DE7728210U1

DE7728210U1 - Diffusionsapparat

Info

Publication number: DE7728210U1
Application number: DE7728210U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-14
Filing date: 1977-09-13
Publication date: 1978-01-19
Also published as: AU512050B2; GB1542482A; ZA775354B; BR7706133A; DE2741065A1; AU2878277A; FR2364050A1; JPS5362782A; FR2364050B1; JPS6012883B2; US4182632A; NL7710074A

Description

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Diffusionsapparat

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lösungsmittel-Extraktion und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .

Obwohl die nachfolgende Beschreibung insbesondere auf die Extraktion von Rohrzucker aus Zuckerrohr abgestellt ist, deckt die Erfindung auch die Extraktion beliebiger anderer lösbarer Substanzen jeder Art von unterteilten Feststoffen, die solche Substanzen enthalten.

Die Extraktion von Rohrzucker aus Zuckerrohr umfaßt im wesentlichen zwei Hauptstufen: 1. - eine Stufe, in der die Partikelgröße verkleinert wird und Zuckerrohr auf einen bestimmten Peinheitsgrad geschnitzelt wird und 2. die Preß- und/oder Diffusions- oder Auslaugstufe. In dieser letztgenannten Stufe werden die Zuckerrohrschnitzel oder die Bagasse gefördert und durch Perkolation und/oder Gegenstromfluß einer geeigneten Wassermischung wird die restliche Saccharose aufgelöst und extrahiert. Die Erfindung ist auf die zweite Stufe gerichtet.

Zur Durchführung der Diffusionsstufe sind verschiedene 2ο Vorrichtungen und Verfahren bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Lösungsmittel-Extraktion zu schaffen, durch die die Bewegung der Zuckerrohrschnitzel oder Bagasse erheblich vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Diffusionsapparat dadurch ge-. löst, daß senkrecht aufeinanderfolgende ringförmige Extraktionsstufen sowie Mittel vorgesehen sind, die das behandelte Material um jede Stufe herumführen, wobei jede Stufe

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eine öffnung aufweist, durch die das Material auf eine niedrigere Extraktionsstufe oder eine Materialaustragstufe fällt.

Jede Extraktionsstufe kann ein stationäres Sieb und mit der Gehäuseschale des Apparates verbundene Mittel enthalten, die über das Sieb beweglich sind und dabei das extrahierte Material über das Sieb bewegen. Das Sieb ist an einer vorbestimmten Stelle mit einer Luke ausgestattet, durch die das Material hindurchfällt, nachdem es eine Teil-Umdrehung des Siebes vollendet hat.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Außenseite der Gehäuseschale des Apparates auf Rollen o.dgl. abgestützt und wird in geeigneter Weise drehend angetrieben. Das Mittel zur Förderung des Materials kann die Form radialer Arme haben, die mit der sich drehenden zylindrischen Außenschale des Apparates verbunden sind und sich über das Sieb bewegen.

Vorzugsweise sind mehrere Extraktionsstufen und ein Rezirkulations-Perkolationssystem zur Gegenstromextraktion vorgesehen.

Der Apparat kann eine feststehende zylindrische Mittelsäule mit stationären perforierten Siebflächen aufweisen, die auf verschiedenen Höhen über Flüssigkeits-Sammelböden angeordnet sind, die ebenfalls an der feststehenden Mittelsäule befestigt sind. Die Siebe und Böden befinden sich in einem Ring, der von der Mittelsäule und der Außenschale des Apparates gebildet ist, wobei mit der Außenschale radiale Arme verbunden sind.

Die Luken der Siebe zum Durchlaß des Materials auf das J5o nächstuntere Sieb befinden sich an einer Stelle, die von

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seiner Luke entfernt ist, so daß das Material in jeder Stufe beinahe eine volle Umdrehung vollführt.

Die radialen Teile können zur Versteifung des Systems zwischen sich eine Gitterstruktur aufweisen.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines Diffusionsapparates,

Fig. 2 eine Draufsicht der Saftböden,

Fig. 3 ein Diagramm der Saftströme bei einem 4-Etagen-Diffusionsturm,

Fig. 4 ein Übersichtsschema der Saftböden eines 4-Etagen-Diffuslonsturmes mit zweiunddreißig Saftböden,

Fig. 5 eine schaubildliche aufgeschnittene Ansicht eines Mehr-Etagen-Diffusionsturmes.

Gemäß Fig. 1 besteht der Diffusionsapparat aus einer äußeren Zylinderschale 1, die auf ihrem unteren Umfang auf Rollen.2 abgestützt ist. Die äußere Zylinderschale wird langsam von Sätzen hydraulischer Arbeitszylinder gedreht, die gegen mit gleichmäßigem Abstand am Umfang des Bodens der Zylinderschale 1 angeordnete Zapfen oder Kettenstifte wirken, die nicht gezeichnet sind.

