DE1519896C - Verfahren zum Extrahieren einer in einem stark adsorbierenden Feststoff enthaltenen Substanz und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Extrahieren einer in einem stark adsorbierenden Feststoff enthaltenen Substanz, wobei der zerkleinerte Feststoff längs einer Bahn bewegt, das Lösungsmittel am Bahnende aufgegeben, im Gegenstrom geführt und am Bahnanfang abgezogen, der am Bahnende erhaltene ausgelaugte Feststoff ausgepreßt und das dabei erhaltene beladene Lösungsmittel (Extraktionslösung) der Bahn wieder zugeführt wird.

Bei einem bekannten derartigen Verfahren (deutsche Patentschrift 851 176) wird ergänzend vorgeschlagen, das Lösungsmittel, welches im Zuge seiner Gegenstromführung wiederholt unter der Bahn aufgefangen und dann an einer zum Bahnanfang mehr benachbarten Stelle wieder aufgegeben wird, vor der letztmaligen Wiederaufgabe am Bahnanfang bzw. vor dem Abzug zwecks Weiterverarbeitung im nunmehr mit der auszulaugenden Substanz beladenen Zustand auf eine Temperatur von 85 bis 90 Grad zu erwärmen, so daß, soweit das Lösungsmittel auf den Feststoff aufgegeben wird, dieser gebrüht wird.

Ferner ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt (deutsche Patentschrift 944 008), das keine Auspressung des vom Lösungsmittel ausgelaugten Feststoffes und Rückleitung des ausgepreßten Lösungsmittels vorsieht, wobei aber vorgeschlagen wird, ' im Zuge der Gegenstromführung des Lösungsmittels, dieses über einen Filter zu leiten, bevor es am Bahnanfang aufgegeben wird..

Bei der Extrahierung einer Substanz aus einem Feststoff wird allgemein angestrebt, das Lösungsmittel möglichst stark mit der Substanz beladen abzuziehen, um die Kosten und den apparativen Aufwand für die Weiterverarbeitung zu vermindern und weiterhin den Feststoff möglichst vollständig von der Sub- >

stanz auszulaugen. Eine weitere allgemeine Forderung geht dahin, das Extrahierungsverfahren so zu gestalten, daß der apparative Aufwand und der Raumbedarf der Anlage möglichst klein wird, wobei speziell bei bestimmten Stoffen pflanzlichen Ursprungs (z.B. Zuckerrohr) die weitere Forderung hinzukommt, eine zu große Dauer des Extrahierungsvorgangs zu vermeiden, um eine Veränderung oder Verminderung der zu extrahierenden Substanz zu verhüten.

Die Forderung nach einer möglichst vollständigen Auslaugung des Feststoffes kann dadurch erfüllt werden, daß dieser in der Austrittszone mit einem großen Volumen an frischem Lösungsmittel durchspült wird. Werden stark adsorbierende Feststoffe extrahiert, so' müssen diese ausgepreßt werden, um das darin enthaltene Lösungsmittel wiederzugewinnen. Dieses ist nur wenig mit Substanz beladen und wird an einer Stelle der Bahn aufgegeben, an der der Feststoff eine größere Konzentration an Substanz als dieses Lösungsmittel aufweist. Da die Menge an am Bahnende zuführbarem frischem Lösungsmittel durch die For-, derung nach einem am Bahnende stark mit Substanz beladenen Lösungsmittel begrenzt ist, ergibt sich in der Zone am Bahnende eine relativ geringe Benetzung des Feststoffes und ein geringer Konzentrations-, abfall zwischen dem Feststoff und dem Lösungsmittel. Um die angestrebte weitgehende Extrahierung zu erhalten, muß daher die Zeitdauer vergrößert werden, in der das Lösungsmittel und der Feststoff miteinander in Berührung stehen, wodurch sich auch eine höhe're Verweilzeit in der Extrahierungsvorrichtung ergibt, die aber andererseits zu Schädigungen an der zu extrahierenden Substanz führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das eingangs 'genannte Extrahierungsverfahren so weiterzubilden, daß das Lösungsmittel stark mit Substanz beladen am Bahnanfang abgezogen werden kann, gleichzeitig aber der apparative Aufwand vermindert bzw. bei gleichem apparativen Aufwand die Durchsatzmenge vergrößert werden kann und durch Verkürzung der Verweildauer Schädigungen an der Substanz vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die gereinigte ausgepreßte Extraktionslösung vor dem Wiederzuführen konzentriert wird.

Durch die Konzentration der ausgepreßten Extraktionslösung wird deren Volumen kleiner, so daß eine entsprechend größere Menge an frischem Lösungsmittel am Bahnende zugeführt werden kann.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bestehend aus einer Extraktionsvorrichtung mit einem durchlässigen, endlosen Band und einer diesem nachgeschalteten Presse, deren Flüssigkeitsablauf über eine Reinigungseinrichtung für das mit der Substanz" beladene Lösungsmittel mit dem Lösungsmittelumlauf des Extraktionsgerätes verbunden ist, welche erfindungsgemäß dergestalt ausgebildet ist, daß zwischen dem Flüssigkeitsablauf der Presse und dem Lösungsmittelumlauf der Extraktionsvorrichtung ein Verdampfer angeordnet ist.

Nachstehend wird ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben, welche schematisch eine Vorrichtung zur Behandlung von Zuckerrohr (Diffusionsanlage) veranschaulicht.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer

Extraktionsvorrichtung (Diffusionsgerät) 10, einer von einem Transportband 14 beschickten Dreizylinder-Presse 12, einer Ausfällwanne 16, einem Abklärgefäß 18 und einem Verdampfer 20.

