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Vorrichtung zum fortlaufenden Auslaugen von festen beispielsweise
ölhaltigen Stoffen, insbesondere von Saatgut durch geeignete Lösungsmittel Zusatz
zum Patent 723 222 Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zum fortlaufenden Auslaugen
von festen, beispielsweise ölhaltigen Stoffen, insbesondere von Saatgut, durch geeignete
Lösungsmittel, durch die das zu extrahierende IGut in der Extraktionsvorrichtung
in Bewegung versetzt wird, wobei das zu extrahierende Gut im Gegenstrom zum Lösungsmittel
durch Flüssigkeitsstöße gefördert wird, die in bestimmten Zeitabständen innerhalb
des extrahierenden Lösungsmittels erzeugt werden.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens dient gemäß dem Hauptpatent eine
Vorrichtung, die aus einer waagerecht oder gegen die Horizontale schwach geneigt
angeordneten geraden oder gekrümmten Rohrleitung besteht, an deren einem Ende eine
waagerecht liegende und in die Rohrleitung einmündende, beispielsweise durch einen
hydraulischen Widder oder eine ähnliche Einrichtung betriebene Flüssigkeitsstoßdüse
und ein beide umgebendes Filter zur Abführung der Extraktlösung angebracht sind,
während das andere Ende der Rohrleitung in einer aufwärts gerichteten Austragsvorrichtung
endet, die mit einem oben offenen Filter für die Trennung des Lösungsmittels von
dem extrahierenden Gut und mit einer unterhalb des Filters angeordneten und nach
oben fördernden, gegebenenfalls in der gleichen Weise wie die Düse der Eintragsseite
(betriebenen Flussigkeitsstoßdüse ausgerüstet ist.
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Die Einregelung des Arl>eitsverfahrens ist bei Verwendung eines
Widders als Impulserzeuger nicht ganz einfach, besonders wenn mit einem Extraktionsgut
von häufig wechselnder Beschaffenheit gearbeitet wird. Außerdem ist man mit dem
Wieder hinsichtlich der Größe der ausnutzbaren Stoßenergie beschränkt.
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Zwecks N'ermeidung dieser Nachteile sieht vorliegende Erfindung eine
neue Vorrichtung zur Übertragung der stoßweise wirksamen Energie zwecks Förderung
des zu extrahierenden Gutes vor. Erfindungsgemäß münden die Enden des Extraktionsrohres
in je einem Schenkel zweier mit dem Lösungsmittel selbst oder einer spezifisch schwereren
Flüssigkeit als Sperrflüssigkeit gefüllter U-Rohre, und es sind die anderen Schenkel
dieser U-Rohre an ihren Enden mit je einer Steuervorrichtung für die stoßweise Zuführung
eines Arbeitsmittels, z. B. Druckluft, versehen, wobei die mit dem Extraktionsrohr
verbundenen Schenkel mit Ventilen ausge-1 üstet sind, von denen das auf der Saatguteintragsseite
befindliche Ventil unter dem Einfluß der durch die Steuervorrichtung erzeugten Druckschwandungen
die Eintrittsöftnungen für das Lösungsmittel einerseits und das zu extrahierende
Gut andererseits abwechselnd schließt und öffnet, das auf der Saatgutaustragsseite
befindliche mehrteilige Ventil dagegen unter dem Einfluß der durch die Steuervorrichtung
erzeugten Druckschwankungen abwechselnd in der einen Stellung einen Abschluß zwischen
dem inneren Schenkel seines U-Rohres und dem Extraktionsrohr bildet und damit einen
freien Durchtritt des Lösungsmittels von diesem Schenkel nach dem Austragsrohr herstellt
und in der anderen Stellung die Verbindung zwischen dem Extraktionsrohr und dem
genannten U-Rohrschenkel unterbricht, jedoch zwischen dem Austragsbehälter und dem
Austragsrohr freigibt. Die Einregelung der Frequenz, der Zeitdauer sowie der Stärke
der Impulse bereitet nunmehr keine Schwierigkeiten, vor allem ist nian mit der Druckhöhe
des zur Förderung benutzten Arbeitsmittels nicht beschränkt.
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Wenn es sich um Extraktionen mit Flüssigkeiten handelt, die leicht
verdunsten oder gar um solche, die nach dem Verdunsten eine Explosionsgefahr begrrüntlen,
wie z. 13. Benzin, wird, wie bereits beschrieben, der untere Teil der U-Rohre mit
einer spezifisch schwereren und mit dem Lösungsmittel nicht mischl)aren Sperrflüssigkeit
gefüllt, auf deren einem Schenkel das Lösungsmittel steht. während der andere Schenkel
mit der äußeren Luft bzw. dem stoßweise wirksamen Arbeitsmittel (Druckluft) in Verbindung
ist. Weiterhin steht erfindungsgemäß der mit Lösungsmittel gefüllte Teil der U-Rohre
über Rückschlagventile enthaltende Leitungen mit dem Lösungsmittel enthaltenden
Teil des Saatguteintrags- bzw. -austragsbehälters in Verbindung.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielswise näher erläutert.
