-
Die Erfindung bezieht sich auf eine horizontale Zentrifuge
oder eine "Dekantiereinrichtung" für die Ölextraktion aus
einem Öltrester, der durch die Verarbeitung von Oliven oder
anderen öligen Früchten erhalten wird, und insbesondere auf
eine Zentrifuge, in der die Anordnung und/oder Form der
Ablenkplatten und die Anordnung der Extraktionsdüsen die
Verwirklichung von optimalen Ölextraktionsbedingungen gestatten.
-
Horizontale Zentrifugen sind seit langer Zeit bekannt. Sie
arbeiten in einem Zweiphasen- oder in einem
Dreiphasen-Verfahren. Die nach einem Zweiphasen-Verfahren arbeitenden
Zentrifugen sind vorteilhafter, da sie kein zusätzliches
Wasser während ihres Betriebs erfordern und daher
"ökologisch" sind.
-
Die ökologischen Zentrifugen, die bisher hergestellt wurden,
können jedoch bezüglich des im Öltrester, der durch die
Zentrifugenköpfe ausgestossen wird, enthaltenen Restöls
verbessert werden.
-
EP 0 140 672 beschreibt Verbesserungen bei Zentrifugen vom
Dekantiertyp. Insbesondere wird ein Verfahren oder eine
Vorrichtung beschrieben, die zum Beseitigen von
Trägerflüssigkeit von Feststoffteilchen verwendet wird, die von einer
flüssigen Aufschlämmung abgetrennt wurden. Wie in der
Einleitung dieser Druckschrift erläutert, führen Zentrifugen vom
Dekantiertyp sowohl vom festen als auch vom Siebschalentyp
(solid and screen bowl type) eine Zufuhr von Schlamm durch,
der aus einer Mischung von Feststoffteilchen in einer
Trägerflüssigkeit besteht, welche die Zentrifuge trennt.
-
Normalerweise ist eine kleine Menge der Trägerflüssigkeit
anhaftend und verunreinigt die abgetrennten Feststoffe, und
es bleiben sehr feine Feststoffe zurück und verunreinigen die
abgetrennte Flüssigkeit (das Zentrat). Ein fundamentaler
Unterschied zwischen dieser Druckschrift und der vorliegenden
Erfindung besteht darin, dass bei der letzteren keine
Waschflüssigkeit durch geeignete Rohre in die Dekantiereinrichtung
direkt eingeleitet wird.
-
In EP 0 140 672 wird die Waschflüssigkeit radial durch
radiale Rohre eingeleitet. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße
Dekantiereinrichtung mit zwei Sätzen von Extraktionsdüsen
versehen, um die Ölextraktion zu optimieren. Die zwei
Dekantiereinrichtungen beruhen daher auf verschiedenen
Grundgedanken.
-
Ferner kann die Trennung von Wasser und Öl am anderen
Zentrifugenkopf, der strömungsaufwärts angeordnet ist, verbessert
werden.
-
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Lösung für die oben
erwähnten Probleme aufzufinden und eine Zentrifuge zu
schaffen, in der die Anordnung und die Form jeder Ablenkplatte,
die Anordnung der Öl- und Wasser-Extraktionsdüsen bezüglich
dieser Ablenkplatten und schließlich die Anordnung des
Auslasses des Ölschlamm-Zufuhrrohrs bezüglich beider
Ablenkplatten und Ölextraktionsdüsen richtig gewählt sind.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der restliche
Ölprozentsatz (Anteil) aus dem Öltrester unter Anwendung
eines einzigen Zentrifugierverfahrens wiedergewonnen, das
mittels einer horizontalen Zentrifuge einer besonderen Art
durchgeführt wird, welche die Trennung in zwei
aufeinanderfolgenden Schritten in zwei entsprechenden getrennten
Extraktionskammern der Zentrifuge durchführt.
