DE69401946T2

DE69401946T2 - Torfextraktionsapparat

Info

Publication number: DE69401946T2
Application number: DE69401946T
Authority: DE
Inventors: Waclaw Hamerlinski
Original assignee: Torf Establishment
Current assignee: Torf Establishment
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2014-06-22
Also published as: NO309006B1; BG61771B1; DE705319T1; NZ269146A; GEP20001910B; ATE149558T1; SK161295A3; WO1995000602A1; PL170131B1; CZ284823B6; EP0705319B1; GR3023551T3; RU2123025C1; EP0705319A1; DK0705319T3; RO115360B1; GR960300030T1; JP3936389B2; SG47521A1; AU676592B2

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Extraktion von Torf und insbesondere auf eine Vorrichtung für die Extraktion von Torf, welche einen Extraktionstank, einem Rohrsystem für die Zufuhr eines flüssigen Extraktionsmediums sowie einem Rohrsystem für den Abfluss von Extrakt aufweist.

Hintergrund der Erfindung

Die Extraktion grosser Mengen an Torf kann auf statischem Wege erfolgen, erwies sich aber, wie ersichtlich wird, als unbefriedigend. Eine statische Extraktion wird für gewöhnlich angewandt, um aus rohen Produkten mit loser Struktur und einem eher geringen Grad an Zerkleinerung Extrakte zu erhalten, die in Chargen leicht durch ein geeignetes Extraktionslösungsmittel ausgewaschen werden können. Die statische Extraktion wird in Extraktionswannen durchgeführt, die gegebenenfalls mit einem mechanischen Rührer ausgerüstet sind. Solche Wannen werden mit Torf und mit dem Extraktionslösungsmittel in beliebiger Reihenfolge beladen. Periodisch kann das Gemisch aus Torf und Lösungsmittel gerührt werden.
Das Extraktionsfluid wird während einer Zeit in Kontakt mit dem Torfmaterial gehalten, die ausreicht, um eine gesättigte Lösung der erwünschten Substanz bzw. Substanzen im Extraktionsmediurn zu erhalten. Dann werden die Torfpartikel absetzen gelassen, und es wird entweder der obenauf schwimmende Extrakt dekantiert oder der Extrakt wird vom Boden des Extraktors durch ein Sieb hindurch gesammelt.
Wenn ein solches Verfahren an rohem, luftgetrockneten Torf angewandt wird, ist das Sammeln des Extrakts vom Boden des Extraktors auf Grund der nahezu undurchdringlichen Schlammschicht oft unmöglich, die sich als Ergebnis einer Sedimentation aufgequollener Torfpartikel bildet.
Wenn auch ein intensiveres Rühren des Gemisches den Kontakt der Torfpartikel mit dem extrahierenden Lösungsmittel erhöht, führt diese Vorgangsweise jedoch zu einer Dispergierung der Schlammschicht und macht das Dekantieren eines klaren Extrakts unmöglich. Die Sedimentation und das Aufquellen der Torfpartikel verursachen weitere Probleme, wenn die Wannen zum Reinigen derselben vor dem nächsten Betriebszyklus entleert werden. Die Lage bessert sich auch weder, indem man die Wannen erst mit Torf beläd und dann das Lösungsmittel einlässt, noch, indem man diese Vorgangsweise umkehrt, d.h. indem man das Lösungsmittel erst eingiesst und dann den Torf hinzufügt.
Beim Dekantiervorgang diffundieren ferner die erwünschten aktiven Substanzen nur von den oberen Niveaus des Torfbettes aus in das extrahierende Lösungsmittel, was zu geringer Konzentration in dem obenauf schwimmenden Fluid, und daher zu einem geringen Wirkungsgrad des Extraktionsverfahrens führt. Die in tieferen Schichten des Torfbettes vorhandenen erwünschten Substanzen werden nicht gelöst, sondern werden mit dem Rückstand an Torf nach der Extraktion entleert.
Ähnliche Nachteile, d.h. Verklumpung von Torfpartikeln und Ausbildung schlammiger Schichten, werden dann erwartet, wenn eine verbesserte Extraktionsvorrichuntg von der Art eines Karussells zur fortlaufenden Extraktion von Feststoffen verwendet wird, wie in der US 3,131,202 vorgeschlagen wurde. Sie besteht aus einem Tank mit wenigstens zwei Stufen und wenigstens zwei horizontalen Etagen darin, der ein turbinenartiges Rad mit mehreren sektorförmigen Abteilen aufweist, die rund um eine zentrale vertikale Achse drehbar sind. Das turbinenartige Rad ist von einer ortsfesten perforierten Bodenplatte unterlegt, die eine Öffnung zum Entleeren von Feststoffmaterial von einer Etage zur nächsten, darunterliegenden besitzt. Die Vorrichtung wird durch Drehen des turbinenartigen Rades rund um die vertikale Achse betrieben, wobei das Feststoffmaterial in einem Kreise bewegt wird, bis es durch die Bodenöffnung von der oberen zur (zu den) unteren Etage(n) des Extraktors fällt, während Extraktionsflüssigkeit in jeder Etage für sich von oben auf das Feststoffmaterial gesprüht wird.
Es ist eine dynamische Extraktion vorgeschlagen worden, z.B. in der WO 92/16600, und diese wurde in Extraktoren mit einem stationären Torfbett und einem fortlaufend fliessenden Strom von Extraktionsflüssigkeit ausgeführt. Das Lösungsmittel wird durch einen perforierten Boden des Torfbehälters zugeführt und wird beständig und gleichmässig in das Torfbett eindringen gelassen. Nach dem Durchströmen des Bettes wird der Extrakt oberhalb des oberen Niveaus des Torfbettes gesammelt.
Bei der bekannten Extraktionsvorrichtung, wie sie durch die PCT/EP92/00535 abgedeckt ist, wurde das Extraktionsmedium unter einem gewissen Druck in die Vorrichtung eingeführt. Beim praktischen Gebrauch der Vorrichtung bildete sich auf Grund des Druckes des Torfbettes eine Art Kuchen nahe der perforierten Bodenpiatte innerhalb des Torfbettes aus, da der Extraktor zuerst mit Torf beladen wurde und dann das Extraktionsmedium eingepumpt wurde.
Oft geschah es, dass der anfängliche Druck der Flüssigkeit so hoch war, dass das ganze - nicht richtig angefeuchtete - Torfbett entweder nach oben gedrückt wurde oder während der Extraktion trocken blieb, weil die Flüssigkeit entweder Strömungskanäle durch das Torfbett hindurch ausbildete oder sich die Flüssigkeit bevorzugt zwischen dem Torfbett und den Extraktorwänden bewegte, welche Erscheinung als der "Wandeffekt" bezeichnet wurde. Demnach bestanden ernste Zweifel, ob denn auch alle Torfpartikel auf Grund der Bilanz der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und der Sedimentationsrate der festen Partikel durch das Extraktionsmedium tatsächlich befeuchtet und darin suspendiert waren. Tatsächlich bestanden grosse Teile des Torfbettes, in denen Luft eingeschlossen war, und aus diesem Grunde konnten die Torfpartikel nicht frei sedimentieren und wurden mit dem Strom des Extraktionsfluids aufwärts getragen.
Bei dieser letzteren Art von Extraktoren entstanden die Hauptschwierigkeiten aus der Regelung eines beständigen und gleichmässigen Stromes des Extraktionsmittels durch das Torfbett; der "Wandeffekt" führte zu einem besseren Einweichen der Torfpartikel mit extrahierendem Lösungsmittel in enger Nachbarschaft der Extraktorwände im Vergleich zur Mitte des Bettes. Anderseits wird eine höhere Geschwindigkeit der Lösungsmittelströmung im Wandbereich erreicht, was zu einer ungleichmässigen Extraktion der erwünschten Substanzen und somit dazu führte, dass das Verfahren weniger effizient als wünschenswert gemacht wurde. Die Schwierigkeit der Entlüftung des Torfbettes ist die Hauptursache für diesen Effekt.

