EP3727626A1 - Device and method for the high-pressure treatment of bulk material by extraction and/or impregnation and use - Google Patents

Device and method for the high-pressure treatment of bulk material by extraction and/or impregnation and use

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EP3727626A1
EP3727626A1 EP18829404.5A EP18829404A EP3727626A1 EP 3727626 A1 EP3727626 A1 EP 3727626A1 EP 18829404 A EP18829404 A EP 18829404A EP 3727626 A1 EP3727626 A1 EP 3727626A1
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EP
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treatment
pressure
bulk material
pressure vessel
vessel device
Prior art date
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Pending
Application number
EP18829404.5A
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German (de)
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Inventor
Volkmar Steinhagen
Ansgar HERBER
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ThyssenKrupp AG
Uhde High Pressure Technologies GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
Uhde High Pressure Technologies GmbH
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Filing date
Publication date
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    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/14Water soluble or water swellable polymers, e.g. aqueous gels
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    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/30Polymeric waste or recycled polymer

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for high-pressure treatment of bulk material by extraction and / or impregnation. Furthermore, the invention relates to the use of a support floor module with at least one treatment level for the high-pressure treatment in a closed system. In particular, the invention relates to an apparatus and a method respectively according to the preamble of the respective independent claim.
  • Bulk materials in particular in the form of granules, must in many cases be freed of substances, in particular solvents.
  • the bulk materials must generally be subjected to a pure extraction, independent of solvents. This can advantageously take place under high pressure, in particular at pressures above 100 bar, in particular in conjunction with the effect of heat at elevated temperature.
  • An extraction, in particular extraction of solvent (s) is in many cases preferably using supercritical fluids (or extraction media), for example carbon dioxide (CO 2 ), propane, butane, in particular since surface forces can be minimized and the extraction becomes particularly effective , also with regard to a drying effect. Both fluids and solids can be extracted.
  • Prominent examples of extraction methods are, for example, the decaffeination of tea leaves, coffee beans or hops extraction. Since the extraction is related to the production of various consumer products, the number of variants of extraction methods is comparatively high. This is also reflected in the structure and size of the systems. It is not uncommon, for example, to realize an extraction column with a height of more than 10 m, or several extractors (pressure vessels) together to form a plant boarded. In any case, a large variety can be observed in the existing system concepts, also with regard to size variations.
  • an extractor pressure vessel
  • the bulk material usually serves a basket-like use, also known as a product receiving basket, for example, with a volume of about 250 liters and cylindrical mantle wall, with a gas-permeable, wire mesh-like, hole plate-like or sintered metal filter bottom, on which the use in Extractor is supported.
  • a lid of the basket can also be gas-permeable, wire mesh-like, hole plate-like or made of sintered metal.
  • the basket-like insert can be introduced in the region of a lid of the extractor, and after extraction, the largely freed of solvent bulk material can be removed by removing the basket-like insert for further use.
  • the next batch can then be arranged by the same or another basket-type insert in the extractor.
  • the high-pressure treatment process is carried out in batches, wherein the basket-like use is also intended to facilitate the handling of the respective batch, for example the removal.
  • a disadvantage of previous devices and methods are therefore in particular the forming explosive gas mixtures and the health impairments for persons involved. Therefore, there is an interest in simplifying high-pressure treatment processes for bulk materials, in particular with minimized personnel expenditure, in particular for large quantities of bulk material, in particular for extraction and / or impregnation.
  • the object of the invention is to provide an apparatus and a method with the features described above, whereby the high-pressure treatment can be simplified or the apparatus or process-related expense associated with the high-pressure treatment can be reduced.
  • the operational and / or work safety should be increased.
  • a pressure vessel device adapted for high-pressure treatment of bulk material by extraction and / or impregnation, with a lid and a high-pressure resistant wall, which surrounds a wall of the environment by means of a cover pressure-sealed or fusible inner volume, and with a to the Internal volume coupled inlet fitting and an outlet fitting respectively for the bulk material;
  • the pressure vessel device comprises a tray module having a plurality of actuatable ones Treatment levels has which support floor module or which treatment levels are arranged / arranged in such a way in the inner volume and partial load with bulk material are loaded with bulk material and closed at high pressure level high pressure treatment with closed pressure vessel device teilchargenweise dischargeable or aktuierbar that the high-pressure treatment in a closed, from The environment foreclosed system is executable. This also allows a process with reduced process engineering effort, especially with regard to manual activities, and facilitates not least the process automation.
  • the loading and extraction and / or impregnation (high-pressure treatment) in a closed system also has the advantage that explosion protection must meet less stringent requirements. Measures for operational safety can therefore remain relatively inexpensive. Also, a risk that a high-pressure seal is not done correctly, can be greatly minimized.
  • the inner volume preferably corresponds to an empty cavity, in particular with a cylindrical geometry, optionally conical at the outlet.
  • each treatment level for example, 30 to 100 kg of bulk material or granules are picked up, in particular approx. 55kg.
  • the inner volume defined by the pressure containing device is, for example 100 liter to 10 m 3 or even up to 20m. 3 In the
  • Food handling for example, volumes in the range of 3 to 5m 3 are used, especially at a high pressure of about 300 to 600bar.
  • the volume of the bulk material taken up in the internal volume is, for example, 50 L to 5 m 3 or even up to 10 m 3 , provided that the bulk material swells during extraction.
  • Non-swelling bulk material can optionally also occupy a larger volume fraction of the internal volume, for example 0.7 to 0.8 times the internal volume.
  • the volumes mentioned here are to be understood as examples.
  • the inventive arrangement or the inventive method can also be realized for smaller volumes, for example on a laboratory scale, for example with 5 to 25L, for example in extraction autoclaves.
  • any bulk material be it artificial or made-up material or natural substances as well as food, such as polymer beads, or coffee beans, or hops.
  • the granules need not necessarily be preformulated for the process, but may also be a natural product or foodstuff intended for high pressure treatment immediately after recovery (e.g., spice, herbs).
  • the high-pressure treatment according to the invention can also be used e.g. be used for cleaning metal or plastic parts.
  • the bulk material or granules can be present in a wide range of hardness, for example, it can also be comparatively soft.
  • the bulk material can be swelling (volume increase) or shrinking or compacting (volume decrease), regardless of the degree of hardness.
  • the granules have e.g.
  • the bulk material may be swelling at considerable volume change, for example by a factor of 2 to 10 (in particular based on the diameter or volume), for example from 5mm to 10mm particle diameter. Swelling bulk material can be metered in such a way that the respective treatment level still has a buffer volume even after swelling; For example, only about 50% of the loading capacity of the treatment level is loaded before the high-pressure treatment. An arrangement of the bulk material on several levels also allows a swelling behavior, which is not or hardly noticeable influenced by gravity influences.
  • the method according to the invention is advantageous not only for extraction treatments, but also for Impregnation treatments.
  • a combination of both treatment methods can also be carried out, in particular in the closed system optionally at least at approximately the same high pressure level.
  • the respective treatment level does not have to be strictly horizontal or exactly plan.
  • the respective treatment level serves the arrangement of the bulk material, in particular with predefined layer thickness. If the supply and / or discharge should take place in the lateral direction, it may be advantageous to tilt the treatment level and / or to design it with a curvature.
  • closed pressure vessel device or as a closed system is to be understood an arrangement in which at least one lid of the pressure vessel device remains mounted. A removal of inlet baskets or the like receptacles out of the pressure vessel device is not required; the pressure vessel device can remain closed.
  • the pressure vessel device has an automatically actuatable inlet fitting for the batchwise feeding of the bulk material, in particular coupled to the lid.
  • the pressure vessel device has an automatically actuatable outlet fitting for the batch discharge of the bulk material, in particular coupled to a bottom of the pressure vessel device.
  • Automated actuation can be carried out in particular by means of a control device set up for this purpose.
  • the at least one treatment level is adapted to receive the bulk material in a particular horizontally oriented plane and further adapted for the passage of bulk material. This also provides flexibility in the manner of loading / unloading the Pressure vessel device, in particular in a controlled in several sub-batches process.
  • the support floor module has a plurality of actuatable treatment levels, which can be loaded / unloaded with bulk material in each case when the pressure container device is closed.
  • actuatable treatment levels which can be loaded / unloaded with bulk material in each case when the pressure container device is closed.
  • At least one partial region of the respective treatment plane can be displaced from a corresponding high-pressure treatment position into at least one loading / unloading position, in particular by means of pivoting kinematics.
  • This also has advantages in terms of material flow.
  • the material flow can be organized by gravity.
  • the displacement of the respective treatment level can be done by means of a kinematics, which is preferably designed as a pivoting kinematics.
  • pivoting is to be understood as a rotation about an at least approximately horizontally aligned axis.
  • the kinematics may also include a rotation mechanism about an alternative orientation axis and / or at least one translational mechanism.
  • the kinematics may include a folding mechanism with hinges and push rods.
  • the (pivoting) kinematics can also include a translational displacement.
  • the kinematics can be formed or supplemented by traction means, for example in the form of chains or cables, and optionally also by spring elements.
  • the (pivoting) kinematics can also comprise rotary drives arranged in a respective pivot axis or axis of rotation.
  • Rotary actuators can provide the advantage that no high-pressure-tight bushings in the wall are required.
  • the rotary actuators can be arranged inside in the inner volume.
  • the respective treatment level is defined by at least one gas-permeable plate. This embodiment is also characterized by simplicity and robustness.
  • the respective treatment level is defined by at least one pivotally actuable gas-permeable plate mounted in the inner volume, in particular by two plates pivotally mounted relative to each other about a pivot axis (x, y), in particular at least downwardly pivotable, preferably both downwardly and downwardly swiveling above.
  • the plates can be pivoted upwards for loading, in each case for releasing a treatment level arranged below them.
  • the plates can be pivoted for unloading in particular downwards, in particular successively each to release only one treatment level.
  • the downward pivoting can also provide an advantage in terms of protection of individual components of the kinematics, in particular of components that are arranged below the respective treatment level.
  • the respective treatment level is defined by two gas-permeable plates mounted pivotably about a pivot axis relative to each other on a transverse web, in particular with the crosspiece held on at least two holding units extending in the vertical direction, in particular by a first upward swivel angle of at least 60 ° or 75 °, preferably at least 85 ° or about 90 °, and by a second pivoting angle downwards of at least 45 ° or 60 °.
  • This provides great variation in loading / unloading.
  • the comparatively large tilt angle upwards can provide advantages when loading treatment levels arranged further down, and a comparatively small tilt angle downwards can also allow a directional material flow, for example radially outward, away from centrally arranged kinematics.
  • a swivel angle of about 90 ° upwards also promotes a homogeneous filling of the planes. Swinging beyond 90 ° is also possible.
  • the support floor module has a kinematics with a construction which is symmetrical in relation to at least one pivot axis in a respective treatment plane.
  • a respective treatment level can be loaded homogeneously even with a comparatively large container diameter.
  • a respective plane of symmetry is coupled to a respective inlet conduit.
  • the respective treatment level can be actuated between at least two positions, namely a first position for the passage of bulk material and in a second position for receiving (or arrangement) and treatment of bulk material, in particular by means of a drive unit integrated in the lid or fastened to the lid and at least one actuatable actuator.
  • a drive unit integrated in the lid or fastened to the lid and at least one actuatable actuator.
  • intermediate positions can also be provided.
  • the actuation can take place from the outside, that is from outside the internal volume. This provides degrees of freedom in the selection and configuration of the respective drive unit, in particular independently of the pressure level prevailing in the inner volume.
  • one or more drive units can also be arranged in the inner volume.
  • the respective actuator may be formed as a pull / push rod, or as a pure traction means (rope, chain), optionally coupled to a spring element (in particular with respect to a return movement).
  • An actuation and / or bulk material supply via the cover can provide several advantages: no height positions or height levels must be defined in predetermined height positions; the high-pressure vessel can be made structurally simpler and / or pressure-resistant; economiess of scale; optional central drive unit for several actuators.
  • the pressure vessel device has at least one drive unit and a plurality of actuators in the form of push / pull rods arranged for bidirectional translational actuation of the respective treatment level, in particular with the actuators in a linear arrangement next to each other in a transverse plane (xz, yz).
  • push / pull rods can provide robustness and operational reliability even with positioning movements in several directions.
  • the respective treatment level or a plate of the treatment level is coupled via at least one adjusting lever and two rotary joints to an actuatable, high-pressure tight guided by the lid into the inner volume actuator, in particular externally actuated.
  • the coupling may preferably be provided below the treatment level.
  • the pressure vessel device comprises a pneumatic, hydraulic, electrical, electromagnetic and / or magnetic drive unit, which is coupled to the at least one treatment level.
  • the automation is simplified, the type of drive can be selected in particular depending on the bulk material to be treated.
  • the pressure vessel device comprises a drive unit which is coupled to the at least one treatment level and which can be arranged on the outside of the cover or arranged inside the internal volume.
  • the drive unit can be coupled via at least one actuator to the respective treatment level.
  • a high-pressure seal provided in the cover, in particular in the form of a stuffing box with a packing, can thereby form a high-pressure-tight passage for the actuator.
  • Rod and shaft seal technology can be used here.
  • a respective adjusting lever is arranged below the respective treatment level.
  • the respective adjusting lever is coupled with a first rotary joint to the adjusting member and coupled with a second rotary joint to an underside of a plate of the treatment level.
  • a pivoting movement between at least two pivoting positions of the plate can be induced by a translational adjusting movement of the actuator, in particular both upwards and downwards (absolute pivot angle about a pivot axis, for example in the range of 135 ° to 175 ° or even up to 180 ° °).
  • the container can be loaded from above and unloaded downwards, wherein the respective plate / treatment level covers the actuators respectively and protects against contact with bulk material.
  • two semicircular plate elements are each coupled together to an actuator, in particular each with a double-sided pivotally mounted lever.
  • the pressure vessel device in each case has at least one inlet and / or outflow fitting, in particular a nozzle for high-pressure or extraction medium, in particular in radial or lateral alignment.
  • Input and output Outflow fittings can be provided as a radial connection at the top and bottom of the container, for axial flow of the internal volume, upwards and / or downwards.
  • the respective nozzle can be passed through the container wall, optionally through the lid.
  • the sockets can also be arranged opposite each other in a comparable height position, in each case with respect to a treatment level.
  • the pressure vessel device has a heating device which heats the internal volume, in particular in the form of a fully enveloping heating jacket, which extends in the vertical direction over the treatment plane (s). This allows a temperature control of the internal volume.
  • Solvents can also be exported via the outlet fitting from the pressure vessel.
  • a further outlet or nozzle is provided specifically for solvents, in particular at a deposition or convection point of the pressure vessel.
  • inlet / outlet fittings for fluids may be advantageous in terms of even more homogeneous flow through the bed.
  • the inlet and outlet fittings may preferably be arranged one above the other in the direction of gravity, with at least the outlet fitting in a preferably centric arrangement.
  • the support floor module is integrated in the cover or at least held, arranged and / or supported in the interior volume by means of the cover.
  • the high-pressure-resistant cover is designed to absorb tensile forces exerted by the charge and the module.
  • An assembly of the module hanging in the inner volume Vi not least facilitates the assembly, or simplifies scaling, and may also favor the flow of material, in particular since no bottom-supporting abutments hinder the flow of material.
  • the arrangement of drives externally outside of the internal volume is advantageous, especially on the lid.
  • the lid of the pressure vessel device forms a lid of the tray module.
  • the inlet fitting for bulk material is integrated in the cover, in particular in an arrangement with a vertical conveying direction. As a result, the expenditure on equipment can be further minimized in each case.
  • the inner volume is cylindrical or at least rotationally symmetrical.
  • This form may already be particularly preferred due to the application for high pressure.
  • the wall can be correspondingly cylindrical, except for a preferably conical bottom section.
  • the wall along the treatment planes is cylindrical with at least approximately the same diameter, and also terminates upwardly toward the lid with the same constant diameter. This also has advantages in terms of material flow.
  • At least three treatment levels are provided, preferably at least four or five treatment levels.
  • the high-pressure treatment can be carried out more effectively and / or more efficiently.
  • fluidic disadvantages of fixed beds with a comparatively long flow path can be avoided.
  • the pressure vessel device is configured to carry out a previously described method. This results in the aforementioned advantages.
  • the respective treatment level can be displaced by at least one actuator that can be actuated in a rotational manner, for example by a shaft with plates rotatably coupled thereto.
  • at least one actuator that can be actuated in a rotational manner, for example by a shaft with plates rotatably coupled thereto.
  • the respective treatment level is displaceable by at least one translatorically actuable actuator, be it pivotable or displaceable in the translational direction. This also makes it possible, for example, to vary the position of treatment levels.
  • the support floor module comprises both at least one actuator which can be actuated in a translatory manner and at least one actuator that can be actuated in a rotational manner. This allows a functional integration into a combined support floor module with at least two different kinematics.
  • a high-pressure treatment system in particular a solvent extraction system having a pressure vessel device with a previously described support base module, in particular further comprising a control device and at least one sensor unit.
  • the aforementioned object is also achieved by a method for high-pressure treatment of bulk material by extraction and / or impregnation, which is arranged in the internal volume of a pressure vessel device and at a high pressure level, in particular high pressure in the range of 40 to 1000 bar, under high pressure solvent extraction is carried out under pressure from the environment in bulk, in a closed system in the pressure-tight from the environment sealed pressure vessel device by the bulk material is supplied to the internal volume with the pressure vessel device closed and placed on at least one treatment level and after the high-pressure level (or high pressure) of high-pressure treatment with the pressure vessel device closed is discharged in batches from the internal volume.
  • a method for high-pressure treatment of bulk material by extraction and / or impregnation which is arranged in the internal volume of a pressure vessel device and at a high pressure level, in particular high pressure in the range of 40 to 1000 bar, under high pressure solvent extraction is carried out under pressure from the environment in bulk, in a closed system in the pressure-tight from the environment sealed pressure vessel device by the bulk
  • the batchwise feeding of the bulk material takes place by means of an automatically actuatable inlet fitting, in particular in partial batches, in particular via a lid of the pressure vessel device.
  • an automation of the overall process can be facilitated.
  • the batchwise discharging of the bulk material takes place by means of an automatically actuatable outlet fitting, in particular in partial batches, in particular via a bottom valve with inwardly opening closing element.
  • the bottom valve can couple the internal cavity or the internal volume, in particular a conical region, with the environment.
  • the bottom valve can be mounted or flanged directly on a wall of the conical region, wherein between the conical region and the valve preferably a sliding, continuous transition (continuous inner surface) is formed. This facilitates the discharge of bulk material.
  • the high-pressure treatment is carried out on a plurality of treatment levels arranged in the inner volume, in particular on at least three treatment levels. This allows, for example, the arrangement in preferred layer thicknesses. Also aerodynamic disadvantages of long fixed beds can be avoided.
  • the batchwise feeding of the bulk material comprises feeding partial charges respectively to one of a plurality of treatment levels, in particular successively first to a lowermost treatment level and then to a treatment level further above, in particular gravitationally driven in the direction of gravity.
  • a treatment level further above, in particular gravitationally driven in the direction of gravity.
  • the batchwise discharging of the bulk material comprises discharging partial charges each from one of a plurality of treatment levels, in particular successively first from a lowermost treatment level and then respectively from a treatment level arranged above above, in particular gravitationally driven in the direction of gravity.
  • This facilitates the flow of material and can not least prevent the damming of bulk material.
  • the volume of a partial charge is at most as large as the volume of a conical section of the pressure vessel device.
  • At least one of the treatment levels arranged in the inner volume is actuated or displaced, in particular pivoted, in particular by automated actuation, in particular by at least one drive unit arranged outside the inner volume for passing the bulk material arranged thereon.
  • the supply and removal of partial batches can also take place in a comparatively precisely controllable manner, in particular also gravity-driven, optionally exclusively gravity-driven from above below in partial batches.
  • the arrangement outside of the internal volume is not mandatory, but can provide advantages in terms of material flow.
  • the batchwise feeding and the batchwise discharging take place unidirectionally in a single direction through the internal volume, in particular in the axial direction of gravity downward.
  • the structural design of the entire device can remain relatively simple.
  • the unidirectional flow of material can also take place at least partially in the radial direction, in particular in connection with a corresponding configuration of the treatment levels and optionally additional fittings.
  • the feeding and / or discharging takes place pneumatically or by pneumatic assistance. This also enables a robust and suitable for various bulk materials type of automation and control.
  • the feeding and / or discharging is carried out at a pressure level between ambient pressure and high pressure level, in particular at least 2 or 3 bar, in particular at more than 6 or more than 10 bar. This can also save process time and printing work.
  • the high pressure treatment is carried out sequentially for a plurality of closed system batches in the sealed-off pressure vessel device, in particular for a period of one to two hours per batch. This also makes it possible to further increase the degree of automation.
  • the amount of bulk material is detected during feeding and / or discharging, in particular in a gravimetric manner, in particular with respect to individual bulk bulk batches.
  • the height of a layer be recorded or regulated at a respective treatment level.
  • an activation of inlet and / or outlet fittings takes place, in particular as a function of gravimetric measured values of bulk material partial batches recorded in real time.
  • a control or monitoring of the process can take place, on the other hand optionally also a dosing.
  • Dosing may be of particular interest in terms of maximum loading of a particular treatment level.
  • Treatment levels can be formed partial internal volumes in which, for example, the operating state of a fluidized bed can be adjusted, for example, when flowing from bottom to top.
  • the respective partial interior volume corresponds to an individual treatment compartment.
  • it can be a fluidization of the bulk material between adjacent treatment levels or plates.
  • it is possible to react to any fluidic inhomogeneities by individually adjusting the loading of a respective treatment level, in particular with regard to the same effectiveness of the treatment from all levels.
  • the high-pressure treatment is carried out under thermal energy action at an elevated temperature level, in particular in the range from 30 to 100 ° C. This results in further process variables during high-pressure treatment.
  • the heat energy effect can be effected by means of at least one heating device coupled to the pressure vessel device.
  • the flow (volume flow) of high-pressure medium can be adjusted.
  • the bulk material during high-pressure treatment is supplied with heat energy by means of high-pressure medium and / or by means of at least one heating device in such a way that an increased temperature level is maintained is, in particular in the range of 30 to 100 ° C, for example 40 to 70 ° C for natural substances or 60 to 70 ° for plastics.
  • an increased temperature level is maintained in particular in the range of 30 to 100 ° C, for example 40 to 70 ° C for natural substances or 60 to 70 ° for plastics.
  • C0 2 As a high-pressure medium, for example, C0 2 is used.
  • C0 2 has the advantage of a comparatively low critical temperature, so that in particular natural substances can be high pressure treated by means of C0 2 at comparatively moderate temperatures.
  • the high-pressure treatment comprises at least one extraction, in particular solvent extraction.
  • the solvent can be discharged in particular by means of the high-pressure medium.
  • the direction of flow of high-pressure medium can be set largely freely depending on the selected process (axial, radial).
  • the high-pressure treatment comprises at least one impregnation, in particular the impregnation of polymers, for example as described in the publications EP 0 222 207 A2 and EP 0 683 804 B1.
  • the impregnation medium can be entered in particular by means of the high-pressure medium.
  • the type of impregnation media that can be used reference may also be made by way of example to these publications.
  • the high-pressure treatment comprises both an extraction and an impregnation, in particular the extraction of monomers and the impregnation with additives, in particular of polymers.
  • the extraction can be carried out before impregnation.
  • the high-pressure treatment comprises at least one solvent extraction and is carried out above the critical temperature and above the critical pressure of the solvent. As a result, surface forces can be minimized, and extraction or drying can be carried out in a particularly effective manner.
  • bulk material is high pressure treated as an aerogels by extraction and / or by impregnation.
  • the arrangement according to the invention or the procedure according to the invention is particularly advantageous also for bulk goods in the form of aerogels (or airgel bodies).
  • extraction of solvents may be desired / required.
  • a change in volume, in particular an increase in volume can be particularly pronounced in the case of high-pressure treatment, for example in the range of a factor of 10, or in other words, for example in the region of 2-3 times the radius increase.
  • the high-pressure treatment comprises fluidizing the bulk material, in particular in a fluidized bed (actively generating or regulating the transition from a fixed bed to a fluidized bed), in particular in an outlet-side region of the pressure vessel device.
  • the fluidized bed is produced exclusively by means of an extraction medium.
  • the bulk material is introduced into a fluidized bed in which only one high-pressure treatment level for the fluidized bed (in particular as a displaceable or pivotable flap plane) is provided, in particular at a lower end of the pressure vessel device.
  • the fluidized bed can be sealed off on both sides by one of several high-pressure treatment levels. The appropriate treatment level can be sealed off or closed before removal of the bulk material (bulk material is collected).
  • the fluidized bed can also be formed on several treatment levels, in particular on several levels above each other.
  • the fluidized bed makes it possible to realize advantageous mass transfer properties in combination with unrestricted expansion possibility of the treated bulk materials.
  • polystyrene (PS) granules can also be a targeted surface treatment.
