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Verfahren zum kontinuierlichen Extrahieren von zerkleinerten Pflanzenstoffen,
insbesondere von Zuckerrübenschnitzeln und Zuckerrohr Neben den heute ausschließlich
verwendeten Vorrichtungen zum Extrahieren von Pflanzenstoffen, insbesondere von
Zuckerrüben:, in Gestalt von Diffusionsbatterien und Diffusionstrommeln bestehen
seit langem VOTschläge, die Extraktion von Pflanzenstoffen und Zuckerrübsen in.
sogenannten Extraktionstürmen durchzuführen. In der Literatur ist unter anderem
der sogenarnnte Einsäulen-Extraktionsturm bekanntgeworden, der aus einem aufrecht
stehenden zylindrischen. Gefäß besteht, in dem das zu extrahierende Gut von unten
nach oben und die Extraktionsflüssigkeit im Gegenstrom dazu geführt wird. Dabei
kann das Einbringen des zu extrahierenden Gutes in dem Turm in der verschiedensten
Weise erfolgen, z. B. durch Schnecken, die außerhalb, des Turmes. angebracht sind
und in dessen unteren Teil münden, oder auch durch zentral in dem. Turm angeordnete
und in einem geschlossenen Rohr arbeitende Schnecken, denen das Extraktionsgut im
oberen Teil des Turmes zugeführt wird und die es; diann bis. auf den Boden fördern,
um es dort umzulenken, bis es. vom der gegenläufig arbeitenden Hauptschnecke erfaßt
und in den oberen Turmabschnitt der Extraktions flüssi.gkeit entgegengefördert wird.
Bekannt ist auch das Einpumpen des zu extrahierenden Gutes in den unteren. Teil
des aufrecht .stehenden Turmes.
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Trotz aller dieser sich auf den sogenannten Einsäulen-Extraktionsturm
beziehenden baulichenVorschläge hat sich eine, solche Vorrichtung zum Extrahieren
von Pflanzenstoffen, insbesondere von Zuckerrübenschnitzeln, bdisher nicht in die
Praxis einführen können. Eingehende Versuche haben nun ergeben, daß für ein technisch
und wirtschaftlich richtig arbeitendes Extraktionsverfahren in Einsäulentürmen nicht
nur die konstruktive Aus.b-ildung des Turmes von entscheidender Bedeutung ist, sondern
vor allem die Art und Weise, wie man
solche Türme betreibt. In bezog
auf den Aufbau hat sich als besonders brauchbäirerwiesen, ein stehender Einsäulen-Ex
traktonsturm, :dem das zu extrahierende Gut durch eine in der Achse des Turmes,
und zwar innenhalb eines besonderen Rohres,, angeordnete Schnecke zugeführt wird,
wobei diese Schnecke :das. Gut bis auf den Boden des T:uirmes bringt, wo es nach
der Umlenkung von einer aufwärts arbeitenden Förderschnecke erfaßt wird. Im Förderraum
der Hauptschnecke befinden sich noch soigenannte Aufha.lter, die zwischen -den Schneckengängen
vom Turmumfang aus radial in diesen hineinragen.
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Beim Betrieb eines solchen Einsäulen-Extraktionsturmes ergab sich
nun, daß für ein richtiges und insbesondere für ein wirtschaftliches Arbeiten eine
Reihe von Faktoren einzeln oder in ihrer Gesamtheit von besonderem Eimfiuß sind.
Zunächst kommt der sogenannten Durchsatzzeit der Schnitzel eine wesentliche Bedieutung
zu. Es ergab sich nämlich, daß diese D:urchsatzzeit unabhängig von dem Durchmesser
des Turmes in ganz bestimmten Grenzen gehalten werden. ruß, um einmal einen brauchbaren
Saft zu erhalten. und das andere Mal die Extraktion selbst und die Turmarbeit praktisch
durchführbar und wirtschaftlich zu machen. Die Dwrchsatzzeit :des zu extrahierenden
Gutes durch den Turm kann bekanntlich mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Förderschnecken
eingeregelt wenden. Sie soll nach dem Vorschlag dieser Erfindung nicht weniger als
2o Minuten betragen, höchstens aber 5o Minuten. Übersteigt die Durchsatzzeit letzteres
Maß, dann, wird nicht nur dias Verfahren unwirtschaftlich, vielmehr treten dann
auch insofern betriebliche Schwierigkeiten auf, als die Schnitzel zu weich werden
und; die das. Gut von urfiten nach oben fördernde Schnecke schlechter arbeitet.
Sinkt die Durchsatzzeit unter 2o Minuten, dann ergeben -sieh so, schlechte Auslaugewrkungen,
d:aß das Verfahren selbst =wirtschaftlich wird. In unmittelbare Beziehung zur Du:rchsatzzeit
steht, wie sich herausgestellt hat, der sogenannte Saftab:zug, @d. h. die je Einheit
Extraktionsgut gewonnene Saftmenge. Sie soll nach der Erfindung nicht weniger als
9o °/o und nicht mehr als i 2o %, stets bezogen "auf das Schnitzelgewicht, ausmachen.
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Wen.! man nach der Lehre dieser Erfindung nun den aufrecht stehenden
Einsäulen-Diffusionsturm betreibt, d. h. wenn man: unter entsprechender Einregelung
der Umdrehungsgeschwindiigkeit der Haupt- und Einführungsschnecken mit Du.rchsatzzeiten
von 2o.bis 50 Minuten und mit Saftabzügen von 9o bis i2o °/o, bezogen auf das Schnitzel,gewicht,
arbeitet, kommt man zu der außergewöhnlich überraschendien Feststellung, da.ß man
eine w:iirtscihaftli:che Diffusion mit sehr geringen Turmhöhen, d. h. mit Turmhöhen
von 6 bis 15 m auskommt. Dadurch verringern sich die Anlagekosten einer solchen
Diffusionseinrichtung gegenüber den bekannten Diffusionsanlagen ganz enhebl.ich.
