DE1169418B - Continuous countercurrent extraction device - Google Patents

Description

Kontinuierlich arbeitende Gegenstrom-Extraktionsvorrichtung Es ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Extraktion von Stoffen bekannt, die aus einem oben offenen Turm besteht, der am unteren Ende ein Austrittsrohr für das Extraktionsgut und in Nähe des Austrittsrohres Öffnungen zum Eindrücken von Flüssigkeit in den Turm aufweist. In dem Austrittsrohr ist eine Preßschnecke angeordnet, die das Extraktionsgut aus dem Turm austrägt und dabei zugleich die Flüssigkeit abquetscht. Das Extraktionsgut wird dem Turm oben aufgegeben und durch geeignete Mittel, z. B. eine Preßschnecke im Inneren des Turmes, die einen Druck nach unten ausübt, einer Pressung ausgesetzt. Während die Flüssigkeit nach oben steigt, bewegt sich das Extraktionsgut langsam nach unten. An der tiefsten Stelle wird es durch die genannte Preßschnecke ausgetragen.Continuous countercurrent extraction device It is a device for the continuous extraction of substances known from a The tower is open at the top and has an outlet pipe for the extraction material at the lower end and in the vicinity of the outlet pipe openings for pressing liquid into the Has tower. In the outlet pipe a screw press is arranged, which the extraction material discharges from the tower and at the same time squeezes off the liquid. The extraction material is given up on the tower and by suitable means, e.g. B. a screw press inside the tower, which exerts a downward pressure, subjected to a pressure. As the liquid rises, the extraction material moves slowly downward. At the lowest point it is discharged by the said screw press.

Die Erfindung bezweckt demgegenüber eine Extraktionsvorrichtung von einfacher, wirtschaftlicher und gedrungener Bauweise, die mit möglichst wenig von außen her angetriebenen beweglichen Teilen für die Aufgabe, den Austrag und das Verrühren des Extraktionsgutes auskommt, die daher auch verhältnismäßig leicht nach außen abgedichtet werden kann, wenn mit leichtflüchtigen Lösungsmitteln, wie z. B. The invention aims at an extraction device from simple, economical and compact design that uses as little of externally driven moving parts for the task, the discharge and that Stirring the extraction material is sufficient, which is therefore also relatively easy can be sealed on the outside if with volatile solvents such. B.

Aceton, gearbeitet werden muß. Außerdem soll die Vorrichtung vor allem auch dann verwendbar sein, wenn - wie bei der Gewinnung von Protein aus proteinhaltigen tierischen Stoffen - Feststoffe von poriger, blasiger und lockerer Beschaffenheit, die dazu neigen, Extraktionsflüssigkeit einzuschließen, behandelt werden sollen und wenn außerdem die sich bildende Extraktionsflüssigkeit eine hohe Viskosität aufweist.Acetone, must be worked. In addition, the device should above all can also be used when - as in the extraction of protein from proteinaceous animal matter - solids of porous, blistered and loose texture, which tend to trap extraction liquid are to be treated and when, in addition, the extraction liquid being formed has a high viscosity having.

Eine derartige kontinuierlich arbeitende Gegenstrom-Extraktionsvorrichtung, die mehrere in Reihe geschaltete Stufen aufweist, in denen gerührt und getrennt wird, erhält man, wenn erfindungsgemäß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Behältern der Extraktionsvorrichtung eine Schneckenpresse angeordnet ist, deren Feststoffauslaß in die nächste Stufe mündet und deren Flüssigkeitsauslaß in die vorhergehende Stufe mündet und wenn auf der Welle dieser Schneckenpresse ein Rührer und ferner ein auf die Eingabe der Schneckenpresse wirkendes Schöpfgefäß angeordnet ist. Such a continuously operating countercurrent extraction device, which has several stages connected in series, in which stirred and separated is obtained when, according to the invention, between two consecutive containers the extraction device a screw press is arranged, the solids outlet opens into the next stage and its liquid outlet into the previous stage opens and if on the shaft of this screw press a stirrer and also an on the input of the screw press acting scoop is arranged.

