DE2115159A1

DE2115159A1 - Gerat zum Extrahieren von in pflanz hchem Material enthaltenen Substanzen durch Diffusion

Info

Publication number: DE2115159A1
Application number: DE19712115159
Authority: DE
Inventors: Francis Marcq en Baroeul Dambnne (Frankreich) P
Original assignee: Societe Fives Lille Cail Paris
Priority date: 1970-03-27
Filing date: 1971-03-29
Publication date: 1971-10-07
Also published as: SE374932B; DE2115159C3; BE763694A; PL70091B1; ES389275A1; FR2082818A5; ZA711977B; DE2115159B2; GB1345793A; US3693540A

Description

27.März 1971

Akte; Püm 7035

Societe Fives Lille-Cail

7 rue Montalivet

75 Paris / Frankreich

Gerät zum Extrahieren von in pflanzlichem Material enthaltenen Substanzen durch Diffusion

Die Erfändung betrifft ein lierät zum Extrahieren von in pflanzlichem Material enthaltenen löslichen Substanzen durch Diffusion, insbesondere ein Gerät der Gattung, welches mehrere zwischen einer Beladestelle zur Einfüllung des zu verarbeitenden Materials und einer Entladestelle zum Entleeren des erschöpften Materials bwegbare Zellen enthält, wobei das in den Zellen enthaltene Material im Verleuf der Bewegung der Zellen mit einem Lösimgmittel nach einem Gegenstroaverfahren ausgelaugt wird.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, das ein besseres Extrahieren ermöglicht.

Mit dem erfindungsgemäßen üerät kann das Material komprimiert und in diesem Zustand während des ganzen Extrahier-Vorganges gehalten werden, so daß die Porosität der⁵ Schicht und damit ihre Durchlässigkeit verringert und eine bessere Benetzung des Materials durch das Lösungsmittel erreicnt wird.

Das Gerät kennzeichnet sich dadurch, daß jede Zelle einen in ihrem Inneren verschieblichen Deckel und eine Verriegelungsvorrichtung aufweist, die den Deckel in der Zelle in der gewünschten Höhe hält, und daß an der Beladestelle eine Verdichtungsvorrichtung vorgesehen ist, welche das in den Zellen enthaltene Material nach seiner Einfüllung mit Hilfe der Deckel zusammendrückt, die anschließend die Verriegelungsvorrichtung in einer derartigen Lage blockiert, daß das Material während des ganzen Extrahiervorganges unter Druck bleibt.

Ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

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Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Diffusionsgerät;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Abwicklung des Diffusionsgerätes, die seine Arbeitsweise erläutert;

Fig. 4 bis 7 schematische Darstellung der Arbeitsweise der Preß-Vorrichtungj

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise der Transporteinrichtung zur Beschickung und

Fig. 9 bis 13 Einzelheiten der Deckel und der Verriegelungsvorrichtungen .

Das in der Zeichnung dargestellte Gerät ist ein ringförmiges Diffusionsgerät mit vertikaler Achse 2, das einen drehbaren, angetriebenen Teil aufweist, der über einem feststehenden Teil angeordnet ist.

Der drehbare Teil enthält eine ringförmige Wanne 6 ohne ijoden, die von einer inneren Seitenwand 8 und einer

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äußeren Seitenwand 10 gebildet ist, die durch durchgehende Trennwände 12 miteinander verbunden sind. Die innere Wand 8 ist durch Arme 16 mit einer sich frei um einen Lagerzapfen 20 drehenden Radnabe 18 verbunden. Die Achse der Radnabe fällt mit der Achse 2 des Diffusionsgerätes zusammen. Die äußere Wand 10 trägt einen dem Drehantrieb der Wanne 6 dienenden Kranz 22. Der Antrieb erfolgt durch Druckzylinder 24, die auf auf dem Kranz 22 in regelmäßigen Abständen angeordnete Achsen 26 einwirken.

Um eine fortlaufende Drehung der Wanne sicherzustellen, werden wenigstens zwei üruppen von Druckzylinder verwendet, die nacheinander betrieben werden. Jede Gruppe umfaßt wenigstens zwei sich diametral gegenüberliegende Druckzylinder, die gleichzeitig arbeiten, so daß am Kranz 22 ein Kräftepaar angreift. Jeder Druckzylinder 24 ist mit einem Rückholzylinder 28 versehen, durch den er um eine vertikale Achse 32 geschwenkt wirden kann, um seine Klemmbacke mit einer Achse 26 des Kranzes in Eingriff zu bringen oder sie von der Achse zu lösen.

