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Vorrichtung zum Extrahieren von z. B. Ö1, Fett, Wachs Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Extrahieren von z. B. Öl, Fett, Wachs aus
derartige lösliche Stoffe enthaltenden festen Stoffen mit flüssigen Lösungsmitteln
oder deren Dämpfen. Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, die aus einem waagerecht
oder schwach geneigt liegenden, drehbar gelagerten zylindrischen Gefäß mit im Innern
angeordneter Filtereinrichtung und Rührelementen bestehen.
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Das Neue besteht nun darin, daß ein Antrieb für das zylindrische
Extraktionsgefäß vorgesehen ist, welcher dem Gefäß eine schaukelnde Bewegung um
seine Längsachse erteilt.
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Es kann z. B. ein mit Dampf oder Druckwasser betriebener Motor mit
hin und her gehenden Kolben benutzt werden, der exzentrisch am Zylinder angreift.
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An den bekannten rotierenden Extrakteuren müssen die Rohrleitungen,
durch welche Dampf und Lösungsmittel während der Rotation in das Innere des Gefäßes
oder in den EIeizmantel eingeleitet sowie die Leitungen, mit denen Lösungsmitteldampf,
Miszella und Kondenswasser aus dem Gefäß abgeführt werden, in der Drehachse des
Gefäßes konzentrisch ineinandergesteckt durch die Stirnwände geführt werden. Dabei
folgen einzelne der Leitungen der rotierenden Bewegung des Gefäßes; sie sind mit
seiner Wandung starr verbunden; andere Leitungen bleiben im Inneren des rotierenden
Gefäßes ortsfest, wie beispielsweise die Ableitung für die Lösungsmitteldämpfe,
die dauernd im obersten Teil des Gefäßes liegt.
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Diese Bauart bedingt eine Reihe von konzentrischen Stopfbüchsen,
die zusammen einen bedeutenden Reibungswiderstand bei der Drehung des Gefäßes verursachen.
Es ist. auch sehr schwierig und praktisch undurchführbar, eine große Anzahl (sechs
bis acht) konzentrische Rohrleitungen in derDrehachse liegend, auf einer Stirnwand
eines rotierenden Gefäßes unterzubringen. Deshalb sind bei allen bisher bekannten
rotierenden Extrakteuren für öl-und fetthaltige Stoffe u. dgl. beide Stirnwände
für diesen Zweck in Anspruch genommen, wobei beide Stirnwände mit dem Gefäßmantel
zu
einem geschlossenen Gefäß vereinigt sind.
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Das bringt wieder den Nachteil, daß Teile der inneren Einrichtung,
wie Filter- und Heizelemente, nur schwierig einzubauen und, wenn sie die Größe des
,AIannloches übersteigen. nicht auszuwechseln sind.
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Bei den bekannten rotierenden Extrakteuren ist es nicht möglich,
während der Drehung eine unuffterbrochene Filtration durchzuführen, weil jede Filtereinrichtung
zeitweise aus der Lösung auftauchen muß. Aus diesem Grunde können rotierende Extrakteure
auch nicht batterieweise bei ununterbrochenem Durchfluß des in jedem Extrakteur
vorgefilterten Lösungsmittels während der Drehung hintereinandergeschaltet werden,
wie das bei stehenden Extrakteuren der Fall ist.
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Erfindungsgemäß ist an einer der Stirnwinde des Extraktionsgefäßes
zentral mittels einer Stopfbüchse eine kreisrunde Scheibe eingesetzt, die außerhalb
des Gefäßes festgelegt und mehrfach zur Durchführung einer Mehrzahl von Rohrleitungen
durchbrochen ist.
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Durch diese Öffnungen sind, mit der Scheibe starr verbunden, die Rohrleitungen
in das Innere des Gefäßes geführt, welche die Bewegung des Gefäßes nidlt mitmachen,
beispielsweise das Abzugsrohr für die Lösungsmitteldämpfe und das Zuleitungsrohr
für den direkten Dampf. Zweckmäßig werden auch Rohrleitungen, deren im Inneren des
Gefäßes liegende SIündungen mit der Gefäßwand fest verbunden sind und so deren Bewegungen
mitmachen, durch die feststehende Scheibe hindurchgeführt. Der Abstand zwischen
der feststehenden Eintrittsstelle des Rohres in das Gefäß und ihrer in Bewegung
befindlichen Siündungsstelle wird durch die Schaukelbewegung in geringem Maße verändert,
was durch Einsetzung eines aus einem biegsamen Rohr bestehenden Teiles ausgeglichen
wird.