Es stellen dar: Abb. 1 eine Extraktionsanlage, deren Saatguteintragsseite mit A
und deren Saatgutaustragsseite mit B bezeichnet ist, in schematischer Ansicht, Abb.
2 eine Steuervorrichtung für die stoßweise Förderung des Saatgutes durch die Anlage
in vergrößertem Maßstabe.
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In Abb. 1 ist die Bewegungsrichtung des zu extrahierenden Gutes von
A nach B, während die Extraktionsflüssigkeit unter Ausnutzung des Gefälles H zwischen
je zwei Saatgutförderimpulsen von B nach A fließt.
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Der Abstand der Austragsseite von der Eintragsseite hängt von der
Länge der Extraktionsrohre ah, die erforderlich ist, um eine hinreichend vollkommene
Extraktion zu erzielen. Soweit Bauglieder in den Anlageteilen A und B übereinstimmen,
sind sie mit gleichen Bezugszeichen versehen worden, wobei die Bauglieder von B
jedoch mit einem Strich versehen sind.
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Aus dem Vorratsbunker 1 gelangt das aufhereitete Saatgut 2 in ein
mit Lochung versehenes, zweckmäßig nach unten sich erweiterndes Rohr 3 und von hier
aus in einen konisch verjüngten Stutzen 4. dessen Austrittsöffnung durch ein besonders
ausgebildetes Rückschlagventil 5 beim Aufwärtsströmen des Extraktionsmittels geschlossen
wird. Das Rückschlagventil 5 befindet sich in einem etwa halbkugelförmig gestalteten
Raum 6, den es in der Ruhelage nach unten (wie gezeichnet) abschließt. Das Verbindungsrohr
7 bildet einen Teil des einen Schenkels eines U-förmigen Rohres 8, das teilweise
mit einer gegenüber dem Lösungsmittel 9 spezifisch schwereren und mit diesem nicht
mischbaren Sperrflüssigkeit Io gefüllt ist. Auf dem zweiten Schenkel 11 des U-Rohres
sitzt eine Steuervorrichtung 12, die in Abb. 2 ausführlich dargestellt ist.
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Erhält ein Impulsgeber, z. B. der Hubmagnet 13, durch Relaisbetätigung
einen zeitlich begrenzten elektrischen Stromfluß durch seine Windungen, dann zieht
er mittels der Zugstange 14 einen in Abb. 2 dargestellten Hohlkolben der Steuervorrichtung
12 hoch, wodurch beispielsweise Druckluft durch den Stutzen 15 in den Schenkel 11
eintritt. Die Sperrflüssigkeit 10, beispielsweise Salzsole, Glykokoll oder Glycerin,
überträgt den auf ihr lastenden, stoßartig wirksam werdenden Druck auf das Lösugsmittel
9. Die Bewegungsenergie des Lösungsmittels betätigt das Rückschlagventil 5, welches
die Öffnung von Konus 4 abschließt, so daß das Lösungsmittel seine Energie auf das
Saatlösemittelgemenge im Extraktionsrohr 16 überträgt und die in den Ventil raum
6 eingedrungene Saatmenge in dieses Rohr mitreißt. Nach dem Impuls fällt das Rückschlagventil
5 durch sein Eigengewicht
auf seinen Sitz zurück, die Feder I7
zieht den Hebel in in seine ursprüngliche Lage, und die Druckluft entweicht durch
den Stutzen 19 ins Freie. Das mit dem Extrakt angereicherte Lösungsmittel, das durch
das Filterrohr in den Eintragsbehälter 20 getreten ist, steht durch ein Rohr 21
über ein Rückschlagventil 2, das beim Auftreten eines Förderimpulses geschlossen
wird, sonst aber das Lösungsmittel durch das Rohr 23 abwärts laufen läßt, mit dem
Schenkel 7 in offener Verbindung. Das Gefäß 20 ist durch den Stutzen 24 mit dem
Entlüftungsrohr 25 verbunden. Das mit Öl bela!dene Lösungsmittel wird in dem Maße
zur Destillation durch Rohrleitung 26 und die Wechselfilter 27 abgezogen, wie neues
Lösungsmittel durch die Rohrleitung 28 dem Apparat zufließt. Im allgemeinen wird
das Lösungsmittel im I(reislauf angewandt, indem es nach seiner Trennung vom Öl
durch Verdampfen in einem Abtreiber wieder kondensiert wird. Das Rohr 29 ist ein
Wasserstandsglas zur Kontrolle des Flüssigkeitsspiegels der Sperrllüssi,gkeit in
dem U-Rohr S.
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Während die oben beschriebene Vorrichtung 4 zum Eintragen und zur
Förderung von frischer ölhaltiger Saat dient und mit angereichertem Öilösungsmittelgemisch
als Energieträger arbeitet, dient die Vorrichtung B zum Austragen des bereits ausgelaugten
Ataterials mit frischem Lösungsmittel als Träger der Bewegungsenergie. Dabei wirkt
der Hubmagnet 13' in sinngemäß gleicher Weise auf eine Steuervorrichtung I2', während
das U-Rohr 8' wieder teils mit einer spezifisch schwereren Sperrflüssigkeit 10'
und teils mit frischem Lösungsmittel 9' gefüllt ist.