Es sind natürlich auch andere AntriebSeinrichtungen anwendbar, beispielsweise ein Ritzelantrieb mit einem Getriebemotor.

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Die Wände 8 und 10 weisen auf ihrer Unterseite je eine Rollbahn 34, 36 auf, die auf um das Diffusionsgerät gleichmäßig verteilten Tragrollen 38 aufruhen und die auf der Lagerplatte des Gerätes aufgebaut sind.

Der feststehende Teil des Diffusionsgerätes umfaßt eine Einheit von aneinander anschließenden, kranzartig untee der Wanne 6 angeordneten Trögen, nämlich einen Trog 40 unter der Entladungsstelle des ausgelaugten Materials, einen Trog 42 unmittelbar stromabwärts von Trog 40 unter der Beladungsstelle des verarbeitenden Materials und eine ganze Reihe von Trögen 44 zum Auffangen der Benetzungsund Diffusions-Säfte. Der erste der Tröge 44 ist nach dem Trog 42 und der letzte vor dem Trog 40 angeordnet. Die entsprechenden Stellungen aller Tröge verstehen sich unter Bezugnahme auf die Drehrichtung des Diffusionsgerätes.

unter der ringförmigen Wanne 6 und über den Trögen 42 und 44 ist ein feststehender zusammenhängender Rost 46 angeordnet, der etwas größer ist als die Wanne 6 und aus parallelen Flachstäben 48 besteht, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind und von auf den Trögen aufliegenden Traversen 50 getragen werden. Über dem

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Entleerungstrog 40 ist der Rost in der Weise unterbrochen, daß das verbrauchte Material unter der Einwirkung der Schwerkraft in diesen Trog fallen kann.

Während der Drehung des Gerätes streichen die Trennwände 12 ganz dicht am Rost vorbei, und das in den Zellen befindliche Material, das von den Trennwänden mitgenommen wird, reibt sich an dem Rost. Die Enden 52 der Flachstäbe 48 sind zur Erleichterung des Durchgangs der Trennwände 12 abgeschrägt.

Jeder der Tröge 44 ist durch eine Rohrleitung 56 mit der Saugseite einer Pumpe 54 verbunden. Die Flüssigkeit, die in dem unmittelbar nach der .Beladungszone angeordneten Trog 44 angesammelt ist, wird durch die Rohrleitung 58 zu einer anderen Stelle der Anlage gefördert, wo sie verarbeitet wird. Die in den anderen Trögen 44 angesammelte Flüssigkeit wird durch die Pumpen 54 und Rohrleitungen 60 über in Bezug auf den Drehsinn des Diffuseurs vorhergehend angeordnete Tröge gedrückt, in denen sie nach Durchlaufen des Materials und des Rostes aufgefangen wird. Die Flüssigkeit zirkuliert in dieser Weise im tiegenstrom zum Material von Trog zu Trog. Über dem unmittelbar vor der Entladezone angeordneten Trog 44 wird das der Diffu-

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sion dienende reine Lösungsmittel durch die Leitung 62 aufgegeben. Der Trog 42 steht mit dem ihm folgenden Trog 44 durch eine Öffnung 64 in Verbindung.

Dei Fördermenge der Pumpen für die Zirkulation kann gleich oder größer sein als die Flüssigkeitsmenge, die dem Diffuseur entzogen wird. Dies ermöglicht ihre eventuelle Wiedereinführung in den Kreislauf und die Vermehrung der Durchgangsstellen durch das Material in dem Maße, wie es die Porosität der Schicht des Materials zuläßt.

Über der Beladestelle ist ein an einer Tragkonstruktion 70 befestigter Druckzylinder 68 eingebaut, Das Ende des Druckzylinders ist mit einer Elektromagnet-Scheibe 72 ausgerüstet.