Kurzfassung der Erfindung

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine dynamische Extraktion, wie sie oben erwähnt wurde, erlaubt, welche von den Nachteilen der bekannten Extraktoren frei ist und welche dadurch die Möglichkeit eröffnet, Torf ohne Zerstörung seiner natürlichen Kapillarstruktur zu extrahieren.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem ortsfesten Torfbett zu schaffen, das mit Extraktionsmittel im selben Ausmasse vollgesogen ist, wie es bei natürlichen Torfbetten der Fall ist, wenn sie sich mit Wasser vollsaugen.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die auf effizientere Weise als bisher betrieben werden kann, und die somit zu höheren Ausbeuten führt.
Diese Ziele werden durch eine Vorrichtung für die Extraktion von Torf, mit- einem Extraktionstank, einem Rohrsystem für die Zufuhr eines flüssigen Extraktionsmediums sowie einem Rohrsystem für den Abfluss von Extrakt erreicht, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Extraktionstank eine unperforierte, einen äusseren Tank bildende Wandanordnung und einen inneren Tankraum mit perforierten Wänden zur Aufnahme eines Bettes des zu extrahierenden Torfes aufweist, wobei der innere Tankraum derart angeordnet ist, dass ein der Hauptsache nach aufwärts gerichteter Strom von Extraktions-Lösungsmittel ermöglicht wird, und wobei das Zufuhrrohrsystem in Fluidverbindung mit dem inneren Tankraum steht, und vorzugsweise so montiert ist, dass es sich in den inneren Tankraum hineinerstreckt und sich in diesen öffnet, während das Abflussrohrsystem am äusseren Tank montiert ist.
Das Vorhandensein eines äusseren Tanks, welcher es dem Lösungsmittel erlaubt, über wenigstens eine perforierte Wand des inneren Tankraumes in das Torfbett von innerhalb und/oder ausserhalb des inneren Tankraumes einzudringen, ermöglicht ein besseres Absetzen der dispergierten Torfpartikel in dem Raum zwischen dem inneren und dem äusseren Tank, so dass eine grössere Reinheit erreicht wird, was die weitere Verarbeitung des Extrakts erleichtert oder eine solche sogar vermeidet.
Wenn wenigstens zwei einander gegenüberliegende Wände des inneren Tankraumes perforiert sind, kann der Extraktor ohne Risiko eines Erhalts von mehr Verunreinigungen (Torfpartikeln) im Extrakt bis zu einem höheren Niveau beschickt werden als Extraktoren nach dem Stande der Technik. Dennoch wird die Sättigung der Lösung somit erhöht sein.
Wenn der innere Tankraum jedoch von perforierten Wänden vollkommen umgeben ist, und damit einen grösseren Oberflächenbereich für den Austausch von Lösungsmittel und extrahierten Substanzen schafft, als es bei Extraktoren nach dem Stande der Technik möglich war, so führt dies zu einem engeren Austausch von Substanzen zwischen dem Lösungsmittel und dem Torfbett. Dies auf Grund der Tatsache, dass das Lösungsmittel von allen Seiten her in den inneren Tankraum eindringen gelassen wird, während die erwünschten Substanzen nach ihrer Auflösung in den Raum zwischen dem inneren Tankraum und den Wänden des äusseren Tanks hindurchdringen können. Überdies wird durch die Verwendung zweier Tanks - nämlich eines innerhalb des anderen - der nachteilige "Wandeffekt" bekannter Extraktoren ausgeschaltet. Daher wird man eine höhere Sättigung des Extrakts erreichen, und der Torf wird besser ausgenützt, was zu einem verbesserten Betrieb mit höherem Wirkungsgrad führt.
Während die Extraktoren nach dem Stande der Technik für gewöhnlich einen kreisförmigen Querschnitt besassen, wird bei der vorliegenden Erfindung die optimale Konfiguration des Querschnittes eines Extraktors erneut in Betracht gezogen Praktisch führt die vorliegende Erfindung zu einer vergrösserten spezifischen Oberfläche, durch welche der Austausch von Substanzen stattfindet. Wenn auch eine Vielzahl von Querschnittskonfigurationen eines grösseren Verhältnisses von Oberflächenbereich zu Volumen denkbar ist, so soll dieses nicht zu zuvielen Ecken führen, aus welchen Torfrückstände und Schlamm schwer zu entfernen sind, so dass es unmöglich gemacht wird, den inneren Tankraum zu reinigen. Daher stellt ein quaderförmiger Querschnitt, vorzugsweise ein Rechteckquerschnitt, einen guten Kompromiss dar, insbesondere ein solcher mit einem relativ grossen Verhältnis der Dimensionen in einer Ebene zur Dicke in einer zu dieser Ebene senkrechten Richtung. Dies führt zu einer besseren und gleichmässigeren Durchdringung von Lösungsmittel in bzw. durch das Torfbett hindurch als bei einem kreisförmigen Querschnitt, bei dem die peripheren Bereiche im allgemeinen in engerem Kontakt mit dem Lösungsmittel stehen als der zentrale Bereich. Das Verhältnis der kleineren Seite in der grösseren Ebene zur Dicke des Quaders sollte vorzugsweise 1,5:1 übersteigen und kann ein Verhältnis von mehr als 2:1 erreichen, vorzugsweise mehr als 3:1, insbesondere von 5:1 und mehr.
Im letzteren Falle eines schnittenförmigen inneren Tankraumes kann derselbe zwei grosse, zueinander parallele Flächen besitzen, die sich in geringem Abstande voneinander im wesentlichen in vertikaler Richtung erstrecken und vorzugsweise bezüglich des äusseren Tanks zentriert sind, wogegen der äussere Tank durch eine mittige, sich an die Schmalseite des inneren Tankraumes anschliessende Trennwand unterteilt sein kann, so dass das Lösungsmittel durch das an einer Seite der Trennwand angeordnete Rohrsystem für die Zufuhr von einer Seite her angeliefert wird und von der anderen Seite der Trennwand aus abgezogen wird. Bei einer solchen Anordnung wäre es sogar denkbar, dass ein Paar von Quetschrollen den Boden des quaderförmigen inneren Tankraumes bilden, so dass eine Zufuhr an Torf langsam von oben her zugeführt und nach der Extraktion abgequetscht und abgeführt werden könnte. Dies würde sogar einen fortlaufenden Betrieb ermöglichen, obwohl eine Bewegung des Torfbettes durch den Extraktor hindurch, um die Strömung des Lösungsmittels nicht zu stören, nur mit geringen Geschwindigkeiten erfolgen könnte, z.B. in kleinen Schritten bzw. Stufen. Die Quetschwalzen können eine elastische Oberfläche aufweisen und eine Abdichtung der Bodenfläche des inneren Tankraumes bilden, der vorzugsweise eine Breite besitzt, die maximal den Durchmessern und der Länge der beiden Quetschwalzen entspricht, insbesondere jedoch kleiner ist. Es können auch weitere Dichtungseinrichtungen zwischen den Quetschwalzen und den Wänden des inneren Tanks vorgesehen werden.
Selbst bei einem kreisförmigen (oder polygonalen, wie einem quadratischen) Querschnitt kann jedoch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung einen noch engeren Kontakt zwischen dem Lösungsmittel und dem Torfbett schaffen, wenn das Zufuhrrohrsystem wenigstens ein Zufuhrrohr aufweist, welches das Lösungsmedium in eine Sammelkammer mit mehreren Ausmündungen fördert, die zum Verteilen des Mediums innerhalb des inneren Tankraumes in einem Abstande voneinander liegen, wobei das Zufuhrrohrsystem vorzugsweise wenigstens zwei auf unterschiedlichen Niveaus gelegene Ausmündungen besitzt.
