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Verfahren und Einrichtung zur ölgewinnung
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aus ölhaltigem Gut Beschreibung Die Erfindung betrifft die bl- und
Fettindustrie, insbesondere Verfahren und Einrichtungen zur ölgewinnung aus ölhaltigem
Gut.
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Am erfolgreichsten kann die Erfindung zur gewinnung aus ölhaltigem
Gut mit hohem und mittleren ölgehalt verwendet werden.
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Es sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur ölgewinnung aus ölhaltigem
Gut bekannt (siehe 'çRukovodstvo po polucheniju rastitelnykh masel i zhirov" (Anleitung
zur Technologie der Pflanzenöl- und Fettgewinnung), Band 1 Buch 1, L., Herausgeber
Allunions-wissenschaftliches Forschungsinstitut für Fette, 1975, Seite 365-370,
372-375, 377-382, 384-389, 395-412).
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Das bekannte Verfahren wird durch Pressen des aufbereiteten ölhaltigen
Guts bei einer allmählichen Erhöhung des Drucks durchgeführt.
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Die Einrichtung zur Durchführung des bekannten Verfahrens enthält
eine Presseneinheit, die al-s eine Siebkammer ausgeführt ist, in welcher eine Schneckenwelle
angeordnet ist.
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Infolge der Abnahme des von dem Pressengut eingenommenen Volumens,
wächst bei der Fortbewegung des Pressengutes zum Ausgang der auf dieses Gut einwirkende
Druck.
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Bei der Anwendung des bekannten Verfahrens und der bekannten Einrichtung
kann aber ein Rühren des Guts bei seiner Fortbewegung längs der Schnecke nicht durchgeführt
werden, wodurch ein unvollkommenes Auspressen des Preßguts beding: wird.
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Es ist ein weiteres Verfahren zum Auspressen des Pf lanzenöls aus
ölhaltigem Gut bekannt (SU-PS 488 846). Das Wesen dieses Verfahrens besteht im folgenden.
Das Preßgut wird zusätzlichen verformenden Beanspruchungen ausgesetzt. Hierbei findet
ein Rühren und Zerkleinern mit intensivem Auf schluß des intrazellularen Stoffs
und der Bildung neuer Oberflächen statt, wodurch ein vollkommeneres Auspressen des
Öls gefördert wird.
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Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält eine Presseneinheit,
die als eine Siebkammer mit einer in ihrem Inneren angeordneten Schneckenwelle ausgeführt
ist, zwischen deren Schneckengängen mindestens ein Einsatz angeordnet ist, der eine
kegelstumpfförmige Büchse und mindestens vier Dreikantprismen enthält, wobei die
Prismenseitenkanten auf einer den Schneckenschraubengängen gegenläufiger Schraubenlinie
angeordnet und gegeneinander um den Winkel von 15 bis 300 versetzt sind.
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Aber auch dieses bekannte Verfahren und die Einrichtung zu seiner
Durchführung weisen eine ungenügend hohe Leistung auf, weil die zusätzliche verformende
Beeinflussung gegen die Hauptbewegung des Preßgutes.gerichtet ist.
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Außerdem sind in der besagten Konstruktion ein erhöhter Druck in der
Zonet wo das Durchmischen und Zerkleinern stattfindet, sowie eine erhöhte Reibung
des Guts gegeben.
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Dies führt zu zusätzlichen Beanspruchungen der Konstruktionsteile,
welche einen Bruch dieser Teile herbeiführen
können. Gleichzeitig
wird die Qualität des gewonnenen Öls und des Preßkuchens beeinträchtigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung
zur Ölgewinnung aus ölhaltigem Gut zu schaffen, bei denen die allmähliche Erhöhung
des Drucks im Preßgut auf eine solche Art und Weise durchgeführt wird, daß die Ölausbeute
aus dem ölhaltigen Gut gesteigert wird.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren zur Ölgewinnung aus
ölhaltigem Gut durch mechanisches Pressen des Guts bei allmählicher Druckerhöhung
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die allmähliche Druckerhöhung mindestens einmal
durch Entspannung bis auf einen Druckwert unterbrochen wird, der sich aus der Bedingung
der ungehinderten Expansion des Guts ergibt, wonach die allmähliche Druckerhöhung
fortgesetzt wird.
