DE1067290B

DE1067290B -

Info

Publication number: DE1067290B
Application number: DE1957C0015075
Authority: DE
Priority date: 1954-07-29
Filing date: 1957-06-27
Publication date: 1959-10-15
Also published as: US2776894A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Schroten aus der Lösungsmittelextraktion. Als besonders vorteilhaft hat es sich bei .der Weiterverarbeitung von mit Lösungsmitteln extrahiertem Sojabohnenschrot erwiesen, jedoch ist die Erfindung "auch" bei anderen Olsaatenschroten und ferner Produkten wie Maiskeimkuchen, Maisölkuchen, Maisölflocken, Weizenkeimen, Fischmehl und Fleischabfällen mit Vorteil anwendbar.

Es ist bekannt, feuchte Rückstände von der Lösungsmittelextraktion von Sojabohnen auf eine Temperatur unterhalb des Siedepunktes des Wassers zu erhitzen, indem man Dampf in das Schrot einführt und ihn darin zum Teil kondensiert, um den Feuchtigkeitsgehalt des Schrotes auf einen Gehalt von etwa 14 bis 30%> zu bringen. Anschließend wird däs Schrot oberhalb des Siedepunktes des Wassers gekocht; um ein getoastetes Produkt zu erzielen. Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens ist ein Gehäuse benutzt worden, das eine Reihe untereinander angeordneter Abteile aufweist. In einzelne dieser Abteile wurde Dampf eingeführt und durch das Schrot hindurchgeleitet. Hierbei wurde festgestellt, daß die in die unteren Abteile eingeführte Dampfmenge vergleichsweise gering gehalten werden muß, da bei Anwendung zu großer Dampfmengen vom Dampf Flocken des Schrotes aus dem obersten Abteil in den Kondensator mitgerissen wurden. Infolgedessen war es notwendig, den größeren Teil des Dampfes innerhalb des obersten Abteils zuzuführen. Es fehlten also ein Prozeß und eine Vorrichtung, bei welchem die die unteren Abteile verlassenden Lösungsmitteldämpfe und der Wasserdampf wirksam in den oberen Abteilen ausgenutzt werden konnten, ohne daß dabei Schrotteile in den Kondensator gelangen.

Dieses und andere Probleme werden durch die Erfindung gelöst, durch die es gleichzeitig gelingt, den Wasserdampf und die Lösungsmitteldämpfe aus den unteren Äbteilen wirksam in das oberste Abteil bzw. das darin befindliche Schrot einzuführen, indem man sie auf einer relativ großen Fläche seitlich durch das Schrot leitet.

Erfindungsgemäß wird die Behandlung feuchter Rückstände der Lösungsmittelextraktion von z. B. Ölsaaten so durchgeführt, daß das Schrot kontinuierlich durch senkrecht untereinander angeordnete Ab-. teile geführt und dabei durch das im obersten Abteil befindliche Gut Dampf hindurchgeleitet wird, um darin befindliches Lösungsmittel auszutreiben, während außerdem Dampf durch das in den unteren Abteilen befindliche Schrot hindurchgeführt wird, der nach dem Passieren dieser Abteile seitlich in das in dem obersten Abteil befindliche Schrot eintritt und dieses durchströmt. Auf diese Weise gelingt es nicht nur, Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von lösungsmittelfeuchten Rückständen der Extraktion von Ölsaaten od. dgl.

Anmelder: Central Soya Company, Inc., Fort Wayne, Ind. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Heinrich, Patentanwalt, Bonn, Am Nordbahnhof

Norman F. Kruse, Decatur, Ind. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

das im obersten Abteil befindliche Schrot vom Lösungsmittel zu befreien, sondern es wird durch kondensierenden Dampf angefeuchtet, worauf in den folgenden Abteilen unter teilweiser Wiederaustreibung der Feuchtigkeit eine Toastung und Kochung des Schrotes stattfindet. Es fällt auf diese Weise ein allen Ansprüchen genügendes Schrot an, ohne daß eine Verschmutzung des Kondensators für das ausgetriebene Lösungsmittel durch mitgerissene Schrotteilchen eintritt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen, die eine Ausführungsform beispielsweise und schematisch wiedergeben.

