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Verfahren und Vorrichtung zum Extrahieren von Ölen, Fetten, Wachsen,
Gerb-, Farbstoffen o. dgl. in umlaufenden Trommeln Es sind umlaufende, liegend angeordnete
Extraktionsvorrichtungen mit ununterbrochenem Durchfluß des Lösungsmittels senkrecht
zur Längsachse bekannt, an deren Umfang ringförmig Ein- und Austrittskammern für
das Lösungsmittel angebracht sind, deren Zu- und Abflußkanäle durch Absperrorgane,
die durch die Drehbewegung der Extraktionstrommel gesteuert werden, geöffnet und
geschlossen werden. Bei derartigen Vorrichtungen werden zwar Teilchen des Extraktionsgutes
von dem Sieb, durch welches das Lösungsmittel eintritt, abgespült. Die durch das
gegenüberliegende Sieb austretende konzentrierte Extraktionslösung preßt jedoch
das Filtergut oder Teilchen desselben gegen dieses Sieb,-so daß dasselbe leicht
verstopft wird. Dadurch ist es nicht möglich, das Sieb oder Filter während des Extraktionsvorganges
zu waschen oder die Auslaugeflüssigkeit umzuwälzen. Es ist vielmehr erforderlich,
solche Extraktionsvorrichtungeri öfters stillzusetzen und eine Umsteuerung der Ventile
vorzunehmen, was für einen regelmäßigen Betrieb nicht angenehm ist. Um ferner ein
Verstopfen der Filter während des Trocknens des nassen Extraktionsgutes oder während
des Austreibens der letzten Lösemittelreste unter Vakuum zu verhindern, sind unter
anderem verschiebbare Schutzbleche sowie auswechselbare Einsatzfilter vorgesehen
worden.
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Jedoch hat sich herausgestellt, daß die Filter infolge Hartwerdens
der in ihnen angestauten Teilchen während des Trockenvorganges des Extraktionsgutes
trotzdem verstopft werden.
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Dies hat zur Folge, daß die Filter vor der nächsten Füllung der Vorrichtung
gereinigt werden müssen, was zu zeitraubenden Betriebsunterbrechungen führt.
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Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Übelstände dadurch, daß
die Strömungsrichtung des Lösungsmittels bei jeder Umdrehung der Trommel in bezug
auf diese umgekehrt wird.
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Dies kann dadurch verwirklicht werden, daß die Stirnwände der Trommeln
für die Umkehr der Strömungsrichtung des Lösungsmittels mit Steuergehäusen versehen
sind, in denen von außen gesteuerte Kolben parallel zur Trommelachse verschiebbar
angeordnet sind. Dabei läuft die Trommel um eine feststehende Welle.
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Durch die Verbindung der Ein- und Austrittsleitungen mit den Verbindungsleitungen
zwischen den Steuergehäusen und Filtern wird ermöglicht, die an dem Trommelumfang
angeordneten Filter bei jeder Umdrehung um die feststehende Welle ohne Ventilumschaltung
durch Umkehr der Strömungsrichtung des Lösemittels derart vor Verstopfung zu schützen,
daß die beim Durchgang des Lösungsmittels in der einen Richtung sich gegen das eine
Filter legenden Teilchen des Extraktionsgutes nach einer halben Umdrehung der Trommel
infolge der Umkehrung der Strömungsrichtung von diesem wieder abgehoben werden.
In der gleichen Weise wird eine Verstopfung der Filter beim Trocknen des Extraktionsgutes
oder beim Austreiben der letzten Lösemittelreste vermieden.
Auftretende
Brüden oder Lösemitteldämpfe, beziehungsweise der warme Luftstrom, saugen, wenn
unter Vakuum gearbeitet wird, die filterverstopfenden Teilchen während des ganzen
Trocknungsvorgangs von den : tern in das Innere der Trommel ab. -Die Zeichnung zeigt
beispielsweise eine Aus führungsform der Erfindung, und zwar: Abb. I einen Längsschnitt
durch die Extraktionstrommel, Abb. 2 einen Querschnitt durch die Trommel, Abb. 3
eine Ausführungsform des Steuergehäuses und Abb. 4 eine Extraktionsbatterie.