Die Zylinderschale 1 ist in senkrechte Stufen 4,5,6 und unterteilt. In Jeder Stufe sind senkrecht zur Zylinderschale 1 an dieser nach innen gegen die Mittellinie des

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Diffusionsturmes gerichtete Plattenarme 8 befestigt. Die Plattenarme bilden Zellen und fördern das Rohr oder die Bagasse über eine Siebfläche 9·

Eine feststehende Innensäule oder ein Kern Io dient gemeinsam mit einem Saftsammeiboden 11 als Träger für die Siebfläche 9. Die feststehende Innensäule oder der Kern Io ist in senkrechte Stufen 4,5,6 und 7 unterteilt, so daß feststehende innere und sich drehende äußere Teile eine vollständige Stufe darstellen.

Obwohl Fig. 1 vier solcher Stufen zeigt, kann der Diffusionsapparat aus einer oder mehreren Stufen aufgebaut sein. Dies hängt von der geforderten Kapazität und dem Grad des Lösungsmittelabzuges ab.

In Fig. 1 ist nicht dargestellt, daß bei jeder Siebetage 9 gemeinsam mit ihren Stütz-Saftsammelböden 11 ein Segment herausgenommen ist, damit eine Luke entsteht, durch die Material von einer Etage auf die nächstuntere Etage fallen kann.

Vorbereitetes Zuckerrohr oder vorbereitete Bagasse wird mittels eines Förderers 12 der obersten Stufe zugeführt. Das vorbereitete Zuckerrohr wird durch Brühsaft aus Düsen 13 erhitzt. Der Brühsaft selbst wird in einer Heizvorrichtung 14 erwärmt. Der Brühsaft wird in den Böden unter den festen Siebflächen am Zuckerrohr- oder Bagasseeinlaß gesammelt und über einen Teil des Kreislaufes um das erste Etagenniveau über das ankommende Zuckerrohr oder die Bagasse zurückgeführt.

• Nach Vollendung eines Umlaufes der oberen Etage fällt das Zuckerrohr oder die Bagasse durch die Luke auf das nächst-

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niedrigere Niveau und wird einem anderen Umlauf unterzogen, bis es die Auslaßluke erreicht, durch die es auf die nächst niedrigere Etage fällt usw. bis es den Bagasse-Austragförderer 15 erreicht.

Der Zuckerrohr-und Saftstrom ist in Fig. 3 schematisch veranschaulicht. Die Stellen, an denen der Saft aus einer Saftbodenkammer abgezogen und im Gegenstrom zum Bagassefluß gepumpt wird, sind nur zur Erläuterung gewählt worden und können entsprechend der Durchlässigkeit der Bagassematte und der geforderten Anzahl von Stufenumläufen verändert werden.

Fig. 3 A zeigt ein Kontrollsystem für die Saftsprühung.

Saft vom Saftboden 23 kann zu einer Sprühleitung 24 gepumpt werden. Durch Drehung der Sprühleitung 24 um ihre eigene Achse ist es möglich, die Saftmenge zu beeinflussen, die zum Saftboden 23 (Rezirkulation) zurückkehrt oder ötromaufwärts zum Saftboden 25 oder ^6 weiterströmt.

Wenn die in jeden Saftboden eintretende Saftmenge die Kapazität der Saftbodenpumpen 27 übersteigt, überströmt der Überschußsaft Dämme 28 im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung der Bagassematte.

Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile.

a) Der Aufbau besteht im wesentlichen aus einfachen Platten und ist verhältnismäßig preiswürdig.

b) Ketten oder teure Kettenantriebssysteme zum Transport des Zuckerrohrs innerhalb des Diffusionsapparates fehlen.

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c) Durch Befestigung der Arme an der äußeren Zylindersohale und durch Drehung der Zylinderschale auf Rollen greift die zur Erzeugung des Drehmomentes angesetzte Kraft an einer Stelle maximaler Hebe!übersetzung an, wodurch der Kraftbedarf herabgesetzt wird. Die Drehung kann durch synchronisierte hydraulische Arbeitszylinder erfolgen, damit eine stufenlos veränderbare Rotationsgeschwindigkeit sich auf billige Weise ergibt.

d) Da auf den Sieben keine schweren Ketten oder Abstreicher liegen, wird das zur Drehung erforderliche Drehmoment , verringert und es wird der Verschleiß der stationären Teile durch Kettentransportsysteme vermindert.

e) Jede Stufe besteht einheitlich aus einer feststehenden Innensäule,an der Siebe, Saftböden und Pumpen angeordnet sind sowie einer äußeren Schale mit an dieser befestigten Armen. Diese Konstruktion führt zu einfachem Transport und leichter Errichtbarkeit, und es können nachträglich ohne größere Änderungen zusätzliche Zellen angesetzt werden.

f) Die Vorrichtung ist für den Betrieb im Freien geeignet und vollständig geschlossen.

g) Der Platzbedarf ist gegenüber bestehenden Diffusionsapparaten gleicher Kapazität oder gleicher Siebfläche geringer.

h) Außer den Pumpen ist nur ein einziger sich bewegender Hauptteil in dem Diffusionsapparat vorgesehen, und zwar die langsam rotierende Außenschale.

