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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Extrahieren, Filtrieren
und Trocknen von öl- oder fetthaltigen oder anderen extrahierbaren Stoffen Um öl-odler
fetthaltige oder andere extrahierbare Stoffe mittels Lösungsmittel oder Wasser kontinuierlich
auszulaugen, hat man eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen.
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Bei den bis jetzt bekannben Verfahren,. besonders bei der Auslaugung
von Ölen und Fetten mittels flüchtiger Lösungsmittel, wurde fast ausschließlich
die ununterbrochene Auslaugung allein und nur in vereinzelten Fäll, en gleichzeitig
die Filtration der Miscella in einem Arbeitsgange und in einer Apparatur vorgeschlagen,
während die Austreibung des Lösungsmittels aus den Extraktionsrückständen stets
in besonderen Apparaten durchgeführt werden mußte. In den vereinzelt bekannten Fällen,
bei welchen die gleichzeitige ununterbrochene Auslaugung des Extraktionsgutes und
die Filtration der Miscella zur Anwendung kommen, stößt man bei der Trennung der
Miscella vom Extraktionsgut einerseits und dieser von den in ihr suspendienten Mehltleilchen
andererseits auf große Schwergkeiten. Infolge der konstanten Strömung der Miscella
vom Apparatinnern durch feststehende Filter nach außen sind Verstopfungen der nicht
waschbaren Filter durch feine Mehlteilchen unvermeidlich. Die Filterflächen bleiben
nur kurze Zeit betriebsfähig, und die Filtration kann alsbald nur unter hohem Druck
mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit durchgeführt werden. Nach sehr kurzer
Zeit wird jede Filtration unmöglich. Dies setzt die Wirtschaftlichkeit der bekannten
Verfahren und Vorrichtungen erheblich herab.
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Es ist auch bekannt, das Extraktionsgut kontinuierlich mittels Förderschnecken
durch mehrere hintereinandergeschaltete, mit Filter kammern ausgerüstete Extraktoren
dem Lösungsmittel entgegenzuführen. Es hat sich aber gezeigt, daß das bereits aufgeschlossene
Gut durch die Schnecken auf dem langen Beförderungswege weiter zermahlen wird, was
zur Folge hat, daß die feststehenden Filter infolge gleichfalls konstanter Strömung
der Misoella vom Apparatinnern durch die Filter nach außen in kürzester Zeit sich
noch rascher verstopfen und es somit zu den gefürchteten Betriebsstörungen und Betriebsunterbrechungen
kommt.
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Diese Schwierigkeiten werden bei Anwendung des neuen Verfahrens in
der vorgeschlagenen Apparatur vermieden; man erreicht nicht nur in einem Arbeitsgang
und in einem Apparat neben der ununterbrochenen Auslaugung des Extraktionsgutes
und der Filtration der Miscella die ununterbrochene Austreibung des Lösungsmittels
aus den Extraktionsrückständen, sondern es werden auch
verhältnismäßig
kleine Mengen des Extraktionsgutes der kürzesten einwirkungsdauer in getrennt arbeitenden
Extraktionskammern den einzelnen Extraktionsstufen unterworfen.
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Die Filtration der Miscella erfolgt, entgegen den bekannten Verfahren
und Vorrichtungen, von außen durch rotierende Filter gegen das Apparatinnere, wobei
die Filter bei jeder Umdrehung wechselseitig gewaschen werden.
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Nach der Erfindung werden in reiner in Umdrehung befindlichen Trommel
durch sich mechanisch fortbewegende eingepaßte Kolben fortlaufend Extraktionskammern
gebildet, in welchen kleine Saatenmengen dem Lösungsmittlel bzw. dem heißen Luftstnom
entgegengefördert werden. Durch die gleichmäßige; in kurzen Abständen erfolgende
Fortbewegung der Kolben im Dauerbetrieb wird erreicht, daß das zu extrahierende
Gut in jeder durch die Fortbewegung der Kolben gebildeten Extraktionskammer einer
bestimmten Extraktionsstufe unterworfen wird. Dadurch wird erreicht, daß nicht nur
die Auslaugung des Gutes und die Filtration der Misoella, sondern auch die Austreibung
des Lösungsmittels aus den Extraktionsrückständen in ununterbrochener Arbeitsweise
erfolgt. Die Verstopfung der Filter, die am Umfang der Trommel in bestimmten Abständen
eingebaut sind, wird durch eine von außen nach innen gesteuerte Strömung des Lösungsmittels
bzw. des heißen Luftstromes verhindert, und zwar werden infolge der Umdrehung der
Trommel die Filter abwechselnd von den Mehlteilchen dadurch befreit, daß diese nach
dem Apparatinnern abgestoßen werden. Die Filter werden dabei gewaschen und auftretende
Überdrücke sowie eine Verminderung der Filtrierges chwindigkeit vermieden.
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Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise eine Ausführungsform
der Erfindung.