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Die mit einem Heizmantel und den Steuergehäusena und b versehene,
auf den Laufkränzen c und den Tragrollen d ruhende Trommel T wird durch das Schneckengetriebe
e, um die in A und B fest gelagerte Welle M und die in den Steuergehäusen eingepaßten,
auf der Welle befestigten Kolben C und D in Umdrehung versetzt.
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Die Steuergehäuse a und b sind durch die Leitungen f und g untereinander
und durch die Verbindungsstutzen I, 2, 3, 4 mit den Filtern E und F verbunden. Eine
Ausführungsform der Kolben C und D ist beispielsweise in der Abb. I dargestellt.
Jeder Kolben besteht aus einem dickwandigen Ringsegment, das in jedem Steuergehäuse
einen Teil der Welle bedeckt und mit dieser fest verbunden ist. Der Kolben C verschließt
die Öffnung der Leitung f, so daß der Durchfluß zu der Leitung g in der gezeichneten
Stellung freigegeben ist. Der Kolben D auf der gegenüberliegenden Seite der Trommel
ist gegenüber dem Kolben C um I80" versetzt, so daß die Leitung g abgeschlossen
und die Leitung f geöffnet ist. Die Frischdampfzuführung erfolgt bei A und die Kondenswasserableitung
bei B in der bekannten Weise.
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Die Steuergehäuse a und b sowie die Kolben C und D können beispielsweise,
auch wie in Abb. 3 dargestellt, ausgeführt werden. Infolge der in der Richtung der
Längsachse der WelleM durch den Hebel K, die Laufbüchse L und der Federt verschiebbaren
Kolben G und H sind die Steuergehäuse a und b mindestens um die halbe Kolbenlänge
länger ausgebildet. Durch Betätigung der HebelK werden die Kolben G und H entweder
nach links oder nach rechts verschoben, so daß die Möglichkeit besteht, einerseits
während der Bewegung des Kolbens G beim Öffnen der Leitung f die Leitung g zu schließen
und umgekehrt und andererseits bei der Bewegung des Kolben, der gegenüber dem Kolben
G um I80" versetzt ist, beim Schließen der Leitung f die Leitung g zu öffnen und
umgekehrt.
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Der Arbeitsvorgang spielt sich folgendermaßen ab. Das Extraktionsgut
wird durch die Einfüllöffnungen 5 und 6 eingebracht. Darauf erfolgt, wenn notwendig,
die Vortrocknung des Extraktionsgutes unter Beheizung des Dampf-- -mantels und dann
die Behandlung durch Lösungsmittel, gegebenenfalls unter Vakuum. Dabeim steht die
Trommel zunächst still, das Filter E ikb'mm"t nach oben und das Filter F nach unten
zu liegen. Das Lösemittel tritt bei geöffnetem Ventil 7, geschlossenen Ventilen
8 und 9 durch das Steuergehäuse a, Leitung g, Verbindungsstutzen 3 und 4 in das
Filter E. Die entweichende Luft gelangt durch das Filter E, Verbindungsstutzen I
und 2, Rohr f in das Steuergehäuse b und bei geöffnetem Ventil 10, geschlossenen
Ventilen II, I2, I3 und über das Schauglas 14 nach dem Kühler. Wird im Schauglas
14 Lösemittel festgestellt, so wird beim Arbeiten im Einzelapparat die Lösemittelzufuhr
unterbrochen, Ventil 10 und 7 geschlossen und der-Apparat in Rotation versetzt.
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Um möglichst konzentrierte Miscellen zu erhalten, wird das Lösemittel
während der Rotation des Apparates umgewälzt, indem durch Öffnung des Ventiles 12
die Verbindung mit der Saugleitung der Pumpe P hergestellt und die angesaugte Miscella,
bei geschlossenen Ventilen I5, I7, 8 und 9 und geöffnetem Ventil 7, in das Steuergehäuse
a gedrückt wird. Die Miscella tritt durch den hohlen Teil des Kolbens C, durch die
Leitung g, die Verbindungsstutzen 3 und 4, da durch den Kolben D das Lösungsmittel
nicht in das Steuergehäuse b einströmen kann, in das Filter F ein, spült die filterverstopfenden
Teilchen des Extraktionsgutes aus demselben in das Innere des Apparates ab. Die
sich auf dem Wege vom Filter F nach dem Filter E konzentrierende Miscella führt
Teilchen des Gutes mit sich und preßt diese gegen das Filter £, welches vorübergehend
verstopft wird. Die konzentrierte Miscella tritt durch die Verbindungsstutzen I
und 2 in die Leitung f ein und muß, da ihr der Austritt in das Steuergehäuse a durch
Kolben C versperrt ist, in das Steuergehäuse b abfließen und gelangt durch den hohlen
Teil des Kolbens D durch das geöffnete Ventil 12 in die Saugleitung der Pumpe P.
