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Einrichtung zum fortlaufenden Extrahieren von ölhaltiges oder sonstigem
Gut Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum fortlaufenden Extrahieren
von ölhaltiges oder sonstigem Gut, das stoßweise im Gegenstrom zu dem ein höheres
spezifisches Gewicht aufweisenden Lösungsmittel durch Rohrleitungen gefördert wird,
die aus mehreren nach Art kommunizierender Röhren in offener Verbindung miteinander
stehenden Teilen gebildet sind.
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Es ist bekannt, ölhaltige Saaten während des Auslaugens durch mechanische
Hilfsmittel, wie Schnecken, Rührwerke und Paternoster, durch die Apparatur hindurch
zu bewegen. Eine besondere Ausführungsform bestand aus einem U-förmigen Rohr, an
dessen einem Schenkel eine Förderschnecke für die Saat angeordnet war, während in
dem darunterliegenden Abfiußstutzen für das ölhaltige Lösungsmittel (Miscella) eine
weitere Schnecke vorgesehen wurde, welche die Aufgabe hatte, die in der Miscella
schwimmenden Saatteilchen vvieder in das U-förmige Rohr zurückzufördern. Schnecken
und Rührwerke als Fördereinrichtungen für die Saat haben die unangenehme Eigenschaft,
die plättchenförmig breitgequetschte Saat mehr oder weniger zu einem feinen Pulver
zu zerreiben. Pulverförmiges Gut ist für die Extraktion aber unerwünscht, da es
erfahrungsgemäß den Extraktionsprozeß behindert und die Güte des anfallenden Schrotes
herabsetzt. Ein weiterer Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß die Förderschnecke
innerhalb des noch trockenen Extraktionsmaterials arbeitet, da das extrahierende
Lösungsmittel erst wesentlich tiefer zufließt. Das oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
befindliche Extraktionsgut adsorbiert die aus dem leichtfiüchtigen Extraktionsmittel
aufsteigenden
Dämpfe. Es kommt dabei zu einer Verklebung der Einzelkörner, so daß die Transportschnecke
in vielen Fällen das ihr zufallende Material nicht mehrt weiterschiebt, sondern
schlißen nur den in ihr sich bildenden Pfropfen aus verklebtem Exraktionsgut in
Umdrehung versetzt.
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Weiternin ist eine Förderung des Saatgutes lurch ein U-förmiges Rohr
mittels eines Kolbens bekannt, der zwischen je zwei Förder-@üben kleinere Vibrationshübe
ausführt, deren zweck es ist, Verstopfungen innerhalb des J-förmigen Rohres, vor
allem an der Umkehrstellte, zu vermeiden, indem die gesamte Elüssigkeit mit dem
in ihr enthaltenen Saatgut n den beiden Schenkeln des Rohres in hin md her schwingende
Bewegung versetzt wird.
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Dies erfordert einen erhöhten Kraftbedarf sowie eine umständliche
Antriebseinrichtung, da, abgeschen von der wechselnden Hubhöhe des Kolbens, die
Speisevorrichtung im Zulaufrichter (Zellenrad) im Takt mit den Fördernüben betätigt
und stillgesetzt werden muß, während im Miscellaabflußrohr wiederum eine Schnecke
dauernd laufen muß, um die Saateilchen, die von der Miscella mitgeführt werlen,
wieder in den Apparat zurückzufördern.
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Man hat schlißlich bereits versucht, die verschiedenen spezifischen
Gewichte von Lögungsmittel und Saatgut beim Extraktionsprozeß zum Bewegen der Saat
auszunutzen, vodurch die Verwendung mechanischer Einrichtungen weitgellend vermindert
worden ist.
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Jedoch sind auch bei diesen Bauarten mechanische Ein- und Austragvorrichtungen
in Form von Zuführschnecken, Rührwerken und Austragvorrichtungen erforderlich.
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Die Erfindung vermeidet alle diese Schwie-@igkeiten bei einer Einrichtung
der eingangs deschriebenen Art dadurch, daß das senk-@echt angeordnete Guteintrittsrohr
mit dem sich daran anschlißen Rohrteil nachgiebig verbunden ist und zweecks Erzeugung
einer Förderung und Austragung des Gutes mit einer Antriebseinrichtung verschen
ist, die lem Guteintrittsrohy abrvechselnd stoßartige Abwärtsbewegungen und zweckmäßig
langame Aufwärtsbewegungen erteilt. Hierbei @ntfällt jede innere mechanische Einrichtung,
so daß Extraktionsverfahren in einfacher Weise durchführbar ist. Das am unteren
nde des Guteintrittsrohres austretende Gut ;teigt außerhalb dieses Rohres in einem
in offener Verbindung hiermit stehenden, das sungsmittel enthaltenden Gefäß hoch.
