Pierwszenstwo: 03.07.1970 Luksemburg Zgloszenie ogloszono: 30.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 08.09.1975 7n<)3fi KI. 12c,l MKP BOld 11/02 czytelnia! ltzeczypttspon*ej Lu 5 ,\ 1 Twórcywynalazku: Georges FrancoisMichel FrederichDuchateau Uprawniony z patentu4. Raffinerie Tirlemontoise, Bruksela (Belgia) Urzadzenie do ekstrakcji za pomoca cieczy skladników cial stalych Przedmiotem wynalazkujest urzadzenie do ekstrakcji za pomoca cieczy skladników cial stalych.Znane sa np. z belgijskich patentów nr 475626 i nr 711219 urzadzenia do ekstrakcji posiadajace beben obrotowy, do wewnetrznej sciany którego umocowane sa zwoje tworzace wraz z bebnem co najmniej jeden przenosnik slimakowy. Zwoje ograniczaja komory dla frakcji cial w postaci stalej i frakcji plynnej, przy czym komory maja przegrody osiowe z otworami, rozmieszczone pomiedzy kolejnymi zwojami w celu okresowego podnoszenia frakcji cial w postaci stalej i ich oddzielania od cieczy, jak równiez kanaly do okresowego prze¬ mieszczania frakqi cial w postaci stalej i frakcji plynnej w kierunkach wypadkowych przeciwnych.W urzadzeniach tych stwierdzono, ze mieszanie sie frakcji plynnej z frakcja cial w postaci stalej wkomorych przenosnika nie jest jednorodne, poniewaz frakcja plynn nie jest rozmieszczona prawidlowo w stosunku do frakcji cial w postaci stalej, gdy obie te frakcje spotykaja sie w kolejnych komorach przenosnika.Jak wiadomo kazda porcja cial stalych spotyka sie w kolejnych komorach przenosnika z kolejnymi porcjami cieczy i przemieszczana jest lacznie z ciecza w ciagu czesci kazdego obrotu bebna, az do chwili, gdy przegroda podnoszaca i oddzielajaca komory oddzieli frakcje cial w postaci stalej i podniesie ja do górnej czesci bebna, skad nastepnie spadnie do dolnej czesci bebna, gdzie napotka na nowa porcje cieczy. W okresach wspólnego przemieszczania ciecz, mieszajac sie z cialami stalymi, wyekstrahowuje z nich skladniki w nich zawarte, np. cukier zawarty w krajance z buraków. Jednakze, aby ekstrakcja przebiegala dobrze, wymagane jest jednolite wymieszanie frakcji cieklej z frakcja cial w postaci stalej w okresach wspólnego przemieszczania. Jednolite wymieszanie zalezy w duzym stopniu od tego, by w momencie wejscia nowej porcji cieczy do komory, ciecz nie miala mozliwosci wyciekania przez tory latwiejszego przeplywu.Celem wynalazku jest wyeliminowanie powyzszej wady, polegajacej na braku jednolitosci wymieszania frakcji plynnej z frakcja cial w postaci stalej, jak równiez uzyskanie opóznienia wyplyniecia kazdej porcji cieczy oddzielonej od porcji cial stalych, do nastepnej porcji cial stalych, oraz rozprzestrzenienie tej porcji cieczy na calej szerokosci nastepnej komory i na wysokosci porcji cial w postaci stalej.Cel ten osiagnieto za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku, które polega na tym, ze komory sa zaopatrzo¬ ne w ekrany z otworami do przeplywu cieczy, umieszczone za kazda przegroda podnoszaca, w kierunku2 70936 przeplywu cieczy w bebnie, a rozciagajace sie osiowo pomiedzy dwoma sasiadujacymi ze soba zwojami prze¬ nosnika, przy czym powierzchnia otworów wzrasta w stosunku do powierzchni ekranu poczawszy od obwodu bebna w kierunku jego osi.