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Vorrichtung zum Entfernen von Lösungsmittel aus extrahiertem Gut Zur
Austreibung des Lösungsmittels aus extrahiertem Material, z. B. extrahierten Ölsaaten,
wie Sojabohnen, Raps, Maiskeimen, Kopra od. dgl., wird das extrahierte Gut mit Wasserdampf
behandelt. Anschließend wird das vom Lösungsmittel befreite Gut noch einer Kochung
unterzogen, wobei bei der Behandlung von extrahierten ÖIsaaten die Farbe des Gutes
in günstiger Weise, z. B. bei Sojabohnen zu klarem Goldgelb, verbessert und die
im Gut enthaltene Urease, die die Qualität des Gutes vermindert, praktisch vollständig
entfernt wird. Die Lagerfähigkeit des Gutes erhöht sich wesentlich. Das im Gut vorhandene
Protein od. dgl. wird zum Teil wasserunlöslich.
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Diese Behandlung des extrahierten Gutes erfolgte bisher in einfachen
Töpfen, durch die Wasserdampf hindurchgeleitet wurde. Auch wurde schon, insbesondere
wenn größere Leistungen in Frage kamen, mehrstufig gearbeitet. Für diese Arbeitsweise
wurden mehrere etagenartig übereinander angeordnete Behandlungsräume mit Rührwerk
verwendet, wobei das Gut - vom Rührwerk bewegt - über die Böden hinweg und von oben
nach unten durch die einzelnen Etagen hindurchwanderte. Die zweckmäßig zylinderförmige
Dämpfvorrichtung war von einem Heizmantel umgeben, und die einzelnen Böden, welche
die Etagen voneinander trennten, waren mit einer ähnlichen indirekten Dampfbeheizung
ausgestattet. Durch die Rührwerke konnte Wasserdampf in das Gut eingeführt werden.
Ferner war eine direkte Wasserdampfzufuhr zur Oberfläche des Gutes für die einzelnen
Abteilungen oder einen Teil derselben, z. B. für die obersten Abteilungen der Dämpfvorrichtung,
vorgesehen. Ein Teil des direkten Wasserdampfes kondensierte im Gut. Diese Kondensation
und die Wärmeabgabe des direkten Dampfes sowie die indirekte Beheizung bewirkten
eine schnelle Erhöhung der Temperatur des Gutes, das schon auf der obersten Etage
Temperaturen annahm, die über dem Siedepunkt des Lösungsmittels aber noch unterhalb
des Siedepunktes des Wassers lagen. Auf der obersten Etage und gegebenenfalls auf
der folgenden wurde das Lösungsmittel bereits praktisch vollständig ausgetrieben.
Die Temperatur auf der obersten Etage erreichte gewöhnlich etwa 80 bis 100o C und
stieg auf der folgenden Etage auf über 100° C, z. B. 105 bis 1100 C. Bei diesen
Temperaturen fand auf der zweiten und den folgenden Abteilungen die Kochung des
Gutes statt, die die gewünschten Veränderungen des Gutes bewirkte. Dabei war eine
Zufuhr von direktem Wasserdampf in die unterste bzw. untersten Etagen vielfach nicht
mehr erforderlich. In diesem Fall wurde so gearbeitet, daß auf der untersten Etage
die Temperatur noch etwas anstieg, z. B. von 105 auf 110 bis 1150 C und gegebenenfalls
darüber.
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Eine andere bekannte Vorrichtung zur Behandlung lösungsmittelfeuchter
Rückstände der Extraktion von Ölsaaten od. dgl. enthält in einem zylindrischen Gehäuse
mehrere Böden, die von der zweiten bis zur vorletzten Abteilung aus Pfannen mit
dampfundurchlässigen Böden und dichten zylindrischen Wänden bestehen. Die in diesen
Pfannen durch Einblasen von direktem Dampf durch sich drehende Rührarme entstehenden
Brüden werden in dem Ringraum zwischen dem Gehäusemantel und den Pfannenwänden gesammelt
und vereinigt durch die mit Öffnungen versehene, trichterartige Seitenwand des obersten
Abteils seitlich in das auf die oberste Etage zugeführte Schrot geleitet.
