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Procédé continu d'extraction par solvants et appareil pour sa mise en oeuvre.
La présente invention a trait à l'extraction continue par solvants, c'est-à-dire au lessivage des produits solides au moyen de solvants appropriés pour en extraire les huiles et au- tres substances solubles qu'ils contiennent. Elle a pour objet un procédé et un appareillage permettant de lessiver une matière solide, à l'aide d'un solvant liquide, pour en extraire n'importe quelle substance soluble, mais elle est tout particulièrement destinée à l'extraction des huiles et graisses à partir de matières organiques animales ou végétales .
D'une manière générale, les appareils d'extraction par solvant actuel peuvent être distingués en deux classes : dans la première, ceux dans lesquels le liquide filtre à travers le solide ; dans la seconde ceux dans lesquels le solide est immergé dans le liquide. La présente invention se rapporte aux extrac-
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teurs de la première cat4sorle, ceux à percclat3on
On a déjà utilisé dans le passé de très nombreuses variantes d'extracteurs à percolation.
Le plus courant est un appareil continu comportant une série de compartiments ou de bacs remplis du produit solide et se déplaçant en continu le long d'un circuit terne. Au fur et à mesure que les dimensions d'un tel appareil augmentent , le coût dea structures de support et des paliers de rotation nécessaires orott rapidement.
De plus, dans les extracteurs que comportent des bacs mobiles contenant les pro- duits solides, ces derniers sont soumis à des vibrations et à une
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Ît it4lVii iü1 wsro t¯¯ ae la Niiie %le produite solides une certaine fraction de fines qui passent ensuite dans le liquide de lessivage
L'un des buts de la présente invention est de proou- rer un extracteur continu de ce type mais dans lequel les pro- duits solides à lessiver se présentant par exemple sous forme de flocons, sont Introduits dans des compartiments ou des bacs fixes pour y demeurer dans un état de repos complet pendant tout le cycle d'extraction jusqu'à leur déchargement, de manière que les fines particules de produit solide restent dans ces bacs pour y former un lit filtrant que traversent les tractions du liquide d'extraction,
ces dernières contenant ainsi une proportion plus faible de fines.
Le procédé d'extraction continue par solvants faisant,, l'objet de l'invention consiste notamment à disposer une série de lots de matière)! à traiter le long d'un trajet sans fin, à soumettre successivement ces lots de matière à des solvants de concentrations différentes sans déplacer ces lots, et à retirer successivement les lots traités du trajet pour les remplacer par des lots de matières fraîches à traiter.
L'appareil d'extraction faisant l'objet de l'inven- tion comprend une série de bacs ou compartiments pour la matière à traiter, portée par un bâti approprié en des positions fixes et situées en principe dans un même plan horizontal, un chariot porté également par ce bâti et situé en partie au-dessus des bacs
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pour pouvoir y déverser les matières à traiter et une trente disposée à un niveau inférieur à celui des bacs et dans laquelle ceux-ci déversent leur contenu.
L'invention est décrite plus en détail ci-après en se référant au dessin annexé dans lequel : fig.1 est une vue en élévation-coupe axiale de l'ap- pareil ; fig.2, 3 et 4 sont des coupes horizontales suivant les lignes 2-2, 3-3 et 4-4, respectivement, de la figure 1 ; fig.5 est une coupe partielle suivant la ligne 5-5 de la figure 1.
L'appareil réalisé conformément à l'invention com- prend une paroi extérieure 7 qui dans l'exemple représenté, est sensiblement cylindrique, et un fond 8. Le haut de l'enceinte ainsi formée est fermé par un toit tronconique 9 avantageusement percé de hublots d'observation 9a permettant de suivre le fonctionnement de l'appareil , ainsi que d'un trou de visite muni d'un couvercle , non représenté.
Dans cette enceinte est montée une série de comparti- ments ou bacs 10 à 21 destinés à recevoir les matières à trai- ter. Ces bacs sont disposés le long d'un trajet fermé, par exem- ple, circulaire, et qui , de ce fait, présentent la forme de secteurs, chacun de ceux-ci possède un fond perforé 25. Ces bacs sont fixés rigidement au bâti fixe de l'appareil, par exemple au moyen de plaques ou de barres 27 d'extension radiales fixées par soudure ou autrement à leur extrémité extérieure à la paroi 7. Les bacs comportent des parois latérales radiales, et une paroi terminale et leur fond 25 en forme de secteurs, est arti- culé en 28, par un côté sur l'une des parois latérales du bac.
Le bord du fond de chaque bac, opposé de celui qui est arti- culé, est muni de galets 30 et 31 roulant sur des rails formant cames 32 et 33.