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Nach einer anderen Ausführungsform werden die mit dem bewegten Gefäß
starr verbundenen Zuleitungsrohre von außen an einer beliebigen Stelle durch die
Gefäßwandung durchgeführt. und die außenliegenden Rohrenden, die die Schaukelbewegung
mitmachen, werden mit dem feststehenden Teil der außerhalb des Gefäßes liegenden
Rohrleitung durch ein biegsames Rohr verbunden, das der Bewegung des Gefäßes entsprechend
sich streckt und krümmt.
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Die Stirnwand des Gefäßes, die frei von festen Rohranschlüssen ist,
ist abnehmbar, @@ispielsweise durch Schrauben, mit dem Gefägimantel verbunden, um
das Innere des Ge-Gefäßes frei zugänglich und die Auswechslung der im Inneren liegenden
Filterelemente und Heizkörper möglich zu machen.
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Cm ein intensives Durcharbeiten des Inhaltes des Extraktionsgefäßes
zu erzielen, werden vorteilhaft zwei oder mehrere Reihen rechenartig zusammengesetzte
und reihenweise symmetrisch dachartig angeordnete ausrvechselbare Stäbe 0. dgl.
im Inneren des Gefäßes angebracht, wobei die einzelnen Stäbe in senkrecht zur Längsachse
des Behälters gedachten L.'benen liegen. Während einer einmaligen vollen Schaukelbewegung
des Gefäßes werden nahezu alle Teile im Inneren durch die von den Filterorganen
und von den Stabgittern herbeigeführte Bewegung getroffen.
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Ein Verstopfen der Filterflächen im Extraktionsgefäß kann auch während
der Bewegung behoben werden, indem die in den von den Filterelementen gebildeten
Kammern befindlichte Lösung aus der einen Kammer durch eine außerhalb des zylindrischen
Gefäßes festgelagerte Pumpe in eine andere gepumpt wird, in solcher Menge und unter
solchem Druck, daß das Filterelement durch die im Gegenstrom geführte Lösung gereinigt
wird.
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Die L'mwälzung des Lösungsmittels im Extraktionsgefäß kann nicht
nur durch die Bewegung der Filterelemente und der Rührvorrichtung herbeigeführt,
sondern dadurch noch gesteigert werden, daß die- Lösung während der Schaukelbewegung
des Gefäßes aus einer durch eine Filtereinrichtung gebildeten Kammer in ununterbrochenem
Strom in das Extraktionsgefäß zurückgepumpt wird.
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Die Zeichnungen veranschaulichen beispielsweise Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes .
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Fig. I zeigt einen Längsschnitt durch den Extrakteur in normaler
Füllage.
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Fig. 2 zeigt einen Ouerschnitt nach der Linie Hw Fig. 3 einen Querschnitt
nach der Linie C-T) einer weiteren Ausführungsform.
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Fig. 4 und 5 zeigen einen Schnitt nach der Linie E-F der Fig. I.
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Fig. 6 zeigt eine an sich bekannte Vorrichtung zur Herbeiführung
der oszillierende Bewegung des Extraktionsgefäßes.
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Das zvlindrische. waagerecht angeordnete Extraktionsgefäß 1 besitzt
eine als leicht abnehmbarer Deckel ausgebildete Stirnwand 2, die durch Schrauben
3 mit dem Gefäßmantel 4 verbunden ist. Der Gefäßmantel 4 ist doppelwandig, er ist
an eine Heizdampfleitung angeschlossen. 5 ist das Fülloch, 6 die Entleerungsöffnung
für das Gefäß I. In der Mitte der Stirnrand 7 des Gefäßes I befindet sich eine Stopfbüchse
9, in welcher die kreisrunde, feststehende, mehrfach durchbohrte Scheibe S liegt.