Fig, 1 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, in welcher das neue Verfahren ausgeübt werden kann; Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht eines mit einem Heizdampfboden versehenen Abteils und der da rin abgeordneten Rührarme;

Fig. 4 gibt schließlich die perspektivische Ansicht eines Abteils (15) der Fig. 1 wieder.

In den Figuren bezeichnet 10 ein zylindrisches Gehäuse, welches eine Behandlungskammer für das Schrot darstellt. Das Gehäuse 10 ist auf Stützen 11 gelagert, die vom Boden 12 getragen werden. Ein Einfüllstutzen 13 erstreckt sich in den oberen Teil des Gehäuses 10 und dient zur Zuführung des Schrotes oder eines anderen zu behandelnden Materials. An der Spitze des Gehäuses 10 ist eine Dampfaustrittsöffnung 14 vorgesehen, die zu einem Kondensator oder einem

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anderen geeigneten Apparat führt, wie ein solcher beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 585 793 beschrieben ist. Unterhalb des obersten Abteils, welches in seinen Einzelheiten später beschrieben werden wird, ist eine Anzahl von Abteilen 15 angeordnet, wie ein solches perspektivisch in Fig. 4 dargestellt ist. Jedes der Abteile besitzt eine Seitenwand 16, welche vorzugsweise mit einem Mannloch 17 und einem Deckel 18 hierfür versehen ist, während jede der Wände 16 vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten mit Aussparungen 19 ausgestattet ist, die zum Durchtritt der aus Lösungsmitteldämpfen und Wasserdampf bestehenden Brüden dienen. An ihren unteren Enden sind die Seitenwände 16 der Abteile durch einen hohlen Heizdampfboden 20 abgeschlossen, welcher größer in Fig. 3 wiedergegeben ist. Eine vorzugsweise die Gestalt eines umgekehrten Trichters aufweisende Durchtrittsöffnung 21 befindet sich an den Heizböden, so daß das Schrot kontinuierlich von einem Abteil in das darunterliegende Abteil gelangen kann. Oberhalb jedes Heizbodens befinden sich Rührarme 22, die über einen Kragen 23 und eine Setzschraube 24 (Fig. 3) an der Welle 25 befestigt sind, welche hohl ausgebildet ist, um dem von dem Zuführungsrohr 32 zuströmenden Dampf den Durchtritt zu gestatten. An jedem Rührarm 22 ist ein Dampfrohr 26 angebracht, welches an seinem rückwärtigen Ende Durchtrittsöffnungen 27 aufweist, so daß der Dampf aus jedem Rohr entgegen dessen Bewegungsrichtung austreten kann,, wie dies im einzelnen in Fig. 2 veranschaulicht ist.

Der Heizdampf wird in jeden Boden 20 beispielsweise durch ein Zuführungsrohr 28 (s.Fig. 1) eingeführt, welches von einer Dampfquelle kommt und an einer Seite in den Heizboden mündet, während ein entsprechender Dampfaustritt 29 an der entgegengesetzten Seite angebracht ist. Es ist klar, daß die Rohre 28 und 29 entsprechende Anschlüsse für die Zu- und Abführung des Dampfes besitzen.

Die Welle 25 wird über einen Motor und entsprechende Übersetzungen angetrieben, die innerhalb des Gehäuses 30 vorgesehen sind. Eine Dampfzuführung für das Innere der Hohlwelle 25 ist bei 31 vorhanden, so daß der Dampf in das Rohr oder die Welle 25 durch die starr angeordnete Dampfzuführung 32 gelangen, kann.

Am Boden der Behandlungskammer ist ein gebogener Rührarm 33 angebracht, welcher das Schrot in die Austrittsöffnung 34 fördert, von der das Material mittels einer Förderschnecke 35 abtransportiert wird, und zwar in dem Maße, wie neues Material in die Vorrichtung eintritt, so daß die einzelnen Abteile immer gefüllt sind. Die Schnecke 35 besitzt zu diesem Zweck eine Geschwindigkeitsregelung.

