DE2129849A1

DE2129849A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Extrahieren von Bestandteilen aus festen Stoffen

Info

Publication number: DE2129849A1
Application number: DE19712129849
Authority: DE
Inventors: G Duchateau
Original assignee: Raffinerie Tirlemontoise SA
Current assignee: Raffinerie Tirlemontoise SA
Priority date: 1970-07-03
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1972-01-13
Also published as: NL7109055A; RO69440A; ES392766A1; FR2103665A5; ATA542071A; GB1352350A; BE768553A; CA952291A; CS160681B2; DK126566B; IE35394L; US3809538A; SU473331A3; ZA714333B; PL70936B1; AT335404B; IE35394B1; LU61261A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Extrahieren von Bestandteilen aus festen Stoffen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zun Extrahieren von Bestandteilen aus festen Stoffen mittels einer Flüssigkeit in einen rotierenden, Abteile aufweisenden ExtraktionsgerUt, in dem die festen Stoffe einerseits und die Flüssigkeit andererseits in Teilmengen vorliegen, die in Längsrichtung des Extraktionsgerätes entgegengesetzt zueinander eine Verschiebung erfahren, bei der ^edo Flüssigkeit s~Teilmenge periodisch von einer Teilmenge .der festen Stoffe getrennt v/ird und zu einer anderen Teilmenge der festen Stoffe fließt.

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■ Solche Extraktionsverfahren und zu ihrer Durchführung geeignete Geräte sind aus den belgischen Patentschriften 367 630, 371 926, 475 626, 711 219 und 728 417 bekannt. Man hat festgestellt, daß bei den bekannten Verfahren die aus der Flüssigkeits-Teilmenge und der Teilmenge . fester Stoffe gebildete Mischung nicht homogen ist und der gemeinsame Weg durch das Extraktionsgerät diesen Mangel an Homogenität nicht korrigiert, weil die«Flüssigkeit s-Tei!menge oder die Teilmenge der festen Stoffe nicht proportional zum Eintreffen der Teilmenge der festen Stoffe oder der Flüssigkeits-Toilxaengs ankommen und auch nicht in der Breite und Höhe in der gewünschten Weise verteilt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil des bekannten Verfahrens au vermeiden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Fließen der von der Teilmenge der festen Stoffe getrennten Flüssigkeits-Teilmenge gebremst und diese Flüssigkeits-Teilmenge in bezug auf die neue Teilmenge fester Stoffe der Höhe und der Breite nach verteilt wird.

Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Gegenstand und geht dabei aus von einer- Vorrichtung mit einer drehbaren Trommel, in der eine Transportschnecke angeordnet ist, deren Windungen die Abteile, für die Teilmengen der festen Stoffe und die Flüssigkeitsmengen bilden und deren Abteile in Zellen unterteilt sind, welche die Teilmengen der festen Stoffe enthalten und mit der Flüssigkeit durch im wesentlichen axial gerichtete Hebeelemente für die festen Stoffe

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in Verbindung stehen, die für die Flüssigkeit durchlässig sind und sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden „ Windungen erstrecken. Nach der Erfindung enthält jede Zelle eine Bremswand für die in die Zelle einströmende Flüssigkeit, die in der Flioßrichtung der Flüssigkeit in der Trommel gesehen hinter dem Hebeelenent der Zelle angeordnet ist, aus der sich die Flüsnigkeits-Teilmenge ergießt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die Bremswand im wesentlichen axial zwischen den die Zelle begrenzenden Windungen von der Eintrittsseite der Flüssigkeit in die Zelle bis zum Umfang der " Trommel und eine in bezug auf die Trommelachse radiale Ausdehnung aufweist, die wenigstens gleich der Höhe ist, die von der Teilmenge der festen Stoffe und der Flüssigkeit s-Teilmenge eingenommen wird.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden tierkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen

Fig· Λ eine schematicche Ansicht, teilweise aufgebrochen, eines Abschnittes eines Extraktionsgerätes nach der belgischen Patentschrift 475 626, das mit der erfindungsgemäßen Verbesserung versehen ist, in Richtung des Pfeiles A in Fig. 2,"

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Fig. 2 einen scheinatischen Schnitt längs der Linie B-B durch die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht in vergrößertem Maßstab auf Fig. 2,

Fig. 4- eine schematische Ansicht, teilweise aufgebrochen, eines Abschnittes eines Extraktionsgerätes nach, den belgischen Patentschriften 711 219 und 725 417, das mit der erfindungsgemäßen Verbesserung versehen ist, in Richtung des Pfeiles C in Fig. 5?

