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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Extrahieren von Ölsaaten
und ölhaltigen Stoffen oder anderem extrahierbaren Material Zur Durchführung der
bekannten kontinuierlichen Extraktionsverfahren wurden bisher vorwiegend rotierende
Trommeln, stehende oder liegende Extraktionsschnecken, Transportbänder oder rotierende
Teller benutzt, die in der Regel so arbeiten, daß das Extraktionsgut mit dem Lösungsmittel
gemischt und über Sieb- bzw. Filterflächen befördert wird, wobei das mit öl bzw.
Fett gesättigte Lösungsmittel (Miseella) durch die Siebflächen abfließt. Nach dem
Patent 356304 werden zwischen den Misch- und Auslaugungsprozeß wiederholte Pressungen
eingeschaltet, um das Extraktionsverfahren hierdurch wesentlich abzukürzen.
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Bei Verwendung rotierender Trommeln und Extraktionsschnecken wird
das Extraktionsgut während des Auslaugungsprozesses in rotierender oder schiebender
Bewegung gehalten; hierbei ist jedoch eine .gleichmäßige Auslaugung durch Bebrausung
mit dem Lösungsmittel schwierig, weil das Extraktionsgut sich nie in gleichmäßiger
Schicht befindet.
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Bei Verwendung von Transportbändern oder rotierenden Tellern liegt
das Extraktionsgut zu träge und oft zu dicht, und es besteht daher die Gefahr, daß
beim Bebrausie.n des Extraktionsgutes mit dem Lösungsmittel letzteres sich den leichtesten
Weg sucht und über das Gut hinweg seitlich abfließt, anstatt gleichmäßig durch das
Gut hindurchzudringen. Transportbänder haben sich deshalb auch praktisch nicht bewährt
und für Extraktionszwecke auch nicht einführen können. Desgleichen haben sich Extraktionsschnecken
und rotierende Teller nur bei locker liegendem, blättrigem Extraktionsgut verwenden
lassen, während alle Versuche mit feinem, mehligem und zu Schleimbildung neigendem
Material gescheitert sind, weil durch das feste, breiartige Zusammenballen derartigen
Extraktionsgutes ein einwandfreier Durchtritt des Lösungsmittels verhindert wird.
Beim Aufbrausen des Lösungsmittels bilden sich vielmehr an der Oberfläche des Extraktionsgutes
Rinnen, in denen das Lösungsmittel abfließt, so daß ein gleichmäßiges Auslaugen
unmöglich ist.
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Die bei rotierenden Trommeln oder Extraktionsschnecken durch die Sieb-
bzw. Filterflächen abfließende Miscella ist durch die rotierende Bewegung auch niemals
in klar
filtrierter Form zu .erhalten, weil bekanntlich auch das
engmaschigste Filtertuch ohne eine Filterkuch enschicht kein reines Filtrat ergibt.
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Ein Extraktionsverfahren kann also nur dann voll befriedigen und ,allgemeine
Anweit-'7 dung finden, wenn der Auslaugungsprozeä#"" kontinuierlich in der Weise
durchgeführt werden kann, daß das Extraktionsgut in dünner Schicht über einer geeigneten
Filterfläche derart bewegt wird, daß das aufgebrauste Lösungsmittel gleichmäßig
durch das Extraktionsgut, das hierbei gleichzeitig die Filterkuchenschicht bildet,
hindurchgeht, so daß also eine gleichmäßige Auslaugung erfolgt und die Miseella
sofort klar filtriert abfließt.
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Das der Erfindung zugrunde liegende und nachfolgend beschriebene Extraktionsverfahren
entspricht diesen Anforderungen. Es besteht darin, daß das Extraktionsgut fortlaufend
auf ein Filtrationsschwing- oder Vibriersieb in gleichmäßiger Schicht aufgetragen,
durch die Schwing- bzw. Vibrationgbewegung des Siebes in abwechselnder Schub- und
Wälzform -über die Filterfläche bewegt, während dieser Bewegung wiederholt mit dem
Lösungsmittel abgebraust und während dieses Auslaugungsprozesses wiederholt einer
Pressung unterworfen wird. Hierbei wird die bei dem Auslaugungsprozeß abfließende
Miscella sofort in klar filtrierter Form erhalten, die zu ihrer Trennung in öl bzw.