Innerhalb des Gehäuses 10 sind Stützen 36 angeordnet, die an dem Gehäuse 10 angeschweißt oder in geeigneter Weise an ihren äußeren Enden damit verbunden sind. Sie unterstützen die Flansche 37 der ■Abteilwände 16, wodurch die einzelnen Abteile in bestimmter Entfernung voneinander innerhalb der Kammer oder des Gehäuses 10 fixiert sind. Auf diese Weise wird an der Außenseite der Abteile ein ringförmiger Durchflußraum 38 geschaffen, durch den die Brüden aus den einzelnen Abteilen von unten zu dem obersten Abteil gelangen.

Im folgenden wird das erste Abteil beschrieben, welches in der Zeichnung das oberste Abteil ist. Es ist mit einem hohlen Heizdampfboden 20 genauso wie ■ die anderen Abteile ausgestattet, aber an Stelle einer senkrechten Seitenwand ist dieses Abteil mit einer perforierten Seitenwand 39 ausgerüstet, welche sich 7»

nach außen und aufwärts in der allgemeinen Gestalt eines Trichters erstreckt. Die Trichterwand 39 besitzt eine große Anzahl von öffnungen 40, deren jede inwendig durch sich abwärts erstreckende Lippen 41 abgedeckt ist. ,Jede Lippe_41 stellt ein Schild dar, welches das Entweichen von Schrot in den ringförmigen Durchtrittsraum verhindert, während zur selben Zeit die aufwärts strömenden Brüden in das .Schrot hineingeführt werden. Durch Benutzung der großen Fläche der Trichterwände 39, die sich direkt gegenüber dem Ringraum 38 befinden und diesen nach oben abgrenzen, ist es möglich, große Dampfmengen, welche in den unteren Abteilen wirksam benutzt worden sind, in das Schrot im obersten Abteil einströmen zu lassen, ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß Schrotteilchen in den Kondensator mitgerissen werden.

Vorzugsweise wird zentrisch etwa in der Mitte des obersten Abteils ein Heizdampf boden 42 vorgesehen, der mit einer Anzahl von Dampfdurchtrittsöffnungen 43 ausgestattet ist, so daß eine große Dampfmenge in die oberste Schrotschicht eingeführt werden kann, sobald dieses in die Kammer eingefüllt wird. Auf diese Weise gelingt es, das vom Schrot noch festgehaltene Lösungsmittel, z. B. Benzin, Alkohol od. dgl., schnell und wirksam aus dem zugeführten Schrot auszutreiben. Der Boden 42 ist mit einem Dampfeintrittsstutzen 44 versehen. Ein Rührarm 46 ist an der Hohlwelle 25 befestigt, so daß das Schrot unmittelbar oberhalb des Heizbodens 42 bewegt werden kann. Falls gewünscht, kann ein_die Höhe des Schrotbettes kontrollierendes Teil 47 vorgesehen werden, um die Schrotmenge innerhalb des obersten Abteils in einer bestimmten Höhe zu halten. Da solche Einrichtungen gut bekannt sind, ist eine diesbezügliche Beschreibung nicht notwendig.

Das Gehäuse 10 kann mit Mannlöchern 48 und Abschlußtüren 49 hierfür ausgerüstet sein, und diese werden zweckmäßig mit den Abteilöffnungen 17 derart abgestimmt, daß ein bequemer Zugang für die Durchführung von Reparaturen und zu anderen Zwecken von dem Raum außerhalb des Gehäuses vorhanden ist.