So können innere Zufuhrrohre für das Extraktionsmedium in vertikaler Lage in Axialrichtung angeordnet werden, die etwa im mittleren Bereiche des inneren Tankraumes in einer Verteil-Sammelkammer enden, vorzugsweise auf wenigstens zwei Niveaus. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform gibt es seitliche, z.B. sich horizontal und aus dem Sammler heraus erstreckende Rohre, um wenigstens eine Mündung darzubieten. Die seitlichen Rohre können mit Seitenarmen versehen sein, welche ebenfalls wenigstens eine Ausmündung aufweisen.
Jedes innere Zufuhrrohr kann in einen inneren Abschnitt geteilt sein, der mit einem entsprechenden äusseren Zufuhrrohrabschnitt verbunden ist. Vorzugsweise ist an jedem äusseren Zufuhrrohrabschnitt ein Steuerventil vorhanden, welches das Abschliessen und/oder die Regulierung der Strömung des Lösungsmediums für jedes einzelne Zufuhrrohr gestattet. Dies kann eine bessere Kontrolle des Strömungsmusters des Lösungsmittels durch das Torfbett schaffen, da jedes Steuerventil unabhangig von den übrigen Ventilen betrieben werden kann. Ferner kann an jedem äusseren Zufuhrrohrabschnitt ein Strömungsmesser zum Überwachen der jeweiligen Strömung des Lösungsmittels angebracht werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann jedes Steuerventil manuell und/oder elektronisch betrieben werden und kann überdies an eine elektronische Prozesssteuereinheit angeschlossen werden, um die Zufuhr und die Extraktionsbedingungen zu optimieren.
Um die zum Reinigen oder für die Wartung benötigte Stillstandszeit zu verkürzen, ist es - gemäss einer Ausführungsform der Erfindung - bevorzugt, dass der äussere Tank in seinem oberen Teil wenigstens einen, z.B. ringförmigen, Vorsprung an seiner Innenwand aufweist und einen Flansch des inneren Tankraumes abstützt Der Vorsprung und der Flansch kön nen dabei einen Abschluss des Raumes zwischen den beiden Wänden bilden, wobei eine Dichtung, wie ein Dichtungsring, zwischen die beiden Elemente gelegt ist. So wird jeglicher Strom an Extrakt entlang der Seitenwände des äusseren Tanks durch den Abschluss angehalten. Vor allem kann der innere Tankraum auf diese Weise leicht vom äusseren Tank entfernt werden, um Reinigungs- oder Wartungsarbeiten durchzuführen, womit die Stillstandszeiten minimiert werden.
Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Abflussrohrsystem mindestens einen oberen Auslass zum Sammeln eines Überlaufes an Extrakt aufweisen, kann aber vorzugsweise zumindest einem Zwischenauslass und/oder Seitenauslass und/oder wenigstens einen Bodenauslass besitzen. Auf diese Weise kann der Extrakt, z.B. chargenweise, abgelassen werden und kann vorzugsweise einem Zirkulationstank zugeführt werden. Es kann auch ein Satz von Einrichtungen zur kontrollierten Zirkulation der Flüssigkeiten in den Rohrleitungen und den Tanks der Vorrichtung vorgesehen werden. Solche Einrichtungen können mindestens ein Ventil und/oder eine Zirkulationspumpe umfassen, welche einen zwangsweisen Kreislauf ermöglicht. Das wenigstens eine Ventil kann manuell und/oder elektronisch betätigt werden und an eine - vorzugsweise computerunterstützte - elektronische Prozesssteuereinheit angeschlossen sein.
Bei einer anderen Ausführungsform können Sensorsonden auf verschiedenen Niveaus des inneren und/oder des äusseren Tanks und/oder an der Oberseite der Vorrichtung installiert werden, um beispielsweise das Ist-Niveau der Extraktionsflüssigkeit innerhalb anzuzeigen und/oder irgendeine Störung des regulären Extraktionsvorganges. Diese Sonden können an eine elektronische Prozesssteuereinheit angeschlossen werden, um eine, vorzugsweise computerunterstützte, elektronische Steuerung elektrischer Ventile des Rohrsystems für die Zuführung ebenso zu gestatten, wie des Rohrsystems für den Abfluss und/ oder der Pumpen, um die Extraktionsbedingungen und den Betrieb der Extraktionsvorrichtung im allgemeinen zu optimieren.
Bei jeglichem Ausführungsbeispiel kann die Extraktionsvorrichtung mit zusätzlichen Einrichtungen für die optische und/oder visuelle Überwachung und zur Prozesssteuerung ausgestattet werden.
Bei einer Ausführungsform können durchsichtige Öffnungen, wie Glasfenster für Druckgefässe, an der Oberseite der Vorrichtung und/oder jeglicher zweckmässiger Seite des äusseren Tanks angebracht werden. Solche Glasfenster können auch mit Reinigungseinrichtungen, wie Scheibenwischern, an der Innenseite ausgestattet werden. Zusätzlich können Beleuchtungseinrichtungen :nnerhalb des äusseren Tanks oder an der Oberseite der Vorrichtung derart angebracht werden, dass eine Beleuchtung der Innenseite der Extraktionsvorrichtung möglich ist, und eine optische Kontrolle der inneren Vorgänge ermöglicht wird.
Derselbe Zweck kann jedoch auch mittels optischer Sensoren erfüllt werden, die an ein Visualisierungs- und/oder an ein Datenverarbeitungssystem angeschlossen sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Heizvorrichtung, wie ein Wärmetauscher, zum Anheben der Temperatur des Lösungsmittels vorgesehen (womit seine Lösungskapazität erhöht wird), die im Leitungssystem für die Zufuhr, insbesondere in eine Rückführleitung, eingebaut ist. Auch können Einrichtungen für die Regelung oder Steuerung der Temperatur der zum Extraktionstank geförderten Flüssigkeiten, insbesondere der neuerlich im Kreislauf geführten Flüssigkeit, vorgesehen werden.
Eine zwangsweise Zirkulation des Extraktionsmediums durch das Torfbett hindurch sichert eine Intensivierung der Extraktion. Deshalb wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der der Flüssigkeitsstrom durch wenigstens eine Pumpe (an Stelle einer blossen Gravitätsströmung) aufrechterhalten wird. Es ist bevorzugt, dass eine Art von Pumpe, insbesondere zur Aufrechterhaltung der Rezirkulation der Flüssigkeit, benutzt wird, die keinerlei Pulsieren der Flüssigkeiten verursacht. Flügelradpumpen sind für diesen Zweck besonders geeignet. Auf diese Weise kann eine Störung der erwünschten, im allgemeinen stetigen und gleichmässigen Strömung vermieden werden. Zum selben Zwecke, d.h. zur Intensivierung der Extraktion, kann der äussere Tank als Druckgefäss ausgebildet werden, und die Rohrsysteme können Druckeinrichtungen, einschliesslich wenigstens einer Druckpumpe, umfassen. Die wenigstens eine Pumpe und/oder wenigstens eine Druckpumpe können von einer elektronischen Prozesssteuereinheit geregelt bzw. betrieben werden.
