DE3610113C3 - Vorrichtung zur Durchführung einer Gegenstromextraktion - Google Patents
Vorrichtung zur Durchführung einer GegenstromextraktionInfo
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- DE3610113C3 DE3610113C3 DE19863610113 DE3610113A DE3610113C3 DE 3610113 C3 DE3610113 C3 DE 3610113C3 DE 19863610113 DE19863610113 DE 19863610113 DE 3610113 A DE3610113 A DE 3610113A DE 3610113 C3 DE3610113 C3 DE 3610113C3
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
- B01D11/0269—Solid material in other moving receptacles
- B01D11/0273—Solid material in other moving receptacles in rotating drums
- B01D11/0276—Solid material in other moving receptacles in rotating drums with the general transport direction of the solids parallel to the rotation axis of the conveyor, e.g. spirals
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung
einer Gegenstromextraktion gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus der
US-PS 29 98 307 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ruht
eine drehbare Trommel mit einer festgelegten und unver
änderbaren Neigung auf einer statischen Tragkonstruk
tion, z. B. Mauersockeln. Die Neigung ist dabei so
gewählt, daß die Flüssigkeit nicht über die im Inneren
der Trommel angeordnete Förderwendel strömen kann. Die
Flüssigkeit kann hier lediglich durch außerhalb der
Trommel verlaufende, mit dem Trommelinneren verbundene
Rohre von einem Bereich des Trommelinneren in einen
anderen Bereich des Trommelinneren strömen. Als nach
teilig ist bei dieser Vorrichtung anzusehen, daß die
externen Rohre zu einem relativ komplizierten Aufbau der
Vorrichtung führen. Außerdem besteht hier eine erhöhte
Leckage- und Verstopfungsgefahr im Bereich der Rohre.
Außerdem gelangt die Flüssigkeit nur bei bestimmten
Drehwinkelstellungen der Trommel in die Rohre, so daß es
zu einem schwallweisen Durchfluß kommt, was einer
wünschenswerten kontinuierlichen Arbeitsweise abträglich
ist. Zudem ist bei der bekannten Vorrichtung lediglich
über die Trommeldrehzahl und damit nur in sehr
beschränktem Umfang eine Anpassung an unterschiedliche,
zu bearbeitende Materialien möglich, so daß eine
gründliche Extraktion nicht immer gewährleistet werden
kann.
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacher und
betriebssicherer aufgebaut ist, die eine Anpassung an
unterschiedliche, zu bearbeitende Materialien in einem
größeren Bereich ermöglicht und die eine gründliche
Extraktion gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhaft ist bei der neuen Vorrichtung durch die Ver
stellung der Trommelneigung eine Anpassung an unter
schiedliche, zu bearbeitende Materialien in einem
weiteren Bereich und zugleich auf relativ einfache Weise
möglich, was in der Praxis in Verbindung mit einer
variablen Trommeldrehzahl ein optimales Arbeitsergebnis
auch bei unterschiedlichen Eigenschaften der zu bearbei
tenden Materialien gewährleistet. Zudem besteht bei
dieser neuen Vorrichtung kaum die Gefahr von Leckagen
oder Rohrverstopfungen, da die Flüssigkeit kontinuier
lich innerhalb der Trommel durch die in der Förderwendel
vorgesehenen Öffnungen fließen kann. Externe Rohrlei
tungen werden deshalb bei der Trommel der neuen Vorrich
tung nicht benötigt, was deren Aufbau vereinfacht und
verbilligt und die Betriebssicherheit erhöht.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die Höhe der Förderwendel
im unteren Teil der Trommel größer ist als im oberen
Teil der Trommel. Dieser Höhenunterschied im Förderwen
del dient dazu, das am unteren Ende der Trommel aufgege
bene Gut möglichst rasch zunächst einmal aus dem Ein
gabebereich abzutransportieren, um eine ungehinderte
Aufgabe von weiterem Feststoff sicherzustellen. Die
Wendelhöhe an sich richtet sich nach den Eigenschaften
des zu bearbeitenden Feststoffes, der Flüssigkeit und
des Gemisches von beiden, wie z. B. Dichte, Korngröße,
Schüttwinkel usw.
Neben der Höhe der Wendel bzw. Wendeln ist auch deren
Steigung variabel. Vorteilhaft ist diese im oberen Teil
der Trommel kleiner als im unteren Teil, denn hierdurch
wird im oberen Teil der Trommel, d. h. im Bereich des
Zutritts frischer Flüssigkeit, der Feststoff besonders
intensiv umgewälzt. Dabei fällt der Feststoff zum Teil
über den oberen Rand der Wendel wieder um ein Niveau
nach unten, was die Verweildauer des Feststoffes im
oberen Teil der Trommel in gewünschter Weise verlängert.