Falls gewünscht, kann Niederdruckdampf oder ein Gemisch von Heizdampf und Lösungsmitteldämpfen in den Ringraum 38 durch das Rohr 50 oder eine andere geeignete Rohrverbindung eingeführt werden.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Zu Beginn wird durch den Einfüllstutzen 13 in das oberste Abteil lösungsmittelfeuchtes Schrot od. dgl. eingeführt, wo es sofort mit dem Dampf aus dem Boden 42 zusammentrifft, so daß das Lösungsmittel entfernt wird. Zur selben Zeit wird Dampf aus dem am rückwärtigen Ende des Rührarmes 22 angebrachten Rohr in das Schrot über dem hohlen Boden dieses Abteils eingeführt. Zusätzlich zu dem auf diese Weise in das Abteil 1 einströmenden Dampf gelangt weiterer Dampf durch die öffnungen 40 der Trichterwände 39 in das Schrot, und zwar in großen Mengen, die aus den unterhalb angeordneten Abteilen stammen. Das Schrot im oberen Teil des Abteils 1 wird auf diese Weise auf eine Temperatur unterhalb 100° C gebracht. Der eintretende Dampf bewirkt die Austreibung des Lösungsmittels aus den Flocken, während zur gleichen Zeit der Dampf zum Teil darauf kondensiert wird und so den Feuchtigkeitsgehalt der Flocken auf 14 bis 30°/» oder mehr bringt. Wie gefunden wurde, sind insbesondere die aus dem Ringraum 38 kommenden Brüden, welche in das Schrot in dem obersten Abteil eintreten, besonders wirksam bei der Zuführung von Feuchtigkeit zu den einzelnen Flocken,

Claims

1 wobei gleichzeitig die Feuchtigkeit gleichmäßig auf die Flockenoberflächen verteilt wird. In dem Maße, wie das Schrot durch die öffnungen 21 aus dem Abteil 1 und kontinuierlich durch die darunterliegenden Abteile hindurchtritt, wird die Schrottemperatur auf -5 über 100° C gesteigert, so daß eine Kochung und Toastung des Schrotes stattfindet, wie diese im einzelnen in der USA.-Patentschrift 2 585 793 beschrieben ist. Die zur Erwärmung des Schrotes in den unteren Abteilen notwendige Wärme wird durch die Heizböden 20 übertragen. Ist eine größere Hitze erwünscht, so können auch die Seitenwände 16 der Abteile ummantelt und mit Dampf in derselben Weise wie die Böden 20 beliefert werden. Diese Maßnahme ist im übrigen auch für das Gehäuse 10 denkbar. Wie gefunden wurde, ist es möglich, große Brüdenmengen aus den Abteilen zu transportieren, sie aufwärts zu führen und in die hohe Schrotschicht im obersten Abteil einzubringen, und zwar dadurch, daß die Brüden zwischen den einzelnen Abteilen durch die öffnungen 19 austreten, welche mit dem Ringraum 38 verbunden sind. Die große Fläche der trichterförmigen Seitenwände 39 macht es möglich, daß die Brüden langsam aber in großen Mengen aufwärts und durch die oberste Schrotschicht strömen, so daß infolge der geringen Brüdengeschwindigkeit kein Mitreißen der Flocken in den Kondensator eintritt. Infolge des großen Querschnittes des Ringraumes ist auch in diesem die Strömungsgeschwindigkeit der Brüden verhältnismäßig gering, so daß es gelingt, den Wärmeinhalt der Brüden weitgehend auszunutzen. In ähnlicher Weise schafft der Ringraum eine Art Dampfmantel, welcher bei der Erwärmung der Seitenwände der Abteile wirksam ist und eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Inneren derselben sicherstellt. Die Verdampfung der Hauptlösungsmittelmenge im ersten Abteil erlaubt die Anwendung einer großen Menge direkten Dampfes, ohne daß eine Gefahr der Überhitzung der Flocken besteht. Auf diese Weise steht auch eine große Dampfmenge zur Kondensation auf der Oberfläche der Flocken zur Verfügung, so daß ein zweckmäßiger Feuchtigkeitsgehalt leicht erreicht werden kann. Dadurch ferner, daß die Brüden aus den unteren Abteilen von einem Ringraum seitlich in die Schrotmasse im ersten Abteil einströmen, ist eine schnelle und wirksame Kondensation des Dampfes innerhalb des ersten Abteils auf den verschiedenen Flocken möglich, aus denen das Lösungsmittel gerade entfernt ist. Hierbei wird vorzugsweise der Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 14 bis herauf zu etwa 25% eingestellt, obwohl die Feuchtigkeitsmenge gewünschtenfalls auf 30% oder mehr gesteigert werden kann. Ausgezeichnete Ergebnisse sind erzielbar, wenn sich der Wassergehalt der Flocken in der Nähe von etwa 15 bis 20% bewegt. In dem Maße, wie das Schrot den in Abteile eingeteilten Kocher passiert, ruft die Feuchtigkeit der Flocken in Verbindung mit den Rührarmen die Bildung von Agglomeraten hervor, trotz deren Bildung überraschenderweise alles restliche Lösungsmittel entfernt wird, während zu gleicher Zeit das Vitamin B 1 und die anderen für die Ernährung wichtigen Bestandteile geschont und neue und wertvolle physikalische Eigenschaften des Produktes erreicht werden. Das in dem Schrot vorhandene Protein wird umgewandelt und ergibt einen höheren Nährwert; die gebildeten Agglomerate weisen eine gleichmäßig goldene Farbe durch das gesamte Produkt hindurch auf. Die Dichte des Schrotes wird wesentlich gesteigert und gleichzeitig wird ein sehr hoher Thiamingehalt gehalten. Infolge der durch die Feuch-290 tigkeitszugabe anwachsenden Dichte des Schrotes ist schließlich eine wirksame Wärmeübertragung in das Innere jeder Flocke möglich, so daß die Kochung gleichmäßiger wird und nur ein geringes Temperatur- gefälle- zwischen der Oberfläche der Teilchen und deren Innerem besteht. Wie oben ausgeführt, wird in dem obersten Abteil und zu Beginn des Verfahrens eine Schrottemperatur unterhalb 100° C gehalten, um eine Dampfkondensation in dem Maße zu erzielen, wie das Lösungsmittel ausgetrieben wird. So gelingt die Einstellung eines vorteilhaften Feuchtigkeitsgehaltes im Schrot. Bei der folgenden Erhitzung oder Kochung liegt die vorteilhafteste Temperatur zwischen etwa 107 und 124° C, wobei vorgezogen wird, die Temperatur nicht über 149° C ansteigen zu lassen. Die Kochung geschieht vorteilhaft bei Atmosphärendruck, jedoch kann auch Über- oder Unterdruck angewendet werden. Die Anzahl der Abteile kann beträchtlich variiert werden, was von der Art der ölsaatenrückstände abhängt, die behandelt werden sollen, sowie von den angestrebten Resultaten. Es ist möglich, das Verfahren auf mit Lösungsmitteln extrahierte Schrote anzuwenden, aus denen das Lösungsmittel bereits entfernt ist, jedoch wird in diesem Falle \rorgezogen, dem Schrot Wasser oder eine andere Flüssigkeit zuzusetzen, bevor es der beschriebenen Behandlung unterworfen wird. Patentansprüche