  • control device configured to carry out a method described above, wherein the control device is coupled to at least one sensor unit configured to detect a flow of bulk material or a mass or a mass difference or a volume or a volume difference, optionally also equipped with at least one sensor unit for detecting a path and / or a force, in particular coupled to a respective actuator of the pressure vessel device.
  • the above object is also achieved by using a support base module with a plurality of treatment levels for high-pressure treatment of bulk material by extraction and / or impregnation in a closed, pressure sealed off from the environment system, wherein the support base module is disposed in the inner volume of a pressure vessel device, in particular by a cover of the support floor module forms the cover of the pressure vessel device, wherein the (respective) treatment levels for high pressure treatment and / or passage of the bulk material arranged thereon displaceably stored and positioned in the inner volume, in particular use of the support floor module in a previously described method, in particular using the support floor module in a previously described pressure vessel device, in particular under high pressure at pressures above 40 to 1000bar.
  • FIG. 1, 4 each in a sectional side view in a schematic
  • FIG. 2, 3 each in a sectional side view in a schematic
  • Fig. 5 in a plan view of an underside a treatment level of a
  • FIG. 6 in a sectional side view in a schematic representation of a
  • 16 shows a schematic representation of method steps of a method for
  • FIG. 18 is a diagrammatic representation of 17A, 17B, 17C and FIG. 18:
  • 19 is a sectional side view in a schematic representation of a concept for the use of translational actuators in a pressure vessel device according to embodiments.
  • Fig. 1 shows a pressure vessel device 10 with integrated, built-in support base module 20 (shown in the assembled state) for receiving and arranging bulk material 1 or granules, wherein in an area bounded by a high-pressure wall 12 of the pressure vessel device internal volume Vi (or in the corresponding cavity ) is formed a bed or batch 2 in the form of several partial batches 2.1, 2.2, 2.n, which are each arranged on an individual treatment level 27. By way of example, five treatment levels are shown. The respective treatment level 27 defines a height position z27 for the arrangement of bulk material 1.
  • a high-pressure-resistant sealingly mountable cover 11 of the pressure vessel device 10 is provided by a cover 21 of the support base module 20, or vice versa.
  • the container 10 By mounting the support floor module, the container 10 can be closed high-pressure-tight ("integral construction").
  • a high pressure resistant attachment can be done by means of fastening means 11.5, in particular circumferentially provided screw, and a centering 11.7.
  • a cylindrical portion 12.1 of the wall 12 has corresponding fastening means.
  • the lid 11, 21 is identified here by two reference numerals to emphasize that the lid 21 can be provided as a supporting, supporting component of the support base module and at the same time can form the lid 11 of the pressure vessel device 10. This type of construction is to be described here with the term "integral construction".
  • fastening means 11.1 are provided for at least one inlet fitting 13, in particular fixable by means of screw.
  • a drive unit (22) can be coupled to the respective actuator.
  • the drive unit may be arranged in the internal volume Vi.
  • Bulk material 1 is introduced via one or more inlet lines 13.2 by means of inlet members 13.1, in particular valves and / or locks, in the inner volume Vi and arranged for a high-pressure treatment as partial charges 2.1, 2.2, 2.n in a respective treatment level 27 in different height positions.
  • the support base module 20 has a kinematics described in more detail in connection with FIGS. 3, 5.
  • the high-pressure treatment comprises, in particular, extraction and / or impregnation.
  • the high-pressure treatment can be carried out under the action of heat.
  • a laid around the wall 12 heater 14 in the manner of a heating jacket can feed the corresponding desired heat energy, for example, in addition to thermal energy, which is entered via high-pressure medium M2.
  • a discharge into partial batches can take place.
  • an outlet fitting 15, in particular container bottom unit is provided, with at least one outlet member 15.1, in particular bottom valve and / or lock.
  • the outlet fitting 15 may be integrated into the conical section 12.2 and / or be attached to it in a high-pressure-tight manner, in particular by means of screw connections.
  • the Discharge member 15.1 has an inwardly opening closing element 15.2, in particular in the manner of a cone, which can be actuated by means of an actuator 15.3 (FIG. 4).
  • the granules 1 can be discharged via an outlet 15.4 from the internal volume.
  • the pressure vessel device 10 and the support base module 20 together form a high-pressure treatment system 30 in the mounted state.
  • the respective treatment plane 27 can be formed, in particular, by one or more perforated plates and / or braids.
  • the indicated coordinate system identifies a width direction x, a transverse or depth direction y, and the vertical or gravitational direction or height direction z.
  • the flow of material (flowing bulk material) can be unidirectional in the direction of gravity, so consistently gravity-driven from top to bottom, without diversion or deviation.
  • Fig. 2 shows the pressure vessel device 10 in an open state, without support base module 20, without charge.
  • the internal volume Vi is not isolated from the environment U.
  • the support base module 20 can be arranged in the inner volume Vi, in particular by mounting the lid 11, 21 on the wall 12. Especially for very bulky containers, this type of assembly can provide great benefits.
  • a drive unit 22 is provided, in particular with a pneumatic cylinder, which is coupled to a kinematics 23.
  • the kinematics 23 comprises in particular five Actuators 25, in particular each designed as a push / pull rod, and a plurality of levers 25.1, which are mounted on both sides in swivel joints 25.2, 25.3.
  • the kinematics is set up to actuate each treatment level individually.
  • the kinematics can be set up to actuate all treatment levels simultaneously or coupled to one another.
  • a first and second part 27a, 27b of the respective treatment level 27 are visible, designed as gas-permeable plates in pivotable storage.
  • a cross bar 24 supplies each treatment level 27 each have a pivot axis for the kinematics 23.
  • the plates 27a, 27b may be formed in particular as a semicircular perforated plates. The entire structure may be formed symmetrically with respect to the transverse webs 24.
  • the actuators 25 are preferably arranged exactly in the plane of symmetry (yz).
  • FIGS. 1, 6, a first swivel angle a upwards against the direction of gravity and a second swivel angle ß down in the direction of gravity are shown.
  • all treatment levels, apart from the lowest treatment level are pivoted in an upward vertical orientation (angle a to 90 °).
  • the first partial batch can fall to the lowest treatment level, in particular until a desired loading (mass) is reached.
  • the second treatment level from the bottom is pivoted to the horizontal orientation, and the process of supplying a partial batch is repeated. In this way, you can easily load three, five or even more treatment levels. Once the top treatment level has been loaded, the high-pressure treatment can take place.
  • the unloading / discharging of bulk material then takes place preferably also in partial batches, although all treatment levels could be shifted more or less simultaneously downwards.
  • the lowest treatment level is shifted down, and the partial batch then slides into the conical area 12.2.
  • the closing element 15.2 can be opened inwards (or is already open), and the partial batch can be discharged.
  • the next higher treatment level is moved down.
  • the closing element 15.2 can either remain in the open position, or be closed in the meantime. In the meantime closed, sealing closure element 15.2, the material discharge can be controlled.
  • At least one geometrically coupling intermediate element 26 (only in FIG. 5), in particular a centering ring, as well as a plurality of holding units 29, in particular holding bar (s), may be provided.
  • the intermediate element 26 can promote the material flow, for example with regard to an arrangement of granules in the wall region.
  • a support unit 28, in particular in the form of a (centering) ring for the purpose of radial support, may be provided in the lower region of the module 20.
  • An axial support is not necessarily required, in particular since the entire module 20 can be arranged hanging in the internal volume Vi, supported on the lid 11 and at the upper end of the wall 12th
  • control device 31 further shows a control device 31, a logic unit 33 and a plurality of sensor units 35 arranged at different measuring points in the system 30, in particular for temperature, pressure, force, displacement, mass and / or flow.
  • the feeding, high-pressure treatment and discharge can take place by means of the control device 31 in an at least partially automated manner, preferably fully automated.
  • the position of individual sensor units can be freely selected.
  • a plurality of pressure sensors may be provided, which are arranged such that a pressure loss over the partial batches can be detected.
  • a self-adjusting differential pressure can be a process variable during impregnation and / or extraction, via which the process can be easily controlled, regulated and / or monitored.
  • the pressure loss also depends on the type of granules, and must be monitored individually.
  • the resulting differential pressure can also be related be detected on inlet and outlet fittings.
  • a safety system in the manner of a bypass may be provided to avoid excessive differential pressures.
  • a plurality of mass sensors are provided, in particular in each treatment level at least one mass sensor. This facilitates the collection of partial batches and the regulation of the supply and discharge of bulk material.
  • the first media stream M1 characterizes the bulk material flow
  • the second media stream M2 characterizes high-pressure medium or extraction medium, optionally comprising impregnation medium
  • the third medium stream M3 denotes solvent which is separate or together with the high-pressure medium M2 can be discharged.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a pressure vessel device 100 and of a supporting floor module 200, wherein the features described above can also be partially or completely implemented in this exemplary embodiment.
  • the drive unit 22 can optionally be arranged on the outside of the wall 12 or on the cover 11, and / or be arranged in the internal volume Vi, in particular in the design of at least one rotary drive on a pivot axis of the support floor module.
  • a buffer tank 37 may be provided in combination with a metering 39.
  • FIGS. 7A, 7B, 7C, 7D show three embodiments in which the tray module 300 defines a plurality of treatment planes, each formed by an integral plate.
  • the kinematics for moving the plates is in particular by a respective push rod (FIG. 7B shows an eccentric arrangement of the push rod (lever linkage), with only one centrically arranged inlet fitting) and / or by a rotary drive (FIG. 7C).
  • the drive variants can be provided by the combinations already described above.
  • the plates swing down on one side.
  • the feeding of the respective (partial) batch can be done centrally via the lid.
  • the discharge can be done centrally via a bottom outlet fitting.
  • the central bottom-side discharge delivers, for example, process-technical advantages, in particular in the case of gravity-driven discharge, in particular with regard to complete discharge without residues.
  • FIGS. 8A, 8B, 8C, 8D show three embodiments in which the support base module 400 is characterized by an eccentric arrangement of the actuators.
  • a plate is provided which is mounted eccentrically and is pivotable up and down. Edge areas of a respective treatment level can be used for support structures.
  • FIGS. 7, 8 show two exemplary embodiments, in which the support floor module 500, in particular in an embodiment according to FIGS. 7, 8, in a pressure vessel device 10; 100; 110 is arranged, with individual
  • Treatment levels of the support floor module can be actuated laterally.
  • lateral adjusting means 25a each specific to each treatment level.
  • the actuatable lateral adjusting means 25a allow a kinematics at least comprising a pivoting mechanism, in particular in the form of push rods.
  • the adjusting means 25a can be coupled directly to the respective plate or indirectly by means of a kinematic coupling to the respective treatment level.
  • FIGS. 9A, 9B show the principle of lateral actuation in the case of centric or eccentric mounting of plates, one or more plates being provided on each side of the treatment to be tilted downwards or upwards and downwards on both sides. Additionally or alternatively
  • an inlet fitting and / or outlet fitting can also be provided laterally at the level of the respective treatment level.
  • FIG. 10A, 10B show two embodiments in which the support base module 600 has a centrally arranged lever linkage, by means of which the individual plates are pivotable by translation. Depending treatment level, two plates may be provided, in particular in a symmetrical arrangement. The pivoting takes place without an adjusting lever (FIG. 10A) or by means of a kinematics comprising in each case one adjusting lever per plate half (FIG. 10B).
  • FIG. 11A, 11B show an embodiment in which the pressure vessel device 110 has solid trays per treatment plane, optionally in horizontal orientation (FIG. 11A) or in oblique orientation (FIG. 11B). It is only provided laterally arranged at the height of the respective treatment level inlet and outlet fittings. Optionally, a bulk material extraction is provided.
  • the process according to the invention can be carried out in a closed system, in each case for a partial charge.
  • the treatment levels can be individually loaded independently of each other. This embodiment provides e.g. also advantages in the simultaneous high pressure treatment of different bulk materials on different levels.
  • FIG. 12 shows an exemplary embodiment in which the support floor module 700 has pivoting kinematics and is arranged in a pressure vessel device 110 with lateral inlet fittings.
  • the discharge of bulk material can be done centrally on the bottom outlet fitting.
  • the kinematics can be optimized for pivoting and discharging down.
  • FIGS. 13A, 13B show an exemplary embodiment in which the support floor module 800 has a kinematics with a rotating mechanism with an axis of rotation oriented at least approximately vertically. For each treatment level there are two superimposed Plates twisted against each other.
  • FIG. 13B shows the respective treatment level in an open state, four passages being shown by way of example.
  • FIG. 14A, 14B, 14C show an embodiment in which the support floor module 900 has a kinematics with translatory mechanism with at least approximately horizontally aligned displacement axis. Depending treatment level two superimposed plates are translationally displaced relative to each other. Fig. 14C shows the respective treatment level in an opened state.
  • the translation kinematics can be realized for example by means of lateral adjusting means, or based on a further of the mechanisms described here.
  • an additional rotary drive can be provided, which is coupled to a central rotary shaft and in each case actuates at least one of the plates per treatment level.
  • FIGS. 15A, 15B, 15C, 15D, 15E, 15F show three exemplary embodiments, in which the support base module 990 each has an inwardly outwardly opening kinematics with flap construction, wherein drainage slopes are optionally also provided in the respective treatment plane and / or edge regions for support structures are provided.
  • the support base module 990 each has an inwardly outwardly opening kinematics with flap construction, wherein drainage slopes are optionally also provided in the respective treatment plane and / or edge regions for support structures are provided.
  • at least two plates arranged symmetrically with respect to the center longitudinal axis and the transverse web are provided, each being pivotable downwards and upwards.
  • the respective plate is mounted eccentrically about a pivot axis, and opening takes place from the center (pivoting down or up).
  • the kinematics may in particular also include coupling joints and / or traction means and / or at least one spring mechanism with return movement.
  • a first step S1 comprises feeding bulk material, wherein an actuation S1.1 of at least one treatment level takes place.
  • the treatment levels are actuated starting from a lowest treatment level.
  • the respective treatment level is brought into a receiving / treatment position, in particular pivoted in the horizontal plane. This is followed by feeding S1.2 of a (partial) batch. Thereafter, the overlying treatment level can be actuated.
  • a pressure build-up takes place up to the desired high-pressure level, optionally starting from ambient pressure or from an elevated intermediate pressure level on the other hand.
  • a pressure and temperature control can take place, illustrated in Fig. 4 by way of example by the sensor unit 35.
  • One or more such sensor units may also be provided in the further steps for a control, in particular based on temperature, pressure, force, Displacement, mass and / or flow measurements.
  • a pressure reduction takes place, optionally to ambient pressure or to a contrast elevated intermediate pressure level.
  • a discharge of bulk material takes place, whereby an actuation S6.1 of at least one treatment level takes place.
  • the treatment levels are actuated starting from a lowest treatment level.
  • the respective treatment plane is brought into a passage position, in particular pivoted at least approximately in the vertical plane, or at an angle of e.g. 10-20 ° to it.
  • a discharge S6.2 of a (partial) batch is followed by a discharge S6.2 of a (partial) batch. Thereafter, the overlying treatment level can be actuated.
  • the discharge of a particular partial batch can allow good control of the material flow.
  • a high-pressure-tight sealing of the inner volume takes place at the Outlet fitting of the pressure vessel, in particular by means of an inwardly opening valve.
  • the present invention is also characterized in particular by the possibility of automated control and regulation of previously characterized by manual activities processes. Not only the work safety is increased, but also an automation of material flow or high-pressure treatment is possible in a simple way, so that a very efficient process can be realized for a variety of applications, in particular largely independent of the hazard class of extracted solvents or of the selected Impregnation medium, in particular also largely independent of the type of granules to be treated.
  • Figures 17A, 17B, 17C show in detail a variant in which a rotary actuator 25 (in particular rod) is coupled to a plurality of treatment planes 27, respectively plates, each treatment plane being defined by a pair of plates 27, of which the a stationary and static is arranged and the other is rotatably displaceable and rotatably connected to the actuator 25 is connected.
  • a respective partial charge 2.1, 2.2, 2.n can be shifted between the individual treatment levels, in particular gravity-driven in reaction to a relative rotation of the two plates of a respective treatment level relative to one another.
  • the rotational adjustment movement can be at least approximately a continuous movement, or optionally, the rotational adjustment movement can also be discontinuous between at least two adjustment positions (in particular open position and closed position).
  • Fig. 17A shows in detail the use and arrangement of individual treatment levels in the fixed volume Vi, wherein at least one rotary actuator 25 is provided.
  • the material flow can also be explained using the example of FIG. 17A: bulk material 1 is supplied as a single partial charge 2.1. In the high-pressure treatment volume, several bulk material partial charges 2.1, 2.2, 2.n result in the entire bulk material charge under high-pressure treatment. The bulk material flow continues, for example, through several discharged partial batches.
  • at least one sensor unit 35 may be provided, in particular for temperature, pressure, force, displacement, mass and / or flow.
  • FIGS. 17B, 17C illustrate how the respective treatment level can be set in a quenching state or in a transmitting state.
  • Fig. 17B illustrates a passing state in which a respective passage segment 27.1 of the upper plate rotatably connected to the actuator is arranged in a rotational position in alignment with a respective passage segment 27.1 of the lower stationary plate.
  • a respective inclined, in particular conical (in particular saddle-roof-shaped) segment 27.3 of the upper plate is arranged in alignment with a respective planar segment 27.2 of the lower plate.
  • the respective paired plate assembly 27 can be through.
  • the sloped surfaces can perform a function as drain slopes for the bulk material and also reduce the risk of unwanted local bulk material deposits.
  • Fig. 17C illustrates a partitioning condition in which a respective inclined, in particular conical, segment 27.3 of the upper plate is arranged in alignment with a respective passage segment 27.1 of the lower plate in response to a rotational adjustment movement Dg (rotation angle change).
  • the respective paired plate assembly 27 locks.
  • the individual plates 27 are in particular designed in each case as a circular disc with the already described recesses (passage openings).
  • the levels z27 can be separated individually or simultaneously together the rotatory Actuating be actuated.
  • the passage openings 27.1 can be arranged in alignment or offset.
  • the plate pair 27 shown in Fig. 17B may also be configured as a pair of two planar plates each having at least one passage 27.1 in other embodiments.
  • the respective adjusting movement in the exemplary embodiment shown in FIGS. 17A, 17B, 17C can ensure a material flow of a plurality of partial batches 2.1, 2.n over a section along the material flow path through the high-pressure treatment volume Vi.
  • the rotary adjusting movement can be a continuous and / or an at least temporarily clocked adjusting movement.
  • the (respective) rotary actuating movement can be specified uniformly for the entire high-pressure treatment volume for all high-pressure treatment levels, and / or at least temporarily specified in each case specifically for individual predefinable high-pressure treatment levels z27.
  • passage segments 27.1 are each offset in rotation angle to each other.
  • FIG. 19 schematically shows a variant with actuators which can be actuated in a translatory manner.
  • Rotary kinematics can optionally also be integrated into the internal volume Vi.
  • FIG. 20A, 20B there is shown a pressure vessel device 10 with a combined tray module formed of a first section 200 with a pivoting kinematics 23 and a second section 800 with a rotary kinematics, the pivoting kinematics 23 upstream in series from the rotary kinematics is arranged.
  • This embodiment can in particular high volume increase of the bulk material during the high-pressure treatment be advantageous, especially if a subsequent extraction is carried out at a substantially constant volume.
  • the pivoting kinematics with comparatively small heights between the levels allows a gentle treatment of the bulk material, and the subsequent rotational kinematics particularly favors efficient use of the available internal volume.
  • FIGS. 21A, 21B show a pressure vessel device 10 with a combined support floor module or a combination of at least two support floor modules, which is formed from a first section 200 with a pivoting kinematics 23 and from a second section 800 with a rotary kinematics the pivoting kinematics 23 is arranged upstream in series by the rotary kinematics. Downstream of the respective module 200, 800 may be provided a unit (in particular funnels with bulk material conductive function) for guiding the material flow, in particular with a funnel-shaped geometry. These units (preferably rigid internals) can direct the flow of material to the subsequent module or to the outlet, in particular for the purpose of spiraling the flow of the outlet.
  • FIGS 22A, 22B show a pressure vessel apparatus 10 having a combined tray module formed of a first section 800 having a rotary kinematics and a second section 200 having a pivoting kinematics 23, the pivoting kinematics 23 being arranged downstream of the rotary kinematics is.
  • the discharge / discharge of bulk material can be facilitated, in particular with regard to the size of partial batches.
  • heating device in particular heating jacket
  • Support unit in particular (centering) ring
  • 35 sensor unit in particular for temperature, pressure, force, displacement, mass and / or flow
  • M2 second medium flow high-pressure medium or extraction medium, optionally comprising impregnation medium
  • S7 seventh step in particular high-pressure-tight partitioning of the internal volume at the outlet fitting z27 treatment level or height position of the treatment plane x width direction or pivot axis

Abstract

The invention relates to a device and a method for the high-pressure treatment of bulk material by extraction and/or impregnation, wherein the bulk material is arranged in the interior volume (Vi) of a pressure vessel device (10) and is treated at a high pressure level, in particular high pressure in the range of 40 to 1000 bar, while sealed off from the surroundings (U), wherein the high-pressure treatment is carried out in batches in a closed system in the pressure vessel device sealed off in a pressure-tight manner from the surroundings, in that the bulk material is fed to the interior volume (Vi) in batches with the pressure vessel device closed and is arranged on at least one treatment level and, after the high-pressure treatment has taken place, is discharged from the interior volume in batches with the high-pressure vessel closed. This also provides advantages in handling, in particular also with regard to material flow, and with regard to operational safety. The invention also relates to the use of a supporting tray module with at least one treatment level for high-pressure treatment in a closed system.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Hochdruckbehandeln von Schüttgut durch Extrahieren und/oder Imprägnieren sowie Verwendung  Apparatus and method for high-pressure treatment of bulk material by extraction and / or impregnation and use
Beschreibung: Description:
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Hochdruckbehandeln von Schüttgut durch Extrahieren und/oder Imprägnieren. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines Tragbodenmoduls mit wenigstens einer Behandlungsebene für die Hochdruckbehandlung in einem geschlossenen System. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren jeweils gemäß dem Oberbegriff des jeweiligen unabhängigen Anspruchs.  The invention relates to an apparatus and a method for high-pressure treatment of bulk material by extraction and / or impregnation. Furthermore, the invention relates to the use of a support floor module with at least one treatment level for the high-pressure treatment in a closed system. In particular, the invention relates to an apparatus and a method respectively according to the preamble of the respective independent claim.
HINTERGRUND BACKGROUND
Schüttgüter, insbesondere in Form von Granulaten, müssen in vielen Fällen von Stoffen, insbesondere Lösungsmitteln befreit werden. Die Schüttgüter müssen insbesondere auch allgemein einer reinen Extraktion unterzogen werden, unabhängig von Lösungsmitteln. Dies kann vorteilhafter Weise unter Hochdruck erfolgen, insbesondere bei Drücken oberhalb von 100bar, insbesondere in Verbindung mit Wärmeeinwirkung bei erhöhter Temperatur. Eine Extraktion, insbesondere Extraktion von Lösungsmittel(n), erfolgt in vielen Fällen bevorzugt unter Verwendung überkritischer Fluide (bzw. Extraktionsmedien), z.B. Kohlendioxid (C02), Propan, Butan, insbesondere da hierbei Oberflächenkräfte minimiert werden können und die Extraktion besonders effektiv wird, auch hinsichtlich eines Trocknungseffektes. Extrahiert werden können dabei sowohl Fluide als auch Feststoffe. Bulk materials, in particular in the form of granules, must in many cases be freed of substances, in particular solvents. In particular, the bulk materials must generally be subjected to a pure extraction, independent of solvents. This can advantageously take place under high pressure, in particular at pressures above 100 bar, in particular in conjunction with the effect of heat at elevated temperature. An extraction, in particular extraction of solvent (s), is in many cases preferably using supercritical fluids (or extraction media), for example carbon dioxide (CO 2 ), propane, butane, in particular since surface forces can be minimized and the extraction becomes particularly effective , also with regard to a drying effect. Both fluids and solids can be extracted.
Prominente Beispiele für Extraktionsverfahren sind beispielsweise das Entkoffeinieren von Teeblättern, Kaffeebohnen oder die Hopfenextraktion. Da die Extraktion im Zusammenhang mit der Herstellung diverser Verbraucher-Produkte steht, ist auch die Anzahl der Varianten von Extraktionsverfahren vergleichsweise hoch. Dies spiegelt sich auch im Aufbau und im Größenspektrum der Anlagen wider. Es ist beispielsweise nicht unüblich, eine Extraktionskolonne mit einer Höhe von mehr als 10m zu realisieren, oder mehrere Extraktoren (Druckbehälter) miteinander zu einer Anlage zu verschalten. Jedenfalls lässt sich ein großer Variantenreichtum bei den bestehenden Anlagenkonzepten beobachten, auch hinsichtlich Größenvariationen. Prominent examples of extraction methods are, for example, the decaffeination of tea leaves, coffee beans or hops extraction. Since the extraction is related to the production of various consumer products, the number of variants of extraction methods is comparatively high. This is also reflected in the structure and size of the systems. It is not uncommon, for example, to realize an extraction column with a height of more than 10 m, or several extractors (pressure vessels) together to form a plant boarded. In any case, a large variety can be observed in the existing system concepts, also with regard to size variations.