-
Die Erfindung wird nunmehr mit Bezugnahme auf zwei besondere
Ausführungsformen derselben lediglich zu Zwecken der
Darstellung und nicht einschränkend beschrieben. Es zeigt:
-
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt der erfindungsgemäßen
Zentrifuge gemäß der ersten Ausführungsform;
-
Fig. 2 eine Teilschrägansicht der in Fig. 1 gezeigten
Zentrifuge;
-
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A oder B-B in Fig. 2;
-
Fig. 4 eine Schrägansicht der Hohlwelle, die die
Förderschnecke gemäß der ersten Ausführungsform trägt;
-
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 4;
-
Fig. 6 einen axialen Längsschnitt der erfindungsgemäßen
horizontalen Zentrifuge gemäß einer zweiten Ausführungsform.
-
Wie aus den Fig. 1 bis 5 ersichtlich, weist die
horizontale Zentrifuge eine Trommel 3 mit einem zylindrischen Teil und
einem konischen Ende auf. Das letztere könnte, wenn
gewünscht, ebenfalls zylindrisch sein. Eine Förderschnecke 5
ist mit einer hohlen Mittelwelle 14 einstückig, die mit
üblichen Öffnungen 20 versehen ist (Fig. 4), die den
Durchtritt des Ölschlamms zulassen, der durch das Zufuhrrohr 6
zugeführt wird. Ein Zufuhrkopf 16, welcher der Seite
zugeordnet ist, auf der der Ölschlamm zugeführt wird, verschließt
die Trommel 3 auf einer ihrer Seiten, während ein Auslasskopf
11 auf der entgegengesetzten Seite der Trommel 3 angeordnet
ist, wo der Öltrester ausgestossen wird.
-
Ferner ist eine mechanische Einrichtung 17 zur unabhängigen
Drehung der Trommel 3 und der Förderschnecke 5 vorgesehen.
-
Bei bekannten Zentrifugen wird eine Ölsäule 8 infolge der
unterschiedlichen spezifischen Gewichte der Komponenten
gebildet, wenn der (aus Oliven oder dergl. erhaltene)
Ölschlamm in die Trommel 3 geleitet wird. Um ein Ausstossen des
Öls zusammen mit dem Öltrester zu vermeiden, wird gemäß dem
Stand der Technik eine Ablenkplatte 9 vorgesehen, welche die
Durchleitung von Öl zu den Auslässen für den Öltrester 10
verhindert. Dadurch werden die Ölsäulen 8 stabil.
-
In der erfindungsgemäßen Zentrifuge wird dieses Öl mittels
einstellbarer Radialdüsen 15 entfernt, die an der Trommel 3
angeordnet sind. Ferner ist eine Ablenkplatte 2 unmittelbar
strömungsabwärts vom Zufuhrkopf 16 angeordnet. Wasser, das
ein größeres spezifisches Gewicht besitzt als Öl, kann über
diese Ablenkplatte 2 gelangen und es kann durch die Düsen 1
und den Zufuhrkopf 16 ausgestoßen werden. Eine
ununterbrochene Ölsäule 8 wird daher zwischen den beiden Ablenkplatten 2
und 9 gebildet, die als Wehre dienen.
-
Der Öltrester, der noch schwerer ist, bewegt sich bezüglich
der Welle 14 der Förderschnecke mehr zur Außenseite und wird
von der Förderschnecke 5 zu den Auslassdüsen 10 geführt.
-
Da die Förderschnecke 5 einstückig mit der hohlen Welle 14
ist und die Trommel 3 sich mit hoher Drehzahl dreht, bildet
der aus dem feststehenden Rohr 6 herauskommende Ölschlamm
eine kreisförmige Sperre 13, während er in allen Richtungen
in einer orthogonalen Ebene bezüglich der hohlen Welle 14
herausgeschleudert wird. Da ferner diese Sperre nur
verschwindet, wenn die Zuführung des aus Oliven und dergl,
gewonnenen Ölschlamms gestoppt wird, kann der Teil der
Ölsäule 8, der auf der rechten Seite der kreisförmigen Sperre 13
gebildet wird, nicht nach links wandern und durch die
einstellbaren Radialdüsen 15 ausgestoßen werden. Um diese letztere
Ölmenge daran zu hindern, sich mit dem Oliventrester zu
vermischen und dessen restlichen Ölgehalt zu erhöhen, sind
erfindungsgemäß weitere einstellbare Radialdüsen 12
vorgesehen. Diese Düsen 12 sind offensichtlich auf der anderen Seite
der kreisförmigen Sperre 13 zwischen dem Ende des Rohrs 6, wo
diese Sperre gebildet wird, und der oben erwähnten
Ablenkplatte 9 angeordnet.