Zur Erleichterung der Entnahme der Flüssigkeit aus dem
unteren Teil der Trommel ist ein im Abstand von der
unteren Stirnseite der Trommel in deren Innerem ange
ordneter, den unteren Abschluß der Förderwendel bilden
der Siebboden vorgesehen. Dieser Siebboden sorgt dafür,
daß aufgegebenes Feststoff-Schüttgut nicht in den Trom
melbereich unmittelbar vor deren unterer Stirnseite
gelangt, sondern daß sich dort die Flüssigkeit, gegebe
nenfalls mit Feinschlamm befrachtet, separat sammelt und
so einfacher abgezogen werden kann.
Da im Inneren der Trommel während der Drehung eine
ständige Reibung zwischem dem darin befindlichen Fest
stoff und der Innenseite der Mantelwandung der Trommel
auftritt, ist diese zur Erzielung einer möglichst langen
unterbrechungsfreien Betriebszeit mit einer verschleiß
festen Beschichtung, z. B. aus Hartmetallplatten, verse
hen.
Wegen der vorgesehenen Neigung der Trommel, d. h. einer
geneigt verlaufenden Längsachse, die zugleich Drehachse
ist, weist die Vorrichtung wenigstens eine axiale Lasten
der Trommel aufnehmende, im Randbereich der unteren
Stirnseite an dieser anliegende drehbare Rolle mit ra
dial zur Drehachse der Trommel verlaufender Drehachse
auf. Diese ist zweckmäßig zusammen mit den anderen Rol
len an der bereits erwähnten Tragkonstruktion gelagert.
Bei einer derartigen Lagerung bleiben die Stirnseiten
der Trommel zugänglich und frei für die Anordnung von
Eingabe- und Entnahmeeinrichtungen sowie Ein- und Aus
lässen für Feststoff und Flüssigkeit. Als kostengünstige
und verschleiß- und geräuscharme Ausführung der Rollen
bietet sich druckluftgefüllte Pneus an.
Weiter ist vorgesehen, daß der Antrieb zur Erzeugung
der Drehung der Trommel
drehzahlvariabel
ist. Diese Antriebsweise
erlaubt eine flexible Anpassung der Drehzahl der Trommel
an das zu bearbeitende Gut.
Zur Erzielung eines hohen Durchsatzes der Vorrichtung,
ohne bei der Trommel zu schwierig handhabbaren und kaum
transportablen Abmessungen zu kommen, können mehrere
Trommeln in einer Vorrichtung zueinander parallel ge
schaltet sein. Zudem können hierbei die meisten Teile
der Vorrichtung in einfacher Anzahl beibehalten werden,
so daß eine Vermehrung der Trommeln keinen wesentlichen
Kostennachteil gegenüber einer Vergrößerung der Trommeln
nach sich zieht.
In einer bevorzugten Ausführung der Extraktionsvorrich
tung ist deren Aufgabeeinrichtung für das Feststoff-
Schüttgut ein konzentrisch zur Drehachse der Trommel
verlaufender, drehdicht durch die untere Stirnseite und
den Siebboden hindurch in den unteren Teil der Trommel
hineinragender Schneckenförderer. Da der Schneckenförde
rer eine runde äußere Umrißform hat, kann er auf einfa
che Weise unter Zwischenlage einer ringförmigen Gleit
dichtung zentral und lagefest in die Stirnseite der
Trommel eingesetzt werden. Mit dem Schneckenförderer
wird eine kontinuierliche und gleichmäßige Beschickung
der Trommel gewährleistet und damit für einen gleich
bleibenden Extraktionsgrad gesorgt.
Zwecks einer exakten Dosierbarkeit des aufgegebe
nen Feststoffes und einer weitestgehenden Trennung des Inne
ren der Trommel von der Außenluft ist zweckmäßig in der
Aufgabeeinrichtung eine Dosierschleuse angeordnet, wobei
diese bevorzugt eine Zellenradschleuse ist. Als weitere
Sicherheitsmaßnahme gegen ein Eindringen von Luft in die
Trommel bzw. ein Austreten von Flüssigkeitsdämpfen aus
der Trommel kann die Dosierschleuse mit einer Schutzgasspülung
ausgestattet sein. Mit dieser kann beispielsweise Stick
stoffgas in die Dosierschleuse eingeleitet werden, um Luft
oder Flüssigkeitsdämpfe am Durchgang durch die Schleuse
zu hindern.