Für Imprägnierungsverfahren, seien sie separat oder in Kombination mit einer Extraktion durchgeführt, lassen sich vergleichbare Beispiele aufzählen. For impregnation methods, whether carried out separately or in combination with an extraction, comparable examples can be enumerated.
Bisher erfolgte die extraktive Lösungsmittelentfernung von Schüttgut bzw. von Granulaten in vielen Fällen durch Anordnung des Schüttguts in einem Extraktor (Druckbehälter), insbesondere auf einer Ebene in einer Schicht mit einer vorgegebenen maximalen Schichthöhe, welche Schicht mit Extraktionsmedium (insbesondere C02) beaufschlagt und durchströmt wird. Zur Anordnung des Schüttguts dient üblicherweise ein korbartiger Einsatz, auch bekannt als Produktaufnahmekorb, beispielsweise mit einem Volumen von ca. 250 Litern und mit zylindrischer Mantel- Wandung, mit einem gasdurchlässigen, drahtgeflechtartigen, lochplattenartigen oder aus Sintermetall gefertigten Filterboden Boden, an welchem der Einsatz im Extraktor abgestützt wird. Ein Deckel des Korbes kann ebenfalls gasdurchlässig, drahtgeflechtartig, lochplattenartig oder aus Sintermetall gefertigt sein. Der korbartige Einsatz kann im Bereich eines Deckels des Extraktors eingeführt werden, und nach der Extraktion kann das von Lösungsmittel weitgehend befreite Schüttgut durch Herausnahme des korbartigen Einsatzes für die weitere Verwendung abtransportiert werden. Die nächste Charge kann daraufhin durch denselben oder einen weiteren korbartigen Einsatz im Extraktor angeordnet werden. Anders ausgedrückt: Das Hochdruckbehandlungsverfahren wird chargenweise durchgeführt, wobei der korbartige Einsatz auch die Handhabung der jeweiligen Charge erleichtern soll, z.B. den Abtransport. So far, the extractive solvent removal of bulk material or of granules in many cases by placing the bulk material in an extractor (pressure vessel), in particular on a plane in a layer with a predetermined maximum layer height, which layer with extraction medium (in particular C0 2 ) is applied and flows through becomes. For the arrangement of the bulk material usually serves a basket-like use, also known as a product receiving basket, for example, with a volume of about 250 liters and cylindrical mantle wall, with a gas-permeable, wire mesh-like, hole plate-like or sintered metal filter bottom, on which the use in Extractor is supported. A lid of the basket can also be gas-permeable, wire mesh-like, hole plate-like or made of sintered metal. The basket-like insert can be introduced in the region of a lid of the extractor, and after extraction, the largely freed of solvent bulk material can be removed by removing the basket-like insert for further use. The next batch can then be arranged by the same or another basket-type insert in the extractor. In other words, the high-pressure treatment process is carried out in batches, wherein the basket-like use is also intended to facilitate the handling of the respective batch, for example the removal.
Bei der bisherigen Weise der extraktiven Lösungsmittelentfernung ist ein vergleichsweise hoher personeller und zeitlicher Aufwand erforderlich. Die Handhabung des korbartigen Einsatzes kann nicht auf einfache Weise automatisiert werden. Handelt es sich um Gefahrgüter oder gesundheitsschädliche oder brennbare Medien bzw. Lösungsmittel, muss beträchtlicher Aufwand hinsichtlich Arbeitssicherheit, insbesondere bezüglich Explosionsschutz betrieben werden, nicht zuletzt da üblicherweise Personen involviert werden müssen. In the previous way of extractive solvent removal, a relatively high personnel and time is required. The handling of the basket-like insert can not be automated in a simple manner. In the case of dangerous goods or harmful or flammable media or solvents, considerable work safety especially with regard to explosion protection, not least because usually people must be involved.
Nachteilig bei bisherigen Vorrichtungen und Verfahren sind daher insbesondere die sich bildenden explosiven Gasgemische sowie die gesundheitlichen Beeinträchtigungen für involvierte Personen. Daher besteht Interesse daran, Hochdruckbehandlungsverfahren für Schüttgüter zu vereinfachen, insbesondere bei minimiertem personellem Aufwand, insbesondere für große Mengen von Schüttgut, insbesondere für Extraktion und/oder Imprägnierung. A disadvantage of previous devices and methods are therefore in particular the forming explosive gas mixtures and the health impairments for persons involved. Therefore, there is an interest in simplifying high-pressure treatment processes for bulk materials, in particular with minimized personnel expenditure, in particular for large quantities of bulk material, in particular for extraction and / or impregnation.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DESCRIPTION OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den eingangs beschriebenen Merkmalen zur Verfügung zu stellen, womit die Hochdruckbehandlung vereinfacht bzw. der mit der Hochdruckbehandlung verbundene vorrichtungs- oder verfahrenstechnische Aufwand verringert werden kann. Insbesondere soll dabei auch die Betriebs- und/oder Arbeitssicherheit erhöht werden. Nicht zuletzt besteht auch Interesse an einem möglichst (zeit-)effizienten Verfahren speziell bei der Extraktion, insbesondere Lösungsmittelextraktion, und/oder bei der Imprägnierung jeweils bei Hochdruck.  The object of the invention is to provide an apparatus and a method with the features described above, whereby the high-pressure treatment can be simplified or the apparatus or process-related expense associated with the high-pressure treatment can be reduced. In particular, the operational and / or work safety should be increased. Last but not least, there is also interest in a preferably (time) efficient process especially in the extraction, in particular solvent extraction, and / or in the impregnation in each case at high pressure.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Folgenden beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren, wobei zwecks besseren Verständnisses mit der Beschreibung der Vorrichtung und der Art und Weise der Anordnung des Schüttgutes begonnen wird. This object is achieved by the devices and methods described below, wherein for the purpose of better understanding with the description of the device and the manner of arrangement of the bulk material is started.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Druckbehältervorrichtung eingerichtet zur Hochdruckbehandlung von Schüttgut durch Extraktion und/oder Imprägnierung, mit einem Deckel und einer hochdruckbeständigen Wandung, welche Wandung ein von der Umgebung mittels eines Deckels druckdicht abgeschottetes bzw. abschottbares Innenvolumen umschließt, sowie mit einer an das Innenvolumen gekoppelten Einlassarmatur und einer Auslassarmatur jeweils für das Schüttgut; wobei die Druckbehältervorrichtung ein Tragbodenmodul mit einer Mehrzahl von aktuierbaren Behandlungsebenen aufweist, welches Tragbodenmodul bzw. welche Behandlungsebenen derart im Innenvolumen angeordnet/anordenbar sind und bei geschlossener Druckbehältervorrichtung teilchargenweise mit Schüttgut beladbar sind und nach auf dem Hochdruckniveau erfolgter Hochdruckbehandlung bei geschlossener Druckbehältervorrichtung teilchargenweise entladbar bzw. aktuierbar sind, dass die Hochdruckbehandlung in einem geschlossenen, von der Umgebung abgeschotteten System ausführbar ist. Dies ermöglicht auch ein Verfahren mit reduziertem prozesstechnischem Aufwand, insbesondere auch hinsichtlich manueller Tätigkeiten, und erleichtert nicht zuletzt die Prozessautomatisierung. This object is achieved by a pressure vessel device adapted for high-pressure treatment of bulk material by extraction and / or impregnation, with a lid and a high-pressure resistant wall, which surrounds a wall of the environment by means of a cover pressure-sealed or fusible inner volume, and with a to the Internal volume coupled inlet fitting and an outlet fitting respectively for the bulk material; wherein the pressure vessel device comprises a tray module having a plurality of actuatable ones Treatment levels has which support floor module or which treatment levels are arranged / arranged in such a way in the inner volume and partial load with bulk material are loaded with bulk material and closed at high pressure level high pressure treatment with closed pressure vessel device teilchargenweise dischargeable or aktuierbar that the high-pressure treatment in a closed, from The environment foreclosed system is executable. This also allows a process with reduced process engineering effort, especially with regard to manual activities, and facilitates not least the process automation.
Das Beschicken und Extrahieren und/oder Imprägnieren (Hochdruckbehandeln) in einem geschlossenen System hat auch den Vorteil, dass ein Explosionsschutz weniger hohen Anforderungen gerecht werden muss. Maßnahmen zur Betriebssicherheit können daher vergleichsweise kostengünstig bleiben. Auch kann ein Risiko, dass eine Hochdruckabdichtung nicht korrekt erfolgt, stark minimiert werden.The loading and extraction and / or impregnation (high-pressure treatment) in a closed system also has the advantage that explosion protection must meet less stringent requirements. Measures for operational safety can therefore remain relatively inexpensive. Also, a risk that a high-pressure seal is not done correctly, can be greatly minimized.
Hochdruckverschlüsse müssen nicht geöffnet werden. High pressure closures do not need to be opened.
Ohne eingesetztes Tragbodenmodul entspricht das Innenvolumen bevorzugt einer leeren Kavität, insbesondere mit zylindrischer Geometrie, wahlweise konisch am Auslass. Without inserted support module, the inner volume preferably corresponds to an empty cavity, in particular with a cylindrical geometry, optionally conical at the outlet.
Je Behandlungsebene werden beispielsweise 30 bis 100kg Schüttgut bzw. Granulat aufgenommen, insbesondere ca. 55kg. For each treatment level, for example, 30 to 100 kg of bulk material or granules are picked up, in particular approx. 55kg.
Das durch die Druckbehältervorrichtung definierte Innenvolumen beträgt beispielsweise 100 Liter bis 10m3 oder sogar bis zu 20m3. Bei derThe inner volume defined by the pressure containing device is, for example 100 liter to 10 m 3 or even up to 20m. 3 In the
Lebensmittelbehandlung werden beispielsweise Volumina im Bereich von 3 bis 5m3 genutzt, insbesondere bei einem Hochdruck von ca. 300 bis 600bar. Das Volumen des im Innenvolumen aufgenommenen Schüttguts beträgt beispielsweise 50L bis 5m3 oder sogar bis zu 10m3, sofern es sich um bei Extraktion aufquellendes Schüttgut handelt. Nicht aufquellendes Schüttgut kann dabei wahlweise auch einen größeren Volumenanteil des Innenvolumens einnehmen, z.B. 0.7 bis 0.8fach das Innenvolumen. Food handling, for example, volumes in the range of 3 to 5m 3 are used, especially at a high pressure of about 300 to 600bar. The volume of the bulk material taken up in the internal volume is, for example, 50 L to 5 m 3 or even up to 10 m 3 , provided that the bulk material swells during extraction. Non-swelling bulk material can optionally also occupy a larger volume fraction of the internal volume, for example 0.7 to 0.8 times the internal volume.
Die hier genannten Volumina sind beispielhaft zu verstehen. Die erfindungsgemäße Anordnung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren kann auch für kleinere Volumina realisiert werden, beispielsweise im Labormaßstab, beispielsweise mit 5 bis 25L, beispielsweise bei Extraktionsautoklaven. The volumes mentioned here are to be understood as examples. The inventive arrangement or the inventive method can also be realized for smaller volumes, for example on a laboratory scale, for example with 5 to 25L, for example in extraction autoclaves.
Als Granulat ist dabei ein beliebiges Schüttgut zu verstehen, sei es künstliches oder konfektioniertes Material oder seien es Naturstoffe wie auch Lebensmittel, beispielsweise Polymerperlen, oder Kaffeebohnen, oder Hopfen. Das Granulat muss nicht notwendigerweise für das Verfahren vorkonfektioniert werden, sondern kann auch ein direkt nach der Gewinnung zur Hochdruckbehandlung vorgesehener Naturstoff bzw. Lebensmittel sein (z.B. Gewürz, Kräuter). Die erfindungsgemäße Hochdruckbehandlung kann auch z.B. für das Reinigen von Metall- oder Kunststoffteilen verwendet werden. Das Schüttgut bzw. Granulat kann in einem breiten Härtespektrum vorliegen, beispielsweise kann es auch vergleichsweise weich sein. Das Schüttgut kann unabhängig vom Härtegrad quellend (Volumenzunahme) oder schrumpfend oder kompaktierend (Volumenabnahme) sein. Das Granulat weist z.B. eine Korngröße im Bereich von 3 bis 6mm auf. Das Schüttgut kann bei beträchtlicher Volumenänderung quellend sein, beispielsweise um den Faktor 2 bis 10 (insbesondere bezogen auf den Durchmesser oder das Volumen), beispielsweise von 5mm auf 10mm Partikeldurchmesser. Quellendes Schüttgut kann derart dosiert werden, dass die jeweilige Behandlungsebene auch nach dem Quellen noch ein Puffervolumen aufweist; beispielsweise werden vor der Hochdruckbehandlung nur ca. 50% der Beladekapazität der Behandlungsebene beladen. Eine Anordnung des Schüttguts auf mehreren Ebene ermöglicht dabei auch ein Quellverhalten, welches nicht oder kaum spürbar durch Schwerkraft-Einflüsse beeinflusst wird. As granules is to be understood any bulk material, be it artificial or made-up material or natural substances as well as food, such as polymer beads, or coffee beans, or hops. The granules need not necessarily be preformulated for the process, but may also be a natural product or foodstuff intended for high pressure treatment immediately after recovery (e.g., spice, herbs). The high-pressure treatment according to the invention can also be used e.g. be used for cleaning metal or plastic parts. The bulk material or granules can be present in a wide range of hardness, for example, it can also be comparatively soft. The bulk material can be swelling (volume increase) or shrinking or compacting (volume decrease), regardless of the degree of hardness. The granules have e.g. a grain size in the range of 3 to 6mm. The bulk material may be swelling at considerable volume change, for example by a factor of 2 to 10 (in particular based on the diameter or volume), for example from 5mm to 10mm particle diameter. Swelling bulk material can be metered in such a way that the respective treatment level still has a buffer volume even after swelling; For example, only about 50% of the loading capacity of the treatment level is loaded before the high-pressure treatment. An arrangement of the bulk material on several levels also allows a swelling behavior, which is not or hardly noticeable influenced by gravity influences.
Es hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur für Extraktionsbehandlungen vorteilhaft ist, sondern auch für Imprägnierungsbehandlungen. Dabei kann erfindungsgemäß auch eine Kombination beider Behandlungsverfahren erfolgen, insbesondere im geschlossenen System wahlweise auf zumindest annähernd demselben Hochdruckniveau. It has been found that the method according to the invention is advantageous not only for extraction treatments, but also for Impregnation treatments. In this case, according to the invention, a combination of both treatment methods can also be carried out, in particular in the closed system optionally at least at approximately the same high pressure level.
Die jeweilige Behandlungsebene muss weder streng horizontal ausgerichtet sein noch exakt plan sein. Die jeweilige Behandlungsebene dient der Anordnung des Schüttguts, insbesondere mit vordefinierter Schichtdicke. Falls die Zu- und/oder Abführung in lateraler Richtung erfolgen soll, kann es vorteilhaft sein, die Behandlungsebene zu neigen und/oder mit einer Wölbung auszugestalten. The respective treatment level does not have to be strictly horizontal or exactly plan. The respective treatment level serves the arrangement of the bulk material, in particular with predefined layer thickness. If the supply and / or discharge should take place in the lateral direction, it may be advantageous to tilt the treatment level and / or to design it with a curvature.
Als geschlossene Druckbehältervorrichtung bzw. als geschlossenes System ist dabei eine Anordnung zu verstehen, bei welcher zumindest ein Deckel der Druckbehältervorrichtung montiert bleibt. Eine Entnahme von Einlasskörben oder dergleichen Aufnahmebehältern heraus aus der Druckbehältervorrichtung ist nicht erforderlich; die Druckbehältervorrichtung kann geschlossen bleiben. As a closed pressure vessel device or as a closed system is to be understood an arrangement in which at least one lid of the pressure vessel device remains mounted. A removal of inlet baskets or the like receptacles out of the pressure vessel device is not required; the pressure vessel device can remain closed.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Druckbehältervorrichtung eine automatisiert aktuierbare Einlassarmatur für das chargenweise Zuführen des Schüttguts auf, insbesondere an den Deckel gekuppelt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Druckbehältervorrichtung eine automatisiert aktuierbare Auslassarmatur für das chargenweise Austragen des Schüttguts auf, insbesondere an einen Boden der Druckbehältervorrichtung gekuppelt. Hierdurch kann jeweils die Automatisierung erleichtert werden und wahlweise auch eine Schnittstelle bzw. Systemgrenze zum Hochdruckbereich gebildet werden. Ein automatisiertes Aktuieren kann insbesondere mittels einer dafür eingerichteten Steuerungseinrichtung erfolgen. According to one embodiment, the pressure vessel device has an automatically actuatable inlet fitting for the batchwise feeding of the bulk material, in particular coupled to the lid. According to one embodiment, the pressure vessel device has an automatically actuatable outlet fitting for the batch discharge of the bulk material, in particular coupled to a bottom of the pressure vessel device. In this way, in each case the automation can be facilitated and optionally also an interface or system boundary to the high-pressure area can be formed. Automated actuation can be carried out in particular by means of a control device set up for this purpose.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine Behandlungsebene eingerichtet zur Aufnahme des Schüttguts in einer insbesondere horizontal ausgerichteten Ebene und ferner eingerichtet zum Durchlässen von Schüttgut. Dies liefert auch Flexibilität hinsichtlich der Art und Weise der Be-/Entladung der Druckbehältervorrichtung, insbesondere bei einem in mehreren Teilchargen geregelten Prozess. According to one embodiment, the at least one treatment level is adapted to receive the bulk material in a particular horizontally oriented plane and further adapted for the passage of bulk material. This also provides flexibility in the manner of loading / unloading the Pressure vessel device, in particular in a controlled in several sub-batches process.
Erfindungsgemäß weist das Tragbodenmodul eine Mehrzahl von aktuierbaren Behandlungsebenen auf, welche jeweils bei geschlossener Druckbehältervorrichtung teilchargenweise mit Schüttgut be-/entladbar sind. Hierdurch kann auch im geschlossenen System eine Variation hinsichtlich der Anordnung von Schüttgut erfolgen, insbesondere in Hinblick auf eine maximale Schichtdicke. According to the invention, the support floor module has a plurality of actuatable treatment levels, which can be loaded / unloaded with bulk material in each case when the pressure container device is closed. As a result, a variation in the arrangement of bulk material can take place even in the closed system, in particular with regard to a maximum layer thickness.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Teilbereich der jeweiligen Behandlungsebene aus einer entsprechenden Hochdruckbehandlungsposition in wenigstens eine Be-/Entladeposition verlagerbar, insbesondere mittels Schwenkkinematik. Dies hat auch Vorteile hinsichtlich Materialfluss. Insbesondere kann der Materialfluss schwerkraftgetrieben organisiert werden. According to one exemplary embodiment, at least one partial region of the respective treatment plane can be displaced from a corresponding high-pressure treatment position into at least one loading / unloading position, in particular by means of pivoting kinematics. This also has advantages in terms of material flow. In particular, the material flow can be organized by gravity.
Das Verlagern der jeweiligen Behandlungsebene kann mittels einer Kinematik erfolgen, die bevorzugt als Schwenkkinematik ausgebildet ist. Als Schwenken ist dabei eine Rotation um eine zumindest annähernd horizontal ausgerichtete Achse zu verstehen. Wahlweise kann die Kinematik auch einen Drehmechanismus um eine Achse mit alternativer Ausrichtung und/oder wenigstens einen translatorischen Mechanismus umfassen. Die Kinematik kann einen Klapp-Mechanismus mit Drehgelenken und Schubstangen umfassen. Die (Schwenk-)Kinematik kann auch eine translatorische Verlagerung umfassen. Die Kinematik kann durch Zugmittel, z.B. in Ausgestaltung als Ketten oder Seile, und wahlweise auch durch Federelemente gebildet sein oder ergänzt werden. Die (Schwenk-)Kinematik kann auch in einer jeweiligen Schwenkachse bzw. Drehachse angeordnete Drehantriebe umfassen. Drehantriebe können den Vorteil liefern, dass keine hochdruckdichten Durchführungen in der Wandung erforderlich sind. Die Drehantriebe können innen im Innenvolumen angeordnet sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Behandlungsebene durch wenigstens eine gasdurchlässige Platte definiert. Diese Ausgestaltung zeichnet sich auch durch Einfachheit und Robustheit aus. The displacement of the respective treatment level can be done by means of a kinematics, which is preferably designed as a pivoting kinematics. When pivoting is to be understood as a rotation about an at least approximately horizontally aligned axis. Optionally, the kinematics may also include a rotation mechanism about an alternative orientation axis and / or at least one translational mechanism. The kinematics may include a folding mechanism with hinges and push rods. The (pivoting) kinematics can also include a translational displacement. The kinematics can be formed or supplemented by traction means, for example in the form of chains or cables, and optionally also by spring elements. The (pivoting) kinematics can also comprise rotary drives arranged in a respective pivot axis or axis of rotation. Rotary actuators can provide the advantage that no high-pressure-tight bushings in the wall are required. The rotary actuators can be arranged inside in the inner volume. According to one embodiment, the respective treatment level is defined by at least one gas-permeable plate. This embodiment is also characterized by simplicity and robustness.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Behandlungsebene durch wenigstens eine schwenkbar aktuierbare, im Innenvolumen gelagerte gasdurchlässige Platte definiert, insbesondere durch zwei relativ zueinander um eine Schwenkachse (x, y) schwenkbar gelagerte Platten, insbesondere zumindest nach unten schwenkbar, bevorzugt sowohl nach unten als auch nach oben schwenkbar. Hierdurch kann eine robuste Kinematik bereitgestellt werden, mittels welcher sowohl das Beladen als auch das Entleeren auf einfache Weise durchführbar wird. Die Platten können zum Beladen insbesondere nach oben verschwenkt werden, jeweils zur Freigabe einer darunter weiter unten angeordneten Behandlungsebene. Die Platten können zum Entladen insbesondere nach unten verschwenkt werden, insbesondere nacheinander jeweils zur Freigabe nur einer Behandlungsebene. Das Schwenken nach unten kann dabei auch einen Vorteil hinsichtlich eines Schutzes einzelner Komponenten der Kinematik liefern, insbesondere von Komponenten, die unterhalb der jeweiligen Behandlungsebene angeordnet sind. According to one embodiment, the respective treatment level is defined by at least one pivotally actuable gas-permeable plate mounted in the inner volume, in particular by two plates pivotally mounted relative to each other about a pivot axis (x, y), in particular at least downwardly pivotable, preferably both downwardly and downwardly swiveling above. In this way, a robust kinematics can be provided, by means of which both the loading and the emptying can be carried out in a simple manner. In particular, the plates can be pivoted upwards for loading, in each case for releasing a treatment level arranged below them. The plates can be pivoted for unloading in particular downwards, in particular successively each to release only one treatment level. The downward pivoting can also provide an advantage in terms of protection of individual components of the kinematics, in particular of components that are arranged below the respective treatment level.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Behandlungsebene durch zwei relativ zueinander an einem Quersteg jeweils nach unten und nach oben schwenkbar um eine Schwenkachse gelagerte gasdurchlässige Platten definiert, insbesondere mit dem Quersteg gehalten an wenigstens zwei in Höhenrichtung verlaufenden Halteeinheiten, insbesondere um einen ersten Schwenkwinkel nach oben von mindestens 60° oder 75°, bevorzugt mindestens 85° oder ca. 90°, und um einen zweiten Schwenkwinkel nach unten von mindestens 45° oder 60°. Dies liefert große Variationsmöglichkeiten beim Be-/Entladen. Insbesondere kann der vergleichsweise große Schwenkwinkel nach oben Vorteile beim Beladen von weiter unten angeordneten Behandlungsebenen liefern, und ein vergleichsweise kleiner Schwenkwinkel nach unten kann auch einen gerichteten Materialfluss ermögliche, beispielsweise nach radial außen, weg von zentrisch angeordneten Kinematik- Komponenten. Ein Schwenkwinkel von ca. 90° nach oben begünstigt auch ein homogenes Befüllen der Ebenen. Ein Schwenken über 90° hinaus ist ebenfalls realisierbar. According to one exemplary embodiment, the respective treatment level is defined by two gas-permeable plates mounted pivotably about a pivot axis relative to each other on a transverse web, in particular with the crosspiece held on at least two holding units extending in the vertical direction, in particular by a first upward swivel angle of at least 60 ° or 75 °, preferably at least 85 ° or about 90 °, and by a second pivoting angle downwards of at least 45 ° or 60 °. This provides great variation in loading / unloading. In particular, the comparatively large tilt angle upwards can provide advantages when loading treatment levels arranged further down, and a comparatively small tilt angle downwards can also allow a directional material flow, for example radially outward, away from centrally arranged kinematics. Components. A swivel angle of about 90 ° upwards also promotes a homogeneous filling of the planes. Swinging beyond 90 ° is also possible.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Tragbodenmodul eine Kinematik mit in einer jeweiligen Behandlungsebene bezüglich wenigstens einer Schwenkachse symmetrischem Aufbau auf. Hierdurch ergeben sich auch Vorteile hinsichtlich Materialfluss. Insbesondere kann die jeweilige Behandlungsebene auch bei vergleichsweise großem Behälterdurchmesser homogen beladen werden. Beispielsweise ist eine jeweilige Symmetrieebene mit einer jeweiligen Einlassleitung gekoppelt. According to one exemplary embodiment, the support floor module has a kinematics with a construction which is symmetrical in relation to at least one pivot axis in a respective treatment plane. This also results in advantages in terms of material flow. In particular, the respective treatment level can be loaded homogeneously even with a comparatively large container diameter. For example, a respective plane of symmetry is coupled to a respective inlet conduit.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Behandlungsebene zwischen wenigstens zwei Stellungen aktuierbar, nämlich einer ersten Stellung zum Durchlässen von Schüttgut und in einer zweiten Stellung zur Aufnahme (bzw. Anordnung) und Behandlung von Schüttgut, insbesondere mittels einer in den Deckel integrierten oder am Deckel befestigen Antriebseinheit und wenigstens eines aktuierbaren Stellorgans. Hierdurch ergibt sich eine vergleichsweise einfache Art der Steuerung/Regelung von Betriebszuständen. Wahlweise können auch Zwischen-Stellungen vorgesehen sein. According to one embodiment, the respective treatment level can be actuated between at least two positions, namely a first position for the passage of bulk material and in a second position for receiving (or arrangement) and treatment of bulk material, in particular by means of a drive unit integrated in the lid or fastened to the lid and at least one actuatable actuator. This results in a comparatively simple way of controlling / regulating operating states. Optionally, intermediate positions can also be provided.