Fett und Lösungsmittel unmittelbar der Destillation zugeleitet werden kann, während
die beim Pressen abfließende Miscella zur weiteren Auslaugung des Extraktionsgutes
benutzt wird und hierdurch ebenfalls in klar filtrierter, zur Destillation verwendbarer
Form gewonnen wird.
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Das neue Verfahren wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben.
In diesel veranschaulicht Abb. i einen Längsschnitt durch ein Aggregat der Extraktions-
und Preßvorrichtung, Abb. 2 einen Querschnitt und in Draufsicht einen Längsschnitt
einer Preßwalze und Abb. 3 einen Längsschnitt .einer Anlage aus drei der in Abb.
i gezeigten Einzelaggregate.
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Nach Abb. i wird das Extraktionsgut durch den Trichter i und die VerteilungsvorrichtUng
2 in gleichmäßiger, wenige Zentimeter hoher Schicht auf das Schwingsieb 3 aufgetragen,
und durch die später beschriebene Bewegung des Schwingsiebes wird das Gut über die
schräg .angeordneten Siebflächen vorwärts geschoben. Durch die Leitung wird das
Lösungsmittel in die Verteilungsrinnen 5 geschickt, durch die das Lösungsmittel
gleichmäßig über die ganze Breite des Schwingsiebes verteilt wird, so daß eine gleichmäßige
Berieselung bzw. Auslaugung des Extraktionsgutes erfolgt. Das Lösungsmittel dringt
durch das ,aufgegebene Gut unter Auslaugung der Öl- und Fettstoffe hindurch und
wird durch den Filterbelag des Schwingsiebes filtriert. Dieser Filterbelag besteht
zweckmäßig aus imprägnierter, wasserabstoßender gemäß Patent Sag 42. Unter dem .@achwingsieb
befindet sich die Auffang-.schale 6, in welche die filtrierte Miscell,a eintropft.
Diese Misoella kann bei 7 abgezogen und entweder unmittelbar der Destillation zugeführt
oder zu ihrer Anreicherung und weiteren Auslaugung von frischem Gut durch eine in
der Zeichnung nicht dargestellte Umlaufpumpe in die Vorrichtung zurückgeführt werden.
Das ausgelaugte Extraktionsgut fällt am Ende des Schwingsiebes 3 zwischen zwei.
rotierende hohle Walzenpressen 8, deren Ausbildung aus Abb. z ersichtlich ist. Das
beim Verlassen der Walzen ausgepreßte Material gelangt zu dem in der Zeichnung nicht
dargestellten Austreibeapp.arat, in welchem das ausgelaugte und ausgepreßte Extraktionsgut
in bekannter Weise von den letzten Restei, des in ihm enthaltenen Lösungsmittels
befreit wird.
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Die vorbeschriebene Extraktionsvorrichtung, bestehend aus Aufgabevorrichtung,
Schwingsieb und Presse, stellt ein geschlossenes Extraktionssystem dar, das jedoch
insbesondere bei stark öl- und fetthaltigen Stoffen auch mehrfach hintereinandergeschaltet
werden kann, so daß der vorbeschrieben.e Extraktionsvorgang -sich mehrere Male wiederholt.