Ferner kann bei jeglicher Ausführungsform wenigstens eine Sicherheitseinrichtung, wie ein Sicherheitsventil, an der Extraktionsvorrichtung montiert werden, um einen unerwünschten überdruck zu vermeiden, und im Extremfalle bei einem Betriebsausfall schweren Schaden zu verhindern. Kurzbeschreibung der Zeichnungen Die vorliegende Erfindung wird beim Lesen der folgenden ins einzelne gehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verständlich, in denen die:
Fig. 1a und b schematisch einen erfindungsgemässen Extraktor veranschaulichen, wobei der linke Teil (a) eine explodierte Seitenansicht der Teile der Konstruktion zeigt, wogegen der rechte Teil (b) einen explodierten Querschnitt entlang der vertikalen Achse der Teile darstellt;
Fig. 2a ein bevorzugtes System der inneren Rohre zeigt, welche das Extraktionsmedium zum zu extrahierenden Torfbett führen.
Fig. 2b eine Seitenansicht eines einzelnen inneren Rohres mit einem Sammelraum für die Verteilung und sich daraus erstreckenden horizontalen Seitenrohren ist;
Fig. 2c derartige Seitenrohre mit Seitenarmen in Draufsicht zeigt;
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Extraktor und einem Zirkulationstank sowie einem Rohrsystem zeigt, das die beiden Tanks miteinander verbindet; und
Fig. 4 die Seitenansicht und Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem ein konusförmiger Oberteil der Extraktionsvorrichtung eine Abdeckung für den äusseren Tank bildet und verschiedene Einrichtungen für die Zirkulation der Flüssigkeit und für die Prozesssteuerung aufweist.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Gemäss der vorliegenden Erfindung (Figuren 1a und b) ist ein äusserer Tank 1 auf Stützen 2 gesetzt. Der äussere Tank 1 kann als Druckgefäss konstruiert sein, um einem oberhalb des Umgebungsdruckes liegenden erhöhten Druck zu widerstehen. Dieser Druck kann 1 bar über dem Umgebungsdruck erreichen, wird aber für gewöhnlich im Bereiche zwischen 0,3 bis 0,8 bar, vorzugsweise 0,5 bis 0,7 bar, über dem Umgebungsdruck liegen. Durch Unterdrucksetzen des Tankes 1 durch wenigstens eine, später beschriebene Pumpe und/oder durch entsprechende Ventile wird eine verbesserte Extraktion erreicht.
Innerhalb des äusseren Tanks 1 befindet sich ein innerer Tankraum 3 mit Seitenwänden 5, die in wenigstens einem Bereiche 4 perforiert sind, wie am Boden des Tankraumes 3 veranschaulicht ist. Wie dargestellt, schliesst jedoch eine obere perforierte Wand 23 die Oberseite des inneren Tanks oberhalb des Niveaus des in diesen Raum 3 gefüllten Torfbettes ab. Auf diese Weise kann das Torfbett ohne die Gefahr, dass das obenauf schwimmende Fluid durch durch diese obere perforierte Wand zurückgehaltene Torfteilchen verschmutzt wird, ein höheres Niveau des inneren Tankraumes erreichen, als wenn die obere perforierte Wand 23 nicht vorhanden wäre.
Bei einer bevorzugtesten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch der innere Tankraum 3 von perf orierten Wänden vollkommen umgeben und ermöglicht es somit dem Lösungsmittel, von allen Seiten her in das Torfbett einzudringen und die erwünschten extrahierten Substanzen von allen Seiten aus dem Bette aufzunehmen. Dies führt zu einem Extrakt, welches gesattigter und von hoher Reinheit ist.
So wie er hier gebraucht wird, soll der Ausdruck "perforierte Wand" jeden Aufbau umfassen, welcher sowohl ein Zurückhalten des Torfbettes schafft, als auch Öffnungen für das Hindurchdringen des Lösungsmittels freilässt. Daher ist die Erfindung nicht auf die Form der Öffnungen beschränkt. Beispielsweise kann die Wand des inneren Tanks in der Weise eines Wanderbettfilters oder einer Absorptionsvorrichtung aufgebaut sein, wie sie zur Gasreinigung benutzt werden. Derlei Konstruktionen haben oft Wände in Form einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden, zueinander parallelen Streifen oder Lamellen, ähnlich Jabusiebrettern, welche streifenförmige Öff nungen zwischen jedem Paar von Wandstreifen freilassen. Oft sind solche Leisten gegen den Boden zu konvergierend, und eine solche Konstruktion könnte auch im Zusarrirnenhange mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden.
Vorzugsweise ist der äussere Tank 1 durch eine, z.B. konische, Abdeckung 6 geschlossen und abgedichtet. An der Abdeckung 6 sind obere Auslassmündungen 10 eines Überlaufs und eine Zwischenauslassöffnung 11 eines Rohrsystems für den Abfluss montiert. Dieses System kann auch einen Bodenauslass 7 am untersten Teil des Tanks 1 und einen weiteren Auslass 7a in einem höher gelegenen Teil des Bodens, sowie einen Seitenauslass 8 aufweisen, der im Bodenteil des Tanks 1 vorgesehen ist. Der Tank 1 kann auch einen Zwischenauslass 9 besitzen, vorzugsweise in seinem oberen Teil.
Während der Extrakt die Tanks 1, 3 durch dieses Rohrsystem für den Abfluss 7-11 verlassen kann, kann eine obere Platte 12 der Abdeckung 6 daran zumindest ein inneres Zufuhrrohr 13 befestigt haben (Figuren 2a und b). Wie dargestellt, ist eine Mehrzahl von koaxialen, sich vertikal erstreckenden Zufuhrrohren 13 angeordnet, um für eine gleichmässigere Verteilung der Flüssigkeit des Lösungsmittels zu sorgen. Ferner kann durch Vorsehen einer Mehrzahl von Eingangsöffnungen bzw. -mündungen die Strömungsmenge durch jede von ihnen vermindert werden, wodurch eine bessere Kontrolle der gewünschten Strömung wenigstens innerhalb des inneren Tankraumes 3 ermöglicht wird. Auf diese Weise mag jedes der Zufuhrrohre mindestens eine Zufuhröffnung besitzen, die das Extraktionsmedium durch das zu extrahierende Torfbett hindurch verteilt.
Vorzugsweise hat jedes der Rohre 13 eine andere Länge und kann in einer Sammelkammer 14 mit mindestens zwei Öffnungen zur Verteilung enden. Insbesondere verlaufen, z.B. horizontale, Seitenrohre 15 von den Sammelkammern 14 um das Lösungsmittel an verschiedenen Stellen des Torfbettes auszutragen. Die Seitenrohre 15 können asymmetrisch angeordnete Seitenarme 16 besitzen, von denen ein jeder mit mindestens einer Zufuhröffnung 17 versehen ist, so dass sich eine gleichmässigere Verteilung ergibt, während gleichzeitig die Strömungsmenge durch jedes der Rohre weiter reduziert wird. Für eine gleichmässige Verteilung ist es bevorzugt, wenn der Abstand zwischen einander benachbarten Niveaus der Seitenrohre 15 (die vorteilhaft in wenigstens zwei unterschiedlichen Höhen angeordnet sind) konstant ist.
Die Seitenrohre 15 und die Seitenarme 16 sind in jeder Höhe derart angeordnet, dass sich eine Winkelverschiebung zwischen den entsprechenden Punkten der in zwei einander benachbarten Niveaus angeordneten Seitenarme 16 ergibt.
Es ist vorteilhaft, wenn der innere Tankraum 3 in den äusseren Tank 1 so eingehängt wird, dass er leicht entfernbar ist. Die Seitenwände 5 des inneren Tankraumes 3 liegen in einem Abstande von den Wänden und dem Boden des äusseren Tanks 1, um einen Aussenraum 38 zwischen ihnen zu bilden. Dies ermöglicht es den Torfpartikeln, die zufällig mit der Flüssigkeit mitgerissen werden, sich in dem Zwischenraume auf den Boden des äusseren Tanks abzusetzen, ohne einen undurchdringlichen Schlamm innerhalb des Torfbettes zu bilden, das durch die erfindungsgemässe Zwei-Tank-Konstruktion davon abgesondert ist. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, wird der innere Tankraum 3 relativ zum äusseren Tank 1 zentriert gehalten, was die bevorzugte Konfiguration ist. Es sind jedoch auch asymmetrische Anordnungen denkbar, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu treten.