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Die Aufgabe wird ferner ausgehend von einer Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens mit einer Presseneinheit, welche als eine Siebkammer mit einer in
ihrem Inneren angeordneten Schneckenwelle ausgeführt ist, die eine Reihe von Schneckengängen
mit stetig abnehmender Steigung aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Schneckenwelle mindestens einen zusätzlichen Schneckengang umfaßt, der zwischen
den Schneckengängen mit stetig abnehmender Steigung liegt, und das Verhältnis der
Größe der Steigung des zusätzlichen Schneckengangs zur Größe der Steigung des vorausgehenden
Schneckengangs im Bereich von 17 bis 25 liegt.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Einrichtung zur
ölgewinnung aus ölhaltigem Gut und der Einrichtung besteht in der Möglichkeit einer
Steigerung der
Ölausbeute infolge der Verminderung des Rückstroms
des Guts bei seinem mechanischen Pressen.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Einrichtung
besteht in der Erhöhung der Qualität des Öls und des Preßkuchens infolge einer Verminderung
der Reibung des Guts und somit auch der Temperatur während des Pressens.
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Zweckmäßigerweise wird der zusätzliche Schneckengang mehrgängig ausgeführt.
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Die mehrgängige Ausführung des zusätzlichen Schneckengangs gestattet
es, die Ölausbeute zusätzlich infolge der gleichmäßigen Bewegung des Guts zu erhöhen.
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Zweckmäßigerweise werden die Bestimmungsgrößen der Schckkengänge mit
stetig abnehmender Steigung aus der nachfolgen den Bedingung gewählt:
worin hn und hin+1 Kammhöhe des vorausgehenden bzw. des nachfolgenden Schneckengangs
und tn und tn+1 Steigung der Schraubenlinie des voralusw gehenden bzw. des nachfolgenden
Schneckengangs bedeuten.
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Diese Bestimmungsgrößen der Schneckengänge gewährleisten eine gleichmäßige
änderung (Abnahme) des Preßgutvolumens beita Wechsel vom vorausgehenden zum nachfolgenden
Schneckengang. Hierbei wird eine gleichmäßigere Verteilung der Be-
lastungen
über die volle Länge der Presseneinheit gewährleistet und die Produktionsleistung
der Schneckenpresse wächst.
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In Ubereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das aufbereitete
ölhaltige Gut mit einem allmählich steigenden Druck bei kontinuierlich abnehmendem
Volumen ausgepreßt. Hierbei tritt aus dem Preßgut Öl heraus und im Preßgut selbst
baut sich ein Spannungszustand auf, der mit der Drucksteigerung stärker wird. Gleichzeitig
findet an verschiedenen Abschnitten eine Kapselung bzw. Lokalisierung is Öls statt.
Bei der Entspannung expandiert das Preßgut infolge der elastischen Nachwirkung.
Im Gut bilden sich dadurch Risse und die Porenkanäle, die mit Öl gefüllt sind, erweitern
sich. Es findet eine Neuverteilung des Öls über das Preßgutvolumen statt und das
Öl strömt zur Oberfläche ab. Die Entspannung wird bis zu einem Druckwert durchgeführt,
bei dem Preßgut frei expandiert.
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Die weitere allmähliche Druckerhöhung führt zu einem vollständigeren
Auspressen des Öls aus dem Preßgut, da hierbei auch das vorher lokalisierte Öl ausgepreßt
wird.
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Bei der nächsten Entspannung erfolgen erneut eine ungehinderte Expansion
des Preßgutes sowie eine Neuverteilung und das Abströmen des Öls zur Oberfläche
des Guts.