Durch die Verwendung einer einzigen Schnecke für den Austrag des Extraktionsgutes aus dem Behälter und für die Aufgabe des Gutes in den Behälter der folgenden Stufe, die zugleich auf dem Transportweg zwischen den Behältern die flüssige Phase von dem Feststoff weitgehend abtrennt, wird erreicht, daß der Anteil an Flüssigkeit, der von dem Feststoff entgegen der eigentlichen Strömungsrichtung des Lösungsmittel in die nachgeschalteten Stufen mitgeführt wird, verhältnismäßig gering ist, so daß der Transport von Ballaststoffen in nachgeschaltete Stufen, in denen mit verhältnismäßig reinem Lösungsmittel gearbeitet wird, weitgehend vermieden wird und eine Anreicherung der von dem Lösungsmittel gelösten Stoffe in den ersten Stufen der Extraktionsvorrichtung erzielt wird. Durch die Anordnung von Rührer und Schöpfgefäß auf der Welle der Schnekkenpresse werden besondere Antriebsmittel für diese Teile überflüssig. By using a single screw for the discharge of the Extraction material from the container and for the task of the material in the container the following stage, which at the same time on the transport route between the containers If the liquid phase is largely separated from the solid, it is achieved that the proportion of liquid from the solid against the actual direction of flow of the solvent is carried along in the downstream stages, proportionately is low, so that the transport of dietary fiber in downstream stages, in who work with relatively pure solvents, largely avoided and an accumulation of the substances dissolved by the solvent in the first Stages of the extraction device is achieved. The arrangement of the stirrer and Bucket on the shaft of the screw press are special drive means for these parts are superfluous.

Die Schneckenpresse ist in bekannter Weise von einem Gehäuse umgeben, das ganz oder teilweise mit Löchern oder Schlitzen versehen ist, damit die abgequetschte Flüssigkeit aus der Schnecke abgezogen werden kann. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß die spiraligen Teile der Schnecke unmittelbar bzw. nahe an der Oberfläche des Gehäuses entlangstreifen, um Feststoffansammlungen und Verstopfungen der Löcher oder Schlitze durch den Feststoff zu verhindern. Die Schnecke und das Gehäuse können nach hinten bis in den Bereich verlängert sein, wo die durch Verrühren hergestellte Feststoffflüssigkeitsmischung der Schnecke zugeführt wird, derart, daß bei dünner oder wäßriger Mischung bereits in diesem Bereich eine Entwässerung des der Schnecke aufgegebenen Gemisches stattfindet, bevor es in den Kompressionsteil der Schneckenpresse gelangt und hier abgequetscht wird. The screw press is surrounded in a known manner by a housing, which is wholly or partially provided with holes or slits so that the pinched off Liquid can be withdrawn from the screw. Preferably the arrangement is taken so that the spiral parts of the worm immediately or close to the Rub the surface of the housing to remove any build-up of solids and blockages to prevent the holes or slots through the solid. The snail and that Housing can be extended backwards into the area be, where the solid-liquid mixture produced by stirring is fed to the screw is, in such a way that with a thin or aqueous mixture already in this area one Dewatering of the mixture fed to the screw takes place before it enters the Compression part of the screw press arrives and is squeezed off here.

Die sich drehenden Teile sämtlicher Stufen sind vorzugsweise an einer gemeinsamen Welle angebracht. In diesem Fall ist eine einzige Welle durch sämtliche Behälter der Extraktionsvorrichtung hindurchgeführt, die sowohl die Schneckenpressen als auch die Rührer und die Schöpfgefäße trägt. The rotating parts of all stages are preferably on one common shaft attached. In this case a single wave goes through them all Containers of the extraction device passed through, which both the screw presses as well as the stirrer and the scoops.

Am Austrag der jeweiligen Schneckenpresse kann eine Dicht- oder Stauvorrichtung angeordnet sein. A sealing or damming device can be installed at the discharge point of the respective screw press be arranged.