Nun unter neuerlicher Bezugnahme auf Fig. 1b kann der äussere Tank 1 zum Erleichtern des Entfernens des inneren Tankraumes 3 für Reinigungs- oder Wartungszwecke mindestens einen Vorsprung 18 an der Innenwand aufweisen, welcher einem Flansch 19 des inneren Tanks 3 eine Unterstützung gibt. Der Vorsprung 18 ist vorzugsweise ein ringförmiger (ein Kragen), um zusammen mit dem Flansch 19 eine Abdeckung zu bilden. Diese Abdeckung ist vorzugsweise mittels Dichtungseinrichtungen einer beliebigen bekannten Konstruktion, wie einem (nicht dargestellten) Dichtungsring zwischen den beiden Elementen, abgedichtet. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf einen ringförmigen Vorsprung 18 beschränkt ist. In ähnlicher Weise können wenigstens drei in einem Winkelabstand liegende Vorsprünge über den Innenumf ang des äusseren Tanks 1 verteilt sein und können jeweils in gleichem Abstand voneinander liegen.
Der innere Tankraum 3 kann durch eine Filtergaze 20 abgedeckt sein, die jedwedes Torfteilchen im inneren Tankraum 3 zurückhält und so einen gereinigten Extrakt liefert. Auf diese Weise kann eine zusätzliche Reinigung bzw. Filterung verringert oder sogar vermieden werden. In ähnlicher Weise können die oberen Überlaufauslässe 10 alternativ oder zusätzlich mit Filtern 21 und/oder der Zwischenauslass 11 mit einem Filter 22 ausgestattet werden.
Die inneren Zufuhrrohre 13 haben innerhalb der Tanks 1, 3 mit Hilfe einer oberen perforierten Platte 23 mit einer zentralen Öffnung 24 (Fig. 2a), durch welche die Rohre 13 in den inneren Tank 3 eintreten, eine stabile Lage. Wie oben erwähnt, braucht der innere Tankraum 3 bezüglich des äusseren Tanks 1 nicht zentriert zu werden, und das ist auch bei der Öffnung 24 der Fall, obwohl eine zentrierte Anordnung bevorzugt wird. Die Inneren Rohrabschnitte 13 für die Zufuhr sind mit Hilfe von in der oberen Platte 12 der Abdeckung 6 (Fig. 3) gelegenen Kupplungen mit entsprechenden äusseren Rohrabschnitten 13' für die Zufuhr verbunden.
Nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 und teilweise auf die Fig. 1, ist ausserhalb des eben beschriebenen Extraktors ein Ventil 25 an jedem äusseren Rohrabschnitt 13' für die Zufuhr befestigt, welches das Abschliessen oder die Regulierung der Strömung des Extraktionsmediums unabhängig in jedem Rohr erlaubt. Zur besseren Regelung können auch Strömungsmesser 26 vorgesehen sein. Die äusseren Rohrabschnitte 13' für die Zufuhr sindmit einem Eingangssammler 27 verbunden, der am Ende der Zufuhrleitung 28 angeordnet ist (die vorzugsweise eine Rückführleitung ist, wie später beschrieben wird). Die Zufuhrleitung 28 kann mit einem Abschliessventil 29 versehen werden, enthält jedoch vorzugsweise eine Heizeinrichtung, wie einen Wärmetauscher 30, um die Extraktionstemperatur des mit tels einer Druckpumpe 31 aus einem Zirkulationstank 32 unter Druck geförderten Extraktionsmediums zu erhöhen bzw. zu regulieren.
Dieser Zirkulationstank 32 wird fortlaufend aus den oberen Überlaufauslässen 10 des Tanks 1 mit Extrakt beliefert. In ähnlicher Weise wird der Extrakt in der Startphase der Extraktion chargenweise oder fortlaufend durch den Bodenauslass 7 und durch den Bodenauslass 7a (Fig. 1), in der danachfolgenden Rezirkulationsphase den Seitenauslass 8 und den Zwischenauslass 9 abgezogen, die mit dem Zirkulationstank 32 verbunden sind, um den Extrakt aus dem Tank 1 zu sammeln. Der in der Abdeckung 6 angeordnete Zwischenauslass 11 ist ebenfalls mit dem Zirkulationstank 32 verbunden. Die die Auslässe 8, 9 und 11 mit dem Zirkulationstank 1 verbindenden Leitungen sind in den Zeichnungen nicht dargestellt. In jeder dieser Leitungen befindet sich ein Abschliessventil 34, z.B. um über die entsprechende Leitung periodisch Extrakt aus dem Tank 1 abzuziehen.
In der die Bodenauslässe 7 und 7a (Fig. 1) und den Zirkulationstank 32 miteinander verbindenden Leitung 37 befindet sich eine Pumpe 33. In ähnlicher Weise ist eine weitere Pumpe 31 in einer Rückführleitung 35 vorgesehen, die den Zirkulationstank 32 mit dem Rohrsystem 13', 13 für die Zufuhr verbindet. Die Pumpe 31 kann auch aus anderen, in den Zeichnungen nicht dargestellten Tanks über zusätzliche Leitungen mit der Extraktionsflüssigkeit beliefert werden. Zu diesem Zwecke kann die Pumpe mit einer (nicht dargestellten) Mischeinrichtung verbunden werden, in welche die zuvor erwähnten zusätzlichen Leitungen von anderen Tanks her münden, um sowohl untereinander als auch mit der rückgeführten Flüssigkeit aus dem Tank 32 gemischt zu werden. Es ist vorteilhaft, wenn die Mischeinrichtung wenigstens eine bzw. einzelne Einstelleinrichtungen, wie entsprechende Ventile, aufweist, um das Mischverhältnis zwischen den durch die verschiedenen Leitungen angelieferten Flüssigkeiten einzustellen.
Beide Pumpen 31, 33 werden vorzugsweise als Druckpumpen ausgebildet, die im Tank 1 einen Druck aufbauen. Dieser Druck verbessert einerseits die Extraktion des Torfbettes innerhalb des Tankraumes 3, ermöglicht aber anderseits ein leichtes Ausströmen aus dem Tank 1 in die Auslassöffnungen 7, 7a (Fig. 1), 9 und 11. Es ist daher ausreichend, wenn der Druck im Tank 1 den Umgebungsdruck nur um einen kleinen Betrag übersteigt. Ein Druck von maximal 1 bar oberhalb des Umgebungsdruckes ist bevorzugt. Bevorzugter reicht der Druck von 0,3 bis 0,8 bar oberhalb des Umgebungsdruckes, und am bevorzugtesten von 0,5 bis 0,7 bar.
Innerhalb der Rückführleitung 35 kann ein Ventil 36 zum Abschliessen der Strömung des Extraktionsmediums aus dem Zirkulationstank 32 vorgesehen sein. Durch Zirkulation der Flüs sigkeit zum Zirkulationstank 32 können verschiedene Betriebsarten erreicht werden. Entweder wird die Sättigung des rezirkulierten Extrakts erhöht, indem die Flüssigkeit immer wieder durch die Tanks 1 und 3 hindurchgeführt wird. In diesem Falle kann eine Subvariante durchgeführt werden, bei der ein Teil des Extraktes einige Zeit nach dem Beginn des Betriebes abgelassen wird, um dann fortlaufend den gewünschten Extrakt zu ergeben, während ein anderer Teil weiterhin rezirkuliert wird. Der abgezogene Anteil wird durch frische Extraktionsflüssigkeit ersetzt.