Bezüglich des Abzuges der Flüssigkeit aus der Trommel
ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrich
tung vorgesehen, daß der Flüssigkeitsauslaß am unteren
Ende der Trommel durch einen im tiefsten Teil des Zwi
schenraumes zwischen der unteren Stirnseite der Trommel
und dem Siebboden endenden Saugrohrstutzen gebildet ist,
der mit einem Filterkopf versehen ist und der stirnsei
tig lagefest aus der drehbaren Trommel herausgeführt
ist. Bei dieser Ausführung wird ein einfacher Aufbau
ohne komplizierte Dichtungen und ein vom aufgegebenen
Feststoff-Schüttgut unbehindertes Abziehen der Flüssig
keit mit den extrahierten Stoffen erreicht. Vorteilhaft
ist hierzu das Gehäuse des Schneckenförderers für die
Feststoffaufgabe im Bereich seines Eintrittes in die
Trommel auf seiner Außenseite mit einem Gleitring von
einer für die Durchführung des Absaugstutzens ausrei
chenden Dicke versehen.
Zur Entnahme des Feststoffes nach dem Durchlaufen der
Trommel bietet sich eine Entnahmeeinrichtung an, die ein
am oberen Ende der Trommel angeordneter Schneckenförde
rer ist, der konzentrisch zur Drehachse der Trommel
verläuft und der drehdicht durch eine Öffnung in der
oberen Stirnseite mit dem Inneren der Trommel in Ver
bindung steht. Hierdurch ergeben sich vorteilhaft wie an
der Feststoffaufgabeseite der Trommel eine einfach ge
genüber der Trommel abdichtbare Einführung des Förderers
in die Trommel sowie eine kontinuierliche Entnahme des
Feststoffes. Um sicherzustellen, daß der Feststoff aus
der Trommel sicher in den Entnahme-Schneckenförderer -
auch bei einem kleineren Durchmesser gegenüber dem der
Trommel - gelangt, ist vorgesehen, daß dem trommelseiti
gen Ende des entnahmeseitigen Schneckenförderers im
Inneren der Trommel ein gegensinnig zur Trommel dreh
bares, den Feststoff aus der Trommel in den Schnecken
förderer beförderndes Schrägschaufelrad vorgeschaltet
ist. Hierzu ist das Schaufelrad zweckmäßig so ausgebil
det, daß es mit seinen Schaufeln in deren jeweils tief
ster Stellung Feststoff-Schüttgut aufnimmt und dieses
etwa eine halbe Umdrehung aufwärts fördert, worauf dann
das Schüttgut aufgrund der Schrägstellung der Schaufeln
in einer etwa axialen Richtung in den Schneckenförderer
rutscht. Schneckenförderer und Schaufelrad können dabei
über einen gemeinsamen Antrieb, aber auch über getrennte
Antriebe verfügen.
Eine bevorzugte Ausführung der Vorrichtung, betreffend
die Einleitung der Flüssigkeit in die Trommel, besteht
darin, daß der Flüssigkeitseinlaß am oberen Ende der
Trommel durch ein konzentrisch zur Drehachse der Trommel
zentral durch den dort vorhandenen Schneckenförderer und
das Schaufelrad verlaufendes, in die Trommel ragendes
Rohr gebildet ist. Bei entsprechender Länge des in die
Trommel hineinragenden Teiles des Rohres gelangt die
frisch zuströmende Flüssigkeit erst jenseits des Schau
felrades auf das Feststoff-Schüttgut, so daß im Bereich
des Schaufelrades selbst bereits eine weitgehende Ab
scheidung der mit dem Feststoff mitgeförderten Flüssig
keit erfolgt. Zusätzlich kann das Rohrende in der Trom
mel mit einem die Flüssigkeit in der Breite verteilenden
Kopfstück versehen sein, um eine gleichmäßige Benetzung
und Durchspülung des Feststoff-Schüttgutes mit frischer
Flüssigkeit vor der Entnahme des Feststoffes zu gewähr
leisten.
Da das entnommene Feststoff-Schüttgut noch mit Flüssig
keitsresten behaftet ist, ist der Entnahmeeinrichtung
zweckmäßig eine Einrichtung zur Abtrennung der Flüssig
keitsreste nachgeordnet. Diese Abtrenneinrichtung kann
eine Vibrationsrinne oder auch eine kontinuierlich be
schick- und entladbare Zentrifuge, jeweils mit getrenn
ten Abführungen für Feststoff und Flüssigkeit, sein.