Durch lie Auf- und Abwärtsbewegung des zum Einühren der Ölsaat dienenden Rohres
entstehen Impulse, die sich durch das Lösungsmittel Vortpflanzen und die ausgelaugte
Saat über den Flüssigkeitsspiegel hinausdrägen. Auf diese Weise wird die ausgelaugte
Saate ohne weitere Hilfsmittel fortlaufend abgeführt. Die Auslaugung des ölhaltigen
Gutes kann in an sich bekannter Weise dadurch verbessert werden, daß das Lösungsmittel
im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des Gutes fließt.
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Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung umgibt der sich an das
Guteintrittsrohr anschließende Teil der Förderleitung das Gutcintrittsrohr behälterartig,
und zwar vorzugsweise konzentrisch, in diesem Falle wird innerhalb des Guteintrittsrohes
zum Abführen der Miscella ein Standrohr angeordnet.
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Um den verschiedenen Verhältnissen bei wechselndem Saatgut und Lösungsmittel
Rechnung tragen zu können, ist das Guteintrittsrohr mit einer mechanischen Hubvorrichtung
gekuppelt, deren Hubhähe und Hubzeit einstellbar sind. Ilierzu kann ein einfacher
Hebebaum Verwendung finden, wie er bei Pochwerken benutzt wird.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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Bei der in Bild I dargestellten Vorrichtung wird das auszulaugende
ölhaltige Gut, z. B. zerkleinerte Ölsaat, durch den Trichter 1 auf gegeben. Der
Aufgabetrichter 1 ist am oberen Ende des senkrechten Rohres 2 angeordnet das, an
beiden Enden offen ist und auf seinem unteren Teil von einem zylindrischen, konzentrisch
hierzu angeordneten Gefäß 3 umschlossen ist. Das Gefäß 3 steht in offener Verbindung
13 mit dem Rohr 2 und enthält das Lösungsmittel, das spezifisch schwerer ist als
die Ölsaat und z. B. aus Trichloräthylen besteht. Das Rohr 2 ist mit einer nicht
dargestellten mechanischen Antriebsvorrichtung versehen, deren Hubhöhe und Hubzeit
einstellbar sind und durch die das Rohr lang sam gehoben und rasch abwärts bewegt
wird.
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Innerhalb des Rohres 2 ist ein Standrohr 10 angeordnet, das in Höhe
des Einlaufstutzens 6 mit einer siebartigen Durchlochung 7 versehen ist. Das Rohr
10 hat an seinem unteren Ende 11 einen Stutzen zum Abführen des mit Öl angereicherten
Lösungsmittels. Das Lösungsmittel steht bis zur Höhe des Einführstutzens 6 in dem
Gcfäß 3, an dessen oberem Ende eine allseitig umschlossene Schurre 4 zum Auffangen
des ausgelaugten Gutes angeordnet ist, das durch den Ablaufstutzen g abgeführt wird.
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Die Schurre 4 ist durch einen Faltenbalg 5 gegen das auf und ab bewegliche
Rohr 2 abgedichtet und an der Abschlußwand mit einem Schauglas 12 versehen, um den
Übergang des ausgelaugten Gutes aus dem Gefäß 3 in die Schurre 4 beobachten zu können.
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Die in dem Rohr 2 befindliche Ölsaat kann durch das Gewicht der ruhenden
Saatsäule nicht aus dem unteren Ende des Rohres 2 hinausgedrückt werden, da die
Reibung der
quellenden Saat an den Rohrwandungen und der Auftrieb
der gequollenen Saat ein weiteres Nachrutschen in dem Rohr 2 verhindern.
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Hebt man das Rohr 2 jedoch ein wenig an, so bleibt die Saatsäule in
Ruhe. Wird nun das Rohr 2 plötzlich nach unten bewegt, so wird eine gewisse Menge
der Saat nach unten befördert. Durch dauerndes Anheben und Abwärtsbewegen des Rohres
2 wird die Ölsaat immer tiefer in das Rohr 2 hineingedrückt, bis sie schließlich
aus dem unteren Rohrende austritt und in dem Gefäß 3 nach oben steigt, da die Saat
ein kleineres spezifisches Gewicht hat als das Lösungsmittel. In dem Gefäß 3 befindet
sich das Lösungsmittel bis zur Höhe des Einfüllstutzens 6, das im Gegenstrom zu
der aufsteigenden Ölsaat fließt und durch die siebartigen Durchbrechungen 7 des
Rohres 10 nach Anreicherung mit Öl abgeführt wird.
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Die durch Aufundabbewegung des Rohres 2, den sog. Fallstoß, in das
Gefäß 3 eingeführte Olsaat sammelt sich oberhalb des Flüssigkeitsspie-gels des Lösungstnittels
am oberen nde d's Gefäßes 3. Die Auftriebskraft der Saat- reicht jedoch allein nicht
aus, um die Oi5erfl,i'cJienspannung des Flüssigkeitsspiegels zu dürchbrecheii und
aus dem Gefäß 3 auszutreten. Dies wird durch folgenden physikalischen Vorgang erreicht:
Bei der Abwärtsbewegung des Rohres 2 erhält die in dem Rohr 2 befindliche Ölsaat
eine gewisse Beschleunigung und somit eine lebendige Kraft, die sich auf das im
unteren Tcil des Rohres 2 und des Gefäßes 3 befindliche Lösungsmittel überträgt.