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Es ist auch eine Vorrichtung zur Entfernung von Lösungsmitteln aus
Feststoffen bekannt, bei der in einem zylindrischen Gehäuse durch heizbare Böden
mehrere Etagen abgeteilt sind, durch die das zu behandelnde Gut von oben nach unten
hindurchgeführt wird. Die Etagenböden weisen einen Luftkanal für den Durchtritt
der Brüden auf, der mit einer gelochten Platte bedeckt ist. In jede Etage wird durch
gelochte Dampfrohre auf der Rückseite von pflugscharartigen Rührern direkter Dampf
in das Behandlungsgut eingeblasen.
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Es wurde auch schon eine Vorrichtung zum Dämpfen und Toasten von
flockigen oder gekörnten Futter- und Nahrungsmitteln mit in den unteren Abteilen
heizbaren Etagenböden mit jeweils drei über die Bodenfläche verteilten, mit einem
Sieb abgedeckten Brüdenöffnungen vorgeschlagen.
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Die drei obersten Etagenböden dieser Vorrichtung sind von den unteren
Etagenböden und auch unter-
einander verschieden ausgebildet. Im
Bereich der drei obersten Etagen erweitert sich das Gehäuse der Vorrichtung trichterförmig.
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Nach einem weiteren nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag
werden lösungsmittelhaltige Rückstände der Ölsaatenextraktion zur Ausdämpfung und
Trocknung zunächst in einem Etagenherd und anschließend in einem mit an zwei Wellen
rotierenden Transportschaufeln versehenen Muldentrockner behandelt.
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Die bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß die Behandlung
des Gutes oft ungleichmäßig ausfällt und daß besondere Maßnahmen notwendig sind,
um diese Ungleichmäßigkeit zu vermeiden.
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Zum Beispiel wurde auf der obersten Etage für hohe Feuchtigkeitsgehalte
des Gutes gesorgt, und es wurde auf den tieferen Etagen die für die Kochung überschüssige
Feuchtigkeit wieder ausgetrieben.
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Auch waren die Vorrichtungen umständlich und vielfach schwierig in
ihrer Betätigung. Das war zum Teil darauf zurückzuführen, daß der Wasserdampf durch
das frische Gut nicht gleichmäßig genug hindurchging, selbst wenn man Wasserdampf
einführte, die Brüden nacheinander durch die einzelnen Etagen oder einen Teil derselben
aufwärts führte und ein Rührwerk anwandte, das dann mit mehreren Dampfaustrittsöffnungen
innerhalb des Gutes arbeitete.
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Durch die Erfindung gelingt es, diese Nachteile zu beseitigen und
dabei die Herstellung und den Betrieb des Dämpfers noch zu vereinfachen. Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung lösemittelhaltiger Rückstände der Ölsaatenextraktion
durch Austreiben des Lösungsmittels und anschließendes Kochen oder Rösten, bestehend
aus einem vertikalen zylindrischen Gehäuse mit mehreren, in Abständen untereinander
angeordneten, heizbaren und brüdendurchlässigen, den Gehäusequerschnitt ausfüllenden,
als Hohlkörper ausgebildeten Etagenböden, die mit Öffnungen für den Durchtritt des
Behandlungsgutes in einer zusammenhängenden Schicht und mit um die Gehäuseachse
rotierenden Rührern über jedem Boden versehen ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Etagenboden zahlreiche, gegebenenfalls gruppenweise
über die Bodenfläche verteilte, spalt- oder lochförmige Brüdendurchlässe aufweist,
die mindestens ein Fünftel der Bodenfläche ausmachen.
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In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das im extrahierten Gut
noch enthaltene Lösemittel durch indirekte und gegebenenfalls direkte Wasserdampfheizung
ausgetrieben und die Brüden, die in jeder Etage vorhanden sind, durch sehr viele
Öffnungen in die in der darüberliegenden Etage befindliche Gutschicht gleichmäßig
eingeleitet. Zu diesem Zweck ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung in jeder Etage
ein ihren ganzen Querschnitt überdeckender, als Hohlkörper ausgebildeter, mit Dampf
indirekt heizbarer Boden oder Rost vorgesehen, der eine große Anzahl von Löchern,
Rostspalten oder dergleichen Öffnungen aufweist, die zweckmäßig gleiche Abstände
voneinander haben. Durch diese Öffnungen werden die in der darunterliegenden Etage
entstehenden Brüden in die Gutschicht der nächsten Etage eingeleitet. Die Löcher,
Rostspalten oder ähnliche Öffnungen können auch gruppenweise auf den Etagenböden
angeordnet sein. Die zahlreichen spalt- oder lochförmigen Brüdendurchlässe überdecken
mindestens ein Fünftel der Fläche des
einzelnen Etagenbodens. Hierdurch werden die
Brüden aus den unteren Etagen, auch bei der gruppenwesen Anordnung der Brüdendurchlässe
auf den Etagenböden, in besonders gleichmäßiger Verteilung in die auf dem folgenden
Etagenboden sich befindende Gutschicht eingeleitet, wodurch eine gute und schnelle
Austreibung des Extraktionsmittels erreicht und eine vollständig gleichartige Behandlung
und Qualität des Erzeugnisses mit Sicherheit in allen Fällen gewährleistet wird.