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Die waagerecht gelagerte Trommel A besitzt einen Heizmantel B und
läuft mit den Laufkränzen F1 bis F9, welche erfindungsgemäß mit den Hohlkanälen
H1 bis Hg versehen sind, in den feststehenden Abdichtungsgehäusen G. Die Trommel
kann z. B. durch die Zahnkränze C, durch die Stirnräder D und Transmission E in
Umdrehung versetzt werden. Die Füllkammer 1 ist mit dem feststehenden, die Aufnahmeschlitze
a umgebenden Mantel M ausgerüstet, welcher mit den Schleusen und c und der Zuführungskammer
d in Verbindung steht. Die entleerungskammer 9 ist mit den Entleerungsschlitzen
e ausgerüstet, und les befinet sich unter dieser der Entleerungstrog f angeordnet.
Die Dampfzuführung zum Heizmantel B erfolgt bei t und die Kondenswasserableitung
bei u auf bekannte M7eise. In den Kammern 2, 3, 4, 5, 6, 7 und S sind gegenüberliegend
je zwei leicht ein-und ausbaubare Filter kr bis k14 eingebaut, welche mit den Hohlkanälen
H1 bis H9 der Laufkränze F1 bis F9 in Verbindung stehen.
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In dieser Verbindungsleitungen sind erfindungsgemäß die steuerbaren
Schieber m1 bis m2S leingebaut. Die Extraktionskammern in der Trommeln werden durch
die eingepaßten, untereinander verbundenen Kolben S gebildet. Die Kolben werden
durch einen Mechanismus in bestimmten Zeitabschnitten in der Richtung der Austrittskammer
begrenzt fortbewegt. Bei s erfolgt der Eintritt des reinen Lösungsmittels und bei
r tritt die konzentrierte Misoella aus der Apparatur. Der Lösungsmitteldampf wird
bei q in die Kammer 5 eingeleitet, und die abgedrückte dünne Miscella läuft bei
r1 ab. Bei s1 wird über t und über den Kühler durch die Kammer 7 und 8 sein heißer
Luftstrom gesaugt. Die Belüftung der Kammer 6 erfolgt über die Filter k9, k10 und
die Schieber m18 und m20.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Erfindung ist folgende: Durch
die Einführung von zwei Kolben S in die Trommel A wird die Füllkammer 1 gebildet.
Die Trommel A wird durch die Transmission E, die Stirnräder D und die Zahnkränze
C in Umdrehung versetzt. Gleichzeitig wird die Zuführungsschleuse b in Tätigkeit
gesetzt, und es gelangt eine dem Inhalt der Kammer entsprechende Menge Extraktionsgut,
welches sich im Vorratsbehälter d befindet, durch die Zuführungsschlitze a in die
Füllkammer 1.
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Nach einem bestimmten Zeitabschnitt erfolgt die räumlich begrenzte
mlechanische Fortbewegung der Kolben 5 in der Richtung zur Entleerungskammer 9,
und es wird durch den nächsten einfahrenden Kolben S eine neue Füllkammer gebildet,
während die gefüllte Füllkammer bei gleichzeitiger Forthewegung des Extraktionsgutes
zur Auslaugekammer 2 wird. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis das Extraktionsgut
der zu allererst sich gebildeten und gefüllten Füllkammer 1 sich in der Kammer 4
bzw. in der dritten Auslaugekammer befindet. Das reine Lösungsmittel tritt bei s
durch das feststehende Abdichtungsgehäuse G in den Hohlkanal H1 des Laufkranzes
F1 ein und gelangt über den offengesteuerten Schieber m1 und den zugesteuerten Schieber
m2 nach dem Filter k1, durchströmt das Extraktionsgut der Kammer 4 nach dem gegenüberliegenden
Filter k2 und gelangt bei zugesteuertem Schieber m3 und offengesteuertem Schieber
m4 in den Hohlkanal H2 des Laufkranzes F2. bei offengesteuertem Schiebter m5 und
zugesteuertem Schie berm6 tritt die in Kammer 4 gebildete Miscella in das Filter
k3 ein, durchströmt das Extraktionsgut in der Richtung nach dem Filter k4 und muß
bei zugesteuertem Schieber m7 und
offengesteuertem Schieber m8 in
den Hohlkanal H des Laufkranzes F3 eintreten. Auf diesem Wege konzentriert sich
die Miscella weiter. Infolge des offengesteuerten Schiebers m9 und des zugesteuerten
Schiebers m10 tritt die Miscella durch das Filter k5 in die auslaugekammer 2 ein
und konzentriert sich auf dem Wege zum Filter k6 nochmals. Nun tritt die konzentrierte
Miscella infolge des zugesteuerten Schiebers m11 und des offengesteuerten Schiebers
m12 in den Hohlkanal H4 des Laufkranzes F4 ein und fließt bei r durch das feststehende
Abdichtungsgehäuse G in die Destilliervorrichtung ab. Da die Trommel A während des
Durchfließens des Lösungsmittels sich in Umdrehung befindet'und die Schaltung der
Schieberml bis m12 derart, ,geregelt wird, daß nach erfolgter Umdrehung um 180°
die offengesteuert gewesenen Schieber zugesteuert werden und umgekehrt, wird erreicht,
daß die mehligen, filterverstopfenden Teilchen abwechselnd gegen das Innere der
Extraktionskammer abgestoßen werden.