Die Aktuierung kann von außen, also von außerhalb des Innenvolumens erfolgen. Dies liefert Freiheitsgrade bei der Auswahl und Konfigurierung der jeweiligen Antriebseinheit, insbesondere unabhängig vom im Innenvolumen herrschenden Hochdruckniveau. Wahlweise können eine oder mehrere Antriebseinheiten auch im Innenvolumen angeordnet sein. The actuation can take place from the outside, that is from outside the internal volume. This provides degrees of freedom in the selection and configuration of the respective drive unit, in particular independently of the pressure level prevailing in the inner volume. Optionally, one or more drive units can also be arranged in the inner volume.
Das jeweilige Stellorgan kann als Zug-/Druckstange ausgebildet sein, oder als ein reines Zugmittel (Seil, Kette), wahlweise gekuppelt an ein Federelement (insbesondere hinsichtlich einer Rückstellbewegung). Eine Aktuierung und/oder Schüttgut-Zuführung über den Deckel kann mehrere Vorteile liefern: Es müssen keine Höhenpositionen oder Höhenebenen in vorgegebenen Höhenpositionen definiert werden; der Hochdruckbehälter kann konstruktiv einfacher und/oder druckbeständiger ausgeführt werden; Kostenvorteile; optional zentrale Antriebseinheit für mehrere Stellorgane. The respective actuator may be formed as a pull / push rod, or as a pure traction means (rope, chain), optionally coupled to a spring element (in particular with respect to a return movement). An actuation and / or bulk material supply via the cover can provide several advantages: no height positions or height levels must be defined in predetermined height positions; the high-pressure vessel can be made structurally simpler and / or pressure-resistant; Economies of scale; optional central drive unit for several actuators.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Druckbehältervorrichtung wenigstens eine Antriebseinheit und eine Mehrzahl von Stellorganen in Form von Schub- /Zugstangen eingerichtet für bidirektionale translatorische Aktuierung der jeweiligen Behandlungsebene auf, insbesondere mit den Stellorganen in linearer Anordnung nebeneinander in einer Querebene (xz, yz). Hiermit lässt sich eine kompakte Kinematik realisieren, ohne großen Platzbedarf im Innenvolumen, und ohne spürbare Nebeneffekte hinsichtlich Materialfluss. Schub-/Zugstangen können Robustheit und Betriebssicherheit auch bei Stellbewegungen in mehreren Richtungen liefern. According to one embodiment, the pressure vessel device has at least one drive unit and a plurality of actuators in the form of push / pull rods arranged for bidirectional translational actuation of the respective treatment level, in particular with the actuators in a linear arrangement next to each other in a transverse plane (xz, yz). This makes it possible to realize a compact kinematics, without requiring much space in the interior volume, and without noticeable side effects in terms of material flow. Push / pull rods can provide robustness and operational reliability even with positioning movements in several directions.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Behandlungsebene oder eine Platte der Behandlungsebene über wenigstens einen Stellhebel und zwei Drehgelenke an ein aktuierbares, hochdruckdicht durch den Deckel ins Innenvolumen geführtes Stellorgan gekuppelt, insbesondere von außen aktuierbar. Hierdurch kann eine robuste, einfach aufgebaute (Schwenk-)Kinematik bereitgestellt werden. Dabei kann die Kupplung bevorzugt unterhalb der Behandlungsebene vorgesehen sein. According to one embodiment, the respective treatment level or a plate of the treatment level is coupled via at least one adjusting lever and two rotary joints to an actuatable, high-pressure tight guided by the lid into the inner volume actuator, in particular externally actuated. As a result, a robust, simply constructed (swivel) kinematics can be provided. In this case, the coupling may preferably be provided below the treatment level.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Druckbehältervorrichtung eine pneumatische, hydraulische, elektrische, elektromagnetische und/oder magnetische Antriebseinheit, welche an die wenigstens eine Behandlungsebene gekoppelt ist. Hierdurch wird die Automatisierung vereinfacht, wobei die Art des Antriebs insbesondere in Abhängigkeit des zu behandelnden Schüttgutes gewählt werden kann. According to one embodiment, the pressure vessel device comprises a pneumatic, hydraulic, electrical, electromagnetic and / or magnetic drive unit, which is coupled to the at least one treatment level. As a result, the automation is simplified, the type of drive can be selected in particular depending on the bulk material to be treated.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Druckbehältervorrichtung eine an die wenigstens eine Behandlungsebene gekoppelte Antriebseinheit, welche außen am Deckel oder innen im Innenvolumen anordenbar/angeordnet ist. Hierdurch können Stellbewegungen individuell je Behandlungsebene automatisiert werden. Bei einer Anordnung außen kann die Antriebseinheit über wenigstens ein Stellorgan an die jeweilige Behandlungsebene gekoppelt sein. Eine im Deckel vorgesehene Hochdruckdichtung, insbesondere in Ausgestaltung als Stopfbuchse mit Packung, kann dabei einen hochdruckdichten Durchlass für das Stellorgan bilden. Dabei kann Stangen- und Wellendichtungstechnik zum Einsatz kommen. According to one embodiment, the pressure vessel device comprises a drive unit which is coupled to the at least one treatment level and which can be arranged on the outside of the cover or arranged inside the internal volume. This allows Stellbewegungen be automated individually per treatment level. In an arrangement outside, the drive unit can be coupled via at least one actuator to the respective treatment level. A high-pressure seal provided in the cover, in particular in the form of a stuffing box with a packing, can thereby form a high-pressure-tight passage for the actuator. Rod and shaft seal technology can be used here.
Bevorzugt ist ein jeweiliger Stellhebel unterhalb der jeweiligen Behandlungsebene angeordnet. Insbesondere ist der jeweilige Stellhebel mit einem ersten Drehgelenk an das Stellorgan gekuppelt und mit einem zweiten Drehgelenk an eine Unterseite einer Platte der Behandlungsebene gekuppelt. Auf diese Weise kann durch eine translatorische Stellbewegung des Stellorgans eine Schwenkbewegung zwischen wenigstens zwei Schwenk-Stellungen der Platte induziert werden, insbesondere sowohl nach oben als auch nach unten (absoluter Schwenkwinkel um eine Schwenkachse beispielsweise im Bereich von 135° bis 175° oder sogar bis 180°). Dank der Anordnung unterhalb der jeweiligen Behandlungsebene kann auch ein Verklemmen oder Verkeilen von Schüttgut an den Stellhebeln effektiv vermieden werden. Der Behälter kann von oben beladen und nach unten entladen werden, wobei die jeweilige Platte/Behandlungsebene die Stellorgane jeweils abdeckt und vor einer Berührung mit Schüttgut schützt. Preferably, a respective adjusting lever is arranged below the respective treatment level. In particular, the respective adjusting lever is coupled with a first rotary joint to the adjusting member and coupled with a second rotary joint to an underside of a plate of the treatment level. In this way, a pivoting movement between at least two pivoting positions of the plate can be induced by a translational adjusting movement of the actuator, in particular both upwards and downwards (absolute pivot angle about a pivot axis, for example in the range of 135 ° to 175 ° or even up to 180 ° °). Thanks to the arrangement below the respective treatment level and jamming or wedging of bulk material can be effectively avoided on the levers. The container can be loaded from above and unloaded downwards, wherein the respective plate / treatment level covers the actuators respectively and protects against contact with bulk material.
Bevorzugt sind in einer jeweiligen Behandlungsebene zwei halbkreisförmige Plattenelemente jeweils zusammen an ein Stellorgan gekuppelt, insbesondere jeweils mit einem beidseitig drehgelenkig gelagerten Stellhebel. Preferably, in a respective treatment level two semicircular plate elements are each coupled together to an actuator, in particular each with a double-sided pivotally mounted lever.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Druckbehältervorrichtung jeweils wenigstens eine Ein- und/oder Ausströmarmatur, insbesondere einen Stutzen für Hochdruck- bzw. Extraktionsmedium auf, insbesondere in radialer bzw. lateraler Ausrichtung. Hierdurch kann ein einfacher konstruktiver Aufbau erzielt werden, insbesondere hinsichtlich einer axial durchströmten (Festbett-)Schüttung. Ein- und Ausströmarmaturen können als Radialstutzen oben und unten am Behälter vorgesehen sein, für axiale Durchströmung des Innenvolumens, nach oben und/oder nach unten. According to one embodiment, the pressure vessel device in each case has at least one inlet and / or outflow fitting, in particular a nozzle for high-pressure or extraction medium, in particular in radial or lateral alignment. In this way, a simple structural design can be achieved, in particular with respect to an axially flowed through (fixed bed) bed. Input and output Outflow fittings can be provided as a radial connection at the top and bottom of the container, for axial flow of the internal volume, upwards and / or downwards.
Der jeweilige Stutzen kann durch die Behälterwandung geführt werden, wahlweise auch durch den Deckel. Die Stutzen können auch gegenüberliegend in einer vergleichbaren Höhenposition angeordnet sein, jeweils in Bezug auf eine Behandlungsebene. The respective nozzle can be passed through the container wall, optionally through the lid. The sockets can also be arranged opposite each other in a comparable height position, in each case with respect to a treatment level.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Druckbehältervorrichtung eine das Innenvolumen beheizende Heizeinrichtung auf, insbesondere in Ausgestaltung als vollumfänglicher Heizmantel, welche/welcher sich in Höhenrichtung über die Behandlungsebene(n) erstreckt. Dies ermöglicht ein Temperieren des Innenvolumens. According to one exemplary embodiment, the pressure vessel device has a heating device which heats the internal volume, in particular in the form of a fully enveloping heating jacket, which extends in the vertical direction over the treatment plane (s). This allows a temperature control of the internal volume.
Lösungsmittel können dabei auch via die Ausströmarmatur aus dem Druckbehälter exportiert werden. Wahlweise ist ein weiterer Auslass oder Stutzen speziell für Lösungsmittel vorgesehen, insbesondere an einer Abscheide- oder Konvektions-Stelle des Druckbehälters. Mehrere Ein-/Ausströmarmaturen für Fluide können vorteilhaft sein hinsichtlich noch homogenerer Durchströmung der Schüttung. Solvents can also be exported via the outlet fitting from the pressure vessel. Optionally, a further outlet or nozzle is provided specifically for solvents, in particular at a deposition or convection point of the pressure vessel. Several inlet / outlet fittings for fluids may be advantageous in terms of even more homogeneous flow through the bed.
Für das Ein- und Ausbringen des Schüttgutes kann es vorteilhaft sein, weitere Stutzen vorzusehen, insbesondere pro Ebene. Dies ermöglicht z.B. auch dann Materialfluss, falls es in Schwerkraftrichtung zu einem Stau bzw. einer Blockade kommen sollte. Erfindungsgemäß reicht es jedoch bereits aus, lediglich eine einzige Einlassarmatur und eine einzige Auslassarmatur für das Schüttgut vorzusehen, was auch Vorteile hinsichtlich konstruktivem Aufwand liefert. Ein- und Auslassarmatur können bevorzugt in Schwerkraftrichtung übereinander angeordnet sein, mit zumindest der Auslassarmatur in bevorzugt zentrischer Anordnung. For the insertion and removal of the bulk material, it may be advantageous to provide further nozzles, in particular per level. This allows e.g. Also material flow, if it should come in the direction of gravity to a jam or a blockade. According to the invention, however, it is already sufficient to provide only a single inlet fitting and a single outlet fitting for the bulk material, which also provides advantages in terms of design effort. The inlet and outlet fittings may preferably be arranged one above the other in the direction of gravity, with at least the outlet fitting in a preferably centric arrangement.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Tragbodenmodul in den Deckel integriert oder zumindest mittels des Deckels im Innenvolumen gehalten, angeordnet und/oder abgestützt. Hierdurch kann auch ein einfacher konstruktiver Aufbau realisiert werden. Anders ausgedrückt: Der hochdruckbeständige Deckel ist eingerichtet zur Aufnahme von Zugkräften, welche von der Charge und dem Modul ausgeübt werden. Eine Montage des Moduls hängend im Innenvolumen Vi erleichtert nicht zuletzt den Zusammenbau, oder vereinfacht eine Skalierung, und kann auch den Materialfluss begünstigen, insbesondere da keine bodenseitigen abstützenden Einbauten den Materialfluss behindern. In diesem Zusammenhang ist auch die Anordnung von Antrieben extern außerhalb vom Innenvolumen vorteilhaft, insbesondere auf dem Deckel. According to one exemplary embodiment, the support floor module is integrated in the cover or at least held, arranged and / or supported in the interior volume by means of the cover. As a result, a simple structural design can be realized. In other words, the high-pressure-resistant cover is designed to absorb tensile forces exerted by the charge and the module. An assembly of the module hanging in the inner volume Vi not least facilitates the assembly, or simplifies scaling, and may also favor the flow of material, in particular since no bottom-supporting abutments hinder the flow of material. In this context, the arrangement of drives externally outside of the internal volume is advantageous, especially on the lid.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel bildet der Deckel der Druckbehältervorrichtung einen/den Deckel des Tragbodenmoduls. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Einlassarmatur für Schüttgut in den Deckel integriert, insbesondere in einer Anordnung mit vertikaler Förderrichtung. Hierdurch kann jeweils der apparative Aufwand weiter minimiert werden. According to one embodiment, the lid of the pressure vessel device forms a lid of the tray module. According to one embodiment, the inlet fitting for bulk material is integrated in the cover, in particular in an arrangement with a vertical conveying direction. As a result, the expenditure on equipment can be further minimized in each case.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Innenvolumen zylindrisch oder zumindest rotationssymmetrisch ausgebildet. Diese Form kann bereits aufgrund der Anwendung für Hochdruck besonders bevorzugt sein. Hierdurch ergeben sich jedoch auch Vorteile hinsichtlich Materialfluss und Strömungsprofil. Die Wandung kann entsprechend zylindrisch sein, abgesehen von einem bevorzugt konischen Bodenabschnitt. Bevorzugt ist die Wandung entlang der Behandlungsebenen zylindrisch mit zumindest annähernd demselben Durchmesser, und schließt auch nach oben hin zum Deckel mit demselben konstanten Durchmesser ab. Dies hat auch Vorteile hinsichtlich Materialfluss. According to one embodiment, the inner volume is cylindrical or at least rotationally symmetrical. This form may already be particularly preferred due to the application for high pressure. However, this also results in advantages in terms of material flow and flow profile. The wall can be correspondingly cylindrical, except for a preferably conical bottom section. Preferably, the wall along the treatment planes is cylindrical with at least approximately the same diameter, and also terminates upwardly toward the lid with the same constant diameter. This also has advantages in terms of material flow.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind wenigstens drei Behandlungsebenen vorgesehen, bevorzugt wenigstens vier oder fünf Behandlungsebenen. Hierdurch kann die Hochdruckbehandlung effektiver und/oder effizienter durchgeführt werden. Insbesondere können auch strömungstechnische Nachteile von Festbetten mit vergleichsweise langem Strömungspfad vermieden werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Druckbehältervorrichtung eingerichtet zum Ausführen eines zuvor beschriebenen Verfahrens. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile. According to one embodiment, at least three treatment levels are provided, preferably at least four or five treatment levels. As a result, the high-pressure treatment can be carried out more effectively and / or more efficiently. In particular, fluidic disadvantages of fixed beds with a comparatively long flow path can be avoided. According to one embodiment, the pressure vessel device is configured to carry out a previously described method. This results in the aforementioned advantages.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Behandlungsebene durch wenigstens ein rotatorisch aktuierbares Stellorgan verlagerbar, beispielsweise durch eine Welle mit drehfest daran gekuppelten Platten. Dies erweitert auch die Variabilität und ermöglicht Kombinationen bei der Ausgestaltung der Art der Kinematik für den Materialfluss. Insbesondere können Teilaspekte hinsichtlich Materialfluss optimiert werden. According to one exemplary embodiment, the respective treatment level can be displaced by at least one actuator that can be actuated in a rotational manner, for example by a shaft with plates rotatably coupled thereto. This also extends the variability and allows combinations in the design of the type of kinematics for the material flow. In particular, partial aspects with regard to material flow can be optimized.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Behandlungsebene durch wenigstens ein translatorisch aktuierbares Stellorgan verlagerbar, sei es schwenkbar, sei es in translatorischer Richtung verlagerbar. Dies ermöglicht beispielsweise auch, die Position von Behandlungsebenen zu variieren. According to one embodiment, the respective treatment level is displaceable by at least one translatorically actuable actuator, be it pivotable or displaceable in the translational direction. This also makes it possible, for example, to vary the position of treatment levels.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Tragbodenmodul sowohl wenigstens ein translatorisch aktuierbares Stellorgan als auch wenigstens ein rotatorisch aktuierbares Stellorgan. Dies ermöglicht eine funktionale Integration in ein kombiniertes Tragbodenmodul mit wenigstens zwei unterschiedlichen Kinematiken. According to one embodiment, the support floor module comprises both at least one actuator which can be actuated in a translatory manner and at least one actuator that can be actuated in a rotational manner. This allows a functional integration into a combined support floor module with at least two different kinematics.
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch ein Hochdruckbehandlungssystem, insbesondere Lösungsmittelextraktionssystem mit einer Druckbehältervorrichtung mit einem zuvor beschriebenen Tragbodenmodul, insbesondere ferner umfassend eine Steuerungseinrichtung und wenigstens eine Sensoreinheit. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile. The aforementioned object is also achieved according to the invention by a high-pressure treatment system, in particular a solvent extraction system having a pressure vessel device with a previously described support base module, in particular further comprising a control device and at least one sensor unit. This results in the aforementioned advantages.
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch ein Verfahren zum Hochdruckbehandeln von Schüttgut durch Extrahieren und/oder Imprägnieren, welches im Innenvolumen einer Druckbehältervorrichtung angeordnet wird und auf einem Hochdruckniveau, insbesondere Hochdruck im Bereich von 40 bis 1000bar, unter Abschottung von der Umgebung hochdruckbehandelt wird, wobei das Hochdruck-Lösungsmittelextrahieren chargenweise in einem geschlossenen System in der von der Umgebung druckdicht abgeschotteten Druckbehältervorrichtung durchgeführt wird, indem das Schüttgut dem Innenvolumen bei geschlossener Druckbehältervorrichtung chargenweise zugeführt und auf bzw. in wenigstens einer Behandlungsebene angeordnet wird und nach auf dem Hochdruckniveau (bzw. auf Hochdruck) erfolgter Hochdruckbehandlung bei geschlossener Druckbehältervorrichtung chargenweise aus dem Innenvolumen ausgetragen wird. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile. Insbesondere kann Aufwand eingespart werden, welcher beim Öffnen eines Druckbehälters und Entnehmen eines Einsatzkorbes erforderlich ist. Erfindungsgemäß kann das Zu- und Abführen von Schüttgut im geschlossenen System erfolgen, wahlweise zu/von einer Vielzahl von Behandlungsebenen, wahlweise auch bei erhöhtem Druck. The aforementioned object is also achieved by a method for high-pressure treatment of bulk material by extraction and / or impregnation, which is arranged in the internal volume of a pressure vessel device and at a high pressure level, in particular high pressure in the range of 40 to 1000 bar, under high pressure solvent extraction is carried out under pressure from the environment in bulk, in a closed system in the pressure-tight from the environment sealed pressure vessel device by the bulk material is supplied to the internal volume with the pressure vessel device closed and placed on at least one treatment level and after the high-pressure level (or high pressure) of high-pressure treatment with the pressure vessel device closed is discharged in batches from the internal volume. This results in the aforementioned advantages. In particular, the expense can be saved, which is required when opening a pressure vessel and removing an insert basket. According to the invention, the supply and removal of bulk material can take place in a closed system, optionally to / from a plurality of treatment levels, optionally also at elevated pressure.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das chargenweise Zuführen des Schüttguts mittels einer automatisiert aktuierbaren Einlassarmatur, insbesondere in Teilchargen, insbesondere via eines Deckels der Druckbehältervorrichtung. Hierdurch kann auch eine Automatisierung des Gesamtprozesses erleichtert werden. According to one embodiment, the batchwise feeding of the bulk material takes place by means of an automatically actuatable inlet fitting, in particular in partial batches, in particular via a lid of the pressure vessel device. As a result, an automation of the overall process can be facilitated.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das chargenweise Austragen des Schüttguts mittels einer automatisiert aktuierbaren Auslassarmatur, insbesondere in Teilchargen, insbesondere via eines Bodenventils mit nach innen öffnendem Schließelement. Dies kann auch eine geregelte Abfuhr des Schüttguts erleichtern. Das Bodenventil kann dabei die innenliegende Kavität bzw. das Innenvolumen, insbesondere einen konischen Bereich, mit der Umgebung koppeln. Das Bodenventil kann direkt an eine Wandung des konischen Bereichs montiert bzw. angeflanscht sein, wobei zwischen dem konischen Bereich und dem Ventil bevorzugt ein gleitender, stetiger Übergang (stetige Innenmantelfläche) gebildet ist. Dies erleichtert das Austragen von Schüttgut. According to one embodiment, the batchwise discharging of the bulk material takes place by means of an automatically actuatable outlet fitting, in particular in partial batches, in particular via a bottom valve with inwardly opening closing element. This can also facilitate a controlled removal of the bulk material. The bottom valve can couple the internal cavity or the internal volume, in particular a conical region, with the environment. The bottom valve can be mounted or flanged directly on a wall of the conical region, wherein between the conical region and the valve preferably a sliding, continuous transition (continuous inner surface) is formed. This facilitates the discharge of bulk material.
Erfindungsgemäß wird das Hochdruckbehandeln auf einer Mehrzahl von im Innenvolumen angeordneten Behandlungsebenen durchgeführt, insbesondere auf wenigstens drei Behandlungsebenen. Dies ermöglicht beispielsweise die Anordnung in bevorzugten Schichtdicken. Auch können strömungstechnische Nachteile von langen Festbetten vermieden werden. According to the invention, the high-pressure treatment is carried out on a plurality of treatment levels arranged in the inner volume, in particular on at least three treatment levels. This allows, for example, the arrangement in preferred layer thicknesses. Also aerodynamic disadvantages of long fixed beds can be avoided.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das chargenweise Zuführen des Schüttguts ein Zuführen von Teilchargen jeweils zu einer von mehreren Behandlungsebenen, insbesondere nacheinander zunächst auf eine unterste Behandlungsebene und daraufhin jeweils auf eine weiter oben darüber angeordnete Behandlungsebene, insbesondere schwerkraftgetrieben in Schwerkraftrichtung. Hierdurch kann auch eine Anordnung von Teilchargen im Innenvolumen bei geschlossenem System erfolgen, wobei die Teilchargen beispielsweise hinsichtlich der Schichtdicke oder der örtlichen Verteilung des Granulats charakterisiert werden können. According to one embodiment, the batchwise feeding of the bulk material comprises feeding partial charges respectively to one of a plurality of treatment levels, in particular successively first to a lowermost treatment level and then to a treatment level further above, in particular gravitationally driven in the direction of gravity. In this way, an arrangement of partial batches in the internal volume can be carried out with the system closed, wherein the partial batches can be characterized, for example, in terms of the layer thickness or the local distribution of the granules.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das chargenweise Austragen des Schüttguts ein Austragen von Teilchargen jeweils aus einer von mehreren Behandlungsebenen, insbesondere nacheinander zunächst aus einer untersten Behandlungsebene und daraufhin jeweils aus einer weiter oben darüber angeordneten Behandlungsebene, insbesondere schwerkraftgetrieben in Schwerkraftrichtung. Dies erleichtert den Materialfluss und kann nicht zuletzt auch ein Aufstauen von Schüttgut verhindern. Beispielsweise ist das Volumen einer Teilcharge dabei maximal so groß wie das Volumen eines konischen Abschnitts der Druckbehältervorrichtung. According to one embodiment, the batchwise discharging of the bulk material comprises discharging partial charges each from one of a plurality of treatment levels, in particular successively first from a lowermost treatment level and then respectively from a treatment level arranged above above, in particular gravitationally driven in the direction of gravity. This facilitates the flow of material and can not least prevent the damming of bulk material. For example, the volume of a partial charge is at most as large as the volume of a conical section of the pressure vessel device.