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i) Die Bagassematte wird nach jedem Übergang von einer Etage zur anderen neu gebildet, wodurch die Formation von undurchlässigen Lagen vermieden wird, die die Perkolation des Saftstromes durch die Matte verhindern könnten.

j) Die Plattenarme bilden Zellen innerhalb jeder Etage, die verhindern, daß Saft in der Matte in unkontrollierter Weise waagerecht durch das Bett hindurchströmen kann.

k) Die Plattenarme bewirken außerdem, daß der Diffusionsapparat bei Überflutung,d.h. bei maximaler Perkolationsbedingung mit nachteiliger Wirkung zufriedenstellend arbeiten kann.

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Claims

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_i VON KREISLER SCHO'NWALD'' MEYER EISHOLD

FUES VON KREISLER KELLER SELTING

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler "f" 1973 O.-Ing. K. Schönwald, Köln

Anmelder; Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln

James M. Cargill ^r,Ing K. W. Eishold, Dad Soden

0/0 Huletta Sugar Limited, ^,'che^von Kreisler, Köln

P.O. BOX 36OO Mount Edgeeombe _D£l.-Chem. Carola Keller^ Köln

Dipl.-Ing. G. Selling, Köln

Sch/DB/Si 5 Köln 1 ¹²· September 1977

DtICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

Ansprüche

1. Diffusionsapparat mit mehreren Stufen, wobei jede Stufe ein Sieb aufweist, über das das zu extrahierende Material bewegt wird und mit Mitteln, die ExtrakfeLonsflüssigkeit auf das Material sprühen , dadurch gekenn-I zeichnet, daß die Stufen (4,5,6,7) als senkrecht

I aufeinanderfolgende ringförmige Extraktionsstufen ange-

I ordnet sind, daß Mittel vorgesehen sind, die das behan-

I delte Material um jede Stufe herumfördern, und daß jede

I Stufe eine öffnung aufweist, durch die das extrahierte

I Material auf eine niedrigere Extraktionsstufe oder eine

1 - Material-Austragstufe fällt.

I 2. Diffusionsapparat nach Anspruch 1,dadurch ge-

I kennzeichnet, daß die Gehäuseschale (1) dreh-

I bar angeordnet ist, daß jede Extraktionsstufe ein statio-

I näres Sieb (9) und mit der Gehäuseschale (1) verbundene

I Mittel (8) aufweist, die über das Sieb (9) beweglich sind,

! um das extrahierte Material über das Sieb zu fördern, und

daß jedes Sieb (9) an einer vorbestimmten Stelle mit einer Luke ausgestattet ist, durch die das Material hindurchfällt, wenn es eine Teilumdrehung des Siebes vollendet hat.

Telefon; (02 21) 23 45 41-4 · Telex: 8882307 doca r' · T«·¹- rj-s .-τι. Dompolent Köln

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3. Diffusiomsapparat naoh den Ansprüchen 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Gehäuseschale (1) auf Rollen (2) o.dgl. abgestützt und drehend angetrieben ist.

4. Diffusionsapparat nach Anspruch J5 , dadurch gekennzeichnet , daß das Mittel zur Förderung des Materials radiale Teile (8) aufweist, die mit der rotierenden zylindrischen äußeren Gehäusescha¹e (1) verbunden und über das Sieb (9) bewegbar sind.

5- Diffusionsapparat nach den vorangegangenen Ansprüchen , dadurch gekennzeichnet, daß ein rezirkulierendes Perkolationssystem für die Gegenstrom-Extraktion vorgesehen ist.

6. Diffusionsapparat nach den vorangegangenen Ansprüchen , dadurch gekennzeichnet, daß eine feststehende zylindrische Mittelsäule (lo) vorgesehen ist, die stationäre perforierte Siebetagen auf verschiedenen Höhen über Flüssigkeits-Sammelböden (H) aufweist, die ebenfalls mit der feststehenden Mittelsäule (lo) verbunden sind, und daß die Siebe (9) und die Sammelböden (11) in einem Ring angeordnet sind, den die Mittelsäule (lo) und die Außenschale (1) definieren, wobei mit letzterer radiale Arme (8) verbunden sind.

7· Diffusionsapparat nach den vorangegangenen Ansprüchen , dadurch gekennzeichnet, daß die Luken der Siebe (9) zum Durchlaß des Materials auf den nächstniedrigeren Siebboden an einer Stelle angeordnet sind, die von seiner Luke entfernt ist, so daß das Material in jeder Stufe beinahe eine volle Drehbewegung ausführt.

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