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Extraktionsvorriditung Zur Extraktion löslicher Stoffe, z. B. von
Ölen, Fetten, Kohlenhydraten, Alkaloiden od. dgl., aus festen Stoffen, wie Ölsaaten,
Ölfrüchten, Kaffee, Kakaoschalen, Chinarinde, Tabak, Zuckerrohr, Kohle od. dgl.,
sind Vorrichtungen bekannt, in welchen das Extraktionsgut auf flüssigkeitsdurchlässigen,
endlosen, kontinuierlich umlaufenden Bändern durch den Extraktionsraum geführt und
längs seines Weges mit Lösungsmittel oder Miscella berieselt wird. Die durch das
Förderband abtropfende Miscella wird in unter dem Band angeordneten Sammelgefäßen
aufgefangen und durch Pumpen auf das Extraktionsgut zurückgefördert.
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Durch diesen Flüssigkeitsumlauf wollte man eine Beschleunigung der
Extraktion und eine konzentriertere Miscella erreichen. Die hierfür erforderliche
Abstimmung des Extraktgehaltes der rückgeführten Miscella auf den jeweiligen Gehalt
des Extraktionsgutes an extrahierbaren Stoffen beim Zusammentreffen mit der rückgeführten
Miscella ist aber nicht möglich, weil das Lösungsmittel oder die Miscella im Extraktionsgut
in der Förderrichtung sich nach beiden Seiten hin ausbreitet. Um in den Extraktionsvorgang
Abtropfstufen einlegen zu können, sind deshalb auch sehr große Transportbandlängen
erforderlich, da nicht berieselten Abschnitten der Gutschicht stets Miscella aus
benachbarten berieselten Abschnitten zufließt.
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Nach Patent 9380I0 besteht die kontinuierliche Extraktionsvorrichtung
aus einem um-]aufenden flüssigkeitsdurchlässigen Transportband, auf dem das Extraktionsgut
wiederholt mit dem Extraktionsmittel behandelt wird, und aus einer Rahmenkette,
die auf dem Transportband, z. B. einem Siebband, aufliegt und mit diesem zweckmäßig
mit gleicher Geschwindigkeit bewegt wird. Die endlose Rahmenkette, die die Lage
des zu extrahierenden Gutes auf dem Bande sichert, ist mit etwa senkrecht zu ihrer
Bewegungsrichtung laufenden aufrechten Zwischenwänden versehen, die in geeigneten,
zweckmäßig -kurzen Abständen voneinander angeordnet sind. Durch die Anordnung solcher
Zwischenwände wird der Extraktionsvorgang wesentlich beschleunigt und vollständigergestaltet,
weil die Ausbreitung des Extraktionsmittels im Extraktionsgut in und entgegen der
Förderrichtung verhindert wird. Praktisch wirken sich diese Vorteile dahin aus,
daß die Länge des Förderbandes verringert und die Durchsatzmenge an Extraktionsgut
erhöht werden kann und daß hohe Konzentrationen der extrahierten Stoffe imLösungsmittel
sich erreichen lassen. Der nach diesen Grundsätzen entwickelte Extrakteur zeichnet
sich durch einen sehr einfachen Aufbau und auffallend geringe Abmessungen aus.
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Es wurde nun gefunden, daß diese vorteilhaften Wirkungen der Zwischenwände
auch bei anderen Extraktionsvorrichtungen erzielt werden konnten, bei denen das
Gut auf einem endlosen Band, gegebenenfalls zwischen Seitenwänden, durch die Extraktionsvorrichtung
geführt wird. Die Zwischenwände sind beispielsweise mit dem gleichen Vorteil bei
Extraktionsvorrichtungen anwendbar, bei denen nur das Band umläuft, und die Seitenwände,
die das Gut auf dem Band halten, feststehend angeordnet sind. Die Zwischenwände
sind in diesem Falle auf dem Band befestigt und laufen mit diesem um. Oder es kann
die Erfindung bei Extrakteuren angewendet werden, bei denen die Seitenwände mit
dem umlaufenden, endlosen Band fest verbunden sind, wobei die Zwischenwände entweder
auf dem Band oder an den Seitenwänden befestigt sein können. Der Abstand der Zwischenwände
voneinander kann klein gehalten werden. Daraus ergeben sich besondere Vorteile,
wenn so gearbeitet wird, daß das Lösungsmittel bzw. die Lösung des zu extrahierenden
Stoffes in Lösungsmittel an mehreren aufeinanderfolgenden Stellen auf die Oberfläche
des sich mit dem Siebbande vorwärts bewegenden Gutes aufgegeben; wird und man zwischen
zwei Aufgabestellen die Flüssigkeit aus dem zu extrahierenden Gut abtropfen läßt.