Gemäß einer Ausführungsform wird beim chargenweisen Zuführen und/oder beim chargenweisen Austragen wenigstens eine der im Innenvolumen angeordneten Behandlungsebenen zum Durchlässen des darauf angeordneten Schüttguts aktuiert bzw. verlagert, insbesondere verschwenkt, insbesondere durch automatisierte Aktuierung, insbesondere durch wenigstens eine außen außerhalb vom Innenvolumen angeordnete Antriebseinheit. Hierdurch kann das Zu- und Abführen von Teilchargen auch auf vergleichsweise exakt regelbare Weise erfolgen, insbesondere auch schwerkraftgetrieben, wahlweise ausschließlich schwerkraftgetrieben von oben nach unten in Teilchargen. Die Anordnung außerhalb vom Innenvolumen ist nicht zwingend erforderlich, kann jedoch Vorteile hinsichtlich Materialfluss liefern. According to one embodiment, during the batchwise delivery and / or the batchwise discharge, at least one of the treatment levels arranged in the inner volume is actuated or displaced, in particular pivoted, in particular by automated actuation, in particular by at least one drive unit arranged outside the inner volume for passing the bulk material arranged thereon. As a result, the supply and removal of partial batches can also take place in a comparatively precisely controllable manner, in particular also gravity-driven, optionally exclusively gravity-driven from above below in partial batches. The arrangement outside of the internal volume is not mandatory, but can provide advantages in terms of material flow.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das chargenweise Zuführen und das chargenweise Austragen unidirektional in einer einzigen Richtung durch das Innenvolumen hindurch, insbesondere in axialer Schwerkraftrichtung nach unten. Dies vereinfacht den Materialfluss insbesondere auch in Hochdruckbehältern. Nicht zuletzt kann der konstruktive Aufbau der gesamten Vorrichtung vergleichsweise einfach bleiben. Wahlweise kann der unidirektionale Materialfluss auch zumindest teilweise in radialer Richtung erfolgen, insbesondere im Zusammenhang mit einer entsprechenden Ausgestaltung der Behandlungsebenen und optional zusätzlichen Armaturen. According to one embodiment, the batchwise feeding and the batchwise discharging take place unidirectionally in a single direction through the internal volume, in particular in the axial direction of gravity downward. This simplifies the flow of material, especially in high-pressure vessels. Not least, the structural design of the entire device can remain relatively simple. Optionally, the unidirectional flow of material can also take place at least partially in the radial direction, in particular in connection with a corresponding configuration of the treatment levels and optionally additional fittings.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Zuführen und/oder das Austragen auf pneumatische Weise oder durch pneumatische Unterstützung. Dies ermöglicht auch eine robuste und für diverse Schüttgüter geeignete Art der Automatisierung und Regelung. According to one embodiment, the feeding and / or discharging takes place pneumatically or by pneumatic assistance. This also enables a robust and suitable for various bulk materials type of automation and control.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Zuführen und/oder das Austragen auf einem Druckniveau zwischen Umgebungsdruck und Hochdruckniveau durchgeführt, insbesondere bei mindestens 2 oder 3bar, insbesondere bei über 6 oder über 10bar. Dies kann auch Prozesszeit und Druckarbeit einsparen. According to one embodiment, the feeding and / or discharging is carried out at a pressure level between ambient pressure and high pressure level, in particular at least 2 or 3 bar, in particular at more than 6 or more than 10 bar. This can also save process time and printing work.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Hochdruckbehandeln chargenweise aufeinanderfolgend für eine Vielzahl von Chargen im geschlossenen System in der abgeschotteten Druckbehältervorrichtung durchgeführt, insbesondere über einen Zeitraum von ein bis zwei Stunden je Charge. Dies ermöglicht auch, den Grad der Automatisierung weiter zu erhöhen. According to one embodiment, the high pressure treatment is carried out sequentially for a plurality of closed system batches in the sealed-off pressure vessel device, in particular for a period of one to two hours per batch. This also makes it possible to further increase the degree of automation.
Gemäß einer Ausführungsform wird beim Zuführen und/oder Austragen die Schüttgut- Menge erfasst, insbesondere auf gravimetrische Weise, insbesondere in Bezug auf einzelne Schüttgut-Teilchargen. Hierdurch kann beispielsweise die Höhe einer Schicht einer jeweiligen Teilcharge auf einer jeweiligen Behandlungsebene erfasst oder auch geregelt werden. According to one embodiment, the amount of bulk material is detected during feeding and / or discharging, in particular in a gravimetric manner, in particular with respect to individual bulk bulk batches. As a result, for example, the height of a layer be recorded or regulated at a respective treatment level.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt beim chargenweisen Zuführen und/oder Austragen eine Ansteuerung von Einlass- und/oder Auslassarmaturen, insbesondere in Abhängigkeit von in Echtzeit erfassten gravimetrischen Messwerten von Schüttgut- Teilchargen. Hierdurch kann einerseits eine Kontrolle bzw. Überwachung des Prozesses erfolgen, andererseits wahlweise auch ein Dosieren. According to one embodiment, in batch-wise feeding and / or discharging, an activation of inlet and / or outlet fittings takes place, in particular as a function of gravimetric measured values of bulk material partial batches recorded in real time. As a result, on the one hand, a control or monitoring of the process can take place, on the other hand optionally also a dosing.
Ein Dosieren kann insbesondere in Hinblick auf eine maximale Beladung einer jeweiligen Behandlungsebene von Interesse sein. Zwischen einzelnenDosing may be of particular interest in terms of maximum loading of a particular treatment level. Between individual
Behandlungsebenen können Teil-Innenvolumina gebildet werden, in welchen beispielsweise auch der Betriebszustand einer Wirbelschicht eingestellt werden kann, beispielsweise bei Durchströmung von unten nach oben. Das jeweilige Teil- Innenvolumen entspricht dabei einem individuellen Behandlungs-Kompartiment. Anders ausgedrückt: Es kann eine Fluidisierung des Schüttgutes zwischen angrenzenden Behandlungsebenen oder Platten erfolgen. Insbesondere kann auf etwaige strömungstechnische Inhomogenitäten reagiert werden, indem die Beladung einer jeweiligen Behandlungsebene individuell angepasst wird, insbesondere in Hinblick auf dieselbe Effektivität der Behandlung aus allen Ebenen. Treatment levels can be formed partial internal volumes in which, for example, the operating state of a fluidized bed can be adjusted, for example, when flowing from bottom to top. The respective partial interior volume corresponds to an individual treatment compartment. In other words, it can be a fluidization of the bulk material between adjacent treatment levels or plates. In particular, it is possible to react to any fluidic inhomogeneities by individually adjusting the loading of a respective treatment level, in particular with regard to the same effectiveness of the treatment from all levels.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Hochdruckbehandeln unter Wärmeenergieeinwirkung auf erhöhtem Temperaturniveau durchgeführt, insbesondere im Bereich von 30 bis 100°C. Hierdurch ergeben sich weitere Prozessvariablen beim Hochdruckbehandeln. Die Wärmeenergieeinwirkung kann mittels wenigstens einer an die Druckbehältervorrichtung gekuppelte Heizeinrichtung erfolgen. Zusätzlich kann z.B. auch der Durchfluss (Volumenstrom) von Hochdruckmedium eingestellt werden. According to one embodiment, the high-pressure treatment is carried out under thermal energy action at an elevated temperature level, in particular in the range from 30 to 100 ° C. This results in further process variables during high-pressure treatment. The heat energy effect can be effected by means of at least one heating device coupled to the pressure vessel device. In addition, e.g. also the flow (volume flow) of high-pressure medium can be adjusted.
Gemäß einer Ausführungsform wird dem Schüttgut beim Hochdruckbehandeln Wärmeenergie mittels Hochdruckmedium und/oder mittels wenigstens einer Heizeinrichtung derart zugeführt, dass ein erhöhtes Temperaturniveau eingehalten wird, insbesondere im Bereich von 30 bis 100°C, beispielsweise 40 bis 70°C für Naturstoffe oder 60 bis 70° für Kunststoffe. Durch ein derartiges Einstellen und Regeln eines exakten Temperaturniveaus kann das Schüttgut in einem jeweils gewünschten Toleranzbereich behandelt werden. According to one embodiment, the bulk material during high-pressure treatment is supplied with heat energy by means of high-pressure medium and / or by means of at least one heating device in such a way that an increased temperature level is maintained is, in particular in the range of 30 to 100 ° C, for example 40 to 70 ° C for natural substances or 60 to 70 ° for plastics. By setting and regulating an exact temperature level, the bulk material can be treated in a tolerance range which is desired in each case.
Als Hochdruckmedium wird beispielsweise C02 eingesetzt. C02 hat den Vorteil einer vergleichsweise niedrigen kritischen Temperatur, so dass insbesondere Naturstoffe mittels C02 bei vergleichsweise moderaten Temperaturen hochdruckbehandelt werden können. As a high-pressure medium, for example, C0 2 is used. C0 2 has the advantage of a comparatively low critical temperature, so that in particular natural substances can be high pressure treated by means of C0 2 at comparatively moderate temperatures.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Hochdruckbehandeln zumindest ein Extrahieren, insbesondere Lösungsmittelextrahieren. Das Lösungsmittel kann dabei insbesondere mittels des Hochdruckmediums ausgetragen werden. Die Durchströmungsrichtung von Hochdruckmedium kann dabei je nach gewähltem Prozess weitgehend frei eingestellt werden (axial, radial). According to one embodiment, the high-pressure treatment comprises at least one extraction, in particular solvent extraction. The solvent can be discharged in particular by means of the high-pressure medium. The direction of flow of high-pressure medium can be set largely freely depending on the selected process (axial, radial).
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Hochdruckbehandeln zumindest ein Imprägnieren, insbesondere das Imprägnieren von Polymeren, beispielsweise wie in den Veröffentlichungen EP 0 222 207 A2 und EP 0 683 804 B1 beschrieben. Hierdurch ergeben sich Vorteile, die bereits zuvor hinsichtlich einer Extraktion beschrieben wurden. Das Imprägnierungsmedium kann dabei insbesondere mittels des Hochdruckmediums eingetragen werden. Bezüglich der Art von verwendbaren Imprägnierungsmedien kann beispielhaft ebenfalls auf diese Veröffentlichungen hingewiesen werden. According to one embodiment, the high-pressure treatment comprises at least one impregnation, in particular the impregnation of polymers, for example as described in the publications EP 0 222 207 A2 and EP 0 683 804 B1. This results in advantages that have already been described above with regard to extraction. The impregnation medium can be entered in particular by means of the high-pressure medium. With regard to the type of impregnation media that can be used, reference may also be made by way of example to these publications.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Hochdruckbehandeln sowohl ein Extrahieren als auch ein Imprägnieren, insbesondere das Extrahieren von Monomeren und das Imprägnieren mit Additiven, insbesondere von Polymeren. Dies liefert ein breites Anwendungsspektrum und ermöglicht nicht zuletzt eine effiziente Verfahrenskombination. Das Extrahieren kann vor dem Imprägnieren durchgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Hochdruckbehandeln zumindest ein Lösungsmittelextrahieren und wird oberhalb der kritischen Temperatur und oberhalb des kritischen Drucks des Lösungsmittels durchgeführt. Hierdurch können Oberflächenkräfte minimiert werden, und eine Extraktion bzw. Trocknung kann auf besonders effektive Weise durchgeführt werden. According to one embodiment, the high-pressure treatment comprises both an extraction and an impregnation, in particular the extraction of monomers and the impregnation with additives, in particular of polymers. This provides a wide range of applications and, last but not least, enables an efficient process combination. The extraction can be carried out before impregnation. According to one embodiment, the high-pressure treatment comprises at least one solvent extraction and is carried out above the critical temperature and above the critical pressure of the solvent. As a result, surface forces can be minimized, and extraction or drying can be carried out in a particularly effective manner.
Gemäß einer Ausführungsform wird Schüttgut in Ausgestaltung als Aerogele durch Extraktion und/oder durch Imprägnierung hochdruckbehandelt. Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Anordnung bzw. die erfindungsgemäße Verfahrensweise insbesondere auch für Schüttgüter in Ausgestaltung als Aerogele (bzw. Aerogel- Körper) vorteilhaft ist. Insbesondere bei Aerogelen kann eine Extraktion von Lösungsmitteln gewünscht/erforderlich sein. Insbesondere bei Aerogelen (hochporösen Festkörpern) kann eine Volumenänderung, insbesondere Volumenzunahme, bei der Hochdruckbehandlung besonders stark sein, beispielsweise im Bereich von Faktor 10, oder anders ausgedrückt, beispielsweise im Bereich von 2-3facher Radius- Vergrößerung. According to one embodiment, bulk material is high pressure treated as an aerogels by extraction and / or by impregnation. It has been found that the arrangement according to the invention or the procedure according to the invention is particularly advantageous also for bulk goods in the form of aerogels (or airgel bodies). Especially with aerogels, extraction of solvents may be desired / required. Particularly in the case of aerogels (highly porous solids), a change in volume, in particular an increase in volume, can be particularly pronounced in the case of high-pressure treatment, for example in the range of a factor of 10, or in other words, for example in the region of 2-3 times the radius increase.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Hochdruckbehandeln ein Fluidisieren des Schüttguts, insbesondere in einer Wirbelschicht (aktives Erzeugen oder Regeln des Übergangs von einem Festbett zu einem Fließbett), insbesondere in einem ausgangsseitigen Bereich der Druckbehältervorrichtung. Die Wirbelschicht wird insbesondere ausschließlich mittels Exktraktionsmedium erzeugt. Vorteilhafter Weise wird das Schüttgut in eine Wirbelschicht eingebracht, in welcher nur eine Hochdruckbehandlungsebene für das Fließbett (insbesondere in Ausgestaltung als verlagerbare bzw. schwenkbare Klappenebene) vorgesehen ist, insbesondere an einem unteren Ende der Druckbehältervorrichtung. Das Fließbett kann beidseitig durch eine von mehreren Hochdruckbehandlungsebenen abgeschottet sein. Die entsprechende Behandlungsebene kann vor Entnahme des Schüttguts abgeschottet bzw. geschlossen werden (Schüttgut wird aufgefangen). Die Wirbelschicht kann dabei auch auf mehreren Behandlungsebenen ausgebildet werden, insbesondere auf mehreren Ebenen übereinander. Die Wirbelschicht ermöglicht, vorteilhafte Stofftransporteigenschaften in Kombination mit uneingeschränkter Expansionsmöglichkeit der behandelten Schüttgüter zu realisieren. Beispielsweise bei Polystyrol (PS)-Granulaten kann auch eine gezielte Oberflächenbehandlung erfolgen. According to one embodiment, the high-pressure treatment comprises fluidizing the bulk material, in particular in a fluidized bed (actively generating or regulating the transition from a fixed bed to a fluidized bed), in particular in an outlet-side region of the pressure vessel device. In particular, the fluidized bed is produced exclusively by means of an extraction medium. Advantageously, the bulk material is introduced into a fluidized bed in which only one high-pressure treatment level for the fluidized bed (in particular as a displaceable or pivotable flap plane) is provided, in particular at a lower end of the pressure vessel device. The fluidized bed can be sealed off on both sides by one of several high-pressure treatment levels. The appropriate treatment level can be sealed off or closed before removal of the bulk material (bulk material is collected). The fluidized bed can also be formed on several treatment levels, in particular on several levels above each other. The fluidized bed makes it possible to realize advantageous mass transfer properties in combination with unrestricted expansion possibility of the treated bulk materials. For example, polystyrene (PS) granules can also be a targeted surface treatment.
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch eine Steuerungseinrichtung eingerichtet zum Ausführen eines zuvor beschriebenen Verfahrens, wobei die Steuerungseinrichtung mit wenigstens einer Sensoreinheit eingerichtet zum Erfassen eines Durchflusses von Schüttgut oder einer Masse oder einer Massendifferenz oder einem Volumen oder einer Volumendifferenz gekoppelt ist, wahlweise auch mit wenigstens einer Sensoreinheit eingerichtet zum Erfassen eines Weges und/oder einer Kraft, insbesondere gekoppelt an ein jeweiliges Stellorgan der Druckbehältervorrichtung. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile. The aforementioned object is also achieved by a control device configured to carry out a method described above, wherein the control device is coupled to at least one sensor unit configured to detect a flow of bulk material or a mass or a mass difference or a volume or a volume difference, optionally also equipped with at least one sensor unit for detecting a path and / or a force, in particular coupled to a respective actuator of the pressure vessel device. This results in the aforementioned advantages.
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch Verwendung eines Tragbodenmoduls mit einer Mehrzahl von Behandlungsebenen zur Hochdruckbehandlung von Schüttgut durch Extraktion und/oder Imprägnierung in einem geschlossenen, von der Umgebung druckdicht abgeschotteten System, wobei das Tragbodenmodul im Innenvolumen einer Druckbehältervorrichtung angeordnet wird, insbesondere indem ein Deckel des Tragbodenmoduls den Deckel der Druckbehältervorrichtung bildet, wobei die (jeweiligen) Behandlungsebenen zum Hochdruckbehandeln und/oder zum Durchlässen des darauf angeordneten Schüttguts im Innenvolumen verlagerbar aktuierbar gelagert und positioniert werden, insbesondere Verwendung des Tragbodenmoduls bei einem zuvor beschriebenen Verfahren, insbesondere Verwendung des Tragbodenmoduls in einer zuvor beschriebenen Druckbehältervorrichtung, insbesondere unter Hochdruck bei Drücken oberhalb von 40 bis 1000bar. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile. The above object is also achieved by using a support base module with a plurality of treatment levels for high-pressure treatment of bulk material by extraction and / or impregnation in a closed, pressure sealed off from the environment system, wherein the support base module is disposed in the inner volume of a pressure vessel device, in particular by a cover of the support floor module forms the cover of the pressure vessel device, wherein the (respective) treatment levels for high pressure treatment and / or passage of the bulk material arranged thereon displaceably stored and positioned in the inner volume, in particular use of the support floor module in a previously described method, in particular using the support floor module in a previously described pressure vessel device, in particular under high pressure at pressures above 40 to 1000bar. This results in the aforementioned advantages.
FIGURENBESCHREIBUNG Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung wenigstens eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen, sowie aus denDESCRIPTION OF THE FIGURES Other features and advantages of the invention will become apparent from the description of at least one embodiment with reference to drawings, as well as from the
Zeichnungen selbst. Dabei zeigt Drawings themselves. It shows
Fig. 1 , 4 jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht in schematischer  Fig. 1, 4 each in a sectional side view in a schematic
Darstellung eine geschlossene Druckbehältervorrichtung bzw. ein Hochdruckbehandlungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel; Representation of a closed pressure vessel device or a high-pressure treatment system according to an embodiment;
Fig. 2, 3 jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht in schematischer Fig. 2, 3 each in a sectional side view in a schematic
Darstellung eine offene Druckbehältervorrichtung (ohne Tragbodenmodul) bzw. das Tragbodenmodul gemäß einem Representation of an open pressure vessel device (without support floor module) or the support base module according to a
Ausführungsbeispiel; Embodiment;
Fig. 5 in einer Draufsicht auf eine Unterseite eine Behandlungsebene eines  Fig. 5 in a plan view of an underside a treatment level of a
Tragbodenmoduls einer Druckbehältervorrichtung gemäß einem Tragbodenmoduls a pressure vessel device according to a
Ausführungsbeispiel; Embodiment;
Fig. 6 in geschnittener Seitenansicht in schematischer Darstellung eine  Fig. 6 in a sectional side view in a schematic representation of a
Druckbehältervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;  Pressure vessel device according to an embodiment;
Fig. 7 bis 15 jeweils in schematischer Darstellung in unterschiedlichen Ansichten weitere Ausführungsbeispiele;  7 to 15 each show a schematic representation in different views of further embodiments;
Fig. 16 in schematischer Darstellung Verfahrensschritte eines Verfahrens zum  16 shows a schematic representation of method steps of a method for
Hochdruckbehandeln gemäß einer Ausführungsform;  High-pressure treatment according to an embodiment;
Fig. 17A, 17B, 17C sowie Fig. 18:  17A, 17B, 17C and FIG. 18:
in geschnittener Seitenansicht und in perspektivischen Detailansichten in schematischer Darstellung jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Druckbehältervorrichtung;  in a sectional side view and in perspective detail views in a schematic representation in each case a further embodiment of a pressure vessel device;
Fig. 19 in geschnittener Seitenansicht in schematischer Darstellung ein Konzept für die Verwendung von translatorischen Stellorganen in einer Druckbehältervorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen; und  19 is a sectional side view in a schematic representation of a concept for the use of translational actuators in a pressure vessel device according to embodiments; and
Fig. 20A, 20B sowie Fig. 21 A, 21 B sowie Fig. 22A, 22B:  20A, 20B and FIGS. 21A, 21B and FIGS. 22A, 22B:
in geschnittener Seitenansicht und in Explosionsdarstellung jeweils in schematischer Darstellung weitere Ausführungsbeispiel einer Druckbehältervorrichtung mit einem kombinierten Tragbodenmodul für sowohl translatorische als auch rotatorische Stellbewegungen. Bei Bezugszeichen, die nicht explizit in Bezug auf eine einzelne Figur beschrieben werden, wird auf die anderen Figuren verwiesen. in a sectional side view and in exploded view in each case in a schematic representation of another embodiment of a pressure vessel device with a combined support floor module for both translational and rotational positioning movements. For reference numbers that are not explicitly described with respect to a single figure, reference is made to the other figures.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN DETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES
Fig. 1 zeigt eine Druckbehältervorrichtung 10 mit darin integriertem, eingebautem Tragbodenmodul 20 (dargestellt in montiertem Zustand) zur Aufnahme und Anordnung von Schüttgut 1 bzw. Granulat, wobei im von einer hochdruckbeständigen Wandung 12 der Druckbehältervorrichtung umgrenzten Innenvolumen Vi (bzw. in der entsprechenden Kavität) eine Schüttung bzw. Charge 2 in Form von mehreren Teilchargen 2.1 , 2.2, 2.n gebildet wird, die jeweils auf einer individuellen Behandlungsebene 27 angeordnet sind. Beispielhaft sind fünf Behandlungsebenen dargestellt. Die jeweilige Behandlungsebene 27 definiert eine Höhenposition z27 zur Anordnung von Schüttgut 1.  Fig. 1 shows a pressure vessel device 10 with integrated, built-in support base module 20 (shown in the assembled state) for receiving and arranging bulk material 1 or granules, wherein in an area bounded by a high-pressure wall 12 of the pressure vessel device internal volume Vi (or in the corresponding cavity ) is formed a bed or batch 2 in the form of several partial batches 2.1, 2.2, 2.n, which are each arranged on an individual treatment level 27. By way of example, five treatment levels are shown. The respective treatment level 27 defines a height position z27 for the arrangement of bulk material 1.
Ein hochdruckbeständig abdichtend montierbarer Deckel 11 der Druckbehältervorrichtung 10 wird durch einen Deckel 21 des Tragbodenmoduls 20 bereitgestellt, bzw. vice versa. Durch die Montage des Tragbodenmoduls kann der Behälter 10 hochdruckdicht verschlossen werden („Integralkonstruktion“). Eine hochdruckbeständige Befestigung kann mittels Befestigungsmitteln 11.5, insbesondere umlaufend vorgesehenen Schraubverbindungen, und einer Zentrierung 11.7 erfolgen. Ein zylindrischer Abschnitt 12.1 der Wandung 12 weist korrespondierende Befestigungsmittel auf. A high-pressure-resistant sealingly mountable cover 11 of the pressure vessel device 10 is provided by a cover 21 of the support base module 20, or vice versa. By mounting the support floor module, the container 10 can be closed high-pressure-tight ("integral construction"). A high pressure resistant attachment can be done by means of fastening means 11.5, in particular circumferentially provided screw, and a centering 11.7. A cylindrical portion 12.1 of the wall 12 has corresponding fastening means.