Andererseits enthält jede Zelle einen abnehmbaren Deckel 74, der unter Zwischenschaltung der magnetischen Scheibe 72 durch den Druck- bzw. Hubzylinder 68 betätigt werden kann. Jede Zelle enthält ebenfalls eine durch vier Klinken 76 gebildete Verriegelungsvorrichtung für den Deckel, die mit vier Verankerungsvorrichtungen 78 des Deckels in Eingriff gebracht werden können, wenn dieser in der

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Zelle in seiner Lage eingestellt ist und die ihn mit den Wandungen der Zelle für die ganze Zeitdauer der Diffusion verbinden. Die Entriegelung der Klinken erfolgt durch vier auf den Wandungen der Zellen aufliegenden Hilfszylindern 82.

Jeder Deckel ist aus parallelen, einen !'-Querschnitt aufweisenden Elementen 104 gebildet, die durch runde, Langlöcher 110 durchquerende Stangen 108, verbunden und durch auf diese aufgeschobene Rohre 112 im Abstand gehalten sind, wobei der Durchmesser dieser Rohre größer als die Breite der Langlöcher 110 ist (Fig. 9, 10 und 11). Montage-Elemente 116, beispielsweise Mutter, Stift oder dergl. an jedem Ende der Stangen 108 stellen den mechanischen Zusammenhalt der Einheit sicher. Die vertikalen Stege 106 der !'-Elemente kommen mit dem Material in den Zellen in Berührung und die elektromagnetische Scheibe 72 liegt auf den horizontalen Stegen 114 der !'-Stücke in der Mitte des Deckels auf. Die zwischen den verschiedenen den Deckel bildenden Teilen vorhandenen Spiele ermöglichen ihm, sich an die Form des Haufens, den er zusammendrückt, anzupassen. Dieser Aufbau ermöglicht es, die Unregelmäßigkeiten der oberen Außenfläche des Materials in der Zelle auszugleichen.

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Die Enden Jedes der äußeren T-Stücke des Deckels nehmen eine Verankerungsvorrichtung 78 auf, die aus einer Zahnstange 118, die mit einer in einem mit dem T-Stück verbundenen drehbar gelagerten Welle 12o versehen ist, und aus einem Ansatz 124 an ihrem oberen Teil (Fig. 9 und 13), besteht. Während der Handhabung des Deckels greifen die Ansätze 124 der Zahnstangen zwischen an den Wandungen der Zellen befestigte Führungsschienen 126« Wegen dieser Führung können sich die Zähne der Zahnstange genau vor der jeweils gegenüberliegenden Klinke einstellen, wie groß auch die Deformierungen des Deckels sind, wobei die Welle 12o die Ausrichtung der Zahnstange möglich macht.

Die selbstverrxegelnden Klinken 76 sind an den Zahnstangen 118 durch Federn 128 im Eingriff gehalten, die in zu ihrer Führung dienenden Vorsprüngen 1Jo angeordnet sind, welche mit der Wanne 6 verbunden sind (Figo 2).

Die Arbeitsweise des Gerätes wird für den Fall seiner Anwendung zum Extrahieren von Zucker aus Zuckerrohr beschrieben.

In diesem Falle gehen dem Diffusions-Gerät die üblichen

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Apparate zur Vorbereitung des Zuckerrohres und eine "erste Preßmühle voraus und folgt ihm eine Mühle zum nochmaligen Komprimieren, die den in der Bagasse zurückgehaltenen Saft nach deren Austritt aus dem Diffuseur extrahieren soll«

Die Drehung des Diffusionsgerätes ist nicht kontinuierlich, Beim gleichzeitig stattfindenden Be- und Entladen der Zellen wird die Wanne 6 angehaltene Nach Beendigung dieser Arbeitsgänge wird die Wanne gedreht, um die nachfolgenden Zellen zu den Be- und Entladestellen zu bringen. Dann werden dieselben Operationen an den neuen Zellen durchgeführt, und so fort«

Die Zellen werden also nacheinander mit zerstückeltem oder zerriebenem Zuckerrohr an der Beladestelle gefüllt und dann nach Durchführung einer vollständigen Umdrehung an der Entladestelle entleerte

Das in den Zellen athaltene Zuckerrohr wird fortlaufend mit der aus den Rohrleitungen 60 und 62 austretenden Flüssigkeit besprengt.

