneckengänge
der Zentrifuge mit den Entmischungselementen und Aussparungen versehen
sind.
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Mit der erfindungsgemäßen Vollmantel-Schneckenzentrifuge
kann ein Verfahren zur Ölgewinnung
aus Früchten
oder Saaten, durchgeführt werden
bei dem das Öl
als Flüssigkeitsphase
direkt in einem Zweiphasen-Trennschnitt von einer zweiten Mischphase
aus Wasser und Feststoffen abgetrennt wird, wobei in der Vollmantel-Schneckenzentrifuge ein
Schneckenbereich durchlaufen wird, in dem Aussparungen im Schneckenblatt
und sich von Trommel nach innen erstrekkende Entmischungselemente
in der Förderbahn
ausgebildet sind.
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Die Erfindung eignet sich daneben
auch zur Klärung
strukturarmer, d.h. feiner kompressibler Schlämme mit kleinen Feststoffpartikeln
(zur Klärung von
schwer zu klärenden
Flüssigkeiten,
z.B. Fruchtmaische oder Abwässer,
strukturlose Pülpe,
Saatenbrei oder kernloser Olivenbrei, Ölgewinnung aus Früchten oder
Saaten).
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Besonders vorteilhafte Ausführungen
der Erfindung sind den übrigen
Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand
der Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigt:
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1 einen
Schnitt durch einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Vollmantel-Schneckenzentrifuge;
und
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2a-2c verschiedene Prinzipskizzen,
welche die Verhältnisse
in einer erfindungsgemäßen Vollmantel-Schneckenzentrifuge
bei der Ölgewinnung
im Zwei-Phasenverfahren veranschaulichen sollen; und
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3 eine
Tabelle, welche die Effizienz erfindungsgemäßen Zentrifuge mit einem Vergleichsdekanter
verdeutlicht.
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Etwaige Maßangaben der Beschreibung beziehen
sich beispielhaft auf besonders bevorzugte Ausführungen.
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1 zeigt
eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge 1 mit einer Trommel 3,
in der eine Schnecke 5 angeordnet ist. Die Trommel 3 und
die Schnecke 5 weisen jeweils einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 3a, 5a und
einen sich hier konisch verjüngenden
Abschnitt 3b, 5b auf.
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Die Schnecke 5 weist einen
Schneckenkörper 7 sowie
hier ein den Schneckenkörper 7 mehrfach
umgebendes Schneckenblatt 9 auf, welches mehrere Schneckengänge (9a, 9b, 9c usw.)
bildet. Zwischen den Schneckengängen 9a, 9b, 9c,...
ist ferner eine Förderbahn 11 zum
Fördern/Transport
eines zu verarbeitenden Schleudergutes ausgebildet.
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An der Trommelinnenwandung ist eine
optionale schienenartige Struktur aus Rillen 12 oder Nuten zur
Verbesserung der Feststofförderung
vorgesehen.
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Bevorzugt im Übergangsbereich zwischen dem
zylindrischen Abschnitt und dem konischen Abschnitt der Schnecke 5 kann
eine hier nicht dargestellte (Stau-)Scheibe auf den Schneckenkörper 7 aufgesetzt
werden. Diese hat sich insbesondere bei der Zweiphasen-Trennung
bewährt.
Bei einer Dreiphasen-Trennung in die Phasen Öl, Wasser und Feststoffe ist
sie nicht zwingend erforderlich.
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Ein sich axial erstreckendes zentrisches
Einlaufrohr 13 dient zur Zuleitung des Schleudergutes S über einen
hier zum Einlaufrohr 13 senkrechte Verteiler 15 in
den Schleuderraum 17 zwischen der Schnecke 5 und
der Trommel 3.
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Die Funktion dieser Vollmantel-Schneckenzentrifuge
ist wie folgt: Das Schleudergut S wird hier beispielhaft durch das
zentral angeordnete Einlaufrohr 13 in den Verteiler 15 und
von dort in den Schleuderraum 17 geleitet und während dieses
Vorganges auf die Betriebsdrehzahl beschleunigt.