Der Deckel 11 , 21 wird hier durch zwei Bezugszeichen gekennzeichnet, um hervorzu heben, dass der Deckel 21 als eine tragende, abstützende Komponente des Tragbodenmoduls bereitgestellt werden kann und gleichzeitig den Deckel 11 der Druckbehältervorrichtung 10 bilden kann. Diese Art der Konstruktion soll hier mit dem Begriff„Integralkonstruktion“ beschrieben werden. Am Deckel 11 , 21 sind Befestigungsmittel 11.1 für wenigstens eine Einlassarmatur 13 vorgesehen, insbesondere fixierbar mittels Schraubverbindungen. Ferner sind im Deckel 11 , 21 mehrere Durchlässe 11.2 für Schüttgut 1 gebildet, insbesondere zwei Durchlässe in symmetrischer Anordnung bezüglich einer Mittenlängsachse M der Druckbehältervorrichtung 10 bzw. des Tragbodenmoduls 20. The lid 11, 21 is identified here by two reference numerals to emphasize that the lid 21 can be provided as a supporting, supporting component of the support base module and at the same time can form the lid 11 of the pressure vessel device 10. This type of construction is to be described here with the term "integral construction". On the lid 11, 21 fastening means 11.1 are provided for at least one inlet fitting 13, in particular fixable by means of screw. Further, in the lid 11, 21 a plurality of passages 11.2 formed for bulk material 1, in particular two passages in a symmetrical arrangement with respect to a central longitudinal axis M of the pressure vessel device 10 and the support base module 20th
Am Deckel 1 1 , 21 ist optional ferner wenigstens eine Durchführung 1 1.3 für wenigstens ein Stellorgan (25) vorgesehen, wobei in der Durchführung 1 1.3 eine hochdruckbeständige Dichtung 11.4 vorgesehen ist. Via die Durchführung 11.3 kann eine Antriebseinheit (22) an das jeweilige Stellorgan gekoppelt werden. Alternativ kann die Antriebseinheit im Innenvolumen Vi angeordnet sein. On the lid 1 1, 21 is optionally further provided at least one passage 1 1.3 for at least one actuator (25), wherein in the implementation of 1 1.3 a high pressure resistant seal is provided 11.4. Via the feedthrough 11.3, a drive unit (22) can be coupled to the respective actuator. Alternatively, the drive unit may be arranged in the internal volume Vi.
Schüttgut 1 wird via eine oder mehrere Einlassleitungen 13.2 mittels Einlassorganen 13.1 , insbesondere Ventilen und/oder Schleusen, in das Innenvolumen Vi eingebracht und für eine Hochdruckbehandlung als Teilchargen 2.1 , 2.2, 2.n in einer jeweiligen Behandlungsebene 27 in unterschiedlichen Höhenpositionen angeordnet. Hierzu weist das Tragbodenmodul 20 eine im Zusammenhang mit den Fig. 3, 5 näher beschriebene Kinematik auf. Bulk material 1 is introduced via one or more inlet lines 13.2 by means of inlet members 13.1, in particular valves and / or locks, in the inner volume Vi and arranged for a high-pressure treatment as partial charges 2.1, 2.2, 2.n in a respective treatment level 27 in different height positions. For this purpose, the support base module 20 has a kinematics described in more detail in connection with FIGS. 3, 5.
Das Hochdruckbehandeln umfasst insbesondere Extrahieren und/oder Imprägnieren. Das Hochdruckbehandeln kann unter Wärmeeinwirkung durchgeführt werden. Eine um die Wandung 12 gelegte Heizeinrichtung 14 in der Art eines Heizmantels kann die entsprechend gewünschte Wärmeenergie einspeisen, beispielsweise in Ergänzung zu Wärmeenergie, die über Hochdruckmedium M2 eingetragen wird. The high-pressure treatment comprises, in particular, extraction and / or impregnation. The high-pressure treatment can be carried out under the action of heat. A laid around the wall 12 heater 14 in the manner of a heating jacket can feed the corresponding desired heat energy, for example, in addition to thermal energy, which is entered via high-pressure medium M2.
Analog zum Materialfluss in Teilchargen in das Innenvolumen kann ein Austrag in Teilchargen erfolgen. Unterhalb eines konischen Abschnitts 12.2 der Wandung 12 ist eine Auslassarmatur 15, insbesondere Behälterbodeneinheit vorgesehen, mit wenigstens einem Auslassorgan 15.1 , insbesondere Bodenventil und/oder Schleuse. Die Auslassarmatur 15 kann in den konischen Abschnitt 12.2 integriert sein und/oder hochdruckdicht daran befestigt sein, insbesondere mittels Schraubverbindungen. Das Auslassorgan 15.1 weist ein nach innen öffnendes Schließelement 15.2 auf, insbesondere in der Art eines Kegels, welches mittels eines Stellorgans 15.3 (Fig. 4) betätigt werden kann. Das Granulat 1 kann via einen Auslassstutzen 15.4 aus dem Innenvolumen ausgetragen werden. Similar to the material flow in partial batches into the internal volume, a discharge into partial batches can take place. Below a conical portion 12.2 of the wall 12, an outlet fitting 15, in particular container bottom unit is provided, with at least one outlet member 15.1, in particular bottom valve and / or lock. The outlet fitting 15 may be integrated into the conical section 12.2 and / or be attached to it in a high-pressure-tight manner, in particular by means of screw connections. The Discharge member 15.1 has an inwardly opening closing element 15.2, in particular in the manner of a cone, which can be actuated by means of an actuator 15.3 (FIG. 4). The granules 1 can be discharged via an outlet 15.4 from the internal volume.
Für die Zu- und Abfuhr von Hochdruckmedium M2 sind Ein-/Ausströmarmaturen 16, 17 vorgesehen, insbesondere in der Art von Stutzen. For the supply and discharge of high-pressure medium M2 inlet / Ausströmarmaturen 16, 17 are provided, in particular in the manner of neck.
Die Druckbehältervorrichtung 10 und das Tragbodenmodul 20 bilden im montierten Zustand zusammen ein Hochdruckbehandlungssystem 30. Die jeweilige Behandlungsebene 27 kann insbesondere durch eine oder mehrere Lochplatten und/oder Geflechte gebildet sein. The pressure vessel device 10 and the support base module 20 together form a high-pressure treatment system 30 in the mounted state. The respective treatment plane 27 can be formed, in particular, by one or more perforated plates and / or braids.
Das angedeutete Koordinatensystem kennzeichnet eine Breitenrichtung x, eine Quer- bzw. Tiefenrichtung y, und die Vertikale bzw. Schwerkraftrichtung bzw. Höhenrichtung z. The indicated coordinate system identifies a width direction x, a transverse or depth direction y, and the vertical or gravitational direction or height direction z.
In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung kann der Materialfluss (fließendes Schüttgut) unidirektional in Schwerkraftrichtung erfolgen, also konsequent schwerkraftgetrieben von oben nach unten, ohne Umleitung oder Deviation. In the arrangement shown in Fig. 1, the flow of material (flowing bulk material) can be unidirectional in the direction of gravity, so consistently gravity-driven from top to bottom, without diversion or deviation.
Fig. 2 zeigt die Druckbehältervorrichtung 10 in einem offenen Zustand, ohne Tragbodenmodul 20, ohne Charge. Das Innenvolumen Vi ist nicht von der Umgebung U abgeschottet. In diesem Zustand kann das Tragbodenmodul 20 im Innenvolumen Vi angeordnet werden, insbesondere durch Montage des Deckels 11 , 21 an der Wandung 12. Insbesondere bei sehr voluminösen Behältern kann diese Art der Montage große Vorteile liefern. Fig. 2 shows the pressure vessel device 10 in an open state, without support base module 20, without charge. The internal volume Vi is not isolated from the environment U. In this state, the support base module 20 can be arranged in the inner volume Vi, in particular by mounting the lid 11, 21 on the wall 12. Especially for very bulky containers, this type of assembly can provide great benefits.
In den Fig. 3, 5 ist das Tragbodenmodul 20 im Detail dargestellt. Außen am Deckel 21 ist eine Antriebseinheit 22 vorgesehen, insbesondere mit Pneumatikzylinder, welche an eine Kinematik 23 gekuppelt ist. Die Kinematik 23 umfasst insbesondere fünf Stellorgane 25, insbesondere jeweils ausgebildet als Schub-/Zugstange, und mehrere Stellhebel 25.1 , die jeweils beidseitig in Drehgelenken 25.2, 25.3 gelagert sind. Somit ist die Kinematik eingerichtet, jede Behandlungsebene individuell zu aktuieren. Wahlweise kann die Kinematik eingerichtet sein, alle Behandlungsebenen simultan oder miteinander gekoppelt zu aktuieren. In Figs. 3, 5, the support floor module 20 is shown in detail. Outside the cover 21, a drive unit 22 is provided, in particular with a pneumatic cylinder, which is coupled to a kinematics 23. The kinematics 23 comprises in particular five Actuators 25, in particular each designed as a push / pull rod, and a plurality of levers 25.1, which are mounted on both sides in swivel joints 25.2, 25.3. Thus, the kinematics is set up to actuate each treatment level individually. Optionally, the kinematics can be set up to actuate all treatment levels simultaneously or coupled to one another.
In Fig. 3, 5 sind ein erster und zweiter Teil 27a, 27b der jeweiligen Behandlungsebene 27 sichtbar, ausgestaltet als gasdurchlässige Platten in schwenkbarer Lagerung. Ein Quersteg 24 liefert je Behandlungsebene 27 jeweils eine Schwenkachse für die Kinematik 23. Die Platten 27a, 27b können insbesondere als halbkreisförmige Lochplatten ausgebildet sein. Der gesamte Aufbau kann symmetrisch bezüglich der Querstege 24 ausgebildet sein. Die Stellorgane 25 sind bevorzugt exakt in der Symmetrieebene (yz) angeordnet. In Fig. 3, 5, a first and second part 27a, 27b of the respective treatment level 27 are visible, designed as gas-permeable plates in pivotable storage. A cross bar 24 supplies each treatment level 27 each have a pivot axis for the kinematics 23. The plates 27a, 27b may be formed in particular as a semicircular perforated plates. The entire structure may be formed symmetrically with respect to the transverse webs 24. The actuators 25 are preferably arranged exactly in the plane of symmetry (yz).
In den Fig. 1 , 6 sind ein erster Schwenkwinkel a nach oben entgegen der Schwerkraftrichtung und ein zweiter Schwenkwinkel ß nach unten in Schwerkraftrichtung dargestellt. Für das Zuführen von Schüttgut in das leere Innenvolumen werden alle Behandlungsebenen, abgesehen von der untersten Behandlungsebene, in eine Ausrichtung nach vertikal oben verschwenkt (Winkel a bis 90°). Die erste Teilcharge kann auf die unterste Behandlungsebene fallen, insbesondere bis eine gewünschte Beladung (Masse) erreicht ist. Daraufhin wird die von unten zweite Behandlungsebene in die horizontale Ausrichtung verschwenkt, und der Vorgang des Zuführens einer Teilcharge wird wiederholt. Auf diese Weise können problemlos drei, fünf oder auch noch deutlich mehr Behandlungsebenen beladen werden. Sobald die oberste Behandlungsebene beladen wurde, kann die Hochdruckbehandlung erfolgen. Das Entladen/Austragen von Schüttgut erfolgt daraufhin bevorzugt ebenfalls in Teilchargen, obgleich auch alle Behandlungsebenen mehr oder weniger simultan nach unten verlagert werden könnten. Zunächst wird die unterste Behandlungsebene nach unten verlagert, und die Teilcharge rutscht dann in den konischen Bereich 12.2. Das Schließelement 15.2 kann nach innen geöffnet werden (oder ist bereits offen), und die Teilcharge kann ausgeschleust werden. Daraufhin wird die nächsthöhere Behandlungsebene nach unten verlagert. Je nach Art des Prozesses kann das Schließelement 15.2 wahlweise in der offen-Position verbleiben, oder zwischenzeitlich geschlossen werden. Bei zwischenzeitlich geschlossenem, abdichtendem Schließelement 15.2 kann der Materialaustrag kontrollierter erfolgen. In FIGS. 1, 6, a first swivel angle a upwards against the direction of gravity and a second swivel angle ß down in the direction of gravity are shown. For the feeding of bulk material into the empty inner volume, all treatment levels, apart from the lowest treatment level, are pivoted in an upward vertical orientation (angle a to 90 °). The first partial batch can fall to the lowest treatment level, in particular until a desired loading (mass) is reached. Thereafter, the second treatment level from the bottom is pivoted to the horizontal orientation, and the process of supplying a partial batch is repeated. In this way, you can easily load three, five or even more treatment levels. Once the top treatment level has been loaded, the high-pressure treatment can take place. The unloading / discharging of bulk material then takes place preferably also in partial batches, although all treatment levels could be shifted more or less simultaneously downwards. First, the lowest treatment level is shifted down, and the partial batch then slides into the conical area 12.2. The closing element 15.2 can be opened inwards (or is already open), and the partial batch can be discharged. Then the next higher treatment level is moved down. Depending on the nature of the process, the closing element 15.2 can either remain in the open position, or be closed in the meantime. In the meantime closed, sealing closure element 15.2, the material discharge can be controlled.
Zwecks mechanischer Stabilität und Abstützung können wenigstens ein geometrisch koppelndes Zwischenelement 26 (nur in Fig. 5), insbesondere ein Zentrierring, sowie mehrere Halteeinheiten 29, insbesondere Haltestange(n) vorgesehen sein. Das Zwischenelement 26 kann den Materialfluss begünstigen, beispielsweise hinsichtlich einer Anordnung von Granulaten im Wandungsbereich. Wahlweise kann im unteren Bereich des Moduls 20 eine Abstützeinheit 28, insbesondere in Ausgestaltung als (Zentrier-)Ring zwecks radialer Abstützung vorgesehen sein. Eine axiale Abstützung ist nicht notwendigerweise erforderlich, insbesondere da das gesamte Modul 20 hängend im Innenvolumen Vi angeordnet werden kann, abgestützt am Deckel 11 bzw. am oberen Ende der Wandung 12. For the purpose of mechanical stability and support, at least one geometrically coupling intermediate element 26 (only in FIG. 5), in particular a centering ring, as well as a plurality of holding units 29, in particular holding bar (s), may be provided. The intermediate element 26 can promote the material flow, for example with regard to an arrangement of granules in the wall region. Optionally, a support unit 28, in particular in the form of a (centering) ring for the purpose of radial support, may be provided in the lower region of the module 20. An axial support is not necessarily required, in particular since the entire module 20 can be arranged hanging in the internal volume Vi, supported on the lid 11 and at the upper end of the wall 12th
Fig. 4 zeigt ferner eine Steuerungseinrichtung 31 , eine Logikeinheit 33 und mehrere an unterschiedlichen Messpunkten im System 30 angeordnete Sensoreinheiten 35, insbesondere für Temperatur, Druck, Kraft, Weg, Masse und/oder Durchfluss. Das Zuführe, Hochdruckbehandeln und Austragen kann mittels der Steuerungseinrichtung 31 auf zumindest teilweise automatisierte Weise erfolgen, bevorzugt vollständig automatisiert. 4 further shows a control device 31, a logic unit 33 and a plurality of sensor units 35 arranged at different measuring points in the system 30, in particular for temperature, pressure, force, displacement, mass and / or flow. The feeding, high-pressure treatment and discharge can take place by means of the control device 31 in an at least partially automated manner, preferably fully automated.
Die Position einzelner Sensoreinheiten kann frei gewählt werden. Insbesondere können mehrere Drucksensoren vorgesehen sein, welcher derart angeordnet sind, dass ein Druckverlust über die Teilchargen erfassbar ist. Ein sich einstellender Differenzdruck kann beim Imprägnieren und/oder Extrahieren eine Prozessgröße sein, über welche der Prozess auf einfache Weise gesteuert, geregelt und/oder überwacht werden kann. Der Druckverlust hängt freilich auch von der Art der Granulate ab, und ist individuell zu überwachen. Der sich einstellende Differenzdruck kann auch in Bezug auf Ein- und Auslassarmaturen erfasst werden. Optional kann ein Sicherheitssystem in der Art eines Bypass vorgesehen sein, um zu hohe Differenzdrücke zu vermeiden. The position of individual sensor units can be freely selected. In particular, a plurality of pressure sensors may be provided, which are arranged such that a pressure loss over the partial batches can be detected. A self-adjusting differential pressure can be a process variable during impregnation and / or extraction, via which the process can be easily controlled, regulated and / or monitored. Of course, the pressure loss also depends on the type of granules, and must be monitored individually. The resulting differential pressure can also be related be detected on inlet and outlet fittings. Optionally, a safety system in the manner of a bypass may be provided to avoid excessive differential pressures.
Bevorzugt sind auch eine Vielzahl von Massesensoren vorgesehen, insbesondere jeweils je Behandlungsebene wenigstens ein Massesensor. Dies erleichtert die Erfassung von Teilchargen und das Regeln der Zuführung und des Austragens von Schüttgut. Preferably, a plurality of mass sensors are provided, in particular in each treatment level at least one mass sensor. This facilitates the collection of partial batches and the regulation of the supply and discharge of bulk material.
In Fig. 4 sind ferner drei Medienströme angedeutet: der erste Medienstrom M1 kennzeichnet den Schüttgut-Materialfluss, der zweite Medienstrom M2 kennzeichnet Hochdruckmedium bzw. Extraktionsmedium, wahlweise umfassend Imprägnierungsmedium, und der dritte Medienstrom M3 kennzeichnet Lösungsmittel, welches separat oder zusammen mit dem Hochdruckmedium M2 ausgetragen werden kann. In FIG. 4, three media streams are further indicated: the first media stream M1 characterizes the bulk material flow, the second media stream M2 characterizes high-pressure medium or extraction medium, optionally comprising impregnation medium, and the third medium stream M3 denotes solvent which is separate or together with the high-pressure medium M2 can be discharged.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Druckbehältervorrichtung 100 und für ein Tragbodenmodul 200, wobei die zuvor beschriebenen Merkmale bei diesem Ausführungsbeispiel teilweise oder vollständig ebenfalls realisiert sein können. Die Antriebseinheit 22 kann wahlweise außen an der Wandung 12 bzw. am Deckel 11 angeordnet sein, und/oder im Innenvolumen Vi angeordnet sein, insbesondere in Ausgestaltung wenigstens eines Drehantriebs an einer Schwenkachse des Tragbodenmoduls. Für das Imprägnieren kann ein Pufferbehälter 37 in Kombination mit einer Dosierung 39 vorgesehen sein. 6 shows a further exemplary embodiment of a pressure vessel device 100 and of a supporting floor module 200, wherein the features described above can also be partially or completely implemented in this exemplary embodiment. The drive unit 22 can optionally be arranged on the outside of the wall 12 or on the cover 11, and / or be arranged in the internal volume Vi, in particular in the design of at least one rotary drive on a pivot axis of the support floor module. For impregnation, a buffer tank 37 may be provided in combination with a metering 39.
In den folgenden Figuren werden einzelne Aspekte von vorteilhaften Varianten bzw. Ausführungsbeispielen erläutert. Die jeweiligen Varianten bzw. Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar, sofern dies nicht explizit negiert wird. In the following figures, individual aspects of advantageous variants or exemplary embodiments are explained. The respective variants or exemplary embodiments can be combined with one another, unless this is explicitly negated.
Fig. 7A, 7B, 7C, 7D zeigen drei Ausführungsbeispiele, bei welchen das Tragbodenmodul 300 mehrere Behandlungsebenen definiert, die jeweils durch eine integrale Platte gebildet sind. Die Kinematik zum Verlagern der Platten wird insbesondere durch eine jeweilige Schubstange (Fig. 7B zeigt eine exzentrische Anordnung der Schubstange (Hebelgestänge), mit nur einer zentrisch angeordneten Einlassarmatur) und/oder durch einen Drehantrieb (Fig. 7C) gebildet. Die Antriebsvarianten können dabei durch die bereits zuvor beschriebenen Kombinationen bereitgestellt werden. Diese Ausführungsbeispiele liefern Vorteile insbesondere hinsichtlich Robustheit und einfacher Konstruktion. Die Platten schwenken einseitig nach unten. Das Zuführen der jeweiligen (Teil-)Charge kann zentral via den Deckel erfolgen. Das Austragen kann zentral via eine bodenseitige Auslassarmatur erfolgen. Das zentrale bodenseitige Austragen liefert z.B. prozesstechnische Vorteile, insbesondere bei schwerkraftgetriebenem Austragen, insbesondere hinsichtlich komplettem Austrag ohne Rückstände. Figures 7A, 7B, 7C, 7D show three embodiments in which the tray module 300 defines a plurality of treatment planes, each formed by an integral plate. The kinematics for moving the plates is in particular by a respective push rod (FIG. 7B shows an eccentric arrangement of the push rod (lever linkage), with only one centrically arranged inlet fitting) and / or by a rotary drive (FIG. 7C). The drive variants can be provided by the combinations already described above. These embodiments provide advantages in particular with regard to robustness and simple construction. The plates swing down on one side. The feeding of the respective (partial) batch can be done centrally via the lid. The discharge can be done centrally via a bottom outlet fitting. The central bottom-side discharge delivers, for example, process-technical advantages, in particular in the case of gravity-driven discharge, in particular with regard to complete discharge without residues.
Fig. 8A, 8B, 8C, 8D zeigen drei Ausführungsbeispiele, bei welchen das Tragbodenmodul 400 durch eine exzentrische Anordnung der Stellorgane gekennzeichnet ist. Je Behandlungsebene ist eine Platte vorgesehen, die exzentrisch gelagert ist und nach oben und unten schwenkbar ist. Randbereiche einer jeweiligen Behandlungsebene können für Stützkonstruktionen genutzt werden. 8A, 8B, 8C, 8D show three embodiments in which the support base module 400 is characterized by an eccentric arrangement of the actuators. For each treatment level a plate is provided which is mounted eccentrically and is pivotable up and down. Edge areas of a respective treatment level can be used for support structures.
Fig. 9A, 9B, 9C zeigen zwei Ausführungsbeispiele, bei welchen das Tragbodenmodul 500, insbesondere in Ausgestaltung gemäß den Fig. 7, 8, in einer Druckbehältervorrichtung 10; 100; 110 angeordnet ist, wobei einzelne9A, 9B, 9C show two exemplary embodiments, in which the support floor module 500, in particular in an embodiment according to FIGS. 7, 8, in a pressure vessel device 10; 100; 110 is arranged, with individual
Behandlungsebenen des Tragbodenmoduls lateral aktuierbar sind. In der Wandung der Druckbehältervorrichtung sind Durchführungen für laterale Stellmittel 25a vorgesehen, jeweils spezifisch je Behandlungsebene. Die aktuierbaren lateralen Stellmittel 25a ermöglichen eine Kinematik zumindest umfassend einen Schwenkmechanismus, insbesondere in Ausgestaltung als Schubstangen. Die Stellmittel 25a können direkt an die jeweilige Platte oder indirekt mittels einer kinematischen Kupplung an die jeweilige Behandlungsebene gekoppelt sein. Die Fig. 9A, 9B zeigen das Prinzip der lateralen Aktuierung bei zentrischer oder exzentrischer Lagerung von Platten, wobei je Behandlungsebene wahlweise eine oder mehrere einseitig nach unten oder beidseitig nach oben und unten schwenkbare Platten vorgesehen sind. Zusätzlich oder alternativ zum deckelseitigen Einlass für Schüttgut kann auch jeweils lateral auf der Höhe der jeweiligen Behandlungsebene eine Einlassarmatur und/oder Auslassarmatur vorgesehen sein. Treatment levels of the support floor module can be actuated laterally. In the wall of the pressure vessel device passages are provided for lateral adjusting means 25a, each specific to each treatment level. The actuatable lateral adjusting means 25a allow a kinematics at least comprising a pivoting mechanism, in particular in the form of push rods. The adjusting means 25a can be coupled directly to the respective plate or indirectly by means of a kinematic coupling to the respective treatment level. FIGS. 9A, 9B show the principle of lateral actuation in the case of centric or eccentric mounting of plates, one or more plates being provided on each side of the treatment to be tilted downwards or upwards and downwards on both sides. Additionally or alternatively For the cover-side inlet for bulk material, an inlet fitting and / or outlet fitting can also be provided laterally at the level of the respective treatment level.
Fig. 10A, 10B zeigen zwei Ausführungsbeispiele, bei welchen das Tragbodenmodul 600 ein zentral angeordnetes Hebelgestänge aufweist, mittels welchem die einzelnen Platten durch Translation schwenkbar sind. Je Behandlungsebene können zwei Platten vorgesehen sein, insbesondere in symmetrischer Anordnung. Das Verschwenken erfolgt ohne Stellhebel (Fig. 10A) oder mittels einer Kinematik umfassend jeweils einen Stellhebel je Plattenhälfte (Fig. 10B). 10A, 10B show two embodiments in which the support base module 600 has a centrally arranged lever linkage, by means of which the individual plates are pivotable by translation. Depending treatment level, two plates may be provided, in particular in a symmetrical arrangement. The pivoting takes place without an adjusting lever (FIG. 10A) or by means of a kinematics comprising in each case one adjusting lever per plate half (FIG. 10B).