Unterhalb des Flüssigkeitsspiegels ist die Saat innerhalb des Rohres 2 mit Lösungsmittel
getränkt, so daß praktisch ein Kolben gebildet wird. Während der kurzen Zeit des
Abwärtsstoßes kann das Lösungsmittel im Rohr 2 nicht zurücksteigen, da der von der
Saat gebildete Kolben dem Eindringen der Flüssigkeit einen zu großen Widerstand
entgegensetzt. Die Stoßkraft pflanzt sich vielmehr in der in dem Ringraum zwischen
Rohr 2 und Gefäß 3 befindlichen Flüssigkeit nach oben fort und trifft auf die am
oberen Ende des Gefäßes 3 befindliche Saat. Diese erhält dadurch einen Impuls, der
durch die Auftriebskraft der Saat unterstützt wird. Dadurch wird die Oberflächenspannung
der Flüssigkeit überwunden. Das Lösungsmittel sickert durch seine eigene Schwere
in das Gefäß 3 zurück, während das Schrot immer höher über den Flüssigkeitsspiegel
hinaussteigt und schließlich nach Erreichen einer genügenden Überhöhung über den
Rand des Rohres 3 in die allseitig umschlossene Schurre 4 fällt, von wo es durch
den Stutzen g abgeführt wird.
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Bei filzigen Saaten kann zur gleichmäßigen Überführung des Schrotes
in den Schrotauslauf g an dem oberen Rand des Gefäßes 3 ein Abstreifblech vorgesehen
werden.
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In dem Rohr 2 werden die Lösungsmitteldämpfe durch die über dem Flüssigkeitsspiegel
befindliche trockene Saatsäule adsorbiert, so daß keine Lösungsmittelverluste auftreten.
Das durch den Stutzen 6 eingeführte Lösungsmittel gelangt im Gegenstrom zum Saatweg
in das Rohr 2, wobei es sich mit Öl anreichert und als Miscella durch das Sieb 7
in das Standrohr 10 gelangt.
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Am Boden des Gefäßes 3 ist eine Schleuse 8 angebracht, durch die
spezifisch schwere Verunreinigungen, wie Sand oder Schlamm, während des Betriebes
ausgeschleust werden können.
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Bei der Vorrichtung gemäß Bild II ist das Lösungsmittelgefäß 3 nicht
wie bei Bild I gerade, sondern U-förmig gebogen ausglebildet. Im übrigen entspricht
die Ausbildung und Wirkungsweise dieser Vorrichtung derjenigen nach Bild I. Das
auszulaugende Gut wird wieder durch den Trichter 1 dem Rohr 2 zugeführt, das hier
ebenfalls auf und ab beweglich ist. Das Rohr 2- steht bei I37 in offener Verbindung
mit dem einen Schenkel eines U-förmigen Rohres 3, dem durch den Stutzen 6 das Lösungsmittel
zugeführt wird.
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Dieabgedichtete Außenverbindung zwischen den Rohren 2 und 3 wird durch
den Faltenbalg 5 gebildet. Der Stutzen 7 dient zur Entnahme der Miscella, während
durch die Schleuse 8 schwerere Verunreinigungen ausgetragen werden. Durch die Aufundabbewegung
des Rohres 2 wird die Ölsaat nach unten durch das Lösungsmittel gedrückt und steigt
dann, wenn sie den tiefsten Punkt des Umkehrbogens erreicht hat, senkrecht im Gefäß
3 nach oben, worauf sie über den Rand des Rohres 3 fällt und tritt durch die Schrotablaufstelle
4 aus.
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Das Maß der Hubhöhe des Rohres 2 sowie die Anzahl der Fallstöße bestimmen
die Druchgangsgeschwindigkeit der Saat und damit das Maß der Extraktion des Öles.
Genügt ein einmaliger Durchgang der Ölsaat durch die Vorrichtung nicht, so kann
das aus der Schurre 4 austretende Schrot in das Eintrittsrohr 2' einer zweiten Vorrichtung
eingeführt werden. Es können so viele Vorrichtungen stufernveise hintereinander
angeordnet werden, bis eine genügende Auslaugung der Saat erreicht ist. Es ist nur
erforderlich, zweischen den einzelnen Vorrichtungen eine elastische Verbindung,
z. B. in Form des Faltenbalges 5', vorzusehen, damit die Lösungsmitteldämpfe nicht
entweichen können und die bereits erwähnte Bewegungsmöglichkeit zur Erziehung der
Fallstöße gewährleistet ist.
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Für die Rückgewinnung des Lösungsmittels aus der Miscella und aus
dem Schrot können
die an sich bekannten Verfahren verwendet werden.
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Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die Extraktion von öl-
und fetthaltigem Gut beschränkt, sondern läßt sich auf die Gewinnung von Extrakten
im allgemeinen verwenden, z. B. bei Gerbstoffen.