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In der Zeichnung sind Vorrichtungen gemäß der Erfindung beispielsweise
und schematisch dargestellt.
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Abb. r zeigt ein erfindungsgemäß mit Zwischenwänden versehenes Siebband;
Abb. 2 ist ein Schnitt nach lLinie S-S in Abb. I; in Abb. 3 ist die Vorrichtung
nach Abb. 1 und 2 im GrundriB dargestellt; Abb. 4 bis 6 zeigen eine andere Ausführungsform
der Erfindung, wobei Abb. 5 ein Schnitt nach Linie B-B in Abb. 4 und Abb. 6 ein
Grundriß dieser Vorrichtung sind; in Abb 7 ist zur besseren Erläuterung der Erfindung
die Extraktionsvorrichtung nach dem älteren Patent 938 OIO dargestellt.
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In - dem - Extrakteur gemäß Abb. 7 wird ein flüssigkeitedurchlässiges
Band 34, z. B. ein Siebband, über Antriebs- und Umlenkrollen 35 Xund 36 in horizontaler
Richtung geführt.
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Auf dem oberen Trum des Bandes liegt eine endlose Kette gelenkig
miteinander verbundener Rahmein37, die über die Antriebs- und Umlenkrollen 35 und
12 läuft und mit gleicher oder annähernd gleicher Geschwindigkeit und in gleicher
Richtung wie das Siebband bewegt wir.d. Die Umlenkrolle 35 ist dem Siebband und
der Rahmenkette gemeinsam.
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Die Rahmenkette ist jedoch länger als das Siebband, so daß die Umlenkrolle
12 von der Rolle 35 weiter entfernt ist als die Rolle 36.
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Die Vorrichtung ist in einem Gehäuse 33 angeordnet, das mit Zuführeinrichtungen
3I und 32 für das zu extrahierende Gut und mit einer Austragsvorrichtung I3 für
den festen Extraktionsrückstand versehen ist. Durch eine an ihrem Ende mit einer
Verteilvorrichtung, z. B. einer Brause 15 od. dgl., versehene Leitung wird frisches
Lösungsmittel auf das Extraktionsgut aufgegeben. Mit Hilfe von Pumpen I6, I7, I8
und Rohrleitungen, welche in Verteilvorrichtungen I6a, I7a, I8a enden, werden Teilströme
von Lösungsmittel, das bereits ein oder mehrmals am Extraktionsvorgang teilgenommen
hat, an verschiedenen, über die Länge des Siebbandes verteilten Stellen auf das
Extraktionsgut zurückgeführt.
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Zwischen beiden Trümmern des Siebbandes sind Sammelkästen 14a bis
14h angeordnet, in welchen die durch das Siebband abfließende Miscella aufgefangen
wird.. Diese Sammelkästen sind durch Stberläufe 9°aJ 90b> 9°d miteinander verbunden.
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Mittels Pumpen, z. B. I6, I7, I8, kann Miscella aus den einzelnen
Kästen den Verteilvorrichtungen I6a, 17, oder I8, zugeführt werden, die über dem
Kasten, aus welchem die Miscella entnommen wird, oder einem anderen, z. B. einem
benachbarten, liegen.
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Vorzugsweise wird die erstgenannte Art der Miscellarückffhrung angewendet,
so daß die aus dem Extraktionsgut abfließende Miscella in den Sammelkasten zurückkehrt,
aus dem sie kam. Auf diese Weise entstehen längs des Weges, den das zu extrahierende
Gut durch den Prozeß nimmt, mehrere Miscellakreisläuie, in denen vom Austrag des
Extraktionsrückstandes zum Eingang des frischen Extraktionsgutes jeweils Miscellen
mit höherem Gehalt an Extraktstoffen umgewälzt werden.