Hiermit wird einerseits ein weitgehend oder sogar voll
ständig flüssigkeitsfreies Feststoff-Schüttgut als ein
Ausgabeprodukt erhalten und andererseits die Flüssigkeit
weitestgehend bis vollständig zurückgewonnen, was je
nach verwendeter Flüssigkeit aus Umweltschutz- und/oder
Kostengründen sinnvoll oder erforderlich sein kann. Um
auch im Bereich der Feststoff-Abführung einen Austritt
von Flüssigkeitsdämpfen und einen Eintritt von Luft zu
verhindern, ist auch hier eine Schleuse vorgesehen, die
wiederum vorzugsweise eine mit einer Schutzgasspülung
ausgestattete Zellenradschleuse ist. Zwischen der Ein
gabe für den Feststoff in die Trommel und der Abführung
für den Feststoff aus der Vibrationsrinne bzw. Zentri
fuge ist die gesamte Extraktionsvorrichtung gegenüber
der Umgebung mittels der beschriebenen Mittel dicht ausge
führt, womit ein abgeschlossenes, umweltfreundli
ches und sicheres System besteht.
Je nach Art der verwendeten Flüssigkeit, der Eigenschaf
ten der mit dieser mitgeschwemmten und in dieser ge
lösten Stoffe und dem weiteren vorgesehenen Verwendungs-
und Bearbeitungszweck der Stoffe ist eine Auftrennung
von Flüssigkeit und darin enthaltenen Stoffe sinnvoll
oder erforderlich. Eine bevorzugte Ausführung der Vor
richtung sieht hierfür vor, daß der Flüssigkeitsauslaß
am unteren Ende der Trommel und die Flüssigkeitsabfüh
rung an der Vibrationsrinne oder Zentrifuge mit einem
Absetzbecken verbunden sind, das wenigstens eine becken
bodennahe Abzugsöffnung für abgesetzte Feststoffpartikel
und einen mit einem Rückschlagventil gesicherten Über
lauf zu einem Flüssigkeitstank aufweist. Hiermit können
feste Bestandteile gesondert abgezogen werden. Die da
nach eventuell noch in der Flüssigkeit enthaltenen ge
lösten Stoffe können durch weitere Bearbeitungsschritte,
die aber nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung
sind, abgetrennt werden. In diesem Fall besteht die Mög
lichkeit einer Rückführung der wieder sauberen Flüssig
keit in die Trommel, wodurch sich ein geschlossener Flüs
sigkeitskreislauf ergibt. Verluste an Flüssigkeit sind
z. B. durch Nachschub aus einem Vorratstank ersetzbar.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die
Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen
Fig. 1 eine teilweise schematische Darstellung einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung, teils im
Vertikalschnitt, teils in Seitenansicht,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Dosierschleuse entlang
der Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig.
1, mit einer angedeuteten Erweiterung um zwei
Trommeln.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, besteht das darge
stellte Ausführungsbeispiel der Extraktionsvorrichtung 1
im wesentlichen aus einer geneigt gelagerten zylindri
schen Trommel 2 mit einer Aufgabeeinrichtung 3 für Fest
stoffe an ihrem unteren Ende sowie einer Entnahmeein
richtung 4 für den Feststoff an ihrem oberen Ende, mit
einem Flüssigkeitseinlaß 91, 91′ am oberen Ende, einem
Flüssigkeitsauslaß 71 am unteren Ende und einer Vibra
tionsrinne 6 zur Trennung von Flüssigkeit und Feststoff.
Die Trommel 2 besitzt eine langgestreckte, zylindrische
Form mit einer Mantelwandung 21, einer unteren Stirn
seite 22 und einer oberen Stirnseite 23. Auf der Innen
seite 21′ der Mantelwandung 21 ist eine stegartig in das
Innere 20 der Trommel 2 vorragende Förderwendel 24 an
geordnet. Im unteren Teil 20′ des Inneren 20 der Trommel
2 ist die Höhe der Wendel 24 größer als im übrigen Teil
20, 20′′ des Inneren 20 der Trommel 2. Im unteren und
mittleren Teil 20′, 20 des Inneren der Trommel 2 ist die
Steigung der Wendel 24 etwa gleichbleibend, während sie
im oberen Teil 20′′ der Trommel deutlich geringer ist. In
der Wendel sind - wie unter Bezugsziffer 24′ angedeu
tet - Bohrungen geringen Durchmessers angeordnet.