-
Da die oben beschriebene Anordnung nicht ausreichte, um eine
Extraktion eines ausreichend reinen Öls durch die Düsen 12
sicherzustellen, wurde erfindungsgemäß eine mittlere
Ablenkplatte 7 an der Welle 14 der Förderschnecke 5 zwischen der
Auslaßzone des Ölschlamms aus dem Zufuhrrohr 6 und den
einstellbaren Düsen 12 für den Ölauslass angebracht. Diese
Ablenkplatte 7 dient als ein Hindernis für den Schlick
(Mischung von Öl-Wasser-Feststoffen), der sich innerhalb der
Trommel zwischen der Ölschicht 8 und der Wasserschicht 4
strömungsabwärts vom Auslass des Zufuhrrohrs 6 bilden kann.
-
Andernfalls würde dieser Schlick zusammen mit dem Öl aus den
Düsen 12 austreten. Da er gezwungen wird, über die
Ablenkplatte zu gelangen und in einen mehr äußeren Bereich geleitet
wird, erreicht der Schlick diesen mehr äußeren Bereich des
Zentrifugierraums zusammen mit dem Oliventrester und wird
zusammen mit dem Oliventrester ausgestoßen, ohne in der Lage
zu sein, Einlässe der Düsen 12 zu erreichen, die näher an der
Welle 14 liegen.
-
Erfindungsgemäß ist die Ablenkplatte 9 nicht unmittelbar
strömungsabwärts von den Radialdüsen 12 angeordnet, sondern
sie ist so angeordnet, dass sie gegen die Auslässe 10
verschoben werden kann, so dass das Öl eine lange stabile und
ununterbrochene Säule 8 bilden kann, wodurch die
Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass das Öl über die Ablenkplatte 9
gelangt.
-
Bei der Ausführungsform der Erfindung hat die Ablenkplatte 7
Öffnungen 21 (Fig. 4 und 5) und hat daher keine Wirkung
auf die Ausbildung der Ölsäule 8, die sich innerhalb der
Trommel 3 zwischen der Ablenkplatte 2 und der Ablenkplatte 9
ausbildet. Aus der Kontinuität der Ölsäule 8 folgt, dass das
aus den Radialdüsen 12 und 15 abgezogene Öl einen
Reinheitsgrad besitzt, der sich nicht merklich ändert.
-
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Zentrifuge im Hinblick auf
diejenigen, die bisher hergestellt wurden, besteht darin,
dass mit der Anordnung der zwei Sätze von einstellbaren Düsen
15 und 12 für den Ölauslass, die in einer radialen Lage
bezüglich der Trommel 3 eingebaut sind, wobei die ersten
derselben an der Trommel unter gleichen Winkeln nahe dem
Einlaßkopf angeordnet sind, wo der Schlamm zugeführt und
durch die Ablenkplatte 2 davon getrennt wird, und wobei die
zweiten derselben an der Trommel 3 unter gleichen Winkeln in
der Zwischenzone zwischen dem Auslaß des Rohrs 6; wo der
Schlamm herauskommt, und der Ablenkplatte 9 angeordnet sind,
kann sichergestellt werden, dass die ganze kontinuierliche
Ölsäule 8, die infolge ihres unterschiedlichen spezifischen
Gewichts bezüglich des Wassers 4 und des Oliventresters
gebildet wird, durch die einstellbaren Düsen 15,12 zur
Außenseite der Trommel ins Innere geeigneter Behälter geleitet
werden kann, wodurch die maximale Wiedergewinnung des Öls 8
gewährleistet wird, das innerhalb der Trommel 3 vorhanden
ist, und dass auf diese Weise das Restöl in dem Oliventrester
beträchtlich reduziert wird.