Fig. 5 einen schematischen Querschnitt längs der Linie D-D in Fig. 4-,

Fig. 6 eine schematische Draufsicht in größeren Llaßstab auf Fig. 5 und

Fig. 7 einen ähnlichen Schnitt v/ie Fig. 2 mit einer Variante der erfindungsgemäßen Verbesserung.

In den verschiedenen Figuren bezeichnen die gleichen Ziffern gleiche oder gleichartige Elemente.

Die Fig, 1 und 4- zeigen jeweils einen Abschnitt eines Gerätes zum Extrahieren von Bestandteilen aus festen Stoffen mittels einer Flüssigkeit, indem die Flüssigkeit und die festen Stoffe einander entgegengesetzte Relativbewegungen ausführen«, Solche Extraktionsgeräte, die insbesondere in der Zuckerindustrie gut bekannt sind, weisen bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 eine Sronnel 1

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mit horizontaler Achse auf, die in Richtung des Pfeiles in Umdrehung gesetzt werden kann,, Die Trommel 1 ist durch eine Transportschnecke in Abteile unterteilt. Die Transportschnecke besteht aus einer Folge von Abschnitten 3 diametraler, voller Trennwände, die durch geneigte Abschnitte 4 voller Trennwände verbunden sind. Die gebildeten Abteile sind durch Hebeelemente 5 für die Feststoffe, die für die Flüssigkeit durchlässig sind, in zwei Serien von Zellen I¹, I¹¹; II¹» II¹¹ usw. unterteilt. Die Hebeelemente 5 bestehen aus gelochten Körben, deren axial gerichtete Böden 6 paarweise durch eine axiale volle Wand 7 verbunden sind. Im Mittelbereich der Trommel 1 sind zwei Serien geneigter Kanäle 8 und 8¹ vorgesehen, welche die Teilmengen der festen Stoffe, die nach dem Durchlaufen des unteren Bereiches der Tromiael von den Körben 5 angehoben v/erden, in eine Zelle der gleichen Serie zu leiten, die in der zur Transportrichtung entgegengesetzten, durch den Pfeil 25 angezeigten Richtung um zwei Zellen gegenüber der betrachteten verschoben ist. Beispielsweise wird die von dem Korb in der Zelle II angehobene Teilmenge fester Stoffe in die Zelle IV fallen.

Die Flüssigkeits-Teilmenge, die von den Teilmengen der festen Stoffe, die von den Körben 5 angehoben worden sind, getrennt worden sind, fließen jeweils in die Zelle der anderen Serie, -die, wenn man den Richtungssinn der Trommeldrehung in Betracht zieht, sich unmittelbar stromabwärts von der Zelle befindet, welche die Flüssigkeit verläßt, um sich mit einer neuen Teilmenge der festen Stoffe zu vermischen mit der es in der Transportrichtung

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der Schnecke fortschreitet, also entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles 25, "bis auch diese Teilmenge fester Stoffe von dem Korb dieser Zelle der anderen Serie angehoben wird. Demgemäß ergießt sich die Flüssigkeits-Teilmenge, die den Korb der Zelle Il durchfließt, in die Zelle II¹.

