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Behälter zum Behandeln von festen Stoffen mittels Flüssigkeiten Die
Erfindung bezieht sich auf einen Behälter zum Behandeln von festen Stoffen mittels
Flüssigkeiten durch Auslaugen, Waschen, Sterilisieren usw.
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Es ist bereits eine kontinuierlich arbleitende Vorrichtung zu diesem
Zwecke bekannt, die aus einem liegend angeordneten Behälter besteht, in welchem
am einen Ende der frische Feststoff zugeführt und die benutzte Flüssigkeit abgeführt
wird und am anderen Ende der behandelte Stoff abgeführt und die frische Flüssigkeit
zugeführt wird, so daß die Flüssigkeit im Gegenstrom zu dem Feststoff fließt. Bei
diesem blekannten Apparat ist im Behälter eine umlaufende Welle angeordnet, die
schraubenföfmig gewundene Scheiben trägt, die den Behälter in Abteilungen unterteilen
und eine Transportschuecke bilden, welche den Feststoff durch den Behälter führt.
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Diese Bewegung des zu. behandelnden Feststoffes wirkt jedoch der Strömung
der Flüssigkeit entgegen, so daß der Kraftverbrauch für die Transportschnecke verhältnismäßig
hoch ist. Außerdem werden die Feststoffe von der Schnecke durchgerührt, so daß sie
sich nicht gleichmäßig durch den Behälter bewegen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Einrichtung derart ausgebildet,
daß eine gleichmäßige Bewegung der Feststoffe e durch den Behälter hindurch gewährleistet
ist und diese Bewegung durch die Strömung der Flüssigkeit erzeugt oder gefördert
wird. Zu diesem Zwecke sind die senkrecht oder nahezu senkrecht zu der umlaufenden
Welle stehenden und den liegend angeordneten Behälter in Abteilungen unterteilenden
Scheiben mit Durchbrechungen für den Durchtritt der zu behandelnden Feststoffe versehen,
die bei den einzelnen Scheiben versetzt zueinander angeordnet sind, wobei von Abteilung
zu Abteilung Umführungsverrichtungen vorgesehen sind, durch welche die Flässigkeit
jeweils von einer Abteilung in die folgende geführt und dabei in ihrer Strömungsüchtung
umgekehrt wird, so daß sie in ihnen im Gleichstrom zu dem Feststoff fließt. Die
umlaufenden Scheiben können dabei kreisaulsschnittförmig ausgebildet sein und sich
über einen Winkel von wenigstens 1800 erstrecken.
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Diese senkrecht und annähernd senkrecht zur Welle angeordneten Scheiben
gewährleisten eine gleichmäßige Bewegung der zu behandelnden festen Stoffe durch
den Behälter, indem jede Scheibe bei jeder Umdrehung der Welle den freien Durchtritt
für die Feststoffe zeitweise abschließt und wieder freigibt, so daß die Scheiben
eine regelnde Wirkung auf die Bewegung der Feststoffe ausüben. Die Bewegung der
Feststoffe wird jedoch hauptsächlich
von der Flüssigkeit bewirkt,
il diese die Feststoffe in jeder Abteilung in der gewünschten Richtung mitführt.
Trotzdem bleibt auch der Vorteil des Gegenstr systems gewahrt, weil sich die Flüssigkeit
und die zu behandelnden Stoffe, über den ganzen Behälter gerechnet, im Gegenstrolnbewegen.
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Die Einrichtung nach der Erfindung eignet sich besonders für kontinuierlichen
Betrieb, so daß sie z. B. als eine kontinuierlich arteitende Vorrichtung zur Diffusion
von zuckerhaltigen Stoffen, zum Raffinieren von Zucker, zum Extrahieren von öl-
oder fetthaltigen Stoffen u. dgl. verwendet werden kann.