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Wird beispielsweise ein Olivenbrei
in die Zentrifuge geleitet, setzen sich an der Trommelwandung gröbere Feststoffpartikel
ab. Weiter nach innen hin bilden sich eine Dispersionsphase aus
Wasser, ÖL
und feinen Feststoffen und noch weiter innen im wesentlichen eine Ölphase aus.
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Die Schnecke 1 rotiert mit
einer etwas kleineren oder größeren Geschwindigkeit
als die Trommel 21 und fördert den ausgeschleuderten
Feststoff zum konischen Abschnitt 3b hin aus der Trommel 3 zum (hier
nicht dargestellten, an sich bekannten) Feststoffaustrag. Die Flüssigkeit
strömt
dagegen zum größeren Trommeldurchmesser
am hinteren Ende des zylindrischen Abschnittes 3a der Trommel 3.
Beispielsweise mit Hilfe einer Stauscheibe und durch geeignete Einstellung
der Abläufe
ist es aber auch möglich,
die Vollmantel-Schneckenzentrifuge derart zu betreiben, daß bei der
Verarbeitung eines Fruchtbreis aus Oliven oder z.B. Avocado das Öl zum Flüssigkeitsaustrag
und die Wasser-/Feststoff-Mischphase zum Feststoffaustrag hin aus
der Trommel 3 geleitet werden. Die Ölphase weist i.allg. noch Verunreinigungen,
z.B. durch Feststoffteilchen aus, welche z.B. in einem der Vollmantel-Schneckenzentrifuge
nachgeschalteten Separator abtrennbar sind.
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Ein wesentliches Ziel der konstruktiven
Weiterentwicklung von Vollmantel-Schneckenzentrifugen
zur Ölgewinnung
liegt in der Steigerung der Effizienz bzw. in einer Steigerung der Ölausbeute
sowie – hiermit
einher gehend – in
der Senkung des Restölanteils
in der Feststoff-/Wasserphase.
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Diese Effizienzsteigerung wird dadurch
erreicht, daß sich
von der Trommelwandung aus Entmischungselemente 19 nach
innen in den Schleuderraum 17 erstrekken. Diese Entmischungselemente sind
im vorliegenden Fall als Bolzen 21 mit einem Bolzenkopf 21a,
einem sich dar anschließenden
Gewindebereich 21b und einem sich daran anschließenden glatten
zylindrischen Bereich 21c ausgebildet. Die Bolzen durchsetzen
von außen
her Bohrungen 23 im Mantel 25 der Trommel 3,
so daß die
Bolzenköpfe 21a außen an der
Trommelwandung zur Anlage kommen, wobei der Gewindebereich 21b in ein
entsprechendes Innengewinde der Bohrungen 23 eingeschraubt
ist. Der stabförmige
Bereich 21c steht radial oder schräg nach innen in die Trommel
vor. Er hat hier eine Erstreckung bzw. Höhe h von ca. 2/3 der Schleuderraumbreite
(Teichtiefe T). Die radiale Erstreckung sollte vorzugsweise derart
bemessen sein, daß er
bei der Verarbeitung eines Schleudergutes noch die mittlere Dispersionsphase
im wesentlichen durchsetzt, nicht aber bis in die Ölphase hinein
erstreckt.
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Optimiert wird die vorteilhafte Wirkung
der Entmischungselemente 19 durch Aussparungen 27 im
Schneckenblatt. Diese Aussparungen 27 sind bei dem Ausführungsbeispiel
der 1 derart ausgebildet,
daß sich
in axialer Richtung vom zweiten bis zum fünften Schneckenblatt erstreckende
axiale Kanäle
K ausbilden.
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Ein einzelner Schneckengang mit Aussparungen 27 und
Entmischungselementen 19 ist bei einer vereinfachten Ausführung ebenfalls
denkbar.