Um die Flüssigkeits-Teilmenge, die jeweils von einer Teilmenge der festen Stoffe getrennt wird, hinsichtlich Breite und Höhe auf die neue Teilmenge fester Stoffe, mit der sie in der neuen Zelle zusammentrifft, gleichmäßig zu verteilen und das Hineinfließen der Flüssigkeit in die neue Zelle zu bremsen, ist in jeder Zelle I, I¹, II, II¹ usw. eine Bremswand 9 vorgesehen, die sich, wenn man den Drehsinn der Trommel betrachtet, vor und, wenn man die Transportrichtung der Flüssigkeit in der Trommel betrachtet, hinter dem Boden 6 des Korbes 5 der Zelle befindet, die jedesmal die Teilmenge der Flüssigkeit verläßt, um in die betrachtete Zelle zu kommen·

Unter "Breite" und "Höhe" einer Teilmenge der festen Stoffe soll der Raum verstanden werden, den diese Teilmenge, wenn sie sich im unteren Bereich der Trommel befindet, einerseits in Axialrichtung der Trommel und andererseits in Radialrichtung der Trommel einnimmt.

Die Breiflswände 9 bestehen aus ungleichmäßig gelochten Trennwänden, die sich jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Windungen 2 im wesentlichen parallel zu den Böden 6 der Körbe 5 und radial von dem Umfang der Tromrael 1 über wenigstens eine Strecke erstrecken, die der Länge der

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Böden 6 der Körbe gleich ist. Abschnitte ungelochter V/ände 11 verbinden die Bremswände 9 mit den Axialwänden 7·

Das Verhältnis zwischen der gelochten und der ungelochten Fläche der Bremswände 9 nimmt ausgehend von den Mantel der Trommel 1 in Richtung der Trommelachse zu. Vorzugsweise nimmt die Fläche der Lochungen in dem Maße zu, wie sich die Mantelfläche der Trommel entfernt.

Gemäß der in Fig. 7 dargestellten Variante ist die ungleichmäßig gelochte Bremswand 9 durch eine Bremswand mit einem ungelochten oder vollen Abschnitt 9¹ ersetzt, der an die Mantelfläche der Trommel angrenzt und von einer Kettenschicht 9¹' gefolgt wird. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird eine echte Verzögerung zwischen dem Augenblick, in dem das Ausfließen der Flüssigkeits-Teilmengen aus der einen Zelle beginnt, und dem Augenblick erzielt, in dem sich diese Teilmengen nach dem Ansammeln hinter dem undurchlässigen Abschnitt der Bremswand in die neue Zelle ergießt.

Bei dem Gerät nach den Fig. 4- bis 6, das nach Art der in den belgischen Patentschriften 711 219 und 728 417 beschriebenen Geräte ausgebildet ist, ist der Drehsinn der Trommel 1 durch einen Pfeil 10 angegeben. Die Windungen der Transportschnecke, die von einer Folge diametraler, ausgeschnittener Trennwände 11 und diese Trennwände verbindende Schrägwände 12 gebildet wird, gewährleisten den Transport der festen Stoffe in Richtung des Pfeiles 13. Eine volle axiale Trennwand 14, die sich zwischen den

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aufeinanderfolgenden Y/indungen erstreckt, sowie einander diametral gegenüberliegende Körbe 15 unterteilen die von den Windungen begrenzten Abteile in zwei Serien von Zellen 1, II, III ... und I¹, II¹, III¹, ... in denen jeweils eine Teilmenge der festen Stoffe mit einer Flüssigkeits-Teilmenge in Kontakt gebracht wird. Für einen Transport der Flüssigkeits-Teilmengen in einer zum Pfeil 15 entgegengesetzten Hichtung sind am Umfang der Trommel 1 geneigte Flussigkeitskanäle 16 vorhanden, die von jeweils zwei vollen Wänden 17 gebildet werden, die ihrerseits die axiale Trennwand 14 verlängern und in Ausschnitte 18 -münden, die in den vollen Diametralwänden 11 angebracht sind. Jeder Flüssigkeitskanal 16 mündet bei 16a einerseits hinter (stromaufwärts!? dem Boden 15a des Korbes 15 jeder Zelle, wenn die Drehrichtung der Trommel betrachtet wird, und andererseits bei 16b in einer Zelle der anderen Serie, die ein Teil des Abteiles ist, das um zwei Einheiten von demjenigen Abteil entfernt ist, in dem sich die Ausgangszelle befindet. Beispielsweise fließt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 die Flüssigkeits-Teilmenge, die die Zelle III verläßt, in die Zelle I¹.