Das erhaltene, geröstete oder gekochte Gut ist von vorzüglicher Qualität. Die Verteilung
des Waserdampfes auf das in den einzelnen Abteilungen befindliche Gut ist in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung so gleichmäßig, daß man auf jede andere direkte Wasserdampfzufuhr
verzichten kann. Zur Erhöhung der Leistung der erfindungsgemäßen Apparatur, insbesondere
zu einer verstärkten Wärmezufuhr, kann man aber auch noch Wasserdampf durch die
Rührwerkachse und/oder durch Zuführungen, die oberhalb der Gutoberfläche in jeder
Etage münden, einleiten und gegebenenfalls auch eine Verteilung von Wasserdampf
mit Hilfe des Rührwerkes anwenden. Im übrigen wird auch in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung schon auf dem obersten Etagenboden praktisch das gesamte Extraktionsmittel
aus dem Gut entfernt und auf den folgenden Böden die Kochung des Gutes durchgeführt.
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Doch lassen sich diese Vorgänge viel leichter in bezug auf Temperatur
und Menge des angewendeten Wasserdampfes sowie die Menge des in der Zeiteinheit
behandelten Gutes einstellen und überwachen. Insbesondere ist auf dem untersten
Boden oder einigen untersten Böden eine Zufuhr direkten Wasserdampfes nicht mehr
notwendig.
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Gegenüber den bekannten Vorrichtungen kann die indirekte Beiheizung
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich vereinfacht werden, denn es ist
nunmehr möglich, den Zylinder, in dem die Etagen liegen, durchgehend auszuführen
und den Mantel jeder Etage, dort wo die Etagenböden liegen, und die Böden selbst
durch entsprechende Ausbildung der Heizmäntel zugänglicher zu machen, insbesondere
aber läßt sich die Wasserdampfzufuhr zu den Etagenböden wesentlich einfacher gestalten.
Es ist nur ein durch den Mantel mittels Stopfbuchse geführtes Rohr erforderlich.
das über ein kurzes Zwischenstück unmittelbar in den Dampfraum der hohlen Etagenböden
mündet. Die Kondensatabführung wird in der gleichen Weise ausgebildet.
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Die bisher erforderlichen Einbauten für Dampf-und Kondensatzu- bzw.
-ableitung hatten den Nachteil, daß sich darauf feines besonders zündfähiges Material
ablagern kann, das schon bei geringer Sauerstoffzuführung Anlaß zu Brandgefahr gibt.
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Diese Brandgefahr wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung beseitigt.
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Ferner wird der Einbau der Etagenböden einfacher gestaltet und ihre
Montage wesentlich erleichtert, weil es nur noch notwendig ist, jeden Boden auf
drei innen am Zylinder des Dämpfers angeordneten höhenverstellbaren Unterlagen zu
lagern, wodurch gleichzeitig eine sehr genaue Einstellung zwischen Oberfläche des
Bodens und der Wirkungsfläche des Rührwerks ermöglicht wird, so daß überall der
gleiche Abstand zwischen diesen Flächen gewährleistet ist.
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An Hand der beispielsweisen und schematischen Zeichnungen sei die
Erfindung des näheren erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in senkrechtem Schnitt;
F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Boden des Dämpfers mit gruppenweise auf
dem Etagenboden angeordneten Rostspalten; F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine
andere Ausführungsform des Bodens mit gleichmäßig über den Etagenboden angeordneten
Rostspalten; in F i g. 4 ist die Einführung des Heizdampfes in einen Boden des Dämpfers
wiedergegeben; aus Fig. 5 sind Konstruktionseinzelheiten eines Bodens, insbesondere
eine vorteilhafte Ausbildung der Beheizung des Bodens, seine Auflage am Zylinder
des Dämpfers und die Durchführung der Brüden aus einer darunterliegenden in die
darüberliegende Etage ersichtlich.