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Das Abtrennen der Blattabschnitte
bzw. -segmente kann entweder derart erfolgen, daß das Schneckenblatt 9 bis
zum Umfang des Schneckenkörpers 7 ausgetrennt
wird. Alternativ und besonders vorteilhaft kann aber auch ein Restabschnitt 29 des Schneckenblattes 9 am,
Umfang des Schneckenkörpers 7 stehenbleiben,
welcher ei ne radiale Erstreckung haben sollte, welche der radialen
Erstreckung der Öl-
und Emulsionsphase entspricht.
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Mit einer derartigen Kombination
aus Aussparungen 27 und Entmischungselementen 19 in
der Förderbahn 7 läßt sich
die Effizienz verschiedenster zentrifugaler Trennvorgänge überraschend
deutlich steigern.
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Insbesondere hat sich die Schneckenausbildung
mit Aussparungen
27 und Entmischungselementen
19 im
Bereich der Ölgewinnung
bewährt.
Besonders bewährt
hatte sich bei der Olivenölgewinnung
bereits eine Zweiphasen-Trennung, bei der das Öl direkt von einem Feststoff-/Wassergemisch
abgetrennt wird. Ein derartiges Verfahren wird in der
EPO 557 758 A1 bschrieben.
Die Effizienz dises an sich bereits hervorragenden Verfahrens läßt sich
durch die Schnecke der Erfindung nochmals deutlich steigern. Als
besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, wenn das Öl als Flüssigkeitsphase
direkt in einem Zweiphasen-Trennschritt von einer zweiten Mischphase
aus Wasser und Feststoffen abgetrennt wird, wobei die zerkleinerten
Früchte
wie Oliven oder Avocados zunächst
in einer Vollmantelschneckenzentrifuge durch eine Trennzone mit
einem oder mehreren Schneckengängen
9a,
... geleitet wird, in dem das Schneckenblatt
9 keine Aussparungen
27 aufweist
und in dem keine Entmischungselemente
19 in der Förderbahn
ausgebildet sind, woraufhin in der Trennzone ein zweiter Bereich
durchlaufen wird, in dem die Aussparungen
27 im Schneckenblatt
5 und die
Entmischungselemente
19 an der Trommelinnenwandung ausgebildet
sind, woraufhin die Feststoffe und das Wasser an einer Stauscheibe
30 außen vorbei
aus der Trennzone in den sich vorzugsweise konisch verjüngenden
Abschnitt der Schnecke gefördert
werden.
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Nachfolgend sei die bevorzugte Lage
der Aussparungen und Entmischungselemente näher beschrieben.
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Vorteilhaft weist die Schnecke 5 -
in 1 aus der hinteren
Einlaufzone nach vorne zum konischen Abschnitt hin betrachtet – zunächst einige Wendelgänge auf,
in deren Bereich das Schneckenblatt 9 jeweils durchgehend
bzw. aussparungsfrei aus gebildet ist. Vorzugsweise sind wenigstens
ein oder zwei Schneckengänge
durchgehend ausgebildet. In diesem Bereich sind auch keine zusätzlichen Entmischungselemente 19 in
der Förderbahn 11 vorgesehen.
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An diese Zone schließen sich
einige Schneckengänge 9c, ...
an, welche mit den Aussparungen 27 versehen sind und in
deren Zwischenräumen
bzw. in deren Förderbahnen 7 jeweils
mindestens eines oder jeweils mehrere der Entmischungselemente 19 hineinragen.
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Diese Zone erstreckt sich maximal
bis an den Beginn des konischen Abschnittes 11 der Schnecke 1.
Im Übergangsbereich
vom zylindrischen zum konischen Bereich ist ferner die Stauscheibe 30 angeordnet.
Im konischen Bereich sollte die Schnecke vorzugsweise aussparungsfrei
ausgebildet sein.
