DE2129849A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Extrahieren von Bestandteilen aus festen Stoffen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Extrahieren von Bestandteilen aus festen StoffenInfo
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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 (7)
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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