In Übereinstimmung mit der Erfindung ist auch hier jede Zelle mit einer Bremswand 19 für die bei 16b in die Zelle eintretende Flüssigkeit versehene Diese Bremswand 19» die in analoger Weise ausgebildet ist wie die anhand der Fig. bis 3 und 7 beschriebenen Bremswand 9j ist in Verlängerung der vollen Wand 17 angeordnet, die an der Einmündung 16b des Flüssigkeitskanales 16 der betrachteten Zelle endet, und erstreckt sich fast über die ganze Breite der Zelle. Ein gelochter Wandabschnitt 21 verbindet die Bremswand

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mit der Stelle, an der die diese Zelle begrenzende volle Wand 17 mit der Windung 11 zusammentrifft, welche diese Zelle gegenüber der Einmündung 16b begrenzt, wogegen ein anderer perforierter Wandabschnitt 20 den oberen Rand der Breinswand mit der Axialwand 14- in einer Höhe verbindet, die im wesentlichen der Höhe des oberen Randes des Bodens 15a des Korbes 15 gleich ist, der sich in der Zelle der entgegengesetzten Serie des gleichen Abteils befindet.

Es versteht eich, daß die Erfindung nicht auf die behandelten Ausführungsformen beschränkt ist und Abwandlungen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren stun Extrahieren von Bestandteilen aus festen Stoffen mittels einer Flüssigkeit in einen rotierenden, Abteile aufweisenden Extraktionsgerät, in dem die festen Stoffe einerseits und die Flüssigkeit andererseits in Teilmengen vorliegen, die in Längsrichtung des Extraktionsgerätes entgegengesetzt zueinander eine' Verschiebung erfahren, bei der jede Flüssigkeits-Teilmenge periodisch von einer Teilmenge der festen Stoffe getrennt wird und zur einer anderen Teilmenge der festen Stoffe fließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Fließen der von der Teilmenge der festen Stoffe getrennten Flüssigkeits-Teilmenge gebremst und diese Flüssigkeits-Teilmenge in bezug auf die neue Teilmenge fester Stoffe in der Höhe und der Breite verteilt wird»

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fließen der Flüssigkeits-Teilmenge verzögert wird.

3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer drehbaren Trommel, in der eine Transportschnecke angeordnet ist, deren Windungen die Abteile für die Teilmengen der festen Stoffe und die Flüssigkeits-Teilmengen bilden und deren Abteile in Zellen unterteilt sind, welche die Teilmengen der festen Stoffe enthalten und mit der Flüssigkeit durch im wesentlichen axial gerichtete Hebeelemente für die festen Stoffe in Verbindung stehen, die für die Flüssigkeit durchlässig sind und sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Windungen erstrecken, dadurch gekennzeichnet,

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daß jede Zelle eine Bremswand (9; 19) für die . in die Zelle einströmende Flüssigkeit enthält, die in der Fließrichtung der Flüssigkeit in der Trommel (i) gesehen hinter dem Hebeelement (5; 15) der Zelle angeordnet ist, aus der sich die Flüssigkeits—Teilmenge ergießt.

4-, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bremswand (9; 19) in wesentlichen axial ■ zwischen den die Zelle begrenzenden Windungen (3> 11) von der Eintrittsseite der Flüssigkeit in die Zelle bis zum Umfang der Trommel (i) erstreckt und eine in bezug auf die Trommelachse radiale Ausdehnung aufweist, die wenigstens gleich der Höhe ist, die von der Teilmenge der festen Stoffe und der Flüssigkeits-Teilmenge eingenommen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremswand (9» 19) Durchlässe für die Flüssigkeit aufweist, deren Querschnittsfläche in bezug auf die Oberfläche der Bremswand vom Umfang der Trommel (1) in Richtung auf die Achse der Trommel zunimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremswand einen an den Umfang der Trommel (1) angrenzenden, undurchlässigen Abschnitt (9¹) aufweist, an den sich ein mit Durchlässen für die Flüssigkeit versehener Abschnitt (9¹¹) anschließt.

7. Vorrichtung nach Anspz^uch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Durchlässen für die Flüssigkeit versehene Abschnitt (9¹¹) von einer Kettenschicht gebildet wird.

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