Durch die Drehung der Trommel um die fest gelagerte Welle M mit ihren Kolben C und
D gelangt das Filter E in die oben beschriebene Lage des Filters F. Durch Umkehr
der Strömungsrichtung des Lösungsmittels werden nunmehr die vordem angepreßten Teilchen
des Extraktionsgutes aus dem Filter E in das Innere der Trommel gespült und vorübergehend
gegen das Filter F gepreßt, welches sich leicht verstopft. Dieser Vorgang wiederholt
sich bei jeder Umdrehung des Apparates, so -daß neben der Umwälzung des Lösungsmittels
noch erreicht wird, daß bei jeder Umdrehung die Filter einmal gewaschen werden,
was gegenüber den bekannten Bauweisen einen wesentlichen Fortschritt bedeutet. Ist
als
Folge der Umwälzung die höchste Konzentration der Miscella bei
einem allein arbeitenden Apparat erreicht, so erfolgt das Abdrücken derselben während
der Drehung der Trommel mittels Lösungsmitteldampf oder Luft bei gesehlossenen Ventilen
I6, I7, 7, 9, I0, 12 und I3 und geöffneten Ventilen 15, II und 8 in die Destilliervorrichtung.
Das Abdrücken der konzentrierten Miscella kann auch bei der Ausbildung der Steuergehäuse
a und b mit den Kolben G und H nach Abb. 3 erfolgen. Die Kolben G und H werden mittelst
des Hebels K von den Stirnwänden des Apparates so weit abgezogen, daß der Kolben
G die Verbindungsleitung f freigibt und die Leitung g verschließt, während der Kolben
H die Verbindungsleitung f verschließt und die Leitung g freigibt. In diesem Falle
geht das Abdrücken der konzentrierten Miscella während der Rotation des Apparates
folgendermaßen vor sich. Der Lösemitteldampf oder die Luft drückt bei geschlossenen
Ventilen 15, I7, 8, 9, I0, II, I3 und 19 und bei geöffneten Ventilen 7, I2 und I8
die Miscella nach der Destilliervorrichtung ab. Da das Abdrücken-in beiden Fällen
während der Drehung der Trommel erfolgt, so findet abwechselnd bei jeder Umdrehung
des Apparates infolge der Umkehr der Strömungsrichtung des Lösemittels ein Abstoßen
der filterverstopfenden Teilchen aus den Filtern in das Innere der Trommel statt.
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Es kann auch in mehreren hintereinander geschalteten Vorrichtungen.
gearbeitet werden.
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In diesem Falle saugt die Pumpe P während der Drehung der Trommeln
durch das Ventil I2 reines Lösemittel an und drückt dieses bei geöffnetem Ventil
I3 in die nächste stillstehende Trommel. Zeigt sich im Schauglas Lösemittel, so
wird die Trommel nach entsprechender Ventils.chaltung in Umdrehung versetzt. Die
weitere Arbeitsweise ist die bekannte.
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Nach dem Abdrücken der Miscella durch Lösemitteldampf oder Luft werden
die letzten Lösungsmittelreste ausgetrieben. Die Trommel wird bei angeheiztem Dampfmantel
in Umdrehung versetzt und durch sie über die Luftzirkulationsvorrichtung 20 und
geöffnetem Ventil I7 und 7 ein entsprechend warmer, trockener Luftstrom bei geschlossenen
Ventilen I5, I6, 8, 9, II, 12 und I3 und geöffnetem Ventil 10 gesaugt.
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Die Wirkung des Vakuums sowie die Umkehr der Strömungsrichtung verhindert
die Verstopfung der Filter E und F, da die Teilchen des Extraktionsgutes in das
Innere des Apparates gesaugt werden. Bei Stoffen, die das Lösungsmittel hartnäckig
zurückhalten, wird über die Luftzirkulationsvorrichtung ein feuchtwarmer Luftstrom
gesaugt.