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Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung bestehen
die Scheiben aus je einer Trennwand und darüber dachförmig gelegten durchlöcherten
Seitenwänden, so daß je zwei getrennte Kammern entstehen ; auch die die Scheiben
tragende umlaufende Welle ist hohl, und mit dieser Hohlwelle steht die jeweils der
Strömungsrichtung der festen Stoffe abgewandte Kammer durch ein bis auf die Höhe
der entsprechenden Kammer der folgenden Scheibe reichendes Rohr in Verbindung, während
die der Strömungsrichtung der festen Stoffe zugekehrte Kammer jeder Scheibe unmittelbar
durch eine Öffnung in der Hohlwelle mit letzterer verbunden ist. Dabei weist die
rohrförmige Welle im Innern eine Schraubenpumpe oder eine ähnlich ausgebildete Pumpvorrichtung
auf, die durch Querwände, die jeweils in der Ebene der Trennwände der Scheiben liegen,
in Abschnitte derart unterteilt ist, daß einzelne Pumpelemente entstehen, welche
die von ihnen geförderte Flüssigkeit durch die genannten Rohre in die zugeordnete
Kammer drücken. Durch- diese Ausbildung der Scheiben strömt die Flüssigkeit in jeder
Abteilung gleichmäßig über den ganzen Behälterquerschnitt verteilt aus. Außlerdem
wird durch die Anordnung der Pumpvorrichtung in der Hohhvefle eine sehr gedruugente
Bauart erzielt.
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Auf der Zeichnung ist schematisch eine Ausführungsform der Einrichtung
nach der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen senkrechten Längsschnitt des Apparates; Fig. 2
ist ein Querschnitt dieses Apparates nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 zeigt
eine Scheibe in Ansicht, und Fig. 4 ist ein Querschnitt eines Teiles der Scheibe
nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
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Im Behälter 1 ist eine rohrförmige Welle 2 drehbar angeordnet, welche
die kreisausschnittförmigen Hohlscheiben 3 trägt. Die Hohlwelle 2 ist an der rechten
Seitenwand 5 in einer Lagerbüchse 4 und an der linken Seitemvand 7 in einer Stopfbüchse
6 gelagert.
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Die Hohlsicheiben 3 sind mit durchlöcherten Seitenwänden 8 8 versehen
und durch je eine Trennwand 9 in zwei Kammern 10 und 11 @@terteilt. Die Scheiben
erstrecken sich über emen Winkel von etwa 300° (vgl. Fig. 3); aufeinanderfolgende
Scheiben sind abwechselnd mit ihren sektorförmigen Ausschnitten gegeneinander versetzt
und senkrecht zur Welle 2 gerichtet. In der Hohlwelle ist eine Pumpvorrichtung angeordnet,
welche beim dargestellten Ausführungsbeispiel als eine Schraubenpumpe ausgebildet
ist und aus einer Weile 12 besteht, die ein Schraubengewinde I3 trägt; das Schraubengewinde
ist durch Querwände 14 in Abschnitte derart unterteilt, daß jede Abteilung des Behälters
ihre eigene Pumpe besitzt. Der in der Hohlwelle 2 liegende Pumpenraum steht durch
Öffnungen 15 in der Wandung der Welle mit den Kammern 11 der Scheiben 3 in Verbindung.
Die Kammern 10 dieser Scheiben sind durch Rohre 16 mit der Druckseite des zugehörlgen
Pumpelementes verbunden. Die Welle 12 ist an ihrem rechten Ende im Deckel I7 und
an ihrem linken Ende in einem Pfropfen 18 gelagert, welcher das Ende der Hohlwelle
2 abschließt. Die Welle 2 wird mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten
Triebwerkes in Drehung versetzt.
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Der zu behandelnde Feststoff wird bei 19 dem Behälter zugeführt,
bewegt sich langsam durch den Behälter hindurch und wird am anderen Ende durch den
Überlauf 20 abgeführt. Die Abfuhr des abhandelten Feststoffes wird mittels einer
Schaufel 21 bewirkt, die auf der Hohlwelle 2 befestigt ist.