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Wesentlich ist, daß die Entspannung in demjenigen Stadium des Preßvorgangs
zweckmäßig ist, in dem der größte Teil des Öls aus dem Preßgut ausgepreßt ist. Dies
ist dadurch bedingt, daß mit zunehmender Entfettung des Guts (durch Auspressen)
bei entsprechender Erhöhung des Drucks auch der Anteil des im Preßgut lokalisierten
Öls wächst.
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Außerdem wird die ungehinderte Expansion des Preßguts infolge der
elastischen Nachwirkung nach der Entspannung mit der Steigerung des vor der Entspannung
vorhandenen Drucks größer.
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 die erfindungsgemäße Einrichtung zur Ölgewinnung aus ölhaltigem
Gut; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1; Fig. 3 eine der Varianten
der erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV von
Fig. 3; Fig. 5 eine andere Variante der erfindungsgemäßen Einricntung im vergrößerten
Maßstab.
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Die Einrichtung zur Ölgewinnung aus ölhaltigem Gut enthält eine Presseneinheit
1 (Fig. 1), die als eine Siebkammer 2 mit einer Schneckenwelle 3 ausgeführt ist.
Die Schneckenwelle 3 weist eine Reihe von Schneckengängen 4 mit stetig abnehmender
Steigung der Schraubenlinie 5 auf. Außerdem enthält die Schneckenwelle einen zusätzlichen
Schneckengang 6, der zwischen den Schneckengängen 4 mit stetig abnehmender Steigung
liegt. Die Zahl der zusätzlichen Schneckengänge 6 kann auch größer als eins sein.
Die Presseneinheiv 1 besitzt eine Öffnung 7 für den Eintritt des ölhaltigen Guts
und eine Öffnung 8 für den Austritt des teilweise entfetteten Guts. Das Verhältnis
der Größe der Steigung der Schraubenlinie 9 (Fig. 1, 2) des zusätzlichen Schneckengangs
6 (Fig. 1) zur Größe der Steigung der Schraubenlinie 10 des Schneckenganges 4, der
vor dem Schneckengang 6 liegt, beträgt 21. Dieses Verhältnis kann im Bereich von
17 bis 25 liegen.
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Die Wahl der unteren und der oberen Grenze des Verhältnisses der Größe
der Steigung der Schraubenlinie des zusätzlichen Schneckengangs zur Größe der Steigung
des vor ihm liegenden Schneckengangs zwischen 17 und 25 ist dadurch bedingt, daß
nur hierbei eine ungehinderte Expansion des Preßguts infolge der elastischen Nachwirkung
yewährleistet wird. Wenn das besagte Verhältnis unter 17 liegt, wird keine vollständige
ungehinderte Expansion des Preßguts gewährleistet; wenn dieses Verhältnis über 25
liegt, wird die Möglichkeit der ungehinderten Expansion nicht vollständig realisiert
infolge der großen Geschwindigkeit, mit welcher das Gut den Abschnitt des zusätzlichen
Schneckengangs 6 passiert.
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In Fig. 3 und 4 ist eine Variante der Einrichtung gezeigt, bei der
der zusätzliche Schneckengang 6 viergängig ausgeführt ist.
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In Fig. 5 ist eine Variante der Erfindung gezeigt, bei der die Bestimmungsgrößen
der Schneckengänge 4 der nachstehenden Beziehung entsprechen:
hn und hn+1 Kammhöhe der Schraubenlinien des vorausgehenden bzw. des nachfolgenden
Schneckengangs 4 tn und tn+1 Steigung der Schraubenlinien des vorausgehenden bzw.
nachfolgenden Schneckengangs 4 bedeuten.