Fig. 11 A, 11 B zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Druckbehältervorrichtung 110 feste Böden je Behandlungsebene aufweist, wahlweise in horizontaler Ausrichtung (Fig. 11 A) oder in schräger Ausrichtung (Fig. 1 1 B). Es sind ausschließlich lateral auf der Höhe der jeweiligen Behandlungsebene angeordnete Einlass- und Auslassarmaturen vorgesehen. Optional ist eine Schüttgut-Absaugung vorgesehen. In dieser Druckbehältervorrichtung 1 10 kann das erfindungsgemäße Verfahren in einem geschlossenen System jeweils für eine Teilcharge durchgeführt werden. Die Behandlungsebenen können unabhängig voneinander individuell beladen werden. Dieses Ausführungsbeispiel liefert z.B. auch Vorteile bei der simultanen Hochdruckbehandlung unterschiedlicher Schüttgüter auf unterschiedlichen Ebenen. 11A, 11B show an embodiment in which the pressure vessel device 110 has solid trays per treatment plane, optionally in horizontal orientation (FIG. 11A) or in oblique orientation (FIG. 11B). It is only provided laterally arranged at the height of the respective treatment level inlet and outlet fittings. Optionally, a bulk material extraction is provided. In this pressure vessel device 110, the process according to the invention can be carried out in a closed system, in each case for a partial charge. The treatment levels can be individually loaded independently of each other. This embodiment provides e.g. also advantages in the simultaneous high pressure treatment of different bulk materials on different levels.
Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Tragbodenmodul 700 eine Schwenkkinematik aufweist und in einer Druckbehältervorrichtung 110 mit lateralen Einlassarmaturen angeordnet ist. Das Austragen von Schüttgut kann zentral an der bodenseitigen Auslassarmatur erfolgen. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Kinematik optimiert werden für das Verschwenken und Austragen nach unten. FIG. 12 shows an exemplary embodiment in which the support floor module 700 has pivoting kinematics and is arranged in a pressure vessel device 110 with lateral inlet fittings. The discharge of bulk material can be done centrally on the bottom outlet fitting. In this embodiment, the kinematics can be optimized for pivoting and discharging down.
Fig. 13A, 13B zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Tragbodenmodul 800 eine Kinematik mit Drehmechanismus mit zumindest annähernd vertikal ausgerichteter Drehachse aufweist. Je Behandlungsebene werden zwei übereinander gelagerte Platten gegeneinander verdreht. Fig. 13B zeigt die jeweilige Behandlungsebene in einem geöffneten Zustand, wobei beispielhaft vier Durchlässe dargestellt sind. FIGS. 13A, 13B show an exemplary embodiment in which the support floor module 800 has a kinematics with a rotating mechanism with an axis of rotation oriented at least approximately vertically. For each treatment level there are two superimposed Plates twisted against each other. FIG. 13B shows the respective treatment level in an open state, four passages being shown by way of example.
Fig. 14A, 14B, 14C zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Tragbodenmodul 900 eine Kinematik mit translatorischem Mechanismus mit zumindest annähernd horizontal ausgerichteter Verlagerungsachse aufweist. Je Behandlungsebene werden zwei übereinander gelagerte Platten translatorisch relativ zueinander verlagert. Fig. 14C zeigt die jeweilige Behandlungsebene in einem geöffneten Zustand. Die Translations-Kinematik kann dabei beispielsweise mittels lateraler Stellmittel realisiert werden, oder basierend auf einem weiteren der hier beschriebenen Mechanismen. Wahlweise kann auch ein zusätzlicher Drehantrieb vorgesehen sein, welcher an eine zentrale Drehwelle gekuppelt ist und jeweils wenigstens eine der Platten je Behandlungsebene aktuiert. 14A, 14B, 14C show an embodiment in which the support floor module 900 has a kinematics with translatory mechanism with at least approximately horizontally aligned displacement axis. Depending treatment level two superimposed plates are translationally displaced relative to each other. Fig. 14C shows the respective treatment level in an opened state. The translation kinematics can be realized for example by means of lateral adjusting means, or based on a further of the mechanisms described here. Optionally, an additional rotary drive can be provided, which is coupled to a central rotary shaft and in each case actuates at least one of the plates per treatment level.
Fig. 15A, 15B, 15C, 15D, 15E, 15F zeigen drei Ausführungsbeispiele, bei welchen das Tragbodenmodul 990 jeweils eine von innen nach außen öffnende Kinematik mit Klappenkonstruktion aufweist, wobei in der jeweiligen Behandlungsebene wahlweise auch Ablaufschrägen vorgesehen sind und/oder Randbereiche für Stützkonstruktionen vorgesehen sind. Je Behandlungsebene sind wenigstens zwei symmetrisch bezüglich Mittenlängsachse und Quersteg angeordnete Platten vorgesehen, jeweils nach unten und nach oben schwenkbar. Die jeweilige Platte ist exzentrisch um eine Schwenkachse gelagert, und ein Öffnen erfolgt aus der Mitte heraus (Schwenken nach unten oder auch nach oben). Die Kinematik kann insbesondere auch kuppelnde Gelenke und/oder Zugmittel und/oder wenigstens einen Federmechanismus mit Rückstellbewegung umfassen. FIGS. 15A, 15B, 15C, 15D, 15E, 15F show three exemplary embodiments, in which the support base module 990 each has an inwardly outwardly opening kinematics with flap construction, wherein drainage slopes are optionally also provided in the respective treatment plane and / or edge regions for support structures are provided. For each treatment level, at least two plates arranged symmetrically with respect to the center longitudinal axis and the transverse web are provided, each being pivotable downwards and upwards. The respective plate is mounted eccentrically about a pivot axis, and opening takes place from the center (pivoting down or up). The kinematics may in particular also include coupling joints and / or traction means and / or at least one spring mechanism with return movement.
Fig. 16 zeigt einzelne Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Hochdruckbehandeln. Ein erster Schritt S1 umfasst ein Zuführen von Schüttgut, wobei ein Aktuieren S1.1 wenigstens einer Behandlungsebene erfolgt. Bevorzugt werden die Behandlungsebenen ausgehend von einer untersten Behandlungsebene aktuiert. Die jeweilige Behandlungsebene wird in eine Aufnahme-/Behandlungsstellung gebracht, insbesondere in die Horizontalebene geschwenkt. Daraufhin erfolgt ein Zuführen S1.2 einer (Teil-)Charge. Danach kann die darüber liegende Behandlungsebene aktuiert werden. 16 shows individual method steps of a method for high-pressure treatment. A first step S1 comprises feeding bulk material, wherein an actuation S1.1 of at least one treatment level takes place. Preferably, the treatment levels are actuated starting from a lowest treatment level. The respective treatment level is brought into a receiving / treatment position, in particular pivoted in the horizontal plane. This is followed by feeding S1.2 of a (partial) batch. Thereafter, the overlying treatment level can be actuated.
In einem zweiten Schritt S2 erfolgt ein Druckaufbau bis zum gewünschten Hochdruckniveau, wahlweise ausgehend von Umgebungsdruck oder von einem demgegenüber erhöhten Zwischendruckniveau. In a second step S2, a pressure build-up takes place up to the desired high-pressure level, optionally starting from ambient pressure or from an elevated intermediate pressure level on the other hand.
In einem dritten Schritt S3 erfolgt ein Extrahieren, und/oder in einem vierten Schritt S4 erfolgt ein Imprägnieren, welche Reihenfolge variabel ist. Dabei kann jeweils eine Druck- und Temperaturregelung erfolgen, in Fig. 4 beispielhaft illustriert durch die Sensoreinheit 35. Eine oder mehrere solcher Sensoreinheiten können auch bei den weiteren Schritten für eine Regelung vorgesehen sein, insbesondere basierend auf Temperatur-, Druck-, Kraft-, Weg-, Masse- und/oder Durchfluss-Messwerten. In a third step S3, an extraction takes place, and / or in a fourth step S4, an impregnation takes place, which sequence is variable. In this case, in each case a pressure and temperature control can take place, illustrated in Fig. 4 by way of example by the sensor unit 35. One or more such sensor units may also be provided in the further steps for a control, in particular based on temperature, pressure, force, Displacement, mass and / or flow measurements.
In einem fünften Schritt S5 erfolgt ein Druckabbau, wahlweise auf Umgebungsdruck oder auf ein demgegenüber erhöhtes Zwischendruckniveau. In a fifth step S5, a pressure reduction takes place, optionally to ambient pressure or to a contrast elevated intermediate pressure level.
In einem sechsten Schritt S6 erfolgt ein Austragen von Schüttgut, wobei ein Aktuieren S6.1 wenigstens einer Behandlungsebene erfolgt. Bevorzugt werden die Behandlungsebenen ausgehend von einer untersten Behandlungsebene aktuiert. Die jeweilige Behandlungsebene wird in eine Durchlass-Stellung gebracht, insbesondere zumindest annähernd in die Vertikalebene geschwenkt, oder in einem Winkel von z.B. 10-20° dazu. Daraufhin erfolgt ein Austragen S6.2 einer (Teil-)Charge. Danach kann die darüber liegende Behandlungsebene aktuiert werden. Das Austragen einer jeweiligen Teilcharge kann eine gute Kontrolle/Regelung des Materialflusses ermöglichen. In a sixth step S6, a discharge of bulk material takes place, whereby an actuation S6.1 of at least one treatment level takes place. Preferably, the treatment levels are actuated starting from a lowest treatment level. The respective treatment plane is brought into a passage position, in particular pivoted at least approximately in the vertical plane, or at an angle of e.g. 10-20 ° to it. This is followed by a discharge S6.2 of a (partial) batch. Thereafter, the overlying treatment level can be actuated. The discharge of a particular partial batch can allow good control of the material flow.
In einem siebten Schritt S7 erfolgt daraufhin zur Vorbereitung einer folgenden Hochdruckbehandlung ein hochdruckdichtes Abschotten des Innenvolumens an der Auslassarmatur des Druckbehälters, insbesondere mittels eines nach innen öffnenden Ventils. In a seventh step S7, thereupon, in preparation for a subsequent high-pressure treatment, a high-pressure-tight sealing of the inner volume takes place at the Outlet fitting of the pressure vessel, in particular by means of an inwardly opening valve.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere auch durch die Möglichkeit der automatisierten Steuerung und Regelung von bisher eher durch manuelle Tätigkeiten geprägten Prozessen aus. Nicht nur die Arbeitssicherheit wird erhöht, sondern auch eine Automatisierung von Materialfluss bzw. Hochdruckbehandlung ist auf einfache Weise möglich, so dass ein sehr effizienter Prozess realisiert werden kann, für eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere auch weitgehend unabhängig von der Gefahrenklasse extrahierter Lösungsmittel oder vom gewählten Imprägnierungsmedium, insbesondere auch weitgehend unabhängig von der Art des zu behandelnden Granulates. The present invention is also characterized in particular by the possibility of automated control and regulation of previously characterized by manual activities processes. Not only the work safety is increased, but also an automation of material flow or high-pressure treatment is possible in a simple way, so that a very efficient process can be realized for a variety of applications, in particular largely independent of the hazard class of extracted solvents or of the selected Impregnation medium, in particular also largely independent of the type of granules to be treated.
Fig. 17A, 17B, 17C zeigen im Detail eine Variante, bei welcher ein rotatorisches Stellorgan 25 (insbesondere Stange) an eine Vielzahl von Behandlungsebenen 27 bzw. Platten gekoppelt ist, wobei jede Behandlungsebene durch ein Paar von Platten 27 definiert wird, von welchen die eine ortsfest und statisch angeordnet ist und die andere rotatorisch verlagerbar ist und drehfest mit dem Stellorgan 25 verbunden ist. Eine jeweilige Teilcharge 2.1 , 2.2, 2.n kann zwischen den einzelnen Behandlungsebenen verlagert werden, insbesondere schwerkraftgetrieben in Reaktion auf eine relative Verdrehung der beiden Platten einer jeweiligen Behandlungsebene relativ zueinander. Figures 17A, 17B, 17C show in detail a variant in which a rotary actuator 25 (in particular rod) is coupled to a plurality of treatment planes 27, respectively plates, each treatment plane being defined by a pair of plates 27, of which the a stationary and static is arranged and the other is rotatably displaceable and rotatably connected to the actuator 25 is connected. A respective partial charge 2.1, 2.2, 2.n can be shifted between the individual treatment levels, in particular gravity-driven in reaction to a relative rotation of the two plates of a respective treatment level relative to one another.
Die rotatorische Stellbewegung kann dabei zumindest annähernd eine kontinuierliche Bewegung sein, oder wahlweise kann die rotatorische Stellbewegung auch diskontinuierlich zwischen wenigstens zwei Stellpositionen erfolgen (insbesondere Offen-Stellung und Geschlossen-Stellung). The rotational adjustment movement can be at least approximately a continuous movement, or optionally, the rotational adjustment movement can also be discontinuous between at least two adjustment positions (in particular open position and closed position).
Insbesondere zeigt Fig. 17A im Detail die Verwendung und Anordnung von einzelnen Behandlungsebenen im ortsfesten Volumen Vi, wobei wenigstens ein rotatorisches Stellorgan 25 vorgesehen ist. Am Beispiel der Fig. 17A kann auch der Materialfluss erläutert werden: Schüttgut 1 wird als einzelne Teilcharge 2.1 zugeführt. Im Hochdruckbehandlungsvolumen ergeben mehrere Schüttgut-Teilchargen 2.1 , 2.2, 2.n die gesamte Schüttgut-Charge unter Hochdruckbehandlung. Der Schüttgut-Materialfluss setzt sich z.B. durch mehrere ausgetragene Teilchargen fort. Dabei kann wenigstens eine Sensoreinheit 35 vorgesehen sein, insbesondere für Temperatur, Druck, Kraft, Weg, Masse und/oder Durchfluss. In particular, Fig. 17A shows in detail the use and arrangement of individual treatment levels in the fixed volume Vi, wherein at least one rotary actuator 25 is provided. The material flow can also be explained using the example of FIG. 17A: bulk material 1 is supplied as a single partial charge 2.1. In the high-pressure treatment volume, several bulk material partial charges 2.1, 2.2, 2.n result in the entire bulk material charge under high-pressure treatment. The bulk material flow continues, for example, through several discharged partial batches. In this case, at least one sensor unit 35 may be provided, in particular for temperature, pressure, force, displacement, mass and / or flow.
In den Fig. 17B, 17C ist veranschaulicht, auf welche Weise die jeweilige Behandlungsebene in einem abschottenden Zustand oder in einem durchlassenden Zustand eingestellt werden kann. Fig. 17B veranschaulicht einen durchlassenden Zustand, in welchem ein jeweiliges Durchlasssegment 27.1 der oberen, drehfest mit dem Stellorgan verbundenen Platte in einer Drehposition fluchtend zu einem jeweiligen Durchlasssegment 27.1 der unteren ortsfest angeordneten Platte angeordnet ist. Dabei ist zudem ein jeweiliges geneigtes, insbesondere konisches (insbesondere satteldachförmiges) Segment 27.3 der oberen Platte fluchtend zu einem jeweiligen ebenen Segment 27.2 der unteren Platte angeordnet. Die jeweilige paarweise Plattenanordnung 27 lässt durch. Die geneigten Flächen können eine Funktion als Ablaufschrägen für das Schüttgut erfüllen und senken auch ein Risiko hinsichtlich ungewollter lokaler Schüttgut-Ablagerungen. FIGS. 17B, 17C illustrate how the respective treatment level can be set in a quenching state or in a transmitting state. Fig. 17B illustrates a passing state in which a respective passage segment 27.1 of the upper plate rotatably connected to the actuator is arranged in a rotational position in alignment with a respective passage segment 27.1 of the lower stationary plate. In this case, moreover, a respective inclined, in particular conical (in particular saddle-roof-shaped) segment 27.3 of the upper plate is arranged in alignment with a respective planar segment 27.2 of the lower plate. The respective paired plate assembly 27 can be through. The sloped surfaces can perform a function as drain slopes for the bulk material and also reduce the risk of unwanted local bulk material deposits.
Fig. 17C veranschaulicht einen abschottenden Zustand, in welchem in Reaktion auf eine rotatorische Stellbewegung Dg (Drehwinkeländerung) ein jeweiliges geneigtes, insbesondere konisches Segment 27.3 der oberen Platte fluchtend zu einem jeweiligen Durchlasssegment 27.1 der unteren Platte angeordnet ist. Die jeweilige paarweise Plattenanordnung 27 sperrt. Fig. 17C illustrates a partitioning condition in which a respective inclined, in particular conical, segment 27.3 of the upper plate is arranged in alignment with a respective passage segment 27.1 of the lower plate in response to a rotational adjustment movement Dg (rotation angle change). The respective paired plate assembly 27 locks.
Die einzelnen Platten 27 sind insbesondere jeweils als kreisrunde Scheibe mit den bereits beschriebenen Aussparungen (Durchlassöffnungen) ausgestaltet. Wahlweise können die Ebenen z27 einzeln separat oder simultan zusammen der rotatorischen Stellbewegung aktuiert werden. Die Durchlassöffnungen 27.1 können fluchtend oder versetzt angeordnet sein. The individual plates 27 are in particular designed in each case as a circular disc with the already described recesses (passage openings). Optionally, the levels z27 can be separated individually or simultaneously together the rotatory Actuating be actuated. The passage openings 27.1 can be arranged in alignment or offset.
Das in Fig. 17B gezeigte Platten-Paar 27 kann bei anderen Ausführungsbeispielen auch als ein Paar aus zwei ebenen Platten mit jeweils wenigstens einem Durchlass 27.1 ausgestaltet sein. The plate pair 27 shown in Fig. 17B may also be configured as a pair of two planar plates each having at least one passage 27.1 in other embodiments.
Die jeweilige Stellbewegung beim in den Fig. 17A, 17B, 17C gezeigten Ausführungsbeispiel kann einen Materialfluss einer Mehrzahl von Teilchargen 2.1 , 2.n über einen Abschnitt entlang des Materialfluss-Pfades durch das Hochdruckbehandlungsvolumen Vi sicherstellen. Die rotatorische Stellbewegung kann dabei eine kontinuierliche und/oder eine zumindest zeitweise getaktete Stellbewegung sein. Die (jeweilige) rotatorische Stellbewegung kann dabei einheitlich für das gesamte Hochdruckbehandlungsvolumen für alle Hochdruckbehandlungsebenen vorgegeben werden, und/oder zumindest zeitweise jeweils spezifisch für einzelne vordefinierbare Hochdruckbehandlungsebenen z27 vorgegeben werden. The respective adjusting movement in the exemplary embodiment shown in FIGS. 17A, 17B, 17C can ensure a material flow of a plurality of partial batches 2.1, 2.n over a section along the material flow path through the high-pressure treatment volume Vi. The rotary adjusting movement can be a continuous and / or an at least temporarily clocked adjusting movement. The (respective) rotary actuating movement can be specified uniformly for the entire high-pressure treatment volume for all high-pressure treatment levels, and / or at least temporarily specified in each case specifically for individual predefinable high-pressure treatment levels z27.
In Fig. 18 wird beispielhaft eine relative Ausrichtung von Durchlasssegmenten 27.1 relativ zu benachbarten Durchlasssegmenten 27.1 in der jeweils nachfolgenden Behandlungsebene erläutert. Die Durchlasssegmente 27.1 sind jeweils im Drehwinkel versetzt zueinander angeordnet. In FIG. 18, by way of example, a relative orientation of passage segments 27.1 relative to adjacent passage segments 27.1 in the respective subsequent treatment level is explained. The passage segments 27.1 are each offset in rotation angle to each other.
Fig. 19 zeigt schematisch eine Variante mit translatorisch aktuierbaren Stellorganen 25. In das Innenvolumen Vi können wahlweise auch rotatorische Kinematiken integriert werden. FIG. 19 schematically shows a variant with actuators which can be actuated in a translatory manner. Rotary kinematics can optionally also be integrated into the internal volume Vi.
In Fig. 20A, 20B ist eine Druckbehältervorrichtung 10 mit einem kombinierten Tragbodenmodul gezeigt, welches aus einem ersten Abschnitt 200 mit einer Schwenkkinematik 23 und aus einem zweiten Abschnitt 800 mit einer rotatorischen Kinematik gebildet ist, wobei die Schwenkkinematik 23 stromauf in Reihe von der rotatorischen Kinematik angeordnet ist. Diese Ausgestaltung kann insbesondere bei starker Volumenzunahme des Schüttguts während der Hochdruckbehandlung vorteilhaft sein, insbesondere wenn eine nachfolgende Extraktion bei weitgehend konstantem Volumen erfolgt. Die Schwenkkinematik mit vergleichsweise kleinen Höhen zwischen den Ebenen ermöglicht eine schonende Behandlung des Schüttguts, und die nachfolgende rotatorische Kinematik begünstigt insbesondere auch eine effiziente Nutzung des verfügbaren Innenvolumens. 20A, 20B there is shown a pressure vessel device 10 with a combined tray module formed of a first section 200 with a pivoting kinematics 23 and a second section 800 with a rotary kinematics, the pivoting kinematics 23 upstream in series from the rotary kinematics is arranged. This embodiment can in particular high volume increase of the bulk material during the high-pressure treatment be advantageous, especially if a subsequent extraction is carried out at a substantially constant volume. The pivoting kinematics with comparatively small heights between the levels allows a gentle treatment of the bulk material, and the subsequent rotational kinematics particularly favors efficient use of the available internal volume.
In Fig. 21 A, 21 B ist eine Druckbehältervorrichtung 10 mit einem kombinierten Tragbodenmodul bzw. einer Kombination von wenigstens zwei Tragbodenmodulen gezeigt, welches aus einem ersten Abschnitt 200 mit einer Schwenkkinematik 23 und aus einem zweiten Abschnitt 800 mit einer rotatorischen Kinematik gebildet ist, wobei die Schwenkkinematik 23 stromauf in Reihe von der rotatorischen Kinematik angeordnet ist. Stromab vom jeweiligen Modul 200, 800 kann eine Einheit (insbesondere Trichter mit Schüttgut leitender Funktion) zum Leiten des Materialflusses vorgesehen sein, insbesondere mit trichterförmiger Geometrie. Diese Einheiten (bevorzugt starre Einbauten) können den Materialstrom gezielt auf das nachfolgende Modul oder auf den Auslass leiten, insbesondere zwecks spiralförmiger Anströmung des Auslasses. FIGS. 21A, 21B show a pressure vessel device 10 with a combined support floor module or a combination of at least two support floor modules, which is formed from a first section 200 with a pivoting kinematics 23 and from a second section 800 with a rotary kinematics the pivoting kinematics 23 is arranged upstream in series by the rotary kinematics. Downstream of the respective module 200, 800 may be provided a unit (in particular funnels with bulk material conductive function) for guiding the material flow, in particular with a funnel-shaped geometry. These units (preferably rigid internals) can direct the flow of material to the subsequent module or to the outlet, in particular for the purpose of spiraling the flow of the outlet.