Die Trommel 2 ist um ihre Längsachse 27 drehbar und zu
diesem Zweck auf an der Außenseite 21′′ des Mantels 21
anliegenden Rollen 51, 52 und 53 gelagert. Im darge
stellten Ausführungsbeispiel sind die Rollen 51 bis 53
druckluftgefüllte Pneus. Zur gleichmäßigen Verteilung
der auftretenden Lasten auf die verschiedenen Rollen
sind die Rollen 52 im oberen Teil der Trommel 2 als
Zwillingsrollen ausgebildet, die Rollen 51 im unteren
Teil der Trommel als Drillingsrollen und die Rolle 53 an
der Stirnseite 22 der Trommel 2 als Einfachrolle ausge
bildet. Die Rollenanordnungen 51 und 52, die an der
Außenseite 21′′ des Mantels 21 der Trommel 2 anliegen,
sind auf dem Umfang versetzt paarweise vorhanden, so daß
eine stabile Lage der Trommel 2 ohne weitere Lagerungs
mittel erreicht wird. Bei nicht zu steilen Neigungen der
Trommel 2 gegenüber der Horizontalen genügt zur Aufnahme
der axialen Kräfte eine einzelne Rolle 53 an der Stirn
seite 22. Zur Erzeugung der Drehbewegung der Trommel 2
weist die Rollenanordnung 51 am unteren Teil des Mantels
21 einen Antrieb auf, der aus einem Motor 54 mit nachge
schaltetem Getriebe 55 besteht. Vom Motor 54 wird die
Drehbewegung über das Getriebe 55 und die Rollenanord
nung 51 auf die Trommel 2 übertragen.
Die am unteren Ende der Trommel 2 angeordnete Aufgabe
einrichtung 3 für Feststoff-Schüttgut besteht im we
sentlichen aus einem trichterförmigen Vorratsbunker 31,
einer unter diesem angeordneten Dosierschleuse 32 und
einem konzentrisch zur Längsachse 27 der Trommel 2 an
geordneten Schneckenförderer 34. Vor der Dosierschleuse
32 ist eine Schutzgasspülung 33 angeordnet, mittels
welcher die Schleuse z. B. mit Stickstoff beschickbar
ist. Zur Betätigung weist die Schleuse 32 einen An
triebsmotor 32′ auf. Der Schneckenförderer 34 weist ein
im Querschnitt kreisrundes Gehäuse 35 auf, an dessen
einem Ende ein Antriebsmotor 36 angeordnet ist, und
dessen anderes Ende unter Abdichtung durch eine dreh
dichte Ringdichtung 26 durch die Stirnseite 22 der Trom
mel 2 in deren unteren Teil 20′ hineinragt. An seinem
trommelseitigen Ende 34′ weist der Schneckenförderer 34
eine nach unten weisende Öffnung 35′ auf, durch welche
das Feststoff-Schüttgut in den unteren Teil 20′ des
Trommelinneren 20 gelangt. Von dort wird es bei entspre
chender Drehung der Trommel 2 durch die Förderwendel 24
nach oben, d. h. in Richtung zur Entnahmeeinrichtung 4
gefördert. Den unteren Abschluß der Wendel 24 bildet ein
Siebboden 25, der die Form eines gelochten Kreisringes
hat und im Abstand zur unteren Stirnseite 22 der Trommel
2 angeordnet ist. Der Siebboden 25 ist dabei so gestal
tet, daß er für das Feststoff-Schüttgut weitestgehend
undurchlässig ist, während Flüssigkeit durch ihn hin
durchtreten kann. Zwischen dem Siebboden 25 und der
unteren Stirnseite 22 der Trommel 2 wird somit ein
Flüssigkeitssammelraum 28 gebildet.