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Die in diesen Kreislänfen durch die Anreicherung von Extraktstoffen
im Lösungsmittel und durch die Zufuhr frischen .Lösungsmittels aus der Verteilervorrichtung
15 sich bildenden Miscellaüberschüsse fließen, aus den einzelnen Sammelkästen über
die tYberläufe 90, bis go<; bzw. durch
Leitung 91 in benachbarte
oder andere Sammelkästen ab. Die Endmiscella wird einem nahe der Zuführung frischen
Extraktionsgutes gelegenen Sammelkasten entnommen und mittels einer Pumpe 19 über
Filtervorrichtungen 20, in welchen Trubstoffe ausgeschieden werden, und Leitungen
21 in einen Sammeltank 22 geleitet. Ein Teilstrom der Endmiscella wird durch die
Leitung 23 in den Behälter 24 geführt. In diesem wird auch die im Sammelkasten 14e
anfallende Miscella mittels der Pumpe 25 durch die Leitung 25, gefördert. Das Gemisch
beider Flüssigkeiten gelangt durch den Stutzen 26 in den Vorratsbehälter 31 oder
durch die Leitung 27 und die Verteilvorrichtung 28 in den ersten Extraktionsbehälter,
um das in die Extraktion eintretende Gut zu befeuchten.
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Bis zum Sammelkasten 14d erfolgt die Extraktion im Gegenstrom. Frische
Lösungsmittel kommen zunächst mit weitgehend extrahiertem Gut in Berührung, und
in den folgenden Stufen treffen jeweils Miscellen mit wachsendem Gehalt an Extraktstoffen
mit an extrahierbaren Stoffen zunehmend verarmendem Extraktionsgut zusammen.
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Zwischen den Aufgabestellen der Miscellakreisläufe werden Zwischenräume
gehalten, die größer sind als die Breite eines Behälters der Rahmenkette, damit
in jeder Extraktionsstufe eine Abtropfzone geschaffen wird.
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Die sich in dem Sammelkasten 14d sammelnde Miscella wird über das
Blech 91 od. dgl. zu dem Sammelkasten I4eJ welcher der Aufgabestelle für frisches
Extraktionsgut am nächsten liegt, geleitet.
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Auch hier wird mittels einer Pumpe I7 und Flüssigkeitsverteilern 28
ein Miscellakreislauf aufrechterhalten. Der Miscellaüberschuß wird in den Sammelkasten
14g geleitet, aus dem die Miscella mittels der Pumpe I8 auf die über den Sammelkasten
I4h gelegenen Behälter gepumpt wird. Aus dem Sammelkasten h wird die Endmiscella
entnommen.
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Die Vorteile dieser Anordnung beruhen darauf, daß die auf dem Siebband
ruhende Schicht des Extraktiönsgutes durch die über die Bandbreite sich erstreckenden
Wände der Rahmenkette in flüssigkeitsdicht gegeneinander abgegrenzte Abschnitte
unterteilt ist, in welchen das Extraktionsgut in sich und relativ zu den Fördermitteln
ruht. Lösungsmittel oder Miscella, die durch eine der Verteilervorrichtungen auf
das Extraktionsgut gesprüht oder gerieselt werden, durchdringen dieses nur. im Bereich
eines solchen Abschnittes und können sich nicht in der Längsrichtung des Bandes
mit der Bewegungsrichtung oder gegen diese in dem Extraktionsgut verteilen.
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In den einzelnen Extraktionsstufen erfolgt die Einwirkung des Lösungsmittels
oder der Miscella auf das Extraktionsgut in einem begrenzten - Abschnitt des letzteren.
Jede Stufe kann mit einer Abtropfzone ausgestaltet werden. Es können deshalb wesentlich
geringere Konzentrationsunterschiede zwischen Miscella und Extraktionsgut für die
Extraktion nutzbar gemacht werden, als es bisher möglich war. Durch Anwendung der
Miscellakreisläufe können die Extraktionsmitteldurchsätze in den einzelnen Stufen
für sich reguliert werden.