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Pro Schneckengang werden mindestens
eine, vorzugsweise 2 bis 6, insbesondere 3 bis 5, ganz besonders
bevorzugt 4 Aussparungen) 27 ausgebildet. Entsprechend
empfiehlt es sich, pro Schneckengang in der Förderbahn auch mindestens ein,
vorzugsweise 2 bis 12 Entmischungselemente) 19 an der Trommelinnenwandung
vorzusehen. Bevorzugt werden die Entmischungselemente 19 gleichmäßig am Umfang
des Schneckenkörpers 3 verteilt
(Unwuchtvermeidung). Der Durchmesser der stabförmigen Entmischungselemente
liegt z.B. im Bereich von 2 bis 25 mm.
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Vorzugsweise beträgt die Fläche der Aussparungen etwa 50° der Scheckengangfläche.
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Die vorteilhafte Wirkung der Erfindung
läßt sich
nach einem Interpretationsversuch wie folgt beschreiben.
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Im zylindrischen Teil der Trommel 3 sind durch
die Trommelwand hindurch die Entmischungselemente 19 in
die Trommel 3 eingeschraubt, die in das Innere, also den
Schleuderraum der Trommel 3 hineinreichen. Die Entmischungselemente 19 sind also
starr mit der Trommel 3 verbunden und haben somit dieselbe
Rotationsge schwindigkeit wie die Trommel 3. Die Schnecke 5 rotiert
mit 10 bis 20 1/m schneller als die Trommel 3. Damit ergibt
sich ein Feststofftransport in Richtung Konus, wo der Feststoff
mit dem Wasser als Suspension ausgetragen wird.
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Die Ausnehmungen 27 in der
Schnecke 5 bewirken, daß im Bereich der Ausnehmungen
(Ausnehmungen 27) kein Feststofftransport mit der Schneckengeschwindigkeit
in Richtung Konus erfolgen kann. Es gibt also eine Relativgeschwindigkeit der
Feststoffe im Bereich der Ausnehmungen 27, ein Teil des
Breis strömt
quasi rückwärts. Zum
anderen ragen die Entmischungselemente in den Bereich der Ausnehmungen 27 hinein,
wodurch die Rückströmung beschleunigt
wird, da die Entmischungselemente die Trommelgeschwindigkeit aufweisen,
die geringer als die Schneckengeschwindigkeit ist. Dies bewirkt
eine Vermischung der mittleren Phase des Feststoffbreis, wodurch
die Ölfreisetzung
verbessert und somit auch die Entmischung und damit die Phasentrennung
erleichtert wird (siehe 2a).
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Der zu trennende Olivenbrei besteht (2b), aus einer Ölphase (leichte
Phase I, Strömungsrichtung
der Pfeile in 2c, obere
Abbildung), einer schweren, quasi ölfreien Feststoffphase (III,
punktiertes Feststoffsediment in 2c,
untere Abbildung) mit Kernbruchstücken und de facto ölfreien
Fruchtfleischpartikeln, weshalb man von einer Suspension sprechen
kann, und einer mittleren Phase II (Strömungsrichtung der Pfeile in 2c, mittlere Abbildung),
einer Dispersion aus den Flüssigkeiten Wasser
und Öl
(geringe Mengen Restöl)
sowie aus Fruchtfleischpartikeln, die sofern sie noch nicht zerstört sind,
Wasser und Öl
eingeschlossen haben können.
Aufgrund unterschiedlicher Anteile an Wasser, Öl und Feststoffpartikeln setzt
sich die Dispersionsphase II aus einer weiter innen liegenden dünneren Dispersionsphase
IIa und relativ zu dieser weiter außen liegenden, dickeren Dispersionsphase
IIb zusammen (2b).
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Die Entmischungselemente 19 weisen
eine solche Länge
auf, daß sie
in die Dispersionsphase II hineinragen. Sie stören also nicht die innen am Schneckenkörper gebildete
Zone I aus dem abgetrennten Öl
(siehe 2c). Sie stören auch
nicht die außen
liegende, quasi ölfreie
dicke, abgelagerte Suspension am Inneren der Trom melwand, also die
Zone III, da sie dieselbe Geschwindigkeit wie die Trommel 3 aufweisen.