Die im Bereich der oberen Stirnseite 23 der Trommel 2
angeordnete Entnahmeeinrichtung 4 für das Feststoff-
Schüttgut setzt sich zusammen aus einem ebenfalls kon
zentrisch zur Rotationsachse 27 der Trommel 2 verlaufen
den Schneckenförderer 42 sowie einem trommelseitig im
oberen Teil 20′′ des Trommelinneren 20 angeordneten
Schaufelrad 41. Der Schneckenförderer 42 weist ebenfalls
ein im Querschnitt kreisrundes Außengehäuse 43 auf, das
wiederum unter Zwischenlage einer drehdichten Ringdich
tung 26′ durch die obere Stirnseite 23 der Trommel 2
geführt ist. Das in der Trommel 2 aufwärts geförderte
Feststoff-Schüttgut wird mittels des Schaufelrades 41
durch Anheben in das trommelseitige Ende 42′ des
Schneckenförderers befördert und gelangt von dort durch
eine Öffnung 43′ an der Unterseite des Gehäuses 43 des
Schneckenförderers 42 in ein Fallrohr 45. Der Antrieb
des Schneckenförderers 42 und des Schaufelrades 41 er
folgt im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen
gemeinsamen Antriebsmotor 44.
Die zur Durchführung einer Gegenstromextraktion mit der
Vorrichtung benötigte Flüssigkeit gelangt durch ein
zentral durch den Antriebsmotor 44, den Schneckenförde
rer 42 und das Schaufelrad 41 geführtes, mit seinem Ende 91′ in den
oberen Teil 20′′ des Trommelinneren 20 ragendes Rohr 91 in die Trommel 2
hinein. Im Inneren 20 der Trommel 2 wird das kontinuier
lich nach oben geförderte Feststoff-Schüttgut intensiv
mit der unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten
strömenden Flüssigkeit vermengt und unter gegenseitiger
Durchmischung umgewälzt. Nach dem Durchströmen des Inne
ren 20 der Trommel 2 und des Siebbodens 25 sammelt sich
die Flüssigkeit im Sammelraum 28 zwischen dem Siebboden 25
und der unteren Stirnseite 22 der Trommel 2. In diesem
Bereich ist ein durch die Ringdichtung 26 geführter
Auslaß 71 für die Flüssigkeit angeordnet. Dieser besteht
aus einem Rohrstutzen 72, der - mit einem Filterkopf 73
versehen - im tiefsten Teil des Sammelraumes 28 endet.
Der aus der Trommel 2 mittels der Entnahmeeinrichtung 4
herausgeförderte Feststoff ist nach seiner Entnahme noch
mit Flüssigkeit behaftet. Um diese abzutrennen, gelangt
das Feststoff-Schüttgut nach dem Durchlaufen des bereits
erwähnten Fallrohres 45 auf eine Vibrationsrinne 6.
Diese weist einen Exzenterantrieb 61 auf, mittels wel
chem die Vibrationsrinne 6 in Schwingung versetzt wird.
Hierdurch wird der Feststoff kompaktiert und in Richtung
zu einer Feststoffabführung 65 transportiert. Die abge
trennte Flüssigkeit gelangt durch eine am anderen Ende
der Vibrationsrinne 6 angeordnete Abführleitung 66 zu
einem Absetzbecken 81. In das Absetzbecken 81 mündet
weiterhin eine Leitung 74, die mit dem Auslaß 71 für die
aus der Trommel 2 abgezogene Flüssigkeit verbunden ist.
Zur Förderung der Flüssigkeit von der Trommel 2 bzw. aus
dem Sammelraum 28 in der Trommel 2 zum Absetzbecken 81
ist in der Leitung 74 eine Saugpumpe 75 angeordnet. Von
der Vibrationsrinne 6, die vorzugsweise auf einem Trag
rahmen 62 mittels elastischer Gummielemente 62′ gelagert
ist, gelangt der von Flüssigkeitsresten befreite Fest
stoff durch die bereits erwähnte Abführung 65 zu einer
Schleuse 63. Diese weist ebenfalls eine Schutzgasspü
lung 64 auf. Nach dem Durchtritt durch die Schleuse 63 ge
langt der Feststoff auf ein Förderband 68, über welches
der Feststoff aus der Vorrichtung endgültig abgeführt
wird. Ein weiteres Förderband 37 sorgt im dargestellten
Ausführungsbeispiel für eine Zufuhr von Feststoff-
Schüttgut zum Bunker 31.
Das Absetzbecken 81 verfügt im bodennahen Bereich über
eine Bodensatz-Abzugsöffnung 82, durch welche die im
Becken 81 abgesetzten, von der Flüssigkeit aus der Trom
mel 2 dorthin beförderten Partikel abgezogen werden
können. Über einen mit einer Rückschlagklappe 83′ gesi
cherten Überlauf 83 gelangt die Flüssigkeit in einen
zweiten Behälter 84. Dort erfolgt eine weitere Behand
lung der Flüssigkeit, die aber nicht Gegenstand der
vorliegenden Anmeldung ist. Zum Abzug von verbrauchter
Flüssigkeit weist der Behälter 84 einen bodennahen Abzug
84′ auf. Über eine Pumpe 85 und eine Rohr- bzw.