Oder der Zirkulationstank 32 dient dazu, die gewünschten, aus dem Torfbett extrahierten Substanzen zu sammeln, und kann entweder ein Adsorptionsbett enthalten oder damit verbunden sein, wo die Substanzen an ein Adsorptionsmedium adsorbiert werden, welches periodisch entfernt wird, um die Substanzen aus ihm zu sammeln. In den meisten Fällen wird jedoch die zuerst erwähnte Betriebsart bevorzugt.
Nun soll auf Fig. 4 Bezug genommen werden, die eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt, und an der leicht zu ersehen ist, dass wenigstens ein Sicherheitsventil 39 an der konischen Abdeckung 6 montiert ist, das vorzugsweise auf einen Überdruck unter 1,5 bar, und am bevorzugtesten auf weniger als 1,0 bar eingestellt wird, um jeglichen unerwünschten Überdruck und eine entsprechend gefährliche Situation zu vermeiden. Dieses Sicherheitsventil 39 känn auch durch ein Fil:er 22 geschützt werden, um eine unerwünschte Abgabe von Torfpartikeln und/oder von Extraktionsflüssigkeit an die Umwelt zu verhindern. Es gibt zusätzliche Regeleinrichtungen für die Strömung - die Ventile 34a und 34b - welche den Abfluss aus den Zwischenauslässen 11 (siehe Fig. 1) regulieren. Das Ventil 34a wird vorzugsweise manuell geöffnet bzw. geschlossen, wogegen das Ventil 34b elektronisch betrieben wird. Es gibt auch zwei Sensoreinrichtungen 40 und 41, die auf verschiedenen Niveaus an der Abdeckung 6 befestigt sind und den Betrieb des elektrischen Ventils 34b regeln. Der obere Sensor 40 öffnet das Ventil 34b, wogegen der untere Sensor 41 das Ventil 34b schliesst. Beide Ventile 34a, 34b können durch Filter 22 geschützt werden. Die freien Überlauf- Auslässe 10 werden ebenfalls mit Filtern 21 ausgerüstet, um feste Torfpartikel innerhalb des Extraktors zurückzuhalten.
Zusätzlich gibt es drei verglaste Öffnungen 42, 43, 44 in der konischen Abdeckung 6; eine Lichtöffnung 42 für die Beleuchtung des Inneren des Extraktors sowie zwei in verschiedenen Höhen der Abdeckung 6, vorzugsweise am Überlauf und am Niveau des Zwischenauslasses, angebrachte Öffnungen 43, 44 für die visuelle Kontrolle des Flüssigkeitsspiegels im Extraktor.
Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise, wie folgt, betrieben:
Ein austauschbarer innerer Tankraum 3 des Extraktors wird mit rohem, zu extrahierenden Torf beladen, während er sich ausserhalb des äusseren Tanks 1 befindet, beispielsweise während der Tank 1 mit einem anderen austauschbaren Raum 3 für die Extraktion verwendet werden kann. Auf diese Weise wird die Unterbrechung des Extraktionsbetriebes auf Grund des Be- und Entladens des Torfbettes auf einem Minimum gehalten.
Nachdem der innere Tank 3 ausserhalb des äusseren Tanks 1 beladen wurde, wird dieser austauschbare Raum 3 in den äusseren Drucktank 1 gestellt, und die Abdeckung 6 wird an der Oberseite des Extraktors befestigt.
Die Zufuhrrohre 13 und 13' werden mit Hilfe von an der oberen Platte 12 der Abdeckung 6 angeordneten Kupplungen dicht angeschlossen. Als nächstes wird das flüssige Extraktionsmedium der Sammelkammer 27, vorzugsweise unter Druck, zugeführt. Nun werden die Ventile 25 entweder gleichzeitig oder nacheinander geöffnet, wobei das letztere bevorzugt ist. Das Volumen an durch die Rohre 13 und 13' jedem einzelnen Niveau und jeder Ausmündung 17 innerhalb des Torfbettes zugeführten Extraktionsmedium wird derart reguliert, dass das Torfbett gleichmässig mit Extraktionsflüssigkeit gesättigt wird, ohne die Kapillarstruktur des rohen Torfes zu zerstören, also so nahe an die natürliche Weise des Einweichens von Torf mit Wasser an natürlich vorkommenden Plätzen. Die Strömungsmesser 26 gestatten eine vollständigere Kontrolle des Sättigungsvorganges des Torfbettes mit dem Extraktionsmedium. Nachdem das gesamte Fassungsvermögen der Tanks 1 und 3 mit Extrakt und/oder frischem Extraktionsmedium angefüllt wurde, wird die individuell eingestellte Strömung des Extraktionsmediums aus den Mündungen 17 der seitlichen Rohre 15 und der Seitenarme 16 der inneren Rohrabschnitte 13 für die Zufuhr durch konstanten Zufuhrdruck des Extraktionsmediums mittels der Pumpe 31 weiter aufrechterhalten. Somit wird der Extrakt ansteigen, um an den oberen Überlauf-Auslässen 10 kontinuierlich gesammelt zu werden, und wird zum Zirkulationstank 32 geleitet. Durch visuelle Kontrolle über die verglasten Öffnungen 43 und 44 und gleichzeitige Beleuchtung über die Öffnung 42 kann die Bedienungsperson den anlaufenden Extrakt ionsvorgang leicht überwachen.
Gleichzeitig können der Bodenauslass 7, vorzugsweise 7a, und/oder die Seitenauslässe 8 dazu benützt werden, den Extrakt periodisch oder fortlaufend zu sammeln, um ihn mittels der Pumpe 33 entweder dem Zirkulationstank 32 oder einem gesonderten Tank zuzuführen. Ein gesonderter Tank kann in dem Falle zweckmässig sein, dass der Extrakt von der untersten Bodenöffnung 7 abgezogen wird - z.B. während der Startphase der Extraktion -, da ein solcher Extrakt mehr oder weniger feste Torfpartikel enthalten kann und deshalb schlammig sein mag und gereinigt werden muss. Daher kann die Pumpe 33 als Schlammpumpe konstruiert sein, und die diese Pumpe enthalten de Leitung kar auch Trenneinrichtungen, wie Filter, aufweisen. Auf ähnliche Weise kann auch die von der Seitenausmündung 8 wegführende Leitung mit einer Pumpe, wie einer (nicht dargestellten) Schlammpumpe, versehen werden.
Vom Zirkulationstank 32 wird der Extrakt über die Rückführleitung 35 zum Extraktor 1, 3 solange im Kreislauf geführt, bis der Torf im gewünschten Ausmass extrahiert worden ist.
Während der Rezirkulation des Extraktionsmediums strömt nur ein kleiner Anteil an Extraktionsmedium in seitlichen Richtungen durch das Torfbett, z.B. von den inneren Zufuhrrohren 13 zum äusseren Tank 1. Der Hauptstrom der Extraktionsflüssigkeit strömt von den Öffnungen 17 aufwärts und wird als Überlauf durch die Auslässe 10 hindurch gesammelt, wobei feste Teilchen durch die Filter 21 zurückgehalten werden. Eine durch einen ringförmigen Vorsprung an der Innenwand des äusseren Tanks 1 sowie durch einen Flansch des inneren Tanks 3 gebildete Abdeckung hält die Aufwärtsströmung des Extraktionsmediums entlang der Wandungen des äusseren Tanks 1 an, womit der von den bisherigen Extraktionsvorrichtungen bekannte "Wandeffekt" ausgeschaltet wird. Der Raum zwischen dem inneren Tank 3 und dem äusseren Tank 1 wird zu Beginn der Extraktion mit Extraktionsmedium gefüllt, wenn das Torfbett, ausgehend von den Bodenabschnitten des Bettes, nach und nach mit dem Extraktionsfluid eingeweicht wird.