Fig. 22A, 22B zeigen eine Druckbehältervorrichtung 10 mit einem kombinierten Tragbodenmodul gezeigt, welches aus einem ersten Abschnitt 800 mit einer rotatorischen Kinematik und aus einem zweiten Abschnitt 200 mit einer Schwenkkinematik 23 gebildet ist, wobei die Schwenkkinematik 23 stromab in Reihe von der rotatorischen Kinematik angeordnet ist. In dieser Anordnung kann mittels der die Schwenkkinematik 23 das Ausschleusen/Austragen von Schüttgut erleichtert werden, insbesondere in Hinblick auf die Größe von Teilchargen. Bezugszeichenliste: Figures 22A, 22B show a pressure vessel apparatus 10 having a combined tray module formed of a first section 800 having a rotary kinematics and a second section 200 having a pivoting kinematics 23, the pivoting kinematics 23 being arranged downstream of the rotary kinematics is. In this arrangement, by means of the pivoting kinematics 23, the discharge / discharge of bulk material can be facilitated, in particular with regard to the size of partial batches. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Schüttgut bzw. Granulat(-Schüttung) 1 bulk material or granulate (bulk)
2 Charge  2 batch
2.1 , 2.2, 2. n Teilcharge 2.1, 2.2, 2. n partial lot
10; 100; 110 Druckbehältervorrichtung 10; 100; 110 pressure vessel device
11 Deckel  11 lid
11.1 Befestigungsmittel bzw. -flansch für Einlassarmatur  11.1 Fastening means or flange for inlet fitting
11.2 Durchlass für Schüttgut  11.2 Passage for bulk material
11.3 Durchführung für Stellorgan  11.3 Feedthrough for actuator
11.4 Dichtung am Stellorgan  11.4 Seal on the actuator
11.5 Befestigungsmittel  11.5 Fasteners
11.7 Zentrierung 11.7 Centering
12 hochdruckbeständige Wandung  12 high pressure resistant wall
12.1 zylindrischer Abschnitt  12.1 cylindrical section
12.2 konischer Abschnitt  12.2 conical section
13 Einlassarmatur, insbesondere zweikanalig  13 inlet fitting, in particular two-channel
13.1 Einlassorgan, insbesondere Ventil und/oder Schleuse  13.1 inlet member, in particular valve and / or lock
13.2 Einlassleitung  13.2 Inlet line
14 Heizeinrichtung, insbesondere Heizmantel  14 heating device, in particular heating jacket
15 Auslassarmatur, insbesondere Behälterbodeneinheit  15 outlet fitting, in particular container bottom unit
15.1 Auslassorgan, insbesondere Bodenventil und/oder Schleuse 15.1 outlet member, in particular bottom valve and / or lock
15.2 nach innen öffnendes Schließelement, insbesondere Kegel 15.2 inwardly opening closing element, in particular cone
15.3 Stellorgan  15.3 actuator
15.4 Auslassstutzen  15.4 Outlet outlet
16 Ein-/Ausströmarmatur, insbesondere Stutzen  16 inlet / outlet fitting, in particular neck
17 Ein-/Ausströmarmatur, insbesondere Stutzen  17 inlet / outlet fitting, in particular neck
20; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 990 Tragbodenmodul 21 Deckel 22 Antriebseinheit, insbesondere mit Pneumatikzylinder 20; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 990 support module 21 cover 22 drive unit, in particular with pneumatic cylinder
23 Kinematik, insbesondere Schwenkkinematik  23 Kinematics, in particular Schwenkkinematik
24 Quersteg  24 crossbar
25 Stellorgan, insbesondere Schub-/Zugstange  25 actuator, in particular push / pull rod
25a laterale Stellmittel  25a lateral adjusting means
25.1 Stellhebel  25.1 Lever
25.2 Drehgelenk  25.2 Swivel
25.3 weiteres Drehgelenk  25.3 further swivel joint
26 Zwischenelement (geometrisch koppelnd)  26 intermediate element (geometrically coupling)
27 Behandlungsebene, insbesondere mit Lochplatte oder Geflecht  27 treatment level, in particular with perforated plate or braid
27a, 27b erster und zweiter Teil der Behandlungsebene, insbesondere in schwenkbarer Lagerung  27a, 27b first and second part of the treatment level, in particular in pivotable storage
27.1 Durchlasssegment  27.1 passage segment
27.2 ebenes Segment  27.2 flat segment
27.3 geneigtes, insbesondere konisches oder satteldachförmiges Segment  27.3 inclined, in particular conical or saddle roof-shaped segment
28 Abstützeinheit, insbesondere (Zentrier-)Ring  28 Support unit, in particular (centering) ring
29 Halteeinheit, insbesondere Haltestange(n)  29 holding unit, in particular holding bar (s)
30 Hochdruckbehandlungssystem 30 high pressure treatment system
31 Steuerungseinrichtung 31 control device
33 Logikeinheit  33 logic unit
35 Sensoreinheit, insbesondere für Temperatur, Druck, Kraft, Weg, Masse und/oder Durchfluss  35 sensor unit, in particular for temperature, pressure, force, displacement, mass and / or flow
37 Vorlagebehälter, Reservoir 37 storage tank, reservoir
39 Dosierung 39 dosage
M1 erster Medienstrom: Schüttgut M1 first medium flow: bulk material
M2 zweiter Medienstrom: Hochdruckmedium bzw. Extraktionsmedium, wahlweise umfassend Imprägnierungsmedium  M2 second medium flow: high-pressure medium or extraction medium, optionally comprising impregnation medium
M3 dritter Medienstrom: Lösungsmittel M Mittenlängsachse M3 third media stream: solvent M center longitudinal axis
U Umgebung  U environment
Vi Innenvolumen bzw. vom Druckbehälter umschlossene Kavität S1 erster Schritt, insbesondere Zuführen von Schüttgut  Vi inner volume or cavity enclosed by the pressure vessel S1 first step, in particular feeding of bulk material
51.1 Aktuieren wenigstens einer Behandlungsebene  51.1 Activation of at least one treatment level
51.2 Zuführen einer T eilcharge  51.2 Feeding a batch
52 zweiter Schritt, insbesondere Druckaufbau  52 second step, in particular pressure build-up
53 dritter Schritt, insbesondere Extrahieren  53 third step, in particular extracting
S4 vierter Schritt, insbesondere Imprägnieren S4 fourth step, especially impregnation
55 fünfter Schritt, insbesondere Druckabbau  55 fifth step, especially pressure reduction
56 sechster Schritt, insbesondere Austragen von Schüttgut  56 sixth step, in particular discharge of bulk material
56.1 Aktuieren wenigstens einer Behandlungsebene  56.1 Activation of at least one treatment level
56.2 Austragen einer Teilcharge  56.2 Carrying out a partial batch
S7 siebter Schritt, insbesondere hochdruckdichtes Abschotten des Innenvolumens an der Auslassarmatur z27 Behandlungsebene bzw. Höhenposition der Behandlungsebene x Breitenrichtung bzw. Schwenkachse S7 seventh step, in particular high-pressure-tight partitioning of the internal volume at the outlet fitting z27 treatment level or height position of the treatment plane x width direction or pivot axis
y Quer- bzw. Tiefenrichtung, Schwenkachse y transverse or depth direction, swivel axis
z Vertikale bzw. Schwerkraftrichtung bzw. Höhenrichtung a erster Schwenkwinkel, insbesondere nach oben entgegen der Schwerkraftrichtung z Vertical or gravity direction or height direction a first pivot angle, in particular upwards against the direction of gravity
ß zweiter Schwenkwinkel, insbesondere nach unten in Schwerkraftrichtung g Drehwinkel einer rotatorischen Stellbewegung ß second pivot angle, in particular downward in the direction of gravity g rotation angle of a rotary adjusting movement

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Hochdruckbehandeln von Schüttgut (1 ) durch Extrahieren und/oder Imprägnieren, welches im Innenvolumen (Vi) einer Druckbehältervorrichtung (10; 100) angeordnet wird und auf einem Hochdruckniveau, insbesondere Hochdruck im Bereich von 40 bis 1000bar, unter Abschottung von der Umgebung (U) behandelt wird, 1. A method for high pressure treatment of bulk material (1) by extraction and / or impregnation, which in the internal volume (Vi) of a pressure vessel device (10; 100) is arranged and at a high pressure level, in particular high pressure in the range of 40 to 1000bar, with foreclosure of the Environment (U) is treated,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Hochdruckbehandeln chargenweise in einem geschlossenen System in der Druckbehältervorrichtung durchgeführt wird, indem das Schüttgut dem Innenvolumen (Vi) bei geschlossener Druckbehältervorrichtung chargenweise zugeführt und auf wenigstens einer Behandlungsebene angeordnet wird und nach erfolgter Hochdruckbehandlung bei geschlossener Druckbehältervorrichtung chargenweise aus dem Innenvolumen ausgetragen wird, wobei das Hochdruckbehandeln auf einer Mehrzahl von im Innenvolumen (Vi) angeordneten Behandlungsebenen (27) durchgeführt wird. characterized in that the high-pressure treatment is carried out batchwise in a closed system in the pressure vessel device by the bulk material to the inner volume (Vi) supplied batchwise with closed pressure vessel device and arranged on at least one treatment level and is discharged batchwise from the inner volume after high pressure treatment with closed pressure vessel device, wherein the high-pressure treatment is performed on a plurality of treatment levels (27) arranged in the inner volume (Vi).
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, wobei das chargenweise Zuführen des Schüttguts (1 ) ein Zuführen von Teilchargen (2.1 , 2.2, 2.n) jeweils zu einer von mehreren Behandlungsebenen (27) umfasst, insbesondere nacheinander zunächst auf eine unterste Behandlungsebene und daraufhin jeweils auf eine weiter oben darüber angeordnete Behandlungsebene, insbesondere schwerkraftgetrieben in Schwerkraftrichtung (z); und/oder wobei das chargenweise Austragen des Schüttguts ein Austragen von Teilchargen (2.1 , 2.2,2. The method according to the preceding method claim, wherein the batchwise feeding of the bulk material (1) comprises feeding partial batches (2.1, 2.2, 2.n) each to one of a plurality of treatment levels (27), in particular successively first to a lowest treatment level and then each on a further above treatment level arranged, in particular gravity-driven in the direction of gravity (z); and / or wherein the batchwise discharging of the bulk material is a discharge of partial charges (2.1, 2.2,
2.n) jeweils aus einer von mehreren Behandlungsebenen (27) umfasst, insbesondere nacheinander zunächst aus einer untersten Behandlungsebene und daraufhin jeweils aus einer weiter oben darüber angeordneten Behandlungsebene, insbesondere schwerkraftgetrieben in Schwerkraftrichtung (z); und/oder wobei das Hochdruckbehandeln auf wenigstens drei im Innenvolumen (Vi) angeordneten Behandlungsebenen (27) durchgeführt wird, insbesondere auf wenigstens drei Behandlungsebenen. 2.n) in each case from one of a plurality of treatment levels (27), in particular successively first from a lowermost treatment level and then each from a further above treatment level arranged, in particular gravity-driven in the direction of gravity (z); and / or wherein the high-pressure treatment is carried out on at least three treatment levels (27) arranged in the internal volume (Vi), in particular on at least three treatment levels.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei beim chargenweisen Zuführen und/oder beim chargenweisen Austragen wenigstens eine der im Innenvolumen (Vi) angeordneten Behandlungsebenen (27) zum Durchlässen des Schüttguts (1 , 2.1 , 2.2, 2.n) verlagert wird, insbesondere verschwenkt wird, insbesondere durch automatisierte Aktuierung; und/oder wobei das chargenweise Zuführen und das chargenweise Austragen unidirektional in einer einzigen Richtung durch das Innenvolumen (Vi) hindurch erfolgt, insbesondere in axialer Schwerkraftrichtung nach unten. 3. The method according to any one of the preceding method claims, wherein in the batchwise feeding and / or the batch discharge at least one of the internal volume (Vi) arranged treatment levels (27) for passing the bulk material (1, 2.1, 2.2, 2.n) is displaced, in particular is pivoted, in particular by automated actuation; and / or wherein batch feeding and batch discharging unidirectionally in a single direction through the internal volume (Vi) through, in particular in the axial direction of gravity down.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei das Zuführen und/oder das Austragen auf einem Druckniveau zwischen Umgebungsdruck und Hochdruckniveau durchgeführt wird, insbesondere bei mindestens 2 oder 3bar, insbesondere bei über 6bar oder über 10bar; und/oder wobei das Hochdruckbehandeln chargenweise aufeinanderfolgend für eine Vielzahl von Chargen im geschlossenen System in der abgeschotteten Druckbehältervorrichtung (10; 100) durchgeführt wird. 4. The method according to any one of the preceding method claims, wherein the feeding and / or discharging is carried out at a pressure level between ambient pressure and high pressure level, in particular at least 2 or 3bar, in particular at about 6bar or about 10bar; and / or wherein the high pressure treatment is carried out batchwise for a plurality of closed system batches in the sealed pressure vessel device (10; 100).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei beim Zuführen und/oder Austragen die Schüttgut-Menge erfasst wird, insbesondere auf gravimetrische Weise, insbesondere in Bezug auf einzelne Schüttgut-Teilchargen (2.1 , 2.2, 2.n); und/oder wobei beim chargenweisen Zuführen und/oder Austragen eine Ansteuerung von Einlass- und/oder Auslassarmaturen (13, 15) erfolgt, insbesondere in Abhängigkeit von in Echtzeit erfassten gravimetrischen Messwerten von Schüttgut-Teilchargen. 5. The method according to any preceding method claims, wherein the supply of bulk material is detected during feeding and / or discharging, in particular gravimetrically, in particular with respect to individual bulk partial charges (2.1, 2.2, 2.n); and / or wherein in batchwise feeding and / or discharging, an activation of inlet and / or outlet fittings (13, 15) takes place, in particular as a function of gravimetric measured values of bulk bulk batches recorded in real time.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei das Hochdruckbehandeln zumindest ein Extrahieren, insbesondere Lösungsmittelextrahieren umfasst; und/oder wobei das Hochdruckbehandeln zumindest ein Imprägnieren umfasst, insbesondere das Imprägnieren von Polymeren; oder wobei das Hochdruckbehandeln sowohl ein Extrahieren als auch ein Imprägnieren umfasst, insbesondere das Extrahieren von Monomeren und das Imprägnieren mit Additiven; und/oder wobei das Hochdruckbehandeln zumindest ein Lösungsmittelextrahieren umfasst und oberhalb der kritischen Temperatur und oberhalb des kritischen Drucks des Lösungsmittels durchgeführt wird. 6. The method according to any one of the preceding method claims, wherein the high pressure treatment comprises at least one extraction, in particular solvent extraction; and / or wherein the high-pressure treatment comprises at least one impregnation, in particular the impregnation of polymers; or wherein the high-pressure treatment comprises both an extraction and an impregnation, in particular the extraction of monomers and the impregnation with additives; and / or wherein the high-pressure treatment comprises at least one solvent extraction and is carried out above the critical temperature and above the critical pressure of the solvent.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei Schüttgut in Ausgestaltung als Aerogele durch Extraktion und/oder durch Imprägnierung hochdruckbehandelt wird. 7. The method according to any one of the preceding method claims, wherein bulk material is high pressure treated in an embodiment as aerogels by extraction and / or by impregnation.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei das Hochdruckbehandeln ein Fluidisieren des Schüttguts umfasst, insbesondere in einer Wirbelschicht, insbesondere in einem ausgangsseitigen Bereich der Druckbehältervorrichtung. 8. The method according to any one of the preceding method claims, wherein the high-pressure treatment comprises fluidizing the bulk material, in particular in a fluidized bed, in particular in an output-side region of the pressure vessel device.
9. Steuerungseinrichtung (31 ) eingerichtet zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung mit wenigstens einer Sensoreinheit (35) eingerichtet zum Erfassen eines Durchflusses von Schüttgut (1 ) oder einer Masse oder einer Massendifferenz oder einem Volumen oder einer Volumendifferenz gekoppelt ist, wahlweise auch mit wenigstens einer Sensoreinheit eingerichtet zum Erfassen eines Weges und/oder einer Kraft. 9. Control device (31) configured for carrying out a method according to one of the preceding method claims, wherein the control device is coupled to at least one sensor unit (35) for detecting a flow of bulk material (1) or a mass or a mass difference or a volume or a volume difference is optionally also configured with at least one sensor unit for detecting a path and / or a force.
10. Verwendung eines Tragbodenmoduls (20; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 990) mit einer Mehrzahl von Behandlungsebenen zur Hochdruckbehandlung von Schüttgut (1 ) durch Extraktion und/oder Imprägnierung in einem geschlossenen, von der Umgebung (U) druckdicht abgeschotteten System, wobei das Tragbodenmodul im Innenvolumen (Vi) einer Druckbehältervorrichtung (10; 100) angeordnet wird, wobei die Behandlungsebenen (27) zum Hochdruckbehandeln und/oder zum Durchlässen des Schüttguts (1 , 2.1 , 2.2, 2.n) im Innenvolumen verlagerbar aktuierbar gelagert und positioniert werden. Use of a support floor module (20; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 990) having a plurality of treatment levels for high-pressure treatment of bulk material (1) by extraction and / or impregnation in a closed, of the Environment (U) pressure-sealed system, wherein the support bottom module in the internal volume (Vi) of a pressure vessel device (10; 100) is arranged, wherein the treatment levels (27) for high-pressure treatment and / or for passing the bulk material (1, 2.1, 2.2, 2. n) be stored and positioned displaceably adjustable in the inner volume.
1 1. Druckbehältervorrichtung (10; 100; 1 10) eingerichtet zur Hochdruckbehandlung von Schüttgut (1 ) durch Extraktion und/oder Imprägnierung, mit einem Deckel (1 1 ) und einer hochdruckbeständigen Wandung (12), welche Wandung ein Innenvolumen (Vi) umschließt, sowie mit einer an das Innenvolumen gekoppelten Einlassarmatur (13) und einer Auslassarmatur (15) jeweils für das Schüttgut; 1 1. pressure vessel device (10; 100; 1 10) arranged for high-pressure treatment of bulk material (1) by extraction and / or impregnation, with a lid (1 1) and a high pressure resistant wall (12), which wall encloses an internal volume (Vi) , as well as with an inlet fitting (13) coupled to the internal volume and an outlet fitting (15) in each case for the bulk material;
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Druckbehältervorrichtung ein Tragbodenmodul (20; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 990) mit einer Mehrzahl von aktuierbaren Behandlungsebenen (27) aufweist, welche Behandlungsebenen derart im Innenvolumen (Vi) anordenbar sind und bei geschlossener Druckbehältervorrichtung teilchargenweise mit Schüttgut beladbar sind und nach auf dem Hochdruckniveau erfolgter Hochdruckbehandlung bei geschlossener Druckbehältervorrichtung teilchargenweise entladbar sind, dass die Hochdruckbehandlung in einem geschlossenen, von der Umgebung (U) abgeschotteten System ausführbar ist. characterized in that the pressure vessel device comprises a support floor module (20; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 990) having a plurality of actuatable treatment levels (27), which treatment levels can be arranged in the internal volume (Vi) and can be loaded with bulk material in a batchwise manner with the pressure vessel device closed, and after the high-pressure treatment which has taken place on the high-pressure level in the case of a closed pressure vessel device can be partially discharged batchwise, that the High pressure treatment in a closed, isolated from the environment (U) system is executable.
12. Druckbehältervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Druckbehältervorrichtung eine automatisiert aktuierbare Einlassarmatur (13) für das chargenweise Zuführen des Schüttguts aufweist, insbesondere an den Deckel (1 1 , 21 ) gekuppelt; und/oder wobei die Druckbehältervorrichtung eine automatisiert aktuierbaren Auslassarmatur (15) für das chargenweise Austragen des Schüttguts aufweist, insbesondere an einen Boden der Druckbehältervorrichtung gekuppelt. 12. Pressure vessel device according to the preceding claim, wherein the pressure vessel device has an automatically actuatable inlet fitting (13) for the batchwise feeding of the bulk material, in particular to the lid (1 1, 21) coupled; and / or wherein the pressure vessel device has an automatically actuatable outlet fitting (15) for the batch discharge of the bulk material, in particular coupled to a bottom of the pressure vessel device.
13. Druckbehältervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Behandlungsebene (27) eingerichtet ist zum Durchlässen von Schüttgut (1 ); und/oder wobei zumindest ein Teilbereich der jeweiligen Trocknungsebene aus einer entsprechenden Hochdruckbehandlungsposition in wenigstens eine Be-/Entladeposition verlagerbar ist, insbesondere mittels Schwenkkinematik; und/oder wobei das Tragbodenmodul eine Schwenkkinematik (23) mit in einer jeweiligen Behandlungsebene bezüglich wenigstens einer Schwenkachse (x, y) symmetrischem Aufbau aufweist. 13. Pressure vessel device according to one of the preceding claims, wherein the at least one treatment level (27) is adapted for the passage of bulk material (1); and / or wherein at least a portion of the respective drying level from a corresponding high-pressure treatment position in at least one loading / unloading position is displaced, in particular by means of pivoting kinematics; and / or wherein the support floor module has a pivoting kinematics (23) with in a respective treatment plane with respect to at least one pivot axis (x, y) symmetrical structure.
14. Druckbehältervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Behandlungsebenen (27) durch wenigstens eine gasdurchlässige Platte (27, 27a, 27b) definiert ist; und/oder wobei die jeweilige Behandlungsebene durch wenigstens eine schwenkbar aktuierbare gasdurchlässige Platte (27a, 27b) definiert ist, insbesondere durch zwei relativ zueinander um eine Schwenkachse (x, y) schwenkbar gelagerte Platten, insbesondere zumindest nach unten schwenkbar; und/oder wobei die jeweilige Behandlungsebene (27) durch zwei relativ zueinander an einem Quersteg (24) jeweils nach unten und nach oben schwenkbar um eine Schwenkachse (x, y) gelagerte gasdurchlässige Platten (27a, 27b) definiert ist, insbesondere mit dem Quersteg gehalten an wenigstens zwei in Höhenrichtung verlaufenden Halteeinheiten (29), insbesondere um einen ersten Schwenkwinkel (a) nach oben von mindestens 60° oder 75°, bevorzugt mindestens 85° oder 90°, und um einen zweiten Schwenkwinkel (ß) nach unten von mindestens 45° oder 60°. 14. Pressure vessel device according to one of the preceding claims, wherein at least one of the treatment levels (27) by at least one gas-permeable plate (27, 27 a, 27 b) is defined; and / or wherein the respective treatment level is defined by at least one pivotally actuatable gas-permeable plate (27a, 27b), in particular by two relative to each other about a pivot axis (x, y) pivotally mounted plates, in particular at least downwardly pivotable; and / or wherein the respective treatment level (27) is defined by two gas-permeable plates (27a, 27b) mounted relative to each other on a transverse web (24) downwardly and upwardly pivotable about a pivot axis (x, y), in particular with the transverse web held on at least two vertically extending holding units (29), in particular by a first pivot angle (a) upwards of at least 60 ° or 75 °, preferably at least 85 ° or 90 °, and by a second pivot angle (ß) downwards of at least 45 ° or 60 °.
15. Druckbehältervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Behandlungsebene (27) zwischen wenigstens zwei Stellungen aktuierbar ist, nämlich einer ersten Stellung zum Durchlässen von Schüttgut (1 ) und in einer zweiten Stellung zur Aufnahme und Hochdruckbehandlung von Schüttgut, insbesondere mittels einer in den Deckel (1 1 , 21 ) integrierten oder am Deckel befestigen Antriebseinheit (22) und wenigstens eines aktuierbaren Stellorgans (25); und/oder wobei die Druckbehältervorrichtung wenigstens eine Antriebseinheit (22) und eine Mehrzahl von Stellorganen (25) in Form von Schub-/Zugstangen eingerichtet für bidirektionale translatorische Aktuierung der jeweiligen Behandlungsebene (27a, 27b) aufweist, insbesondere mit den Stellorganen in linearer Anordnung nebeneinander in einer Querebene (xz, yz); und/oder wobei die jeweilige Behandlungsebene (27) oder eine Platte (27a, 27b) der Behandlungsebene über wenigstens einen Stellhebel (25.1 ) und zwei Drehgelenke (25.2, 25.3) an ein aktuierbares, hochdruckdicht durch den Deckel (11 , 21 ) ins Innenvolumen geführtes Stellorgan (25) gekuppelt ist; und/oder wobei die Druckbehältervorrichtung eine pneumatische, hydraulische, elektrische, elektromagnetische und/oder magnetische Antriebseinheit (22) umfasst, welche an die wenigstens eine Behandlungsebene (27) gekoppelt ist. 15. Pressure vessel device according to one of the preceding claims, wherein the respective treatment level (27) is actuated between at least two positions, namely a first position for the passage of bulk material (1) and in a second position for receiving and high-pressure treatment of bulk material, in particular by means of a the cover (1 1, 21) integrated or fastened to the cover drive unit (22) and at least one actuatable actuator (25); and / or wherein the pressure vessel device has at least one drive unit (22) and a plurality of actuators (25) in the form of push / pull rods arranged for bi-directional translational actuation of the respective treatment level (27a, 27b), in particular with the actuators in a linear arrangement next to each other in a transverse plane (xz, yz); and / or wherein the respective treatment level (27) or a plate (27a, 27b) of the treatment level via at least one adjusting lever (25.1) and two hinges (25.2, 25.3) to a aktuierbares, high pressure tight through the lid (11, 21) into the inner volume guided actuator (25) is coupled; and / or wherein the pressure vessel device comprises a pneumatic, hydraulic, electrical, electromagnetic and / or magnetic drive unit (22) which is coupled to the at least one treatment level (27).
16. Druckbehältervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Tragbodenmodul (20; 200) in den Deckel (1 1 ) integriert ist oder zumindest mittels des Deckels (1 1 ) im Innenvolumen (Vi) gehalten, angeordnet und/oder abgestützt ist; und/oder wobei eine/die Einlassarmatur (13) für Schüttgut in den Deckel (11 ) integriert ist, insbesondere in einer Anordnung mit vertikaler Förderrichtung. 16. Pressure vessel device according to one of the preceding claims, wherein the support floor module (20; 200) in the lid (1 1) is integrated or at least by means of the lid (1 1) in the internal volume (Vi) held, arranged and / or supported; and / or wherein one / the inlet fitting (13) for bulk material is integrated in the lid (11), in particular in an arrangement with a vertical conveying direction.
17. Druckbehältervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens drei Behandlungsebenen (27) vorgesehen sind, insbesondere wenigstens fünf Behandlungsebenen. 17. Pressure vessel device according to one of the preceding claims, wherein at least three treatment levels (27) are provided, in particular at least five treatment levels.
18. Druckbehältervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Behandlungsebene durch wenigstens ein rotatorisch aktuierbares Stellorgan verlagerbar ist. 18. Pressure vessel device according to one of the preceding claims, wherein the respective treatment level is displaceable by at least one rotatably actuatable actuator.
19. Druckbehältervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Behandlungsebene durch wenigstens ein translatorisch aktuierbares Stellorgan verlagerbar ist. 19. Pressure vessel device according to one of the preceding claims, wherein the respective treatment level is displaceable by at least one translatorically actuable actuator.
20. Druckbehältervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das20. Pressure vessel device according to one of the preceding claims, wherein the
Tragbodenmodul sowohl wenigstens ein translatorisch aktuierbares Stellorgan als auch wenigstens ein rotatorisch aktuierbares Stellorgan umfasst. Tragbodenmodul both at least one translational actuatable actuator and at least one rotatably actuatable actuator comprises.
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