Die Extraktionsvorrichtung 10 enthält ein durchlässiges endloses Band 22, dessen oberes Trum, das von einem Zufuhrtrichter 24 aufgegebene zermahlene Zuckerrohr bis zu einem Abgabetrichter 26 führt, wobei die Stärke der Zuckerrohrschicht durch eine nicht veranschaulichte Einstellklappe am unteren Teil des Zufuhrtrichters 24 eingestellt wird. Während das Zuckerrohr mit dem endlosen Band 22 wandert, wird es im Gegenstromprinzip von einem geeigneten Lösungsmittel berieselt, wie im folgenden noch näher ausgeführt. Das am Bahnende des Bandes 22 erhaltene ausgelaugte Zuckerrohr wird in den Abgabetrichter 26 abgeworfen, von wo es durch das Transportband 14 der Presse 12 zugeführt wird, die dem Zuckerrohr das mit der Substanz beladene Lösungsmittel durch Druck entzieht.

Diese ausgepreßte Extraktionslösung wird zur Reinigung einer Ausfällwanne 16 zugeführt, in der sie in einem bekannten Verfahren mit Kalk behandelt und der pH-Wert auf einen für die Flockenbildung günstigen Wert gebracht wird, wonach eine Klärung in dem Abklärgefäß 18 erfolgt.

Anschließend wird die ausgepreßte Extraktionslösung in dem Verdampfer 20 konzentriert. Dieser kann mit Dampf beheizt werden, der mit einem geeigneten Dampfzustand derjenigen Mehrfach-Verdampfungsanlage entnommen wird, welcher das von der Extraktionsvorrichtung 10 abgezogene, stark mit Zucker beladene Lösungsmittel zur Konzentrierung zugeführt wird. Es ist gegebenenfalls auch möglich, den im Verdampfer 20 erzeugten Dampf der Mehrfach-Verdampfungsanlage an einer Stelle geeigneten Dampfzustandes zuzuführen und damit Energie wiederzugewinnen. Der Verdampfer 20 kann auch mit solchem Dampf aus der Mehrfach-Verdampfungsanlage gespeist werden, der normalerweise zum Kon- densator geführt würde. In letzterem Fall muß der Verdampfer 20 so ausgebildet sein, daß er mit geringer hydrostatischer Höhe arbeitet und beispielsweise als für diesen Zweck gut geeigneter Ablaufverdampfer gebaut ist. Das aus dem Verdampfer 20 austretende, nunmehr eine höhere Konzentration an Zukker aufweisende Lösungsmittel wird der Extraktionsvorrichtung 10 zugeführt. Diese arbeitet nach dem Gegenstromprinzip, d. h., es wird das reine Lösungsmittel, das Wasser sein kann, an einer Stelle 28 nahe dem Bahnende der von dem durchlässigen endlosen Band 22 gebildeten Bahn an zerkleinertem Zuckerrohr durch Berieselung aufgegeben, wobei ein Teil des Lösungsmittels von der Zuckerrohrschicht adsorbiert wird, während der andere Teil durch diese Schicht hindurchfiltert und in einem Sammelgefäß 30 aufgefangen wird. Von hier wird das bereits mit Zukker beladene Lösungsmittel abgepumpt und auf die Zuckerrohrschicht an einer Stelle 32 aufgerieselt, welche weiter von dem Bahnende entfernt ist.

Dieser Vorgang wiederholt sich, wobei mit jedem folgenden Durchlauf die Zuckerrohrschicht eine stärkere Beladung des Lösungsmittels mit Zucker erfolgt. Die vom Verdampfer 20 kommende konzentrierte Lösung wird an einer Stelle 34 auf die Zuckerrohrschicht aufgerieselt, an der diese eine höhere Zuckerkonzentration als die genannte Lösung aufweist, worauf sie zusammen mit dem übrigen Lösungsmittel die Extrahierungsvorrichtung 10 bis zum Bahnanfang durchläuft.

Durch die Konzentration der gereinigten ausgepreßten Extraktionslösung wird deren Menge verringert, so daß ein entsprechend größeres Volumen an reinem Lösungsmittel an der Stelle 28 zugeführt werden kann, wodurch wiederum die Extraktion verbessert werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden, sondern es können hierbei die einzelnen Geräte auch durch als gleichwirkend bekannte andere Geräte ersetzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch für andere Anwendungsfälle geeignet, in denen ein stark adsorbierender Feststoff mit Hilfe eines reinen Lösungsmittels und einem schwach mit der Substanz beladenen Lösungsmittel extrahiert werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Extrahieren einer in einem stark adsorbierenden Feststoff enthaltenen Substanz, wobei der zerkleinerte Feststoff längs einer

. Bahn bewegt, das Lösungsmittel am Bahnende aufgegeben, im Gegenstrom geführt und am Bahnanfang abgezogen, der am Bahnende erhaltene ausgelaugte Feststoff ausgepreßt und das dabei erhaltene beladene Lösungsmittel (Extraktionslösung) der Bahn wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gereinigte ausgepreßte Extraktionslösung vor dem Wiederzuführen konzentriert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- ' rens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Extraktionsvorrichtung mit einem durchlässigen, endlosen Band und einer diesem nachgeschalteten Presse, deren Flüssigkeitsablauf über eine Reini- ao gungseinrichtung für das mit der Substanz beladene Lösungsmittel mit dem Lösungsmittelumlauf des Extraktionsgerätes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flüssigkeitsablauf der Presse (12) und dem Lösungsmittelumlauf der Extraktionsvorrichtung ein Verdampfer (20) angeordnet ist.