Diese besteht aus einer federbelasteten Klappe, die auf der Welle der Schneckenpresse liegt und so ausgebildet ist, daß die Öffnung zwischen Welle und Gehäuse der Schneckenpresse verschlossen ist, wenn die Schneckenpresse leer arbeitet oder außer Betrieb ist, und daß sie beim Durchgang der Feststoffe durch die Schnecke geöffnet wird, sobald die Stoffe das Austragsende erreichen. Die Dicht- bzw. Stauvorrichtung bewirkt, daß die Schraubengänge der Schnecke im Bereich des Austrags mit verdichtetem Material vollständig gefüllt sind. Besonders bei Inbetriebnahme der Anlage muß die Klappe bewirken, daß sich die Schneckengänge mit verdichteten Feststoffen auffüllen.This consists of a spring-loaded flap on the shaft the screw press is and is designed so that the opening between the shaft and the screw press housing is closed when the screw press is empty working or out of order and that it is in the passage of solids through the screw is opened as soon as the substances reach the discharge end. The sealing or damming device causes the screw threads of the screw in the area of the Discharge are completely filled with compacted material. Especially during commissioning of the system, the flap must cause the worm threads to compact Top up solids.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung. The drawing shows exemplary embodiments of the invention.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Extraktionsvorrichtung in Draufsicht, wobei der Deckel geöffnet ist; Fig. 2 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Vorderansicht, wobei der Deckel fortgelassen ist; F i g. 3 zeigt den Deckel von der Seite; F i g. 4 zeigt ein Rührwerk von der Seite; F i g. 5 zeigt in Seitenansicht eine Klappe am Ende der Schneckenpresse. Fig. 1 shows an extraction device according to the invention in plan view, wherein the lid is open; FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in a front view, with the lid omitted; F i g. 3 shows the lid from the side; F i G. 4 shows an agitator from the side; F i g. 5 shows a flap in side view at the end of the screw press.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 bis 5 ist insbesondere für die Extraktion mit einem leichtflüchtigen Lösungsmittel vorgesehen, wobei die Extraktion in einem nach außen abgedichteten Kessel durchgeführt wird. Der Kessel ist auf einem Rahmen gelagert und in eine Anzahl Behälter bzw. Zellen 11 unterteilt, von denen jede eine Stufe bildet. Der Kessel besitzt einen aufklappbaren Deckel 12, der an seinem Umfang eine Dichtung 13 trägt. Er wird mittels Gelenkknebell4 verschlossen (Fig. 3). Eine Welle 15 ist durch den Kessel hindurchgeführt. Sie besitzt in jedem der einzelnen Behälterll ein Rührwerk 16. The device according to FIG. 1 to 5 is especially for extraction provided with a volatile solvent, the extraction in one outwardly sealed boiler is carried out. The kettle is on a frame stored and divided into a number of containers or cells 11, each of which is one Level forms. The kettle has a hinged lid 12 on its periphery a seal 13 carries. It is closed with a joint toggle4 (Fig. 3). One Shaft 15 is passed through the boiler. It possesses in each of the individual Container 11 an agitator 16.

Das Rührwerk besteht aus einer Anzahl von Armen, von denen jeweils ein Arm einen Löffel 17 trägt (Fig. 4). Zwischen jeweils zwei benachbarten Behältern 11 ist eine Schneckenpresse 18 auf der Welle 15 angeordnet. Sie liegt innerhalb eines Gehäuses 19, dessen Unterseite durchlocht ist. Ein Füllstutzen 20 ist an der Aufgabeseite der Schnecke an dem Gehäuse angebracht. Der Löffell7 ist so angeordnet, daß er während des Durchgangs durch den Behälter 11 das in diesem befindliche, mit Lösungsmittel vermischte Material aufnimmt und es in den Füllstutzen 20 austrägt, wenn er während seines Umlaufs die obere Stellung erreicht. Das Auslaßende der Schnecke trägt in den Behälter 11 der nächsten Stufe aus. Es ist mit einer Dicht- oder Stauvorrichtung versehen. Diese Vorrichtung besteht, wie F i g. 5 zeigt, aus einer ringförmigen Klappe 21, die um die Welle 15 herumgelegt ist und an einem Ende eines Armes 22 befestigt ist. Das andere Ende dieses Armes ist an einer Stange 23 gelenkig angebracht, die nach oben aus dem Gehäuse hervorragt. An dem Arm greifen Federn 24 an. die die ringförmige Klappe 21 in Schließstellung bringen. Ein Sammeltrog 24 a ist unterhalb der Schneckengehäuse angeordnet. Der Sammeltrog der zweiten, dritten und vierten Stufe ist durch ein Rohr 25 mit dem Behälter der ersten, zweiten und dritten Stufe verbunden. Der Sammeltrog der ersten Stufe ist mit einem Auslaßrohr 26 versehen. Das Rohmaterial wird dem Behälter der ersten Stufe durch ein Rohr 27 zugeführt. Das Lösungsmittel wird dagegen dem Behälter 11 der letzten Stufe durch ein Rohr 28 zugeführt.The agitator consists of a number of arms, each of which one arm carries a spoon 17 (Fig. 4). Between two adjacent containers 11, a screw press 18 is arranged on the shaft 15. It lies within a housing 19, the underside of which is perforated. A filler neck 20 is on the Feed side of the screw attached to the housing. The spoon 7 is arranged in such a way that that he during the passage through the container 11 is located in this with Absorbs solvent mixed material and discharges it into the filler neck 20, when it reaches the upper position during its revolution. The outlet end of the screw carries out into the container 11 of the next stage. It is with a sealing or damming device Mistake. This device consists, as shown in FIG. 5 shows from an annular flap 21, which is wrapped around the shaft 15 and attached to one end of an arm 22 is. The other end of this arm is hinged to a rod 23 which protrudes upwards from the housing. Springs 24 act on the arm. which the annular Bring flap 21 into the closed position. A collecting trough 24 a is below the screw housing arranged. The collecting trough of the second, third and fourth stage is through a Pipe 25 connected to the first, second and third stage containers. The collecting trough the first stage is provided with an outlet pipe 26. The raw material will be the First stage container fed through pipe 27. The solvent is against it fed to the last stage container 11 through a pipe 28.