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Diese Vorteile sind nun nicht an die besondere Ausführungsform des
Extrakteurs gemäß Patent 938 ovo gebunden, sondern können erfindungsgemäß auch bei
anderen liegenden Extraktionsvorrichtungen mit ununterbrochenem, durch die Vorrichtung
bewegtem Strom des zu extrahierenden Gutes dadurch erzielt werden, daß in dem Strom
des Gutes mit diesem umlaufende Trennwände angeordnet werden, welche den Strom des
Extraktionsgutes quer zur Förderrichtung unterteilen.
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Diese Trennwände sind mit Abstand auf die Länge des Bandes verteilt,
so daß das Extraktionsgut in Teilmengen gegliedert wird und in benachbarten Teilmengen
auch geringe Konzentrationsunterschiede aufrechterhalten werden können, und zwar
sowohl im Extraktionsgut selbst als auch im Extraktionsmittel .
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Nach Abb. I ist z. B. das endlose, umlaufende Band 3 in bekannter
Weise über Umlenkrollen geführt, die den Rollen 35 und 36 in Abb. 7 entsprechen.
2 sind die Seitenwände, deren untere Kanten mit dem Band fest verbunden sind, I
sind die Zwischenwände. Die Zwischenwände I sind mit den beiden Seitenwänden fest
verbunden; desgleichen mit dem Band 3. Die Seitenwände bestehen aus einzelnen Abschnitten.
Die aufeinanderfolgenden Abschnitte der Seitenwände übergreifen sich mit abgekröpften
Teilen. Sie sind an ihren Unterkanten mit Gelenkbolzen g verbunden, wodurch ein
störungsloser Lauf über das Antriebs-und das Umlenkrad möglich ist.
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Bei der Vorrichtung nach Abb. 4 bis 6 sind die Zwischenwände 4 fest
mit dem umlaufenden, endlosen Siebband 6 verbunden. Die Seitenwände 5 sind feststehend
über den Rändern des Bandes und senkrecht zuZ diesem angeordnet, zweckmäßig derart,
daß die Ränder des Bandes ein Stück nach außen über die Seitenwände hinausragen.
Bei dieser Extraktionsvorrichtung haben die Zwischenwände die weitere vorteilhafte
Wirkung, daß sie die Bewegung des Gutes durch die Extraktionsvorrichtung begünstigen.
Im übrigen kann die Extraktionsvorrichtung ähnlich, wie die nach Abb. 7 in bekannter
Weise ausgebildet sein. So wird z. B. der Abstand der Zwischenwände voneinander
klein gehalten. Daraus ergeben sich besondere Vorteile, wenn so gearbeitet wird,
daß das Lösungsmittel bzw. die Lösung des zu extrahierenden Stoffes in Lösungsmittel
an mehreren aufeinanderfolgenden Stellen auf die Oberfläche des sich mit dem Siebband
vorwärts bewegenden Gutes aufgegeben wird und man zwischen zwei Aufgabestellen die
Flüssigkeit aus dem zu extrahierenden Gut abtropfen läßt. Vorteilhaft richtet sich
der Abstand der Zwischenwände voneinander nach der Zeit, die die Lösung für ihren
Weg durch die zu extrahierende Gutschicht braucht. Beträgt diese Zeit z. B.
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2 Minuten, so wird vorteilhaft der Abstand gleich dem Weg gemacht,
den das Siebband in diesen 2 Minuten zurücklegt. Der Abstand der Zwi-
schenwände
braucht natürlich nicht genau die Länge dieses Weges zu haben. Er kann auch gleich
einem- kleinen Vielfachen, z. B dem o,g- oder I,I-bis etwa I,sfachen dieses Weges
sein. Dabei wird die Höhe der Gutschicht zweckmäßig so bemessen, daß bei einem Durchgang
durch die Schicht der Extraktgehalt, z. B. Ölgehalt, der Lösung dem Gleichgewichtszustand
entspricht, d. h., daß die Lösung am Austritt aus der Schicht - ihre durch dea Extraktgehalt
des Gutes bedingte, maximale Beladungsgrenze erreicht hat. Man erzielt dadurch eine
besonders gute Extraktionsleistung.