Schlauchleitung 86 sowie eine weitere Bearbeitungs
station 89 für die Flüssigkeit gelangt diese wiederum
zum Rohr 91, das in die Trommel 2 hineinführt, so daß
ein geschlossener Flüssigkeitskreislauf vorliegt. Zu
sätzlich besteht eine Leitungsverbindung 67 zwischen dem
Inneren der Vibrationsrinne 6 und der Bearbeitungssta
tion 89. Zum Ersatz von Flüssigkeitsverlusten ist
schließlich noch ein Vorratsbehälter 87 vorgesehen, der
mittels einer Pumpe 87′ und einer Leitung 88 mit dem
Rohr 91 verbunden ist. Zum Schutz der Vorrichtung gegen
äußere Einflüsse ist die Vorrichtung, abgesehen vom Bun
ker 31 sowie vom äußeren Ende des Förderbandes 68 und
des Förderbandes 37, von einem Gehäuse 10 umgeben.
Als ein Detail der Vorrichtung zeigt Fig. 2 einen
Querschnitt durch die Dosierschleuse 32 entlang der
Schnittlinie II-II in Fig. 1. Wie aus Fig. 2 er
sichtlich ist, ist die Dosierschleuse 32 so ausgebildet,
daß zwischen dem Bunker 31 und dem Schneckenförderer 34
kein freier Durchgang für Luft, Dämpfe oder Gase be
steht. Darüber hinaus ist aus der Figur noch die Rundung
des Gehäuses 35 des Schneckenförderers 34 sowie der
Verlauf der gemeinsamen Rotationsachse 27 von Schnecken
förderer 34 und Trommel 2 ersichtlich.
Fig. 3 schließlich zeigt eine Draufsicht auf die Ex
traktionsvorrichtung 1. Im rechten Teil der Figur ist
das Zufuhrförderband 37, hier mit einem Aufgabetrichter
37′ an seinem freien Ende versehen, sowie das Abfuhr
förderband 68 zu erkennen. Das Förderband 37 mündet in
die Aufgabeeinrichtung 3, an welche sich die Trommel 2
mit der zugehörigen, am anderen Ende angeordneten Ent
nahmeeinrichtung 4 anschließt. Als eine Möglichkeit zur
Vergrößerung des Durchsatzes der Vorrichtung 1 sind
neben der Trommel 2 zwei weitere Trommeln 2′ und 2′′
durch gestrichelte Linien angedeutet. Diese können bei
entsprechender Gestaltung der Aufgabeeinrichtung 3 ge
meinsam von dieser mit Feststoff beschickt werden.
Andererseits können die drei Trommeln 2, 2′ und 2′′ auch
mit einzelnen peripheren Einrichtungen, wie z. B. drei
getrennten Entnahmeeinrichtungen 4, 4′ und 4′′ ausgestat
tet sein.
Claims (22)
1. Vorrichtung zur Durchführung einer Gegenstromextrak
tion von Stoffen aus einem schüttfähigen Feststoff
mittels einer Flüssigkeit, wobei in der Vorrichtung
kontinuierlich Feststoff und Flüssigkeit im Gegen
strom zueinander unter gegenseitiger Durchmischung
geführt sind, mit einer geneigt auf Tragrollen gela
gerten, um ihre Längsachse mittels einer angetriebe
nen Rolle drehbaren, langgestreckten hohlzylinderför
migen Trommel, an deren unterer Stirnseite eine Aufga
beeinrichtung für den Feststoff und ein Auslaß für
die Flüssigkeit und an deren oberer Stirnseite eine
Entnahmeeinrichtung für den Feststoff und ein Einlaß
für die Flüssigkeit angeordnet sind und in welcher
auf der Innenseite der Mantelwandung der Trommel eine
stegartig in das Trommelinnere vorragende Förderwen
del angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung Mittel aufweist, mit welchen die
Neigung der Trommel (2) durch Heben oder Senken we
nigstens eines der Enden der Trommel (2) veränderbar
ist, und daß die Höhe der Förderwendel (24) im unte
ren Teil (20′) der Trommel (2) größer ist als im obe
ren Teil (20′′) der Trommel (2).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Förderwendel (24) einen Durchfluß der
Flüssigkeit erlaubende Öffnungen oder Bohrungen (24′)
geringen Querschnitts vorhanden sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steigung der Förderwendel
(24) im oberen Teil (20′′) der Trommel (2) kleiner ist
als im unteren Teil (20′).