Das Material wird in den Behältern 11 der verschiedenen Stufen umgerührt. Während des Umrührens wird von dem Löffel 17 des Rührwerks eine kleine Menge an Feststoff und Lösungsmittel aus dem Behälter geschöpft und in den Füllstutzen 20 ausgetragen. Das Lösungsmittel wird während des Durchganges durch die Schneckenpresse von dem Feststoff abgequetscht. Es sammelt sich in dem Sammeltrog, von wo es der vorhergehenden Stufe zugeführt wird. In der ersten Stufe wird das Lösungsmittel durch das Auslaßrohr26 abgeführt. Das Material bewegt sich auf diese Weise durch die einzelnen Stufen hindurch und wird schließlich aus der vierten Stufe in einen Austreiber (nicht dargestellt) oder in einen Vorratsbehälter ausgetragen. The material is stirred in the containers 11 of the various stages. While stirring, the spoon 17 of the agitator produces a small amount Solids and solvent are scooped out of the container and into the filling nozzle 20 carried out. The solvent is released during its passage through the screw press squeezed from the solid. It collects in the collecting trough from where it is previous stage is fed. The first stage is the solvent discharged through the outlet pipe26. The material moves through this way through the individual stages and finally becomes one from the fourth stage Expeller (not shown) or discharged into a storage container.

Um etwaige Explosionen zu vermeiden, sind an dem Deckel Explosionstüren angebracht. Diese bestehen aus Platten 29, die an einer Seite gelenkig angebracht sind und auf einem Flansch 30 liegen, der die Öffnung in dem Deckel umschließt. Die Platten sind mit Dichtungen aus einem geeigneten Material versehen. Sie sind so schwer, daß sie die Öffnung in dem Deckel normalerweise verschlossen halten, jedoch bei plötzlichem Druckanstieg in dem Kessel angehoben werden. To avoid possible explosions, there are explosion doors on the cover appropriate. These consist of plates 29 which are hinged on one side are and lie on a flange 30 which encloses the opening in the lid. The plates are provided with seals made of a suitable material. they are so heavy that they normally keep the opening in the lid closed, however, if there is a sudden rise in pressure in the boiler, it can be increased.

Die erfindungsgemäße Extraktionsvorrichtung kann in verschiedener Weise abgeändert werden. Wenn beispielsweise kein leichtflüchtiges Lösungsmittel verwendet wird, kann der Deckel entfernt werden. The extraction device according to the invention can be in various Way to be modified. If, for example, no volatile solvent the lid can be removed.

Die einzelnen Stufen können auch voneinander getrennt sein. Die Anzahl der Stufen kann selbstverständlich variieren.The individual stages can also be separate from one another. The number the levels can of course vary.

Die im Einzelfall zweckmäßigste Anzahl der Stufen kann durch praktische Versuche, durch Versuche im Laboratorium oder durch theoretische Berechnungen ermittelt werden. The most appropriate number of levels in each individual case can be determined by practical Tests determined by tests in the laboratory or by theoretical calculations will.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Kontinuierlich arbeitende Gegenstrom-Extraktionsvorrichtung, die mehrere in Reihe geschaltete Stufen aufweist, in denen gerührt und getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Behältern eine Schneckenpresse angeordnet ist, deren Feststoffauslaß in die nächste Stufe mündet und deren Flüssigkeitsauslaß in die vorhergehende Stufe mündet und daß auf der Welle dieser Schneckenpresse ein Rührer und ferner ein auf die Eingabe der Schneckenpresse wirkendes Schöpfgefäß angeordnet ist. Claims: 1. Continuously operating countercurrent extraction device, which has several stages connected in series, in which stirred and separated is, characterized in that between two successive containers one Screw press is arranged, the solids outlet opens into the next stage and whose liquid outlet opens into the previous stage and that on the shaft of this screw press a stirrer and also an on the input of the screw press acting scoop is arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Welle durch sämtliche Behälter hindurchgeführt ist, die sowohl die Schneckenpressen als auch die Rührer und die Schöpfgefäße trägt. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that one Shaft is passed through all the containers, both the screw presses as well as the stirrer and the scoops. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Austrag der Schneckenpresse eine federbelastete Klappe angeordnet ist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a spring-loaded flap is arranged at the discharge of the screw press. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 817 905; USA.-Patentschrift Nr. 2743 999. Documents considered: German Patent No. 817 905; U.S. Patent No. 2743 999.