Wenn jedoch der Flüssigkeitsspiegel die durch den genannten Vorsprung und den Flansch gebildete Abdeckung erreicht, wird die Seitwärtsströmung des Extraktionsmediums in der Tat in grossem Ausmass gestoppt, und die nächsten Anteile an Extraktionsmedium strömen zu den Überlaufauslässen 10 nach oben.
Die Ventile an den Bodenauslässen 7, 7a und am Seitenauslass 8 erlauben es, die Seitwärtsströmung des Extraktionsmediums durch das Torfbett hindurch zu minimieren oder sogar zu verhindern. Die Mehrzahl von Öffnungen 17 in den Röhren 15 und den Seitenarmen 16 sichern eine gleichmässige Verteilung des Extraktionsmediums innerhalb des Torfbettes. Das in das Bett eingeführte Extraktionsmedium strömt hauptsächlich aufwärts.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Seitwärtsströmung des Extraktionsmediums mit einer minimalen Rate aufrechterhalten, um einen lang andauernden innigen Kontakt des Extraktionsmediums mit den nahe den perforierten Wänden des inneren Tanks 3 gelegenen Torfpartikeln auszuschalten und somit gleichmässige und beständige Extraktionsbedingungen in allen Bereichen des Torfbettes zu sichern.
Das Einhalten eines variierenden Druckes - unter dem die Flüssigkeit zu den einzelnen Zufuhrrohren 13 gefördert wird, die ihre Öffnungen auf verschiedenen Niveaus haben, und das Regulieren der Strömung durch die Seiten- und Bodenauslässe, vorzugsweise durch manuell und/oder elektronisch gesteuerte Ventile - trägt wesentlich zu einer stetigen und gleichmässigen Aufwärtsströmung der Flüssigkeit bei und sichert, dass das gesamte Torfbett sorgfältig und gleichmässig mit dem Extraktionsmedium durchfeuchtet wird. Würde der Druck in allen Zufuhrrohren 13 als derselbe gehalten, würden die oberen Schichten des Torfbettes zusammen mit der Strömung des Extraktionsmediums aufwärts getragen, da der hydrostatische Druck in den oberen Schichten des Bettes geringer ist als in den Bodenschichten des Torfbettes.
Der Druck, unter welchem das Extraktionsmedium zum Bett gefördert wird, wird experimentell so eingestellt, dass die Aufwärtsströmung vorherrscht, und dass die natürliche Kapillarstruktur des Torfes nicht zerstört wird.
Wenn die gewünschte Höhe an Sättigung erreicht worden ist, können die Ventile 25 weiter geöffnet werden, so dass das Volumen an zu den verschiedenen Niveaus des Torfbettes geförderten Extraktionsmedium nach und nach zunimmt. Vorzugsweise wird dies nicht mit allen Ventilen gleichzeitig durchgeführt, sondern es wird mit der Erhöhung der Strömung an Extraktionsmedium am untersten Niveau begonnen. Dies wird zur einer Erhöhung an Bewegung von Torfteilchen innerhalb des Extraktionsmediums führen und wird zusätzlich die Sättigung des Extraktes mit aus dem Torf extrahierten Substanzen vergrössern.
Die obige Betriebsweise führt zu einer gleichmässigen und "präzisen" Extraktion des Torfes. Ferner gestattet sie in Kombination mit dem baulichen Merkmal des inneren Tanks 3 ein leichtes Entleeren des extrahierten Torfes aus dem inneren Tank 3 und der ganzen Extraktionsvorrichtung.
Nach dem Abschlusse des Extraktionsverfahrens wird der Extrakt vollständig aus dem Extraktor abgezogen, und zwar zuerst durch die Zwischenauslässe 11 und 9 und dann durch den Seitenauslass 8 und die Bodenauslässe 7a und 7. Das extrahierte Torfbett kann in der nächsten Stufe mit einem Teil an frischen Extraktionsmedium oder Wasser ausgewaschen werden, indem das entsprechende Waschrnedium aus dem jeweiligen Tank (in den Zeichnungen nicht dargestellt) durch die Pumpe 31 zum Sammler 27 und weiter zum Torfbett auf dieselbe Weise gefördert wird, wie zuvor beschrieben wurde. Alternativ kann der innere Tankraum 3 aus dem äusseren Tank 1 herausgenommen werden, um den darin enthaltenen Torf extern zu waschen, so dass inzwischen ein frisch beladener Raum 3 in den Extraktor 1 eingesetzt werden kann.
Bei einem praktischen Ausführungsbeisoiel ist der Boden des inneren Tanks nicht perforiert, wogegen die Seitenwände im Bereich zwischen den strichlierten Linien 4 in Fig. 1a perforiert sind. Bei einem solchen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Bodenplatte des inneren Tanks über ein Scharnier an den Seitenwänden befestigt und kann geöffnet werden, um den extrahierten Torf aus dem inneren Tank zu entleeren. Der Entleerung des extrahierten Torfes geht eine Abscheidung des Extraktionsmediums aus dem Bett voran. Dies erfolgt nach und nach durch aufeinanderfolgendes Öffnen der Zwischenauslässe 11, 9, des Seitenauslasses 8 und der Bodenauslässe 7a und 7. Wenn das Extraktionsrnedium durch den Bodenauslass 7a und/oder 7 hindurch gesammelt wird, gestatten die perforierten Seitenwände des inneren Tanks 3 ein beinahe vollständiges Abziehen des Extraktes aus dem Torfbett, was bei der bisherigen Extraktionsvorrichtung nicht so leicht erreicht wird.
Gemäss den Bedürfnissen kann das Extraktionsmedium und/ oder das Waschmedium entweder in einem Wärmetauscher 30 erwärmt (oder sogar gekühlt) werden, um die bestmögliche Ausnützung des Torf-Rohmateriales zu erreichen. Durch Erwärmen wird natürlich die Extraktionskapazität des Lösungsmittels erhöht. Einige der erwünschten Substanzen können jedoch auf zuviel Wärme empfindlich sein, so dass eine übermässige Erhitzung vermieden werden sollte und sogar Kühlen nötig sein kann.
Beim bevorzugtesten Ausführungsbeispiel ist die Extraktionsvorrichtung mit wenigstens einem Sicherheitsventil (Überdruckventil) 39 an der Oberseite des Extraktors versehen, das vorzugsweise an der konischen Abdeckung 6 montiert und dazu gedacht ist, einen unerwünschten Überdruck und hierauf gefährliche Situationen bei einem unerwarteten Betriebsausfall zu vermeiden.