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekenn
zeichnet durch einen im Abstand von der unteren
Stirnseite (22) der Trommel (2) in deren Innerem (20,
20′) angeordneten, den unteren Abschluß der Förder
wendel (24) bildenden Siebboden (25).
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenseite (21′) der Trommel
(2) mit einer verschleißfesten Beschichtung versehen
ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekenn
zeichnet durch wenigstens eine axiale Lasten der
Trommel (2) aufnehmende, im Randbereich der unteren
Stirnseite (22) an dieser anliegende drehbare Rolle
(53) mit radial zur Drehachse (27) der Trommel (2)
verlaufender Drehachse.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rollen (51 bis 53) druck
luftgefüllte Pneus sind.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Antrieb (54, 55) zur Erzeugung
der Drehung der Trommel (2) drehzahlvariabel ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Trommeln (2, 2′, 2′′)
zueinander parallel geschaltet sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufgabeeinrichtung (3) für
den Feststoff ein konzentrisch zur Drehachse (27) der
Trommel (2) verlaufender, drehdicht durch die untere
Stirnseite (22) und den Siebboden (25) hindurch in
den unteren Teil (20′) der Trommel (2) hineinragender
Schneckenförderer (34) ist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Aufgabeeinrichtung (3)
eine Dosierschleuse (32) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dosierschleuse (32) eine Zellenradschleuse
ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dosierschleuse (32) mit einer
Schutzgasspülung (33) ausgestattet ist.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsauslaß (71) am
unteren Ende (20′) der Trommel (2) durch einen im
tiefsten Teil des Zwischenraumes (28) zwischen der
unteren Stirnseite (22) der Trommel (2) und dem Sieb
boden (25) endenden Saugrohrstutzen (72) gebildet
ist, der mit einem Filterkopf (73) versehen ist und
der stirnseitig lagefest aus der drehbaren Trommel
(2) herausgeführt ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Entnahmeeinrichtung (4) ein
am oberen Ende (20′′) der Trommel (2) angeordneter
Schneckenförderer (42) ist, der konzentrisch zur
Drehachse (27) der Trommel (2) verläuft und der dreh
dicht durch eine Öffnung in der oberen Stirnseite
(23) mit dem Inneren (20, 20′′) der Trommel (2) in
Verbindung steht.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß dem trommelseitigen Ende (42′)
des entnahmeseitigen Schneckenförderers (42) im Inne
ren (20′′) der Trommel (2) ein gegensinnig zur Trommel
(2) drehbares, den Feststoff aus der Trommel (2) in
den Schneckenförderer (42) beförderndes Schrägschau
felrad (41) vorgeschaltet ist.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitseinlaß (91, 91′)
am oberen Ende (20′′) der Trommel (2) durch ein kon
zentrisch zur Drehachse (27) der Trommel (2) zentral
durch den dort vorhandenen Schneckenförderer (42) und
das Schaufelrad (41) verlaufendes, in die Trommel (2)
ragendes Rohr (91, 91′) gebildet ist.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der Entnahmeeinrichtung (4) für
den Feststoff eine Vibrationsrinne (6) zur Trennung
von Feststoff und Flüssigkeit mit getrennten Abfüh
rungen (65; 66, 67) für Feststoff und Flüssigkeit
nachgeordnet ist.
19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Entnahmeeinrichtung (4) für
den Feststoff eine kontinuierlich beschick- und ent
ladbare Zentrifuge zur Trennung von Feststoff und
Flüssigkeit mit getrennten Abführungen für Feststoff
und Flüssigkeit nachgeordnet ist.
20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abführung (65) für den Fest
stoff mit einer Schleuse (63) versehen ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleuse (63) in der Abführung (65) für den
Feststoff eine mit einer Schutzgasspülung (64) ausge
stattete Zellenradschleuse ist.
22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsauslaß (71) am
unteren Ende (20′) der Trommel (2) und die Flüssig
keitsabführung (66) an der Vibrationsrinne (6) oder
Zentrifuge mit einem Absetzbecken (81) verbunden
sind, das wenigstens eine beckenbodennahe Abzugs
öffnung (82) für abgesetzte Feststoffpartikel und
einen mit einem Rückschlagventil (83′) gesicherten
Überlauf (83) zu einem Flüssigkeitstank (84) auf
weist.
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