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia element urzadzenia (typu opisanego w belgijskim opisie patentowym nr 475626) w widoku perspektywicz¬ nym z czesciowymi przekrojami, fig. 2 — przekrój BB z fig. 1 w widoku, fig. 3-rzut poziomy urzadzenia wedlug fig. 2 w widoku, fig. 4 — urzadzenie (typu opisanego w belgijskim opisie patentowym nr 711219) w widoku perspektywicznym wedlug strzalki C z fig. 5 z czesciowymi przekrojami, fig. 5 — przekrój DD z fig. 4 w widoku, fig. 6, rzut poziomy urzadzenia z fig. 5 w widoku, a fig. 7 — odmiane wykonania urzadzenia w przekroju wedlug fig. 2.Na fig. 1 i 4 przedstawiono element urzadzenia ekstrahujacego, za pomoca cieczy, skladniki cial stalych, w którym ciecz i ciala stale przemieszczaja sie w kierunkach wypadkowych przeciwnych. Ekstraktory te posiadaja beben 1 o osi poziomej, obracajacy sie w kierunku strzalki 2, podzielony na komory za pomoca zwojów podwójnego slimaka tworzacego wraz z bebnem podwójny przenosnik slimakowy dla cieczy, zwoje uksztaltowane sa przez czesci nieperforowanych tarcz 2, polaczonych nachylonymi nieperforowanymi przegro¬ dami 4. Komory sa podzielone na dwa szeregi komórek I\ I", II', II" przez zasobniki'5, do podnoszenia cial stalych, przepuszczajace plyn i uksztaltowane przez kosze z otworami, których dna 6, umieszczone na osi, sa polaczone parami za pomoca pelnej scianki osiowej 7. W czesci centralnej bebna 1 znajduja sie dwa szeregi pochylych rowków 8, 8' w celu skierowania porcji cial stalych, podniesionych przez zasobniki 5, gdy przecho¬ dza one przez dolna czesc bebna, do komórki tego samego szeregu, znajdujacego sie w odleglosci dwóch szerokosci komory w stosunku do komory rozpatrywanej, w kierunku przeciwnym do kierunku, który nadaje przenosnik slimakowy przemieszczanemu materialowi, tj. w kierunku przeciwnym do przedstawionego przez strzalke 25.Na fig. 1 oznaczono droge, która odbywa frakcja cial w postaci stalej i frakcja cieczy w tej czesci bebna, która znajduje sie ponad plaszczyzna rysunku w czasie obrotu bebna o 360°. Na poczatku cyklu pracy, frakcja cial w postaci stalej (linia ciagla MS) wypada z zasobnika 5, gdy ten znajduje sie w górnej czesci bebna, do komórki II i poprzez rowek 8 do dolnej czesci komórki III. Nastepnie w czasie obrotu o 180° frakcja cial w postaci stalej, prowadzona przez nachylone przegrody 4 slimaka, przemieszczana jest wraz z ciecza w kierunku zgodnym do strzalki 25 i cofa sie o jedna szerokosc komory. Wówczas frakcja cial w postaci stalej zostaje podniesiona w czasie nastepnego pólobrotu bebna (180°—360°) przez zasobnik komórki III, wzdluz drogi znajdujacej sie z tylu plaszczyzny rysunku. Na poczatku nastepnego obrotu bebna, porcja cial stalych wpada do dolnej czesci komórki IV poprzez nastepny rowek 8.Linie L przedstawiaja droge frakcji plynnej. Gdy frakcja cial w postaci stalej dociera do dolnej czesci bebna, np. do czesci dolnej komórki III, frakcja plynna dochodzi do tej samej czesci komórki III. W czasie pólobrotu bebna ta ciecz przemieszczona zostaje w komórce III lacznie z frakcja cial w postaci stalej o szerokosc komory, ale po wykonaniu obrotu o 180° poczawszy od poczatku rozpatrywanego cyklu, ciala stale podniesione zostaja przez zasobnik 5 komórki III, która wówczas przechodzi do czesci dolnej bebna, frakcja plynna oddzielona zostaje od frakcji cial w postaci stalej, przenika przez dno zasobnika i napotyka inna porcje cial stalych. Tasama czesc frakcji plynnej przemieszczana jest wraz z ta nastepna porcja cial stalych w czasie drugiego pólobrotu bebna (180°-360°) w kierunku