Claims

1. Vorrichtung für die Extraktion von Torf, mit einem Extraktionstank, einem Rohrsystem für die Zufuhr eines flüssigen Extraktionsmediums sowie einem Rohrsystem für den Abfluss von Extrakt, dadurch gekennzeichnet, dass der Extraktionstank eine unperforierte, einen äusseren Tank (1) bildende Wandanordnung und einen inneren Tankraum (3) mit wenigstens einer perforierten Wand, vorzugsweise wenigstens zwei einander gegenüberliegenden perforierten Wänden und der insbesondere von perforierten Wänden vollständig umgeben ist, zur Aufnahme eines Bettes des zu extrahierenden Torfes aufweist, wobei der innere Tankraum derart angeordnet ist, dass ein der Hauptsache nach aufwärts gerichteter Strom von Extraktions-Lösungsmittel ermöglicht wird, und wobei das Zufuhrrohrsystem (13, 13') in Fluidverbindung mit dem inneren Tankraum (3) steht, und vorzugsweise so montiert ist, dass es sich in den inneren Tankraum (3) hineinerstreckt und sich in diesen öffnet, während das Abflussrohrsystem (7,8,10, 11) am äusseren Tank (1) ausserhalb des inneren Tankraumes (3) montiert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Zufuhrrohrsystem (13, 13') wenigstens ein Zufuhrrohr (13) aufweist, welches das Medium in eine Sammelkammer (14) mit mehreren Ausmündungen fördert, die zum Verteilen des Mediums innerhälb des inneren Tankraumes (3) in einem Abstande voneinander liegen, wobei das Zufuhrrohrsystem (13, 13') vorzugsweise wenigstens zwei auf unterschiedlichen Niveaus gelegene Ausmündungen besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Zufuhrrohrsystem (13, 13') wenigstens ein Zufuhrrohr (13) aufweist, das mit mindestens einem Verteilrohr (15) versehen ist, welches unter einem Winkel zum Zufuhrrohr (13) verläuft, vorzugsweise einem Winkel von etwa 90º, und das zumindest eine Ausmündung (17) besitzt, welches Verteilrohr (15) vorzugsweise mit wenigstens einem Seitenarm (16) mit einer weiteren Ausmündung (17) versehen ist, wobei das Extraktionsmedium durch die jeweilige Ausmündung (17) in das Torfbett innerhalb des inneren Tankraumes (3) gefördert wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem der folgenden Merkmale:

a) das Zufuhrrohrsystem (13, 13') umfasst wenigstens zwei Zufuhrrohre (13), die vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet sind;

b) das Zufuhrrohrsystem (13, 13') umfasst wenigstens ein Zufuhrrohr (13), das sich im wesentlichen vertikal erstreckt;

c) der äussere Tank (1) ist als Druckgefäss ausgebildet, und die Rohre weisen Einrichtungen zum Unter-Druck- Setzen mit wenigstens einer Druckpumpe auf.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der jedes der Zufuhrrohre (13) einen inneren Zufuhrrohrabschnitt (13) und einen entsprechenden, ausserhalb des äusseren Tanks (1) gelegenen äusseren Zufuhrrohrabschnitt (13') aufweist, welche Abschnitte miteinander verbunden sind, wobei jeder äussere Zufuhrrohrabschnitt (13') ein, vorzugsweise unter einer elektronischen Prozesssteuerung arbeitendes, Steuerventil (25) besitzt, welches das Sperren und/oder die Regulierung des Stromes an Extraktionsmedium durch jedes der Zufuhrrohre (13, 13') so gestattet, dass ein unabhängiger Betrieb jedes Ventiles (25) bzw. der Zufuhrrohre (13, 13') ermöglicht wird, und wobei der äussere Zufuhrrohrabschnitt gegebenenfalls einen Strömungsmesser (26) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die unperforierte Wandanordnung des äusseren Tanks (1) in ihrem oberen Teil wenigstens einen inneren, vorzugsweise ringförmigen, Vorsprung (18) aufweist und der innere Tankraum (3) eine Flanschanordnung (19) besitzt, die zum Anlegen an den Vorsprung (18) so nach aussen ragt, dass sie von dem letzteren getragen wird, wobei der Vorsprung (18) und die Flanschanordnung (19) vorzugsweise eine Abdeckung bilden, insbesondere mit Dichtungseinrichtungen, wie einem Dichtungsring, dazwischen

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die unperforierte Wandanordnung des äusseren Tanks (1) in ihrem oberen Teil eine Abdeckung (6), vorzugsweise von konischer Form, aufweist, welche Abdeckung (6) bevorzugt wenigstens einen Teil des Zufuhrrohrsystems (13, 13') und mindestens einen Teil des Abflussrohrsystems (7, 8, 10, 11) aufweist, die daran befestigt sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Abflussrohrsystem (7, 8, 10, 11) mindestens einen oberen Auslass (10) zum periodischen oder fortlaufenden Sammeln eines Überlaufes an Extrakt, sowie wenigstens einen zweiten Auslass aufweist, der aus zumindest einem Zwischenäuslass (9,11), einem Seitenauslass (8) und zwei Bodenauslässen (7, 7a) ausgewählt ist, insbesondere für das chargenweise Ablassen von Extrakt aus dem Torf.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner einen Zirkulationstank (32) aufweist, der zur Aufnahme des Extraktes mit dem Abflussrohrsystem (7, 8, 10, 11) verbunden ist, Einrichtungen (29, 31, 33, 34, 36) zur Aufrechterhaltung einer kontrollierten Zirkulation von Flüssigkeit zwischen den Tanks (1, 3, 32), welche Einrichtungen ein Rückflussrohr (28, 35) und vorzugsweise mindestens ein Ventil (29, 34, 34a, 34b, 36) in dem Rückflussrohr und/oder eine Zirkulationspumpe (31, 33) aufweisen, die eine erzwungene Zirkulation der Flüssigkeit ermöglicht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Einrichtungen (29, 31, 33, 34, 36) zur Aufrechterhaltung einer kontrollierten Zirkulation von Flüssigkeit wenigstens eine Pumpe (31, 33) aufweisen, insbesondere eine Pumpe in einem Abflussrohr und eine weitere in der Rückflussleitung, die von der pulsierungsfreien Art ist, vorzugsweise eine Flügelradpumpe.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Einrichtungen (29, 31, 33, 34, 36) zur Aufrechterhaltung einer kontrollierten Zirkulation von Flüssigkeit manuell und/oder elektronisch betrieben sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der die Einrichtungen (29, 31, 33, 34, 36) zur Aufrechterhaltung einer kontrollierten Zirkulation von Flüssigkeit unter einer elektronischen Prozesssteuerung betrieben wird.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner mindestens zwei Sensoreinrichtungen (40, 41) zum Feststellen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb der Vorrichtung aufweist, die vorzugsweise an unterschiedlichen Niveaus des äusseren Tanks (1) und am bevorzugtesten an untersöhiedlichen Niveaus des oberen Teils des äusseren Tanks (1) installiert sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, welche ferner mindestens zwei Sensoreinrichtungen (40, 41) zum Feststellen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb der Vorrichtung aufweist, und bei der wenigstens eine der Einrichtungen (29, 31, 33, 34, 36) zur Aufrechterhaltung einer kontrollierten Zirkulation von Flüssigkeit von den Sensoreinrichtungen geregelt ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner Heizeinrichtungen (30) aufweist, die zum Erhitzen des flüssigen Extraktionsmediums vor dem Eintritt in den inneren Tankraum (3) durch das Zufuhrrohrsystem (13, 13') angeordnet sind, welche Heizeinrichtungen vorzugsweise einen Wärmetauscher (30) umfassen, der insbesondere zum Einstellen der Temperatur der Flüssigkeit in der Rückflussleitung (28) montiert ist, wobei die Rückflussleitung (28) gegebenenfalls die Flüssigkeit in eine Sammelleitung (27) zur Verteilung an die zum Extraktionstank (1, 3) führenden Zufuhrrohre (13, 13') fördert.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner durchsichtige Öffnungen (42, 43, 44), bevorzugt für Druckgefässe geeignete Glasfenster, und gegebenenfalls eine Beleuchtungseinrichtung, für die visuelle Prozesskontrolle aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner optische Sensoreinrichtungen für das Innere zur optischen Prozesskontrolle aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner mindestens ein Sicherheitsventil (39) zur Vermeidung unerwünschten Überdruckes aufweist, welches Sicherheitsventil vorzugsweise mit einem Filter (22) zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Emission von Torfpartikeln und/oder von Extraktionsflüssigkeit ausgestattet ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der wenigstens ein Teil des Abflussrohrsystems (7, 8, 10, 11) mit einem Filter (21, 22) zum Zurückhalten von Torfpartikeln innerhalb der Extraktionsvorrichtung ausgestattet ist.