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Verfahren und Anlage zum Extrahieren von pflanzlichen und tierischen
Stoffen, insbesondere von Zuckerrohr Es sind turmartige und auch liegend angeordnete
Extraktionsbehälter bekannt, durch die das zu extrahierende Gut mittels einer Fördereinrichtung
im Gegenstrom zu der den Extraktionsbehälter in umgekehrter Richtung durchfließenden
Extraktiorisflüssigkeit hindurchbewegt wird. Solche Behälter bzw.
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Türme sind insbesondere an den Steilen, an denen die Extraktionsflüssigkeit
und der in ihr gelöste Rohsaft abgezogen wird, zumeist mit Sieben ausgestattet und
teilweise auch mit Verteilereinrichtungen versehen, die über diesen Sieben angeordnet
sind. Das zu extrahierende Gut, also beispielsweise zerkleinertes Zuckerrohr, wird
durch Zumischen verhältnismäßig großer Flüssigkeitsmengen, die bis zu 700 O/oder
Extraktionsgutmenge betragen können, pumpfähig gemacht und dann in den Extraktionsturm
eingeschwemmt. Die Transportflüssigkeit wird alsdann ebenso wie die Extraktionsflüssigkeit
und der in ihr gelöste Rohsaft durch die Siebeinrichtungen aus dem Extraktionsturm
abgezogen. Es sind aber auch Extraktionseinrichtungen bekannt, bei denen das Abziehen
der zuletzt erwähnten Teile auch ohne Zuhilfenahme von Sieben vorgenommen werden
kann.
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Den bekannten Extraktionsanlagen obiger Art haftet nun der Nachteil
an, daß sich ihre dem Abzug der Flüssigkeit und des Rohsaftes dienenden Teile, insbesondere
also ihre Siebe, mit der Zeit zusetzen, da sie durch feste Teilchen verstopft werden,
die von dem Extraktionsgut herrühren. So besitzt gerade auch Zuckerrohr einen erheblichen
Anteil an solchen die Durchlässigkeit der Siebe beeinträchtigenden Festteilchen.
Zuckerrohr besteht nämlich einerseits aus einer harten, stark fiber- und mineralstoffhaltigen
Rinde, die ein relativ hohes spezifisches Gewicht aufweist und in der Extraktionsflüssigkeit
eine schwad sinkende oder schwebende Tendenz besitzt, und andererseits aus einer
den gesamten Innenkern des Zuckerrohres aufbauenden, losen Marksubstanz, in der-
sich die eigentliche Zuckerflüssigkeit in Zellen eingeschlossen befindet und die
spezifisch leichter und schwimmfähiger als die Rinde des Zuckerrohres ist.
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Bei der herkömmlichen Aufbereitung des Zuckerrohres für den Diffusions-
bzw. Extraktionsvorgang wird die Rinde im allgemeinen in längliche, gebrochene aber
noch zusammenhängende Späne von 1 bis 10 cm Länge aufgespalten. Diese aus der aufgearbeiteten
äußeren Rinde herrührenden Späne sind auf den Diffusionsvorgang ohne wesentlichen
Einfluß, da die Rinde nur geringfügige Mengen an Zucker enthält. Demgegenüber werden
aber die inneren Teile des eigentlichen Zuckerrohrstengels, die, wie schon erwähnt,
aus lokkerer und spezifisch leichter Marksubstanz bestehen, bei dem Aufbereitungsvorgang
mehr oder weniger pulverisiert. Diese feinsten, in Fachkreisen mit »Pulver« bezeichneten
Teilchen sind es nun hauptsächlich, die den reibungslosen Ablauf der Extraktion
in solchen Anlagen empfindlich stören, da sie deren Abzugorgane, insbesondere also
deren Siebflächen, verstopfen.