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Dieses hat zur Folge, daß nicht nur die Filter gewaschen werden, sondern
auch eine drucklose Filtration bohne Geschwindigkeitsverminderung gewährleistet
wird.
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Das in der Auslaugekammer 4 entölte Såatgut gelangt bei der nächsten
Kolbenbewegung in die Abpreßkammer 5. In der Kammer 5 wird die dünne Miscella aus
dem Extraktionsrückstand mittels außerhalb des Apparates lerzeugten Lösungsmitteldampfes
abgepreßt, indem dieser bei q dadurch das Abdichttungs gehäuse G in den Hohlkanal
H5 des Laufkranzes F5 eintritt. Da der Schieber m13 offengesteuert und der Schieber
m14 zugesteuert ist, drückt der Lösungsmitteldampf durch das Filter k7 auf den inhalt
der Kammer 5 und damit die darin befindliche dünne Miscella durch filter k8 bei
offengesteuertem Schieber m15 und zugesteuertem Schieber m16 in den Hohlkanal H6
des Laufkranzes F6 ab und fließt bei r1 durch das feststehende Abdichtungsgehäuse
G in einen Behälter. Durch die Bewegung der Trommel wird dieselbe Wirkungsweise
erreicht wie beim Durchströmen des Lösungsmittels durch die Kammern 4, 3 und 2.
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Durch die nächste Kolbenfortbewegung gelangt das abgepreßte Extraktionsgut
in die Kammer 6, wobei sich, wie bereits schon früher beschrieben, leine neue Füllkammer
bildet. Auftretende Lösungsmitteldämpfe werden aus dieser Kammer übler das Filter
k9 bei offengesteuerten Schiebern m17 und m20 und zugesteuerten Schiebern m15 und
ml9 nach dem Hohlkanal H9 des Laufkranzes F9 und des Abdichtngsgehäuses G bei s1
abgesaugt.
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Infolge der Umdrehung der Trommel tritt die bereits früher beschriebene
Wirkungsweise ein, indem die Filter kg und k10 abwechselnd mit Luft gewaschen werden,
da die Schieber m18 fund iiZlo mit der atmosphälischein Luft in Verbindung stehen.
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Das durch weitere Kolbenfortbewegung in die Kammern 7 und 8 gelangende
extrahierte und lösungsmittelarme Gut wird von dem restlichen anhaftenden Lösungsmittel
dadurch befreit, daß die Beheizung des Dampfmantels D bei t erfolgt und die Kondenswasserableitung
bei u vor sich geht. Dabei wird gleichzeitig, ein heißer Luftstrom durch die Kammern
gesaugt. Die heiße Luft wird bei v eingesaugt, gelangt über G durch den Hohlkanal
H7 des Laufkranzes F7, den offengesteuerten Schieber mit den zugesteuerten Schieber
m22 in das Filter k11 und nimmt auf dem Wege nach Filter k12 Lösungsmittel in Dampfform
mit und muß infolge der Offensteuerung des Schiebers m23 und der Zusteuerung des
Schiebers m24 in den Hohlkanal H8 des Laufkranzes F8 einreten. Die Offensteuerung
der Schieber m28 und m25, die Zusteuerung der Schieber m26 und m27 bedingen ein
Eintreten der heißen Luft in den Hohlkanals, des Laufkranzes Fg, somit über des
feststehenden Abdichtungsgehäuses G in den Kühler. Infiolge der Umdrehung der Trommel
werden die Filter der Kammern; und 8 abwechselnd von den anhaftenden Mehlteilchen
befreit und gewaschen.
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Das nunmehr lösungsmittelfreie Extraktionsgut tritt bei der nächsten
mechanischen Kolbenbewegung nter gleichzeitiger Bildung einer neuen Füllkammer in
die Entleerungskammer 9 ein; die Ausschüttung des Gutes erfolgt über die Schlitze
e in den Behälter f.
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PANTENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum kontinuierlichen Extrahieren,
Filtrieren und Trocknen von öl-, fett-, wachs-, gerb- und farbstoffhaltigen Stoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gut in kleinen, durch Einführen von Kolben in eine
in Umdrehung versetzte zylindrische Trommel sich fortlaufend bildenden Kammern den
genannten Arbeitsbedingungen nacheinander bei kürzester Einwirkungsdauer unterworfen
wird, wobei das Lösungsmittel bzw. ein heißer Luftstrom durch entsprechende Steuerung
gezwungen wird, die Strömungsrichtung in der Kammer von Filter zu Filter zu ändern.