Die Leitung 11 und das Abflußrohr 12, die außerhalb des Gefäßes I in hier nicht
dargestellter Weise festgehalten sind, sind durch die Scheibe 8 durchgeführt und
mit ihr starr verbunden. Ebenso ist die Dampfleitung I3" die frei im Inneren des
Gefäßes mündet, und das Dampfzuleitungsrohr 14, das an den Heizmantel
4
angeschlossen ist, durch die Scheibe 8 geführt. In Inneren des Gefäßes I liegt die
Filtereinrichtung I5, die in der Ausführung nach Fig. 3 die beiden Elemente 15 und
I5a aufweist. Abflußrohr I2 und Dampfzuleitungsrohr 14 sind durch biegsame Rohrleitungen
mit der Filtereinrichtung 15 bzw. mit der Mantelheizung 4 verbunden.
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Fig. 5 zeigt eine Ausffihrungsform mit einer durch die Stirnwand
7 des Gefäßes I durchgeführten biegsamen Rohrleitung 14 für den indirekten Heizdampf
und mit einer biegsamen Leitung 12 zur Ableitung für die Flüssigkeit. I6 sind die
rechenartig zusammetigesetzten und symmetrisch zur Mittelebene der Schaukelbewegung
dachartig angeordneten Stäbe zum Durchkrücken des Inhalts des Gefäßes I. Fig. 6
zeigt eine an sich bekannte Vorrichtung beispielsweise, um eine oszillierende Bewegung
des Gefäßes mit einem schwenkbar auf einem Zapfen gelagerten Dampfzylinder, in welchem
der Kolben I8 mit der Kolbenstange 19 sich bewegt, hervorzurufen. Durch die biegsame
Rohrleitung 20 wird der Dampf aus der Steuervorrichtung 22 in den Zylinder I7 geleitet
und durch die biegsame Leitung 21 aus diesem wieder in die Steuervorrichtung 22
zurückgeführt.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach den Fig. I bis 5 ist folgende:
Das Gefäß 1 wird in seiner Ruhestellung durch das Fülloch 5 mit dem zu extrahierenden
Material teilweise gefüllt. Hierauf wird durch die Rohrleitung 25 das Lösungsmittel
eingeführt und die Rohrleitung 25 dann geschlossen. Durch die Rohrleitung 14 wird
nunmehr Dampf in den Dampfmantel 4 gefiihrt, und gleichzeitig wird durch Ingangsetzung
des Antriebes I7 das Gefäß I in oszillierende Bewegung versetzt. Gleichzeitig wird
durch eine Pumpe 24, die außerhalb des Gefäßes feststehend angeordnet ist, Lösungsmittel
aus dem durch den Mantel des Gefäßes I und der Filtereinrichtung 15 gebildeten Raum
26 durch biegsame Leitungen abgesaugt und durch die Rohrleitung II in den Hauptraum
27 des Extrakteurs I zurückgepumpt. Die pendelnde Bewegung der Krückvorrichtungen
I6 bewirkt eine innige Durchmischung des Gefäß inhalts, und damit eine Beschleunigung
des Auslösevorgangs. Falls sich während der Extraktion erweisen sollte, daß die
Filtervorrichtung 15 an Filtrierfähigkeit eingebüßt hat, wird die Pumpe24 abgestellt,
dafür die Pumpe23 (Fig.3) in Gang gesetzt, um Lösungsmittel aus den Räumen 26, 28
in wechselnder Richtung gegenr seitig auszutauschen und so ein Abschwemmen des Belages
auf den Filterflächen durch Druck von unten zu veranlassen. Die Pumpe 23 ist außerhalb
des Gefäßes I feststehend angeordnet und mit biegsamen Leitungen 29, 30 mit den
Räumen 26, 28 verbunden. Sobald die Filterflächen wieder durchlässig sind, wird
die Pumpe 23 abgestellt und Pumpe 24 in Tätigkeit gesetzt, utn die Zirkulation des
Lösungsmittels wieder durchzuführen. Nach Beendigung des Extraktionsvorganges wird
durch Absaugen der Lösung während der Bewegung durch das Rohr I2 das Gefäß I entleert,
und nach evtl. Wiederholung des geschilderten Auslösevorganges werden während weiterer
ununterbrochener Bewegung die Lösungsmitteldämpfe durch das Rohr 10 abgeleitet und
die letzten Spuren des Lösungsmittels dann durch Einblasen von Dampf durch das Rohr
I3 abgetrieben. Nach Entfernung der letzten Lösungsmittel reste wird der Entleerungsstutzen
6 geöffnet und während der fortgesetzten Bewegung des Gefäßes der öl- und lösungsmittelfreie
Inhalt entleert.