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Die Bewegung des Feststoffes durch den Behälter wird hauptsächlich
von der Flüssigkeit selbst bewirkt, die sich, wie bereits oben erwähnt wurde, in
jeder Abteilung des Behälters in gleicher Richtung wie das hIaterial bewegt. Über
den ganzen Behälter gerechnet, arbeitet die Vorrichtung jedoch nach dem Gegenstromprinzip.
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Zu diesem Zwecke wird die Flüssigkeit durch das Rohr 22 in die Hohlwelle
2 eingeführt und strömt durch das Verbindungsrohr 16 in die rechte Kammer 10 der
zweiten Scheibe 3" (von rechts gerechnet) hinein.
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Die Flüssigkeit strömt aus der Kammer 10 in der Richtung des eingezeichneten
Pfeiles in die linie Kammer 1 1 der letzten Scheibe 3' und wird durch die Öffnungen
15 in die Hohlweile hineingesaugt. Da sich die Schraube 13 gegenüber der Hohlwelle
2 dreht, wird die Flüssigkeit . durch das Rohr 16 in die Kammer 10 der folgenden
Scheibe 3"gedrückt, um darauf in der Richtung des gezeichneten Pfeiles durch die
durchlöcherte Wand aus dieser Kammer wieder in den Behälter zu
treten.
Die Flüssigkeit wird dann durch den folgenden Schraubenabschnitt durch die Kammer
in der Scheibe 3" hindurch in die Hohlwelle hineingesaugt und wieder in die Kammer
10 der folgenden Scheibe 3"" gedrückt-In dieser Weise strömt die Flüssigkeit durch@
jede Abteilung des Behälters von links na.cIirechts und somit in der gleichen Richtung
wie der zu behandelnde Feststoff, um schließlich durch die Kanäle 23 des Pfropfens
I8 und den Hahn oder Schieber 24 abgeführt zu werden. In der Zeichnung ist der Flüssigkeitsspiegel
durch eine strichpunktierte Linie dargestellt.
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Ein Teil der in der Kammer 10 der Scheibe 3"' befindlichen Flüssigkeit
strömt nicht in die Kammer 1 1 der benachbarten Scheibe 3", sondern in der Richtung
des eingezeichneten Pfeiles durch den sektorförmigen Ausschnitt dieser letzten Scheibe
bindurch in die Kammer II der folgenden Scheibe 3'. In derselben Weise strömt auch
ein Teil der Flüssigkeit aus der Kammer 10 der Scheibe 3" in der Richtung des gezeichneten
Pfeiles in die Kammer 11 der Scheibe 3".
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Dieser Teil der Flüssigkeit kommt somit mehr als einmal mit demselben
Teil des zu behandelllden Materials in Berührung, was unter Umständen sowohl für
die Behandlung des Materials als auch für das Regeln der Pumpvorrichtung in der
Hohhvelle erwünscht sein kann.
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Die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Behälter kann durch
Änderung der Leistung der Pumpenanlage geregelt werden, was beim gezeichneten Ausführungsbeispiel
durch Änderung der Drehgeschwindigkeit der Schraubenpumpe geschehen kann.
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Da sich die Flüssigkeit in jeder Abteilung des Behälters in der Richtung
von der Zu.-führungsstelle 19 nach dem Überlauf 20 für den festen Stoff hin bewegt,
nimmt sie letzteren in der gewünschten Bewegungsrichtung mit. Diese Bewegung des
Feststoffes kann außerdem noch durch die schaufelförmigen Streifen 25 gefördert
werden, die am Rande des sektorförmigen Ausschnittes der Scheiben 3 befestigt sind.
Falls erwünscht, kann die Schaufel 25 auch derart gerichtet sein, daß sie dieser
Bewegung des Feststoffes entgegenwirkt.
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Die beschriebene Einrichtung ermöglicht es, das Verhältnis der im
Behälter vorhandenen Flüssigkeitsmende, in welchem sich der zu behandelnde Feststoff
befindet, zur Menge dieses Stoffes selbst nach Belieben größer oder kleiner zu wählen
als das Ver. hältnis der abgeführten Flüssigkeitsmenge zur neu eingeführten Stoffmenge.