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In der F i g. 1 ist 1 der Mantel des zylindrischen Behälters, der
den Dämpfer umschließt; 2 ist die Zuführung für das Gut in die oberste Etage; A,
B, C, D, E sind die Etagen, und 3 ist der Brüdenabzug, der in bekannter Weise in
die Kondensationsanlage mündet.
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Jeder der Heizmäntel 4 a, 4 b, 4 c, 4 d, 4 e, die für die einzelnen
Etagen am Zylindermantel vorgesehen sind, ist mit einer oder mehreren Heizdampfzuführungen
5 und mit einer Kondensatabführung 6 ausgestattet. Zur Beheizung der Etagenböden
sind die Dampfzuführungen 7 und Dampfräume 11 vorgesehen, die aus der F i g. 4 in
ihren Einzelheiten ersichtlich sind.
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Gemäß dieser Fig. 4 mündet die Dampfzuführung mit dem Dampfzuführungsrohr
8 durch die Stopfbuchse 9, die in bekannter Weise ausgebildet ist, in ein Anschlußstück
10, das an dem Heizraum 11, wie aus der Fig. 4 deutlich erkenntlich, vorgesehen
ist. Die Kondensatabführung aus dem Heizraum 11, die in der Fig. 4 nicht dargestellt
ist, ist in gleicher Weise ausgebildet wie die Dampfzuführung. Der Heizraum 11 wird
oben von einer ebenen Platte 24 gebildet und unten durch eine Platte 24 a abgeschlossen,
die am Rand mit der Platte 24 verbunden ist und in der trichterartige Vertiefungen
in vorteilhaften gleichmäßigen Abständen angeordnet, z. B. eingedrückt sind. Ihre
Ränder sind mit der Platte 24, z. B. durch Verschweißung verbunden und bilden so
eine gute Versteifung des Bodens. Gleichzeitig gibt diese Anordnung Platz für die
spalt- oder lochförmigen Brüdendurchlässe 31, die beide Platten 24 und 24 a durchdringen
und durch welche die Brüden von einer Etage in die nächste geleitet werden. Die
heizbaren Etagenböden können auch auf andere Weise, z.B. durch zwei ebene Platten,
die an den Rändern miteinander verbunden sind, gebildet werden. Als Brüdendurchlässe
können dann zahlreiche hohle Bolzen oder ähnliche Elemente, die mit beiden Platten
verbunden sind, verwendet werden. Durch die beschriebenen Ausgestaltungsformen der
Etagenböden sind diese auch im Bereich der einzelnen Brüdendurchtrittsöffnungen
heizbar.
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Für die Auflage und Einstellung der Böden sind höhenverstellbare
Auflagekonsolen 12 (F i g. 5) vorgesehen.
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Das Gut gelangt von jeder Etage in die nächsttiefere durch die Öffnungen
13. Das Rührwerk besteht aus der Welle 14 und den Rührarmen 15. Die Welle ist in
bekannter Weise gelagert und kann von einem am unteren Ende angreifenden Antrieb
15 a gedreht werden. De Rührarme bewegen sich dicht
über die Böden hinweg und können
zweckmäßig hohl ausgebildet an ihrer Rückseite mit Dampfaustrittslöcher 16 versehen
sein, oder es werden besondere Dampfleitungen an der Rückseite angebracht. die ebenfalls
eine Anzahl gleichmäßig verteilter Austrittsöffnungen für den Dampf aufweisen. Zuführungen
18 für direkten Dampf sind vorsorglich für jede Etage vorgesehen, doch können diese
einzeln oder zu mehreren je nach Bedarf gedrosselt oder ganz abgestellt werden.
Die Rührwerkswelle kann hohl ausgebildet werden, so daß sie gleichzeitig eine Zuführung
für Wasserdampf zu den Rührern ermöglicht. Dabei kann jeder der Rührer, insbesondere
die obersten Rührer, durch je eine besondere, in der Hohlwelle liegende Zuführungsleitung
an einen Verteilerkopf 19 angeschlossen sein. Auch kann ein Teil der Rührer, insbesondere
die obersten mit und die anderen ohne Wasserdampfzufuhr betrieben werden. 23 ist
der Materialaustrag.