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Die über jeder Zelle, mit Ausnahme der unmittelbar vor der Entladestelle angeordneten Zelle, ausgegossene Flüssigkeit ist Zuckersaft, der aus dem unter der jeweils nachfolgend angeordneten Zelle befindlichen Trog herrührt; das in der letzten Zelle befindliche Zuckerrohr wird mit Wasser von geeigneter Temperatur besprengt. Auf diese Weise erreicht man ein Extrahieren im Gegenstromverfahren, wobei Zuckerrohr mit Saft benetzt wird, dessen Zuckerkonzentration in dem Maße schwächer wird, in dem sich der Zuckergehalt des Zuckerrohres verringert.

Um zu vermeiden, daß die feinen Zuckerrohrpartikel, die den Rost 46 passieren und von den Pumpen mit dem Saft weiterbefördert werden, sich auf der Rohrschicht absetzen und deren Durchlässigkeit verschlechtern, sind an der Ausgußstelle der Rohrleitungen 6o gebogene Roste 152,vorgesehen, die nur den Saft passieren lassen und die Zuckerrohrteilchen gegen eine der Zellenwandungen leiten.

Wenn eine Zelle zur Entladestelle geführt ist, fällt das verbrauchte Rohr, das sie athält, in den Trog 4o, von wo es durch eine Schnecke 86 zur Mühle zum nochmaligen Auspressen befördert wird. Während dieses Arbeitsganges der

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Entleerung ist der Deckel 74- durch die Klinken 76 in seiner Lage gehalten»

Nach Beendigung des Entladevorganges dieser Zelle und der Beschickung der nächsten Zelle wird die Wanne 6 mit Hilfe der Druckzylinder 2M- gedreht, um die gerade entleerte Zelle zur Beladestelle zu führen; dann wird die Wanne angehalten. Nach dem Anhalten führt der Verdichtungs· zylinder 68, der in Beiner oberen Stellung war, herunter, um die magnetische Scheibe in Kontakt mit dem Deckel der Zelle zu bringen· Wenn dies durchgeführt und der Deckel mit der Scheibe 72 kraftschlüssig verbunden ist, entriegeln die vier Zylinder 82 die Klinken 76, und der Deckel wird durch den Zylinder 68 aus der Zelle gezogen (Fig. 4).

Die Transporteinrichtung 84 zum Beschicken, die auf einem beweglichen Rahmen aufgebaut ist, rückt dann über die Zelle zum Einfüllen vor und schüttet in diese eine vorbestimmte Menge Zuckerrohr (Fig. 5)· Nach dem Einfüllen wird die Transporteinrichtung zurückgezogen, um den Raum über der Zelle freizumachen. Dann wird der Druck-

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zylinder 68 in Tätigkeit gesetzt, um den Deckel in die Zelle abzusenken und das Zuckerrohr zusammenzudrücken, bis der Druck in dem Zylinder einen vorgeschriebenen, der für das Zuckerrohr gewünschten Setzung entsprechenden Wert erreicht hat (Fig. 6)· Die vier Hilfszylinder 82 beenden dann ihre Arbeit und unter der Einwirkung der Federn 128 kommen die Klinken 76 zum Eingriff mit den Zahnstangen 78 des Deckels. Die elektrische Stromzufuhr für die magnetische Scheibe wird dann unterbrochen, und der Zylinder 68 wieder in seine obere Stellung gebracht, in Erwartung des folgenden Arbeitsspieles (Fig. 7)·

Während dieser Zeit ist die vorhergehend angeordnete Zelle entladen worden und die Wanne 6 wird von neuem gedreht, um diese Zelle zur Beladungsstelle zu bringen.

Die Steuerung der Zylinder-Kolben-Anordnungen 24, 68 und 32 und der Transporteinrichtung 84 ist zeitlich so abgestimmt, daß die Folge der vorstehend beschriebenen Operationen automatisch vor sich geht.

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Die Steuerungsvorrichtungen für die Transport-Einrichtung 84 mit dem endlosen Band sind so eingerichtet, daß die Transport-Einrichtung Manöver durchführen muß, die eine genaue einheitliche Zuteilung des Zuckerrohres für jeden Abschnitt der Zellen sicherstellen» In Figo sind die Manöver des Transportbandes schematisch dargestellt. Während der Drehbewegung der Wanne, steht das Transportband still und befindet sich in der Stellung 92„ Sobald sich der Deckel der sich an der Beladestelle befindenden Zelle angehoben hat, rückt die Transporteinrichtung schnell in die Stellung 94 vor; dann wird das Transportband in Gang gebracht, wobei sich die Antriebstrommel des endlosen Bandes in dem durch den Pfeil 1oo angezeigten Sinn dreht» Anschliessend wird die Transporteinrichtung langsam zurückgesetzt, wie es der Pfeil anzeigt, und wird gleichzeitig in einer horizontalen Ebene in Richtung der Pfeile 96 zu Schwingungen angeregt«

Wenn die Transporteinrichtung in die Stellung 1o2 gelangt, wird das Transportband sowie der Schwingungserreger zum Stillstand gebracht, und die Transporteinrichtung wird schnell in die Stellung 92 geführt.