-Je niedriger nun die Twrmhöhen sind, desto sicherer 'wird auch die Förderung der
Schnitzel. Das ist von einer s6 entscheidenden -Bedeutung, daß es nach d;em Verfahren
dieser Erfindung und unter Anwendung seiner Lehre .sogar gelingt, die zu e@tra'hierendeen
Zuckerrübenschnitzel ohne Saftzusatz oder nur mit verhältnismäßig geringem Zusatz
von Saft in den Türm einzumaischen. Versuche ergaben, daß ein Einsäulen-Extraktionsturm,
dem das zu extrahierende Gut durch eine axial angeordnete Schnecke vom oberen Teil
des Turmes. her zugeführt wird., mit Schnitzeln unmittelbar aus der Brühung ebeschickt
werden kann, d. :h. mit Schnitzeln, die zum Einmaischen keinen Zusatz an. Saft erhalten.
Es hat sich weiterhin ergeben, daß gegenüber allen anderen bekannten Eimmaischverfah
,ren den Schnitzelt! höchstens 5o% Saft, bezogen auf ihr Gewicht, zum Einmaischen
beigegeben werden braut. In der gleichen Weise kann man arbeiten, wenn die 7-ufullrschnecke
für das zu extrahierende Gut anstatt in.,der Achse des Turmes außerhalb des Turmes
aufgestellt ist.
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Das Verfahren zum Extrahieren von Pflanzenstoffen und Zuckerrübenschüitzeln
nach dieser Erfindung in kontinuierlich arbeitenden ermöglicht erst den praktischen
und wirtschaftlichen Betrieb solcher Türme. Es ergibt aber auch insgesamt eine Diffusionsarbeit,
die derjenigen. -in dien sonsf noch bekannten Diffusionsanlagen in b.ezug .auf den
Aus.laugungsgrad und auch die Wirtschaftlichkeit überlegen. ist.
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Ein E.iusäulenrDiffusions;turm, wie er zur Durchfizh.runig dies erfindungsgemäßen
Verfahrens beispielsweise Verwendung finden kann, ist in der Zeichnung im Schema
dargestellt: Eine mit einem Siebublauf i versieliene Zubringerschnecke 2 mündet
in ein in einem Extraktionsturm 3 zentral angeordneten Rohr-4. Dieses trägt an seinem
oberen, aus dem Turm herausragenden Ende ein Antriebszahnrad, 5. In. seinem Inneren
läuft eine Einführungsschnecke 6, deren Welle 7 unten aus. dem Extraktionstuirm
3 herausragt und ebenfalls ein Antriebszahnrad 8 trägt. Das zentrale Rohr selbst
dient als Achse für eine Extraktionsschnecke 9, dne den eigentlichen Turmquerschnitt
ausfüllt.-. Von dem dicht über dem Boden des Extraktionsturmes 3 mündenden
Ende des zentralen Rohres, 4 führt ein kegeliig seich erweiterndes Umleitblech 1o
nach unteni, das in einem sich nach oben! kegelig erweiternden und zu der Extraktionsschnecke
9 führenden Siebteil, i i übergeht. Der durch die Teile io, ii gebildete Ringraum
wird :durch flügela:i-tige Verteiler 12 überstrichen, die der Querschnittsform des
Ringraumes angepaßt sind.
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Der obere Teil des Extraktionsturmes .3 trägt einen Frischwasserzulaufstutzen
13 und in einigem Abstand darunter einen Preßwasserzulaufstutzen 14. Am unteren
Ende dies Turmes .ist ein Rohsaftabzug 15 vorgesehen, in den, ein Drosselventil
16 eingesetzt sein kann, das durch einen vom Saftspiegel ,im# Turm 3 beeinflu:ßten
Schwimmeer 17 gesteuert wird'. -Im oberen Teil des Turmes 3 sind außerdem Ausziehschnecken
18 für das ausgelaugte Gut vorgesehen.
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Das. beispielsweise aus Zuckerrübenschnitzeln bestehende Gut wird
über den Siebahla:uf 1 durch
die Zubringerschnecke :2 in das zentrale
Rohr q. aufgegeben. Von hier wird das Gut von der Einführungsschnecke erfaßt und
im zentralen Rohr q. abwärts gefördert. Auf .diesem Wege wird das Gut verdichtet
und auf die Umleitvorrichtung i o, ii gefördert, die es über den Verteiler 12 gleichmäßig
dem untersten Gang dex Extraktionsschnecke g zuführt. Diese fördert das Gut entgegen
der von oben nach unten durch den Turm laufenden Auslaugeflüssigkeit aufwärts. Auf
diese Weise gelangt schließlich das völlig ausgelaugte Gut zu den Ausziehschnecken
18. Von diesen wird es aus dem Extraktionsturm ausgeworfen.. Der vollkommen gesättigte
Rohsaft verläßt dagegen aus dem unteren Abzug 15 den Extraktionsturm, und zwar durch
Vermittlung des Drosselventils in einer Menge, sie von dem unter den. Widerstand
der im Turm hochsteigenden Schnitzel abhängigen Druckgefälle gesteuert ist. Wie
das Ausführungsbeispiel zeigt, kann das untere Turmende mit Zuführungsstutzen ig
für ein Heizmedium versehen sein, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, das Gut schon
zu Beginn des Auslaugevorganges auf eine zweckmäßige Temperatur zu erwärmen.