DE876396C

DE876396C - Verfahren und Apparatur zum fortlaufenden Extrahieren und Hydrolysieren von pflanzlichen und tierischen Rohstoffen

Info

Publication number: DE876396C
Application number: DEA1232D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Offermanns
Original assignee: GRAF VON ARNIM
Current assignee: GRAF VON ARNIM
Priority date: 1944-04-14
Filing date: 1944-04-14
Publication date: 1953-05-11

Description

Verfahren und Apparatur zum fortlaufenden Extrahieren und Hydrolysieren von pflanzlichen und tierischen Rohstoffen Bekanntlich erfolgte das Extrahieren und Hydrolisieren pflanzlicher und tierischer Rohstoffe bisher diskontinuierlich in geschlossenen Behältern, die nacheinander mit Rohstoffen und Extraktionsflüssigkeit gefüllt und nach beendeter Umsetzung entleert wurden. Um dieses umständliche, zeitraubende und mit großen Wärmeverlusten verbundene Verfahren, das außerdem einen erheblichen Aufwand an menschlicher Arbeitskraft und eine ungünstige Ausnutzung der Apparatur verursachte, zu verbessern, hat man schließlich mehrere solcher Behälter zu einer Batterie vereinigt, so daß ein halbkontinuierliches Verfahren entstand. Es sind ferner vollkontinuierliche Verfahren bekannt, bei denen jedoch vor allem beim Arbeiten mit organischen Flüssigkeiten bei hoher Temperatur oder bei der Extraktion unter Druck das Einbringen des zu extrahierenden Gutes große technische Schwierigkeiten bereitete, so daß sich dieses Verfahren nicht durchsetzen konnte.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Extrahieren und Hydrolisieren von pflanzlichen und tierischen Rohstoffen. Erfindungsgemäß wird das zu behandelnde Gut zusammengepreßt, stetig weitergeführt, nach Zusatz von Flüssigkeit zerfasert und einem mit einem Extraktionsmittel beschickten Wäscher zugeführt, worauf die angereicherte und gesiebte Lösung zur Weiterverarbeitung abgeführt oder über einen Wärmeaustauscher in den Kreislauf zurückgeführt und schließlich von einer Presse ausgebracht wird. Die Erfindung ermöglicht ein Extrahieren und Hydrolisieren in einem fortlaufenden Arbeitsgang, und zwar im Gegenstrom oder im Gleichstrom. Die bei den bekannten vollkontinuierlichen Verfahrentauftretenden technischen Schwierigkeiten sind durch vorliegende Erfindung beseitigt. Bei der Ausführung des Verfahrens werden Temperaturen bis etwa I90° C und Drücke bis etwa 12 atü verwendet.
In der Zeichnung sind beispielsweise Apparaturen zur Ausführung des Verfahrens dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen Schnitt durch eine Apparatur mit im Gegenstrom arbeitender Apparatur, Fig. 2 einen Schnitt durch eine im Gleichstrom arbeitende Apparatur, Fig. 3 bis 4 Schnitte durch Zusatzapparaturen.
Bei der Apparatur nach Fig. I wird der zu behandelnde Rohstoff in vorzerkleinerter Form in einen Trichter E Änigegeben und in die Schneckenpresse Pl eingeführt, die ihn stetig weiterbefördert und zu einem Pfropfen verdichtet, der gegen den in der Apparatur herrschenden Druck von I bis 12 atü dicht hält.
Durch eine Doppelpumpe Px und die Rohrleitung R wird dem Pfropfen so viel Flüssigkeit zugeteilt, daß der Rohstoff beim Eintritt in die Mühle M gut durchtränkt ist, so daß das Zerfasern in der Mühle M mit verhältnismäßig geringer Kraft erfolgt. Der Rohstoff gelangt alsdann in das Rohr A1, in dem er durch eine Misch- und Fördereinrichtung oder durch sein Schwimmvermögen weiterbefördert wird. Am oberen Ende - des Rohres A1 wird durch die Rohrleitung L1 das Extraktionsmittel, z. B. Wasser, wäßrige Lösungen oder organische Flüssigkeiten, für die Hydrolyse Wasser oder verdünnte Säure eingeführt, nachdem es vorher durch den Wärmeaustauscher W auf die gewünschte Temperatur und den notwendigen Druck gebracht wurde. Die Flüssigkeit geht von oben nach unten im Gegenstrom zu dem von unten nach oben bewegten Rohstoff, wobei mit zunehmender Auslaugung des infolge seines leichteren spezifischen Gewichtes nach oben steigenden Rohstoffes das Absinken der angereicherten Lauge selbständig erfolgt.
Die angereicherte Lösung wird am Boden des Rohres, durch ein Sieb S und die Rohrleitung L2 entweder über die Pumpe P«1 für die Weiterverarbeitung abgeführt, oder über die DoppelpumpePx durch die RohrleitungR nach Wiedererwärmung im Wärmeaustauscher W in den Kreislauf zurückgeführt.
Falls ätherische Öle oder Riechstoffe aus dem Rohstoff gewonnen werden sollen, wird die Flüssigkeit durch die Leitung L2 über die Pumpe P1 einem geschlossenen Behälter B1 zugeleitet und im Vakuum zerstäubt (vgl. Fig 4). Dabei werden durch die hohe Temperatur der Extraktionsflüssigkeit die leichtflüchtenden Anteile der extrahierten Werkstoffe mit wenig Wasser gemischt zum Verdampfen gebracht, während die Hauptmenge des Wassers sich auf dem Boden des Behälters B1 ansammelt. Diese Extraktionsflüssigkeit wird vom Anschlußstutzen L8 über eine Vakuumpumpe dem Rohr A1 durch die Leitung, nach vorheriger Erwärmung wieder zugeleitet. Ihr Wärmeinhalt wird somit dem Kreislauf wieder nutzbringend zugeführt. Die über die Rohrleitung L4 nach dem Kühler B2 gelangten Dämpfe werden kondensiert, über eine Vorlage der Apparatur kontinuierlich entzogen und in bekannter Weise geschieden.
Der extrahierte oder hydrolisierte Rohstoff steigt im Rohr A1 nach oben in eine Schneckenpresse P2 und wird von Flüssigkeit weitgehend befreit und der weiteren Verarbeitung zugeleitet.
Bei der erfindungsgemäßen Apparatur für die Arbeitsweise im Gleichstrom nach Fig. 2 tritt der Rohstoff beim Aufgabetrichter E ein. Er wird durch die Schneckenpresse P1 stetig weiterbefördert und zu einem dichten Abschlußpfropfen zusammengepreßt.
Der Rohstoff gelangt sodann in den SammelbehälterD, in den von oben heißes Wasser, wäßrige Lösung oder organische Flüssigkeiten eingeleitet werden, die vorher durch Wärmeaustauscher auf die gewünschte Temperatur gebracht wurden. Eine Schnecke fördert das Gemisch durch das Rohr R2 zur Mühle M, in der der Rohstoff verfeinert wird, um anschließend in dem Rohr A1 extrahiert oder hydrolisiert zu werden. Bei V tritt das Gemisch aus, um weiterverarbeitet zu werden, oder es wird in der oben beschriebenen Weise durch eine Schneckenpresse P2 (Fig. 3) der Weiterverarbeitung zugeleitet, nachdem vorher durch die Rohrleitung L2 die Flüssigkeit entnommen und z. B. einer Gäranlage zugeleitet worden ist.
Die vorstehend beschriebenen Apparaturen eignen sich für die Vorhydrolose cellulosehaltiger Stoffe, für die Pektingewinnung aus pektinhaltigen Pflanzen, für die Gerbstoffgewinnung aus Rinden, für die Farbstoffextraktion aus Farbhölzern und für die Extraktion von Ölen und Fetten aus pflanzlichen und tierischen Rohstoffen u. dgl. m.
PATENTANSPRVCHE: I. Verfahren zum Extrahieren und Hydrolisieren von pflanzlichen und tierischen Rohstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gut zusammengepreßt, stetig weitergeführt, nach Zusatz von Flüssigkeit unter einem Druck von o bis 12 atü und Temperatur bis 1900 C zerfasert und einem mit einem Extraktionsmittel beschickten Wäscher zugeführt wird, worauf die angereicherte und gesiebte Lösung zur Weiterverarbeitung abgeführt oder über einen Wärmeaustauscher in den Kreislauf zurückgeführt und schließlich von einer Presse ausgebracht wird.