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Die Funktion der Einrichtung wird anhand eines Beispiels der Ölgewinnung
aus Sonnenblumensamen erläutert. Die Sonnenblumensamen wurden für das Auspressen
entsprechend
den Anforderungen der Technologie für die Verarbeitung
der Sonnenblumen samen nach dem Verfahren Vorpressen-Extraktion aufbereitet (siehe
Anleitung zur Technologie der Pflanw zenöl- und Fettgewinnung", Band 1, Buch 1,
Herausgeber AJ. 1 nions-wissenschaftliches Forschungsinstitut für Fette, 1975 Seite
310-315, 457-459). Die Kennwerte bei der Aufbereitung waren wie folgt. Der Gehalt
der Samen betrug 48,53 °O bei einer Feuchte von 6,51 % und einem Verunreinigungsgrad
von 0,22 %. Der Schalenanteil der Sonnenblumenkerne betrug 6,80 %; der Durchfall
bei Maschenweite 1 mm betrug für die zerkleinerte ölfracht 61,90 %. Die Temperatur
der Sonnenblumenpulpe beim Verlassen der Pfanne war 1030C und die Feuchte 5,25 %.
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Das aufbereitete Gut - die Pulpe, trat durch die Öffnung 7 der Presseneinheit
1 ein und wurde in dem Raum, der zwischen der Siebkammer 2 und den Schneckengängen
4 der Schneckenwelle 3 besteht, einem allmählich steigenden Druck ausgesetzt. Hierbei
wurde aus dem Preßgut Öl ausgepreßt, welches durch die Schlitze der Siebkammer 2
(in der Zeichnung nicht dargestellt) nach außen abfloß. Wenn das Preßgut zum Abschnitt
des zusätzlichen Schneckengangs 6 überwechselte, wurde der Druck durch Entspannung
aufgehoben.
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Hierbei erfolgte eine maximale ungehinderte Expansion des Preßguts
und das Abströmen des Öls zu seiner Oberfläche.
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Weiterhin wurde das Gut erneut einem allmählich steigenden Druck ausgesetzt,
wodurch ein endgültiges Auspressen des Öls gewährleistet wurde, das durch die Schlitze
der Siebkammer 2 (in der Zeichnung nicht dargestellt) abfluß. Das zum Teil entfettete
Gut (Preßkuchen) wurde durch die Öffnung 8 aus der Presseneinheit 1 ausgetragen.
Der Ölgehalt des Preßkuchens betrug 17,10 %, was um 0,85 % geringer war als bei
der Einrichtung, von der die Erfindung ausgeht.
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Die Variante der in Fig. 3 und 4 gezeigten Einrichtung arbeitet auf
die gleiche Art und Weise wie die Einrichtung entsprechend der in Fig. 1 gezeigten
Variante. Die Ausführung des zusätzlichen Schneckengangs 6, der vier Schneckengänge
9 aufweist, ermöglicht es aber, das Abströmen des Öls zur Oberfläche bei der ungehinderten
Expansion des Guts infolge einer gleichmäßigen Aufspaltung dieses Guts in vier Ströme
zu erhöhen, wodurch es letzten Endes möglich wird, die Ölausbeute weiter zu steigern.
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Der Betrieb der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung erfolgt auf die gleiche
Art und Weise wie der der vorstehend beschriebenen Einrichtung. Die Ausführung der
Schneckengänge 4 entsprechend den Bestimmungsgrößen, die sich aus der Beziehung
(1) ergeben, gestattet es, das Preßgut gleichmäßig vor und nach dem zusätzlichen
Schneckengang 9 zu pressen, wodurch eine gleichmäßigere Verteilung der Belastungen
über die Länge der Schneckenwelle 3 gewährleistet wird, und wobei die Ölausbeute
sowie die Qualität des Öls und des Preßkuchens größer werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zur blgewinnung
aus ölhaltigem Gut ermöglichen es: - die Qualität des erzeugten Öls und des Preßkuchens
zu steigern; - die Produktionsleistung zu erhöhen; - den Materialeinsatz herabzusetzen;
- die Betriebszuverlässigkeit zu erhöhen; - die Wartung und Reparaturen zu vereinfachen.
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L e es ei t e