przenoszenia sruby, o nowa szerokosc komory.W celu równomiernego rozprowadzenia frakcji plynnej, która za kazdym razem jest oddzielana od frakcji cial w postaci stalej, na cala szerokosc i na wysokosc nowej porcji cial stalych, która napotka w nastepnej komórce, oraz w celu zahamowania przeplywu cieczy na poczatku przeplywu w tej komórce, urzadzenie posiada ekran 9 umieszczony- w kierunku obrotu bebna i przemieszczania sie cieczy w bebnie — za dnem 6 zasobnika 5 tej komórki, która za kazdym razem opuszcza frakcja plynna, aby przedostac sie do komórki rozpatrywanej.Jako „szerokosc" i „wysokosc" frakcji cial w postaci stalej rozumie sie przestrzen, jaka ta frakcja zajmuje, gdy znajduje sie w dolnej czesci bebna, z jednej strony w kierunku osi bebna, a z drugiej strony w kierunku promienia bebna.Ekrany 9 sa utworzone przez przegrody z otworami do przeplywu cieczy rozlozonymi w sposób nierównomierny. Ekrany rozciagaja sie osiowo kazdorazowo pomiedzy dwoma kolejnymi zwojami, prawie równolegle do dna 6 zasobników 5 i promieniowo od sciany obwodowej bebna 1 na odleglosci co najmniej równej wymiarowi den 6 zasobników. Scianki 11 lacza ekrany 9 ze scianami osiowymi 7. Stosunek pomiedzy powierzchnia otworów a powierzchnia pelna ekranów 9 zwieksza sie, poczawszy od sciany obwodowej bebna 1 w kierunku osi bebna. Powierzchnia otworów korzystnie wzrasta w miare odsuwania sie od sciany obwodowej bebna. " Na fig. 7, przedstawiono odmiane urzadzenia posiadajaca,przegrode majaca czesc pelna 25, przylegajaca do sciany obwodowej bebna, przy czym do przegrodyjest przytwierdzany rzad lancuchów 26, przez co uzyskuje sie3 70936 istotne opóznienie pomiedzy chwila rozpoczecia sie przeplywu frakcji plynnej, wyplywajacej z komory jednej serii, a chwila gdy ta ciecz, zebrana poza pelna czescia przegrody, przeleje sie do odpowiedniej komory drugiego szeregu miedzy lancuchami W urzadzeniu wedlug fig. 4 do 6 kierunek obrotu bebna 1 jest wskazany przez strzalke 10. Zwoje podwójnego przenosnika slimakowego, utworzone przez nastepujace po sobie pelne tarcze 11 wykrojone kablakowato i polaczone przez pelne i nachylone przegrody 12, zapewniaja przemieszczanie ctól stalych w kierunku strzalki 13. Pelna osiowa przegroda 14 rozciagajaca sie pomiedzy kolejnymi zwojami, jak równiez zasobniki 15 umieszczone naprzeciw siebie,'dziela komory ograniczone zwojami na dwa szeregi komórek I, II, III,... i F, IIr, nr... dla kolejnych chwilowych kontaktów pomiedzy - za kazdym razem - frakcja cial w postaci stalej i frakqa plynna. Zasobniki komórek I i IV nie sa przedstawione na rysunku.Na fig. 4 zaznaczono droge, która przechodzi frakcja cial w postaci stalej i frakcja plynna w czesci bebna, która znajduje sie ponad plaszczyzna arkusza rysunku w czasie obrotu bebna o 360°.'Linia MS przedstawia droge cial stalych. Na poczatku cyklu frakcja cial w postaci stalej wypada z zasobnika 15 komory II, przez przejscie centralne a (fig. 5) znajduje sie pomiedzy przegroda osiowa 14, a przegroda nachylona 12, do komórki II w dole bebna. Nastepnie w czasie obrotu o 180°, czesc cial stalych prowadzona przez przegrody pochyle 12 sruby, przemieszcza sie wraz z ciecza do komory III, przemieszczajac sie o jedna szerokosc komory. Frakcja cial w postaci stalej zostaje wówczas podniesiona w czasie nastepnego pólobrotu bebna (180°—360°) przez zasobnik 15 komórki III wzdluz trasy znajdujacej sie