Claims

2. Apparatur zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schneckenpresse (P1), eine Pumpe (P«) zur Zuführung von Flüssigkeit in das Gut, eine Zerfaserungsmühle (M), einen nach dem Gegenstromprinzip arbeitenden Wäscher (A1) mit Zuführung des Extraktionsmittels durch eine Rohrleitung (L1) und mit einem Siebboden (S).

3. Apparatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wäscher (A1) durch eine Rohrleitung (L2) mit einer Pumpe (P1) und einer weiteren danebenliegenden und an diese angeschlossene Pumpe (pur) in Verbindung steht und daß die Pumpe (Pu) über die Rohrleitung (R) und einen Wärmeaustauscher (lD an die Schneckenpresse (P1) angeschlossen ist.

4. Apparatur zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I, bestehend aus einer Schneckenpresse (P1), die das zu behandelnde Gut zusammenpreßt und stetig weiterbefördert, einem Sammelbehälter (D), in welchem das Gut mit der durch eine Rohrleitung (L1) zugeführten Flüssigkeit gemischt und mittels Schnecke durch eine Rohrleitung (R2) zur Zerfaserungsmühle (M) befördert wird, einem Rohr (A1), in welchem das Extrahieren oder Hydrolisieren erfolgt und aus dessen Ende (V) das Gemisch austritt.

5. Apparatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Extraktionsrohres (A1) eine Schneckenpresse (P2) nebst Rohrleitung (L2) vorgesehen ist.

6. Apparatur nach Anspruch 2, dadurch gekemlzeichnet, daß zwecks Gewinnung ätherischer Öle und Riechstoffe der Vorextrakt durch eine Leitung (L2) in einen Behälter (B1) gedrückt und im Vakuum zerstäubt wird, wobei die Hauptmenge des Wassers sich auf dem Boden des Behälters (B1) ansammelt und durch eine Rohrleitung (Ls) über eine Vakuumpumpe durch eine Rohrleitung (L1) nach vorheriger Erwärmung im Kreislauf zurückgeführt wird.