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Erfindungsgemäß wird nun die Tatsache, daß das Zuckerrohr aus im
wesentlichen zwei nach ihrem spezifischen Gewicht und ihrer Struktur verschiedenen
Substanzen besteht, dazu benutzt, um der Verstopfüng der Abzugorgane von Extraktionsanlagen
wirksam zu begegnen. Das wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht,
daß das Extraktionsgut vor seinem Einführen in die Extraktionsflüssigkeit durch
entsprechende Aufbereitung in mindestens zwei hinsichtlich ihrer Bestandteile nach
Größe und spezifischem Gewicht unterschiedliche Fraktionen zerlegt wird und letztere
dem Extraktionsflüssigkeitsstrom derart getrennt zugeführt werden, daß die gröberen
und spezifisch schwereren Extraktionsgut-Bestandteile - in Stromrichtung gesehen
- jeweils hinter den kleineren und spezifisch leichteren Bestandteilen in den Extraktionsflüssigkeitsstrom
gelangen. Zu diesem Zwecke wird im Falle des Zuckerrohres letzteres vor seinem Einbringen
in den Extraktionsflüssigkeitsstrom zerkleinert und in einer Maische derart aufbereitet,
daß die langfaserigen Rindenteilchen des Zuckerrohres von dessen spezifisch leichteren
und kleineren Markteilchen getrennt werden und die so gewonnenen Fraktionen alsdann
getrennt und gleichzeitig dem Extraktionsflüssigkeitsstrom zugeführt werden.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß die kleineren und spezifisch leichteren
Teilchen des Extraktionsgutes, die bei den bekannten Extraktionsanlagen zuallererst
für deren Verstopfen verantwortlich sind, während ihrer gegenläufig zur Extraktionsfiüssigkeit
erfolgenden Förderbewegung jeweils vor den gröberen
und spezifisch
schwereren Bestandteilen des Extraktionsgutes einherwandern, so daß letztere gewissermaßen
eine die Abzugorgane des Extraktionsbehälters ständig abschirmende Filterschicht
für die kleineren und spezifisch leichteren Bestandteile des Extraktionsgutes bilden.
Dadurch ist aber gewährleistet, daß die zuletzt erwähnten Bestandteile nicht an
die empfindlichen Abzugorgane gelangen, d. h. letztere nicht verstopfen können.
Vielmehr werden sie, sofern sie sich unter dem Einfluß der Extraktionsflüssigkeitsströmung
gleichsinnig und damit auf die Abzugorgane hin zu bewegen versuchen sollten, von
der nachdrängenden, aus den gröberen und schwereren Bestandteilen bestehenden Filterschicht
immer wieder abgefangen und zusammen mit dieser in der erwünschten Richtung ausgetragen.
Damit ist sichergestellt, daß die für die Wirkungsweise der Siebflächen gefährlichen
Bestandteile des Extraktionsgutes, im Falle des Zuckerrohres also die Markteilchen,
nicht oder jedenfalls nur in sehr beschränktem Umfang in die Siebzone gelangen können.
Darüber hinaus wird bei einem solchen fraktionierten Einführen des Extraktionsgutes
in die Extraktionsflüssigkeit auch insoweit eine verbesserte Wirkung erzielt, als
die gröberen und spezifisch schwereren Bestandteile, beim Zuckerrohr also die relativ
harten Rindenteile, noch ihrerseits zur Sauberhaltung der Siebflächen bzw. Abzugorgane
solcher Extraktionsanlagen beitragen.
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Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienende Anlage
mit einem Zucker-Extraktionsturm, der von der Extraktionsflüssigkeit, insbesondere
Wasser, von oben nach unten durchströmt wird, Fördermittel aufweist, um das seinen
Bodenpartien zugeführte, zu extrahierende Zuckergut im Gegenstrom zur Extraktionsflüssigkeit
hindurchzubewegen, und mit in seinem Boden angeordneten Abzugorganen für die Extraktionsflüssigkeit
und den Zuckerrohsaft versehen ist, weist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
eine dem Extraktionsturm vorgeschaltete Einrichtung zum Trennen des Zuckergutes
in kleinere, spezifisch leichte und gröbere, spezifisch schwerere Bestandteile auf,
wobei die Trenneinrichtung über zwei voneinander getrennte, an verschieden hohen
Stellen des Extraktionsturmes in letztere einmündende Zuleitungen mit dem Turm verbunden
ist. Die vorgeschaltete Trenneinrichtung besteht vorteilhaft aus einem mit Riihrwerkzeugen
versehenen Maischebehälter, der durch ein nur für die kleineren, spezifisch leichteren
Bestandteile des Zuckers durchlässiges Sieb in einen oberen und unteren Trennkammerraum
unterteilt ist, wobei beide Kammerräume über je eine eine Förderpumpe enthaltende
Zuleitung mit dem Extraktionsturm in Verbindung stehen.