-
Ferner kann durch Anordnen der Ablenkplatte 9 nicht in der
unmittelbaren Nachbarschaft der Radialdüsen 12 sichergestellt
werden, dass das Öl 8 kaum über diese Ablenkplatte 9 gelangen
kann, und der Ölwiedergewinnungsvorgang wird bestmöglich vor
sich gehen.
-
Die vorliegende Erfindung entsprechend dieser ersten
Ausführungsform sieht daher eine Anzahl von Einrichtungen vor, die
in gegenseitiger Kombination in der beschriebenen Weise und
bei der besonderen dargestellten Anordnung eine optimale
Extraktion im Wesentlichen der gleichen Ölmenge bei der
gleichen Olivensorte und gleichen Betriebsbedingungen
sicherstellen. Durch Vorsehen des zweiten Satzes von Düsen 12 kann
eine optimale Extraktion von Öl 8 sogar auf "der rechten
Seite" der Sperre 13 gewährleistet werden. Da bei dieser
ersten Ausführungsform die Säule 8 ununterbrochen ist, was
darauf beruht, dass die mittlere Ablenkplatte 7 Öffnungen 21
besitzt, hat das durch die Düsen 15 und das durch die Düsen
12 extrahierte Öl weitgehend gleiche Eigenschaften.
-
Bei der zweiten Ausführungsform (Fig. 6), die nachfolgend
beschrieben wird, ist es möglich, dass das aus den Düsen 12
und 15 extrahierte Öl leicht unterschiedliche Eigenschaften
besitzt, da die Ablenkplatte 7' nicht durchbrochen ist. In
jedem Fall wird bei der zweiten Ausführungsform, die unter
verschiedenen Gesichtspunkten gleich der ersten
Ausführungsform ist, die Ölextraktion ebenfalls in einer optimalen Weise
durchgeführt.
-
Mit Bezugnahme auf Fig. 6 (zweite Ausführungsform) wird die
Beschreibung von Teilen, die gleich denjenigen der ersten
Ausführungsform und mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet
sind, weggelassen.
-
Die mittlere Ablenkplatte 7' ist auf der Welle 14 der
Förderschnecke 5 angeordnet, um zwei getrennte Kammern 22, 23
innerhalb der Trommel 3 zu bilden. Die Ablenkplatte 7' hat keine
Öffnungen (wie die Öffnungen 21 der Ablenkplatte 7 der ersten
Ausführungsform) und erlaubt den Druchtritt des
Oliventresters aus der ersten Kammer 22 zur zweiten Kammer 23, und
stoppt gleichzeitig den Durchtritt von Öl von der Kammer 23
zur Kammer 22. Das Zufuhrrohr 6 endet auf der Seite der
Kammer 22 bezüglich der Ablenkplatte 7', d. h. auf der linken
Seite der Ablenkplatte 7 in Fig. 6. Die Trennung der drei
Substanzen "Wasser-Öl-Oliventrester" des Olivenschlamms wird
innerhalb der Kammer 22 durchgeführt, wobei der Olivenschlamm
vom Zufuhrrohr 6 zugeführt wird. Infolge der Zentrifugalkraft
bewegt sich der Oliventrester zur Peripherie hin, d. h. zur
Innenwand der Trommel 3, und wird durch die Förderschnecke
5 zur zweiten Extraktionskammer 23 geführt.
-
Das in den Oliven enthaltene Wasser kommt, wenn die Trommel
einmal gefüllt ist, aus den für diesen Zweck vorgesehen Düsen
1 heraus, die eine konstante Höhe dieses Wassers innerhalb
der Trommel aufrechterhalten. Zu diesem Zweck "gelangt"
Wasser über die Ablenkplatte 2, die auf der Zufuhrseite
angeordnet ist.