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Bei jedem durch den Hubmagneten ausgelisten Impuls wird das mehrteilige
Ventil 30 bis zum Anschlag an die untere Öffnung des Austragsrohres 31 angehoben,
so daß die Bewegungsenergie des Lösungsmittels 9' sich auf das in dem Austragsrohr
32 vorhandene ausgelaugte Gut überträgt. Die durch die Förderung aus dem Extraktionsrohr
16 in den Ventilraum 33 gelangende Saatgutmenge wird dabei in das Austragsrohr 32
gefördert, sie hel)t sich aus dem Lösungsmittel heraus und wird durch die Schurre
34 in einen nicht gezeichneten Däinpfapparat übergeführt, wo sie iom noch anhaftenden
Lösungsmittel befreit wird.
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Das Ventil 30 ist zweckmäßig als ein aus mehreren konzentrisch ineinander
angeordmeten und teleskopartig verschiebbaren Rückschlagkegelventillkörpern bestehendes
Steuerventil ausgebildet, das während des Absetzvorganges den Abschluß des Austragsbehälters
31 gegenüber dem U-Rohr übernimmt unten dessen Außenventilkörper nach .\nstellen
der Druckflüssigkeit und während der Extraktionsgutförderung mit dem unteren Mündungsrand
des Austragsrohres 32 den Ab schluß gegenüber dem unteren Teil des Saatgutaustragsbehälters
3 I bildet, während gleichzeitig die beiden inneren mit Anschlägen für die Hubbegrenzung
versehenen unt durch die Druckfliissigkeit innerhalb des äußeren Ventilkörpers kolbenartig
hochgedrückten Rückschlagventilkörper ringförmige Strahldüsen zur Förderung der
in dem Austragsrohr 32 eingeschlossenen Sinkstoffe bilden. Die Gewichte und die
Ventilflächen der konzentrisch angeordneten Ventilkörper werden vorzugsweise derart
bemessen, daß sie nach Anstellen der Druckflüssigkeit in der Reihenfolge von außen
nach innen von ihren Sitzen abgehoben werden und nach Abstellen der Druckflüssigkeit
in der Reihenfolge von innen nach außen wieder auf ihre Sitze zurücksinken. Weiterhin
ist es vorteilhaft, daß der obere Teil des Außenventilkörpers eine zylindermantelförmige
Verlängerung 33 aufweist, meil dadurch die Förderung einer mög' lichst großen Extraktionsgutmenge
bei jedem Arbeitshub gewährleistet ist.
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Zum Abschluß des unteren Teils des Austragsrohres 32 dient eine mit
Durchbrechungen versehene Hohlkugel 35, deren Innenwand mit einem engmaschigen Sieb
abgedeckt ist, zu dessen Reinigung im Hohlraum der Kugel befindliche Klopfkörper
dienen.
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Die Betätigung der Impulsgeber 13 und 13' auf der Ein- und Austragsseite
kann unabhängig voneinander erfolgen.
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Zur Erzeugung der Impulse für die Beförderung von Saat und Lösungsmittel
dienen die Steuervorrichtungen 12 und 12', die in Abb. 2 in vergrößertem Meßstab
dargestellt sind. Durch den Stutzen 15, 15' tritt das Druckmittel, z. B. Druckluft,
in die Kammer 42, welche einen ringförmigen Spalt 43 besitzt, der in Ruhestellung
durch den entlasteten Hohlkolben 44 abgeschlossen ist.
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Durch die Öffnungen 45 dieses Kolbens ist der Raum 46 über der Sperrflüssigkeit
10, 10' des Rohrschenkels 11, 11' durch die Schlitze 47, die Kammer 48 und den Stutzen
I9, 19' mit der Außenluft in Verbindung. Wird durch einen Steuermechanismus (I3
und I3' in Abb. I) die Zugstange 14, 14' kurz angezogen, gibt der Kolben 44 den
Schlitz 43 frei, während der Spalt 47, also die Verbindung mit der Außenluft, geschlossen
wird. Die Druckluft strömt in den Raum 46 des Rohrschenkels II, 1 1' und drückt
über die Sperrflüssigkeit einen Teil des im anderen Schenkel darüberstehenden Lösungsmittels
in das Extraktionsrohr (16 gemäß Abb. 1). Wird die Zugstange 14, 14' wieder entlastet,
so wird durch das Gegengewicht 51 oder die Feder
17, I7' der Kolben
4 wieder in die gezeichnete Stellung zurückgedrückt. Die Preßluft entweicht über
Stutzen I9, 19' ins Freie, und der Flüssigkeitsspiegel stellt sich auf den früheren
Stand ein. da sich das fehlende Lösungsmittelvolumen aus dem Behälter 20 ergänzt.