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Im praktischen Betrieb gelangen die Brüden, die in der untersten
Etage E entstehen, durch in dem darüberliegenden Boden vorgesehenen zahlreiche Öffnungen
31, z. B. Löcher oder Rostspalten, in die Etage D und durchdringen gleichmäßig verteilt
das auf dem Boden dieser Etage vom Rührwerk in Bewegung gehaltene Gut. Ein kleiner
Teil der Brüden kann auch durch Ausfallöffnung 13, durch die das Gut von einer Etage
in die nächsttiefere gelangt, bzw. durch das in der Ausfallöffnung befindliche Gut
von unten nach oben hindurchtreten. In der gleichen Weise gelangen dann die Brüden
aus der Etage D in die folgenden Etagen C, B und A, um aus der obersten Etage, wie
schon erwähnt, durch die Öffnung 3 abgeleitet zu werden.
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Eine gleichmäßig über einen Etagenboden verteilte Anordnung von spaltförmigen
Brüdendurchlässen 31 ist aus Fig. 3 ersichtlich. (Ein Teil der oberen Platte 24
ist in der Figur weggebrochen dargestellt.) Gruppenweise über die Bodenfläche verteilte
Rostspalten 31 sind in Fig. 2 dargestellt. In allen Fällen sind, wie schon erwähnt,
sehr viele Brüdendurchlässe 31 vorhanden, die mindestens ein Fünftel der Bodenfläche
ausmachen. Die gruppenweise Anordnung oder spalt- oder lochförmigen Brüdendurchlässe,
die konstruktiv etwas einfacher ist, ergibt überraschenderweise eine etwa gleich
gute Verteilung und Wirkung des Dampfes, wie die gleichmäßige Aufteilung. Die gleichmäßige
Anordnung der Brüdendurchlässe kann aber bei einzelnen Ölsorten und Extraktionsmitteln
besonders gute Wirkungen haben.
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Beispiel Dem Dämpfer 1, der z.B. für eine stündliche Durchsatzleistung
von 10 t ausgebildet ist, wird das Gut, z. B. mit einer Temperatur von 450 C, einem
Lösungsmittelgehalt von 300/0 und einem Wassergehalt von 120/&, zugeführt. Es
wird ein extrahiertes Sojabohnenschrot mit einem Proteingehalt von etwa 500/0 und
einem Gehalt an Urease von etwa 30/0 verarbeitet. Die Schichthöhe des Materials
auf den einzelnen Böden beträgt 500 mm. Das Rührwerk, das das Gut bearbeitet und
über die Böden bewegt, hat eine Drehgeschwindigkeit von 20 UpM.
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In der obersten Etage des Dämpfers beträgt die Temperatur etwa 800
C. Sie steigt in der zweiten Etage auf etwa 1000 C, um in der letzten Etage auf
1103 C zuzunehmen. Mit dieser Temperatur verläßt
das Gut den Dämpfer.
Es tritt während der Behandlung eine Koagulierung ein, wobei ein körniges, goldgelbes
Material anfällt, das anschließend getrocknet und dann auf 300 C über Außenlufttemperatur
gekühlt wird.
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Die Zusammensetzung des gewonnen Schrotes ist: Ureasegehalt unter
0,1 /o' also praktisch Null, und wasserlöslicher Proteingehalt 20 bis 30 0/o. Der
B1-oder Thiamin-Gehalt liegt bei etwa 8 Mikrogramm.
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Das Schrot zeichnet sich insbesondere durch gute Verdaulichkeit aus.
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Die Anlage kann so eingeschaltet werden, daß das behandelte Gut mit
Feuchtigkeitsgehalten von 10 bis 18 ovo den Dämpfer verläßt und dabei eine Temperatur
von etwa 1100 C aufweist. Es wird zweckmäßigerweise das Grobe und Feine nach dieser
Behandlung getrennt, wobei für das Grobe noch eine Zerkleinerung vor oder nach der
Kühlung vorgesehen sein kann. Eine Feinzerkleinerung kann auch vor oder nach der
Kühlung eingeschaltet werden, so daß ein schönes im Korn gleichmäßiges Produkt anfällt,
das in vielen Fällen sehr beliebt ist.