In der Abb.3 ist eine Extraktionsanlage dargestellt, in welcher sich der Extraktionsvorgang
z. B. dreimal wiederholt. Hierbei kann auch nach dem Gegenstromprinzip gearbeitet
werden, indem das frische Lösungsmittel in der Extraktionsstufe zur Bebrausung benutzt
wird, in der das Extraktionsgut bereits am stärksten ausgelaugt ist, während die
hierbei abfließende Miscella durch eine Umlaufpumpe als Lösungsmittel der vorhergehenden
Extraktionsstufe und die hier anfallende Miscella der ereten Extraktionsstufe zugeführt
wird. Nach der Abb.3 wird also das frische Lösungsmittel durch das Rohr 4' der Extraktionsanlage
zugeführt und durch die Verteilerrohre 5' auf das ,auf dem Schwingsiebe 3' liegende
Gut aufgebraust, das zuvor schon zwei Extraktionsstufen durchlaufen hat. Das durch
das Gut hindurchgegangene Lösungsmittel, das in dieser Stufe aus dem behandelten
Gut die letzten Fett- oder ölmengen aufgenommen hat, trifft in der Leitung 7' mit
dem beim letzten Preßvorgang in der Presse 8' <urfallenden Lösungsmittel zusammen,
und es wird dann durch die Pumpe io und die Leitung 4" den Verteilerrohren 5" zugeführt,
durch die es auf das auf dem Schwingsiebe 3" liegende Gut aufgebraust wird, das
zuvor auf
dem Siebe 3"' der ersten Ausl.augung unterworfen worden
ist und durch die Presse S"' hindurchgegangen und durch diese dem Siebe 3" zugeführt
worden ist. Die in dieser Extraktionsstufe gewonnene Miscella wird zusammen mit
der bei der Pressung in der Presse S" anfallenden Miscella durch die Leitung 7",
Pumpe i o' und Leitung q."' den Verteil-errohr:en 5"' zugeführt, durch die sie auf
das durch den Fülltrichter i' zugeführte, auf dem Schwingsiebe 3"' liegende frische
Extraktionsgut aufgebraust, wird. Die hierbei anfallende, nunmehr stark mit Ölen
bzw. Fetten angereicherte Miscella wird durch das Rohr 7"' zur Destillation abgezogen,
während das behandelte entfettete bz w. entölte Gut durch den Trichter i i abgeführt
wird.
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Die Bewegungen des Gutes auf dem Schwingsieb werden wie folgt erklärt:
Bewegt man ein horizontal schwingfähig angeordnetes Sieb, das nach ,einem bestimmten
Zeit-Weg-Diagramin schwingt, so erreicht inan auch eine Bewegung des aufgeschütteten
Gutes in der gewünschten Richtung. Hierbei greifen das Gut in erster Linie horizontal
wirkende Kräfte an, so daß das Gut über die Schwingfläche vorwärts bewegt wird.
Senkrecht nach unten wirkende Kräfte treten somit fast nur durch das Eisengewicht
des Extraktionsgutes auf. Bei der vorbeschriebenen Anordnung des Siebes unter einem
bestimmten Neigungswinkel ist zwar ,auch die Hauptbewegungsrichtung des Gutes horizontal;
doch stellt sich dieser natürlichen Waagerechtbewegung des Gutes die Schräge des
Siebes entgegen, so daß diese Bewegung etwas gehemmt wird. Die Horizontalkraft zerfällt
somit in zwei Komponenten, eine erzwungene, schräg aufwärts wirkende und eine je
nach der Schrägstellung des Siebes mehr oder weniger grof:')e Kraft senkrecht zur
Siebfläche. Diese letzte Komponente ist für den Extraktionsvorgang von größter Wichtigkeit,
da sie das Gut auf die Filterfläche preßt, so daß das Gut einen dichten Filterkuchen
bildet, welcher eine einwandfreie Filtration gewährleistet. Die genannte zweite
Kraftkomponente übernimmt die Fortbewegung. Diese hängt von der Frequenz des Siebes
und dessen Schwingkraft ab und ist einstellbar. Die Siebschwingungen werden beispielsweise
dadurch erreicht, daß auf bekannte Weise ein mit Exzenter ausgestatteter Motor .an
dem Schwingsieb angebracht wird.
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Um eine horizontale Anordnung des. Schwingsiebes zu erreichen, ist
die Siebfläche in mehrere schräg verlaufende Einzelsiebe unterteilt. Der Neigungswinkel
des Siebes ist regulierbar, und zwar in den Grenzen zwischen + 9o° und - 9o°, wobei
die Horizontalstellung -+-- o ist. Eine Reinigung der Filterfläche kann jederzeit
dadurch erreicht werden, daß die Neigung des Siebes umgekehrt wird. Dadurch zerfällt
die horizontale Schwingkraft wieder in eine jetzt schräg nach unten gerichtete Komponente
und in Eine senkrecht vom Sieb weggerichtete Kraftkomponente, durch die .etwaige
Verschmutzungen von der Filterfläche ,abgelöst werden. Die Reinigungswirkung -kann
.auch durch gleichzeitige Bebrausung erhöht werden.
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Das beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung eignen
sich nicht nur zum Extrahieren von Ölsaaten und ölhaltigen Stoffen, sondern auch
zum Auslaugen von extrahierbarem Material überhaupt.