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Weitere Einzelheiten des Verfahrens und der Anlage nach der Erfindung
seien an Hand eines in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellten
Extraktionsturmes mit vorgeschalteter Trenneinrichtung beschrieben.
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Das zu extrahierende, hinreichend aufgespaltene Gut, z. B. Zuckerrohr,
wird einem Maischebehälter 1 über einen Fülltrichter 2 zugeführt. Im Behälter 1
ist ein mit umlaufenden Schaufeln 1' versehenes Rührwerk 1" vorgesehen, das gegebenenfalls
auch zur weiteren Zerkleinerung des aufgegebenen Extraktionsgutes dienen kann. Letzteres
wird im Behälter 1 eingemaischt und in seine nach Größe und spezifischem Gewicht
unterschiedlich beschaffenen Bestandteile zerlegt. Die spezifisch schwereren Bestandteile,
bei Zuckerrohr also die langfaserigen Rindenteile, ver-
bleiben im unteren Teil des
Maischebehälters 1, während die spezifisch leichteren Bestandteile, also die Markteilchen,
aufschwimmen. Um dabei eine Wiedervermischung der so getrennten Extraktionsgut-Bestandteile
zu vermeiden, ist im Maischebehälter an geeigneter Stelle ein Sieb 3 vorgesehen,
das lediglich für die kleineren, spezifisch leichteren Bestandteile durchlässig
ist. Die in den durch das Sieb 3 gebildeten Trennkammerräumen 3' und 3" des Behälters
1 befindlichen Fraktionen werden über entsprechend angeordnete Stutzen 4 und 5 aus
dem Maischebehälter 1 abgezogen und dem Extraktionsturm 6 zugeführt.
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Hierfür sind die in die getrennt verlegten Zuleitungen 8 und 11 jeweils
Förderpumpen 7 und 10 eingebaut, die die unterschiedlich beschaffenen Extraktionsgut-Bestandteile
über die an verschieden hohen Stellen im Turm 6 befindlichen Stutzen 9 und 12 in
das Turminnere hineinpumpen. Dabei ist wesentlich, daß die kleineren, spezifisch
leichteren Bestandteile jeweils oberhalb der gröberen, spezifisch schwereren Bestandteile
in den Extraktionsturm gelangen. Innerhalb des Turmes 6 wird das Extraktionsgut
ausgelaugt, wobei es durch eine oberhalb der Siebfläche 13 angeordnete Verteilereinrichtung
14 und Fördereinrichtung 15 im Gegenstrom zu der von oben nach unten den Turm 6
passierenden Extraktionsflüssigkeit gefördert und das ausgelaugte Gut schließlich
über die Austragvorrichtung 16 ausgetragen wird. Unterhalb der Siebeinrichtung 13
befindet sich ein Abzugstutzen 17, über den die Extraktionsflüssigkeit und der in
ihr gelöste Zuckerrohsaft abgezogen wird.
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PATENTANSPRtSCHE: 1. Verfahren zum Extrahieren, Bleichen oder Waschen
von pflanzlichen oder tierischen Stoffen, insbesondere von Zuckerrohr, durch eine
Extraktionsflüssigkeit, insbesondere Wasser, wobei das Extraktionsgut im Gegenstrom
durch die Extraktionsflüssigkeit hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
das Extraktionsgut vor seinem Einführen in die Extraktionsflüssigkeit durch entsprechende
Aufbereitung in mindestens zwei hinsichtlich ihrer Bestandteile nach Größe und spezifischem
Gewicht unterschiedliche Fraktionen zerlegt wird und letztere dem Extraktionsflüssigkeitsstrom
derart getrennt zugeführt werden, daß die gröberen und spezifisch schwereren Extraktionsgut-Bestandteile
- in Stromrichtung gesehen -jeweils hinter den kleineren und spezifisch leichteren
Bestandteilen in den Extraktionsflüssigkeitsstrom gelangen.