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Dem beschriebenen Gerät können durch Anwendung gleichwertiger technischer Mittel zahlreiche Modifikationen angefügt werden, insbesondere dem System der Ortsveränderung der Zellen und den Vorrichtungen zur Beschickung der Zellen, zur Setzung und zur Verriegelung der Deckel.

Man kann übrigens, anstatt den Boden der Zellen als feststehenden Rost auszubilden, Zellen mit beweglichem Boden verwenden, der beispielsweise um eine horizontale Achse schwenkt und der sich an der Entladestelle öffnet, um die Entleerung des verbrauchten Materials zu ermöglichen.

Anstelle einer kreisförmigen Bahn der Zellen könnte auch eine Bahn mit zwei geradlinigen, parallelen, in einer einzigen Ebene oder nicht in einer Ebene angeordneten Abschnitten anwenden.

Selbstverständlich fallen alle diese Änderungen in den Rahmen der Erfindung.

F/Sp/RE. 8

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Gerät zum Extrahieren von in pflanzlichem Material enthaltenen löslichen Substanzen durch Diffusion mit mehreren zwischen einer Beladestelle zur Einfüllung des zu verarbeitenden Materials und einer Entladestelle zum Entleeren des erschöpften Materials bewegbaren Zellen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle einen in ihrem Inneren verschieblichen Deckel und eine Verriegelungsvorrichtung aufweist, die den Deckel in der Zelle in der gewünschten Höhe hält, und daß an der Beladestelle eine Verdichtungsvorrichtung vorgesehen ist, welche das in den Zellen enthaltene Material nach seiner Einfüllung mit Hilfe der Dekkel zusammendrückt, die anschließend die Verriegelungsvorrichtung in einer derartigen Lage blokkiert, daß das Material während des ganzen Extrahierungsvorganges unter Druck bleibt.

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2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsvorrichtung aus einem mit einer Kupplungseinrichtung ausgerüsteten Druckzylinder gebildet ist, mit dem der Deckel aus der Zelle von ihrer Beladung herausziehbar und wieder auf seinen Platz in der Zelle zurückbringbar ist, sobald diese gefüllt ist, wobei der Druckzylinder das Material in der Zelle zusammendrückt .

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung des Druckzylinders als eine Elektromagnet-Scheibe ausgebildet ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ddte Verriegelungsvorrichtung für die Deckel der Zellen durch zurückziehbare, an die Wandungen der Zellen angesetzte Klinken gebildet ist, welche in Kerben der Deckel eingreifen.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückziehbaren Klinken in den Kerben durch Federn gehalten sind und durch Druckzylinder herausziehbar sind.

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β. Gerät nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben durch am Deckel befestigte vertikale Zahnstangen gebildet sind.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zahnstange gelenkig an einer horizontalen, zu der mit der Zahnstange zusammen wirkenden Klinke parallel angeordneten "Welle befestigt ist und einen zwischen an den Wandungen der Zellen befestigten Führungsbannen angreifenden Ansatz aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckel aus parallelen Schienen gebildet sind, die durch senkrecht zu ihnen verlaufende Stangen verbunden sind, wobei die Verbindungen zwischen den Schienen und den Stangen mit Spiel ausgeführt sind.

9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Zellen als feststehender Rost mit einer Öffnung zur Entleerung des ausgelaugten Materials an der Entladestelle ausgebildet ist.

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10. Gerät nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß es eine ringförmig drehbare, durch radiale Trennwände in mehrere Zellen unterteilte Wanne enthält.

11. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine aus einer zurückziehbaren I'ransporteinrichtung gebildete Beschickungsvorrichtung enthält, die zum Einfüllen über die Zelle führbar ist, sobald der Deckel angehoben ist, und die nach Beendigung des Binfüllvorganges der Zelle zurückziehbar ist.

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