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In der Dispersionsphase II stören die
Entmischungselemente 19 in Kombination mit den Ausnehmungen 27 dagegen
die „normale" Transportgeschwindigkeit
des Breis. Dies ist insofern sinnvoll, da die Vollmantel-Schneckenzentrifuge
nur das freie Öl als
kontinuierliche Phase abtrennen kann, und nicht das in den Zellen
eingeschlossene, wie es in der spezifisch schwereren, der dicken
Suspension (IIb) aus Kernen und Fruchtfleisch am Innenrand der Trommel vorliegt.
Dieses freie Öl
ist in der Dispersionsphase (IIa) lokalisiert.
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Außerdem muß sich, radial betrachtet,
das Öl
in Richtung Schneckenkörper,
also nach innen, bewegen können,
da es spezifisch leichter als das Wasser ist. Dasselbe gilt für das freie
Wasser, das spezifisch leichter als der Feststoff ist, und das somit auch
nach innen bewegt wird. In radialer Richtung betrachtet hat man
also eine Fest-Flüssig-Phasentrennung
zusätzlich
zu der Flüssig-Flüssig-Phasentrennung
(Wasser-Öl).
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Es ist aus der Filtrationstechnik
bekannt, daß die
Fest-Flüssig-Trennung
nur dann erfolgreich ist, wenn das Haufwerk eine hinreichende Porösität hat, also
wenn Kanäle
im Haufwerk existieren, durch die das Fluid strömen kann. Es ist ferner bekannt,
daß das Öl mit der
Dekanterzentrifuge nur dann als kontinuierliche Phase gewonnen werden
kann, wenn die Öltröpfchen in
der Masse, dem Brei, größer als
30 μm sind,
da sie sonst nicht koaleszieren.
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Allerdings enthalten nur die dicke
Dispersionsphase wie auch zum Teil die dünne Dispersionsphase quasi
einen strukturlosen Feststoff, der ein hinreichende Fest-Flüssig-Trennung
kaum gestattet. Mit den Entmischungselementen 19 wird nunmehr die
Struktur inhomogen gemacht, wodurch die Abtrennung der Fluide erleichtert
wird.
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Ferner ragen die Entmischungselemente 19 bevorzugt
auch in den Bereich der dünnen
Dispersion hinein. Damit ist die Möglichkeit gegeben, daß auch kleinere Öltröpfchen mit
gleich großen
oder mit größeren zusammentreffen,
wodurch mehr Öl
koaleszieren kann. So stören
die Entmischungselemente 19 praktisch die laminare Strömung in
der leichten und auch in der schweren Dispersionsphase, was die Ölabtrennung
aus der dünnen
Dispersionsphase verbessert.
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3 verdeutlicht,
daß mit
dem erfindungsgemäßen Dekanter
eine bessere Ausbeute bei der Olivenölgewinnung in der Zwei-Phasentechnik
erzielbar ist, und zwar bei gleichen oder sogar höheren Durchsätzen.
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- 1
- Vollmantel-Schneckenzentrifuge
- 3
- Trommel
- 3a
- zylindrischer
Abschnitt
- 3b
- konisch
verjüngter
Abschnitt
- 5
- Schnecke
- 5a
- zylindrischer
Abschnitt
- Sb
- konischer
Abschnitt
- 7
- Schneckenkörper
- 9
- Schneckenblatt
- 9a,
9b, 9c,...
- Schneckengänge
- 11
- Förderbahn
- 12
- axiale
Rillen
- 13
- Einlaufrohr
- 15
- Verteiler
- 17
- Schleuderraum
- 19
- Entmischungselemente
- 21
- Bolzen
- 21a
- Bolzenkopf
- 21b
- Gewindebereich
stabartiger Bereich
- 21c
- stabartiger
Bereich
- 23
- Bohrungen
- 25
- Mantel
- 27
- Aussparungen
- 29
- Restabschnitt
- 30
- Stauscheibe
- S
- Schleudergut
- T
- TeichtiefeT
- h
- Höhe
- K
- Kanäle
- I
- Öl
- II,
IIa, IIb
- Dispersionsphase
- III
- Feststoffsuspension