-
Das Öl, das ein niedrigeres spezifisches Gewicht besitzt als
Wasser, sammelt sich zwischen dem Wasserausflußpegel, der der
Lage der Düsen 1 entspricht, und dem Ölausflusspegel, der
durch die speziell einstellbaren Düsen 15 bestimmt wird,
durch die das Öl ausgeleitet wird.
-
Die Ablenkplatte 2, die am vorderen Ende der Welle 14 der
Förderschnecke zwischen den Wasserauslassdüsen 1 und den
Ölauslassdüsen 15 angeordnet ist, verhindert ein Ausfließen
von Öl zusammen mit Wasser, und drückt auf das Wasser,
so dass es über sie gelangt, bevor es durch die speziellen
Düsen 1 ausgeleitet wird, wie oben bei der Beschreibung der
ersten Ausführungsform erläutert.
-
In der zweiten Kammer 23 wird der Öltrester, der das
Restwasser und einen verringerten Ölprozentsatz enthält, in der
hinteren Zone der Trommel 3 entwässert.
-
Das im Oliventrester enthaltene Restöl bildet einen Ring
innerhalb der Kammer 23 infolge der Zentrifugalkraft, und
fließt aus den einstellbaren Düsen 12 aus.
-
An der Welle 14 der Förderschnecke 5 ist eine weitere
Ablenkplatte 9 gemäß dem Stand der Technik vorgesehen wie bei der
ersten Ausführungsform, wobei diese Ablenkplatte den
Durchtritt von Öl stoppt, das sonst zusammen mit Oliventrester
ausgestoßen werden würde. Der Oliventrester wird durch die
Förderschnecke 5 zum Auslaß 10 geleitet und nach aussen
ausgestoßen.
-
Aus dem Oliventrester wiedergewonnenes Wasser gelangt über
die mittlere Ablenkplatte 7' und wird gleich hoch längs der
Trommel, indem es durch die Düsen 1 abfließt.
-
Um das Auswaschen der zweiten Kammer 23 am Ende des
Verfahrens durchzuführen, wodurch die Ölmenge, die noch innerhalb
der zweiten Extraktionskammer 23 vorhanden ist,
wiedergewonnen werden kann, ist ein Zufuhrkanal 24 vorgesehen, um das
Waschwasser ins Innere der zweiten Kammer 23 gelangen zu
lassen.
-
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Zentrifuge im Vergleich mit
den bisher hergestellten besteht darin, dass es mittels einer
einzigen Zentrifuge möglich ist, eine zweistufige (doppelte)
Extraktion durchzuführen: Öl wird aus dem Öltrester innerhalb
der ersten Extraktionskammer 22 extrahiert, und Öl wird
ebenfalls aus dem Öltrester in der zweiten Extraktionskammer
23 extrahiert. Mit anderen Worten, es ist das Gleiche, wie
wenn der von einer Zentrifuge mit einer einzelnen Extraktion
kommende Öltrester abermals innerhalb einer zweiten
Zentrifuge verarbeitet wird, woraus sich wirtschaftliche Vorteile
ergeben.
-
Es wird bemerkt, dass die zweite Ausführungsform (Fig. 6)
einige Aspekte zeigt, die sich von denjenigen der ersten
Ausführungsform (Fig. 1 bis 5) unterscheiden. Insbesondere
ist, wie bereits erwähnt, das aus der zweiten Kammer 23
extrahierte Öl wahrscheinlich leicht unterschiedlich von
demjenigen, das aus der ersten Kammer 22 gewonnen wird.
-
Ein beiden Ausführungsformen gemeinsamer Gesichtspunkt, der
nicht zu vernachlässigen ist, besteht darin, dass der Abstand
der Ablenkplatte 9 von den Düsen 12 groß sein muss, was sehr
wichtig ist, um zu verhindern, dass der Schlick, der über die
Ablenkplatten 7,7' "gelangt", unmittelbar über die
Ablenkplatte 9 hinausgeht, was die Ausbildung einer stabilen
Ölsäule zwischen den Ablenkplatten 7 oder 7' und der Ablenkplatte
9 unmöglich macht.