poza plaszczyzna rysunku. Na poczatku nastepnego obrotu bebna frakcja cial w postaci stalej wpada przez przejscie a komórki III do dolnej czesci tej komórki III.W celu przemieszczenia frakcji plynnej w kierunku przeciwnym do kierunku strzalki 13, nachylone przewody 16 dla plynu znajduja sie na obwodzie bebna 1 pomiedzy kolejnymi sciankami pelnymi 17, które przedluzaja przegrode osiowa 14 i przebiegaja wzdluz karbów 18 wykonanych w pelnych tarczach 11. Kazdy przewód 16, ma wejscie 16a za dnem 15a zasobnika 15 jednej komórki, biorac pod uwage kierunek obrotu bebna, a z drugiej strony wylot 16b do jednej z komórek drugiego szeregu komórek, który stanowi czesc komory odleglej o dwie jednostki, od tej komory do której nalezy komórka wyjsciowa. Na fig. 4 za pomoca linii L przedstawiono droge frakcji plynnei Gdy frakcja cial w postaci stalej wpada do dolnej czesci komórki III, frakcja plynna dochodzi do tej samej czesci omawianej komórki III. W czasie pólobrotu bebna, ta frakcja plynna przemieszcza sie wraz z frakcja cial w postaci stalej do komórki IV, przekraczajac szerokosc komory w kierunku strzalki 13. Gdy frakcja stala jest podnoszona przez nie uwidoczniony na rysunku, zasobnik komórki IV, frakcja plynna oddziela sie od frakcji cial w postaci stalej, przeplywa do przewodu 16 prowadzacego od komórki IV do komórki II', przekraczajac dwie szerokosci komór w kierunku przeciwnym do strzalki 13. W tej komórce II, ciecz napotyka inna porcje cial stalych, z która lacznie przemieszcza sie w czasie drugiego rozwazanego pólobrotu bebna (180°—360°) w kierunku przenoszenia srub, o szerokosc komory. Na poczatku nastepnego obrotu bebna, ta sama czesc cieczy oddziela sie od tej nastepnej porcji cial stalych i przez odpowiedni przewód 16 dla cieczy, przekracza dwie nastepne szerokosci komór w kierunku przeciwnym do strzalki 13, a nastepnie wlewa sie do czesci komórki I, która wówczas znajduje sie w dolnej strefie bebna.Wedlug wynalazku kazda komórka jest tutaj równoczesnie zaopatrzona w ekran 19 hamujacy przeplyw frakcji plynnej, wchodzacej do komórki wejsciem 16b. Ekran 19 jest wykonany w taki sam sposób, jak jeden z ekranów 9 opisanych przy omawianiu fig. 1 do 3 i 7, oraz jest umieszczony na przedluzeniu pelnej scianki 17, która zakonczona jest w sasiedztwie wylotu 16b przewodu 16 rozpatrywanej komórki, na prawie calej szerokosci komórki. Jedna scianka 21 laczy krawedz ekranu z przegroda 11, która ogranicza wspomniana komórke z drugiej strony od wylotu 16b, podczas gdy druga scianka 20 laczy krawedz ekranu skierowana w kierunku osi bebna ze scianka osiowa 14 na poziomie odpowiadajacym prawie brzegowi dna 15a zasobnika 15 nalezacego do rozpatrywanej komórki, skierowanemu w kierunku osi bebna.Ekrany 19 maja na celu rozprowadzenie cieczy wplywajacej do komórek przy wyjsciu z przewodów 16, na calej szerokosci komórki. W istocie bowiem w przypadku braku ekranów, ciecz ma tendencje do wyplywania z wylotu 16b przewodów 16 wedlug linii najmniejszego oporu, które tworza sie wzdluz przegrody U zwoju przylegajacego do wylotu 16b, bez prawidlowego zetkniecia sie z cialami stalymi. Ekrany 19 rozprowadzaja czesc cieczy tak wzdluz jak i w góre w stosunku do frakcji cial w postaci stalej, a poza tym nieco opózniaja wplyniecie kazdej czesci cieczy do komórki, co ulepsza synchronizacje zetkniecia sie frakcji plynnej z frakcja cial w postaci stalej. PL