1. Verfahren zur Behandlung lösungsmittelhaltiger, feuchter Rückstände aus der Extraktion von Ölsaaten od. dgl., wobei das Schrot kontinuierlich durch senkrecht untereinander angeordnete Abteile geführt und dabei durch das im obersten Abteil befindliche Gut Dampf hindurchgeleitet wird, um darin befindliches Lösungsmittel auszutreiben, während zusätzlich Frischdampf durch das in den unteren Abteilen befindliche Schrot hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Dampf nach dem Passieren jeweils nur eines dieser Abteile gemischt mit den darin entstandenen Dämpfen in großen Mengen seitlich durch geneigte perforierte Wände in das in dem obersten Abteil befindliche Schrot eingeleitet und dort mit geringer Geschwindigkeit durch das Schrot hindurchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Schrotschicht im obersten Abteil größer gehalten wird als in jedem der unteren Abteile.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmenge des Lösungsmittels aus der obersten Gutschicht in an sich bekannter Weise bei einer Temperatur von weniger als IOO⁰C entfernt und das Schrot anschließend bei einer Temperatur oberhalb 100° C gekocht und getoastet wird.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 3, bestehend aus einem Gehäuse in Gestalt eines senkrecht stehenden Zylinders mit darin untereinander angeordneten Abteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abteile (15) von einem Ringraum (38) umgeben sind, mit dem sie, abgesehen vom obersten Abteil, durch öffnungen (19) in Verbindung stehen, ferner gekennzeichnet durch Heizdampfböden (20) mit Dampfzu- und -ableitungen ' (28" bzw. 29) und Schrotdurchtrittsöffnungen (21) für jedes Abteil (15) sowie Rührarme (22).