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Les organes servant au chargement et au déchargement des bacs et au traitement de leur contenu sont montés sur un bâti tournant ou manège situé à l'intérieur de l'appareil. Les bacs étant, dans l'exemple choisi, disposés en cercle, le bäti ou manège décrit lui aussi un trajet circulaire concentrique au trajet le long duquel des bacs sont disposés -; il est entendu cependant que cette disposition n'est pas limitative, et qu'on pourrait utiliser toute autre courbe fermée. Dans l'exemple, le manège est monté sur une colonne ou un arbre vertical 37, monté convenablement à rotation dans l'appareil à l'aide.de tous paliers convenables. Dans ledit exemple, la structure fixe des bacs comprend une partie centrale 38 en forme de tam- bour à laquelle est reliée l'extrémité intérieure des bacs fixes.
L'arbre 37 tourillonne sur cette partie centrale 38 et dans ce but est muni de paliers 39 et 40 fixés aux surfaces supérieure et inférieure, respectivement, de la partie centrale 38. L'extrémité basse de l'arbre peut également porter un man- chon 41 dont le rebord est fixé à un carter de transporteur décrit plus loin, et tournant en bloc avec le bâti mobile ou manège.
Ce manège présente une série de bras radiaux consti- tués par des poutrelles rigides 43, de tout profil désiré. A leur extrémité intérieure, ces bras sont fixés à des plaques 44 fixées, par soudure par exemple, au montant 37, et à leur extrémité extérieure sont fixés des montants verticaux 45.
Ceux-ci sont de préférence fixés par leur extrémité basse à un élément de bâti annulaire 46, par exemple un profilé à sec- tion en cornière. Des roues ou galets 47 montés sur des sup- ports fixés à l'élément 46 à intervalles convenables roulent sur un rebord ou profilé formant rail annulaire 48 fixé à la paroi latérale 7.
Le bâti tournant ou manège peut être entraîné en ro- tation par tous moyens voulus. Dans l'exemple, ce bâti 46 porte une denture annulaire 30 qui engrène avec un pignon 51 calé
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sur l'extrémité d'un arbre 52 traversant la paroi 7 de l'appareil et entraîné de toute manière convenable.
Le bâti tournant comprend, d'autre part, une partie montée sur l'arbre 37 au-dessus des paliers 39 et 40. Cette partie haute du bâti tournant comprend les bras de support 53 fixés à une plaque 54 fixée elle-même sur l'arbre 37.
L'alimentation des bacs en matière à traiter est réa- lisée au moyen d'une goulotte 55 fixée à la partie supérieure du manège. L'extrémité haute de cette goulotte est placée sur l'axe du manège et se raccorde par des moyens télescopiques avec une goulotte fixe 56 par laquelle les matières à traiter sont introduites, de préférence sous forme d'une suspension de matières solides broyées ou en flocons dans un solvant. La goulotte 55 est cintrée de manière que son extrémité basse sur- plombe la partie intérieure des bacs. De préférence, une plaque déflectrice 57 articulée de manière réglable à l'extrémité de sortie de la goulotte 55 permet de diriger les matières vers les bacs pour les remplir jusqu'à une hauteur à peu près uniforme.
Quand les matières contenues dans les bacs fixes ont été traitées par les solvants, les matières solides ainsi lessivées sont déversées dans une trémie 60 portée par le bâti tournant ou manège. L'extrémité basse de cette trémie est raccordée à la bâche 61 d'un transporteur à vis d'Archimède 62, et la matière tombant dans la trémie passe ainsi dans la bâche du transporteur. Cette bâche est d'extension radiale, et la vis d'Archimède 62 tourne dans le sens voulu pour faire avancer les solides lessivés vers le centré de l'appareil.
La bâche du transporteur présente une goulotte d'évacuation 63 qui pénètre à coulissement dans un tube 64 aboutissant dans un autre transporteur 65 monté au-dessous du fond 8 de l'ap- pareil et grâce auquel les solides lessivés sont évacués vers l'extérieur par tous moyens voulus.
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La rotation du manège se fait dans le sens sinistror- sum et les rails ou cames 32 et 33 sont agencés de manière que le fond 25 des bacs fixes puisse, périodiquement, s'ouvrir par basculement vers le bas autour de leur articulation 28 jusqu'à pendre à peu près verticalement au moment où la trémie 60 du manège se trouve placée sous le bac qu'il s'agit de décharger.
Dans ce but les rails ou cames 32 et 33 sont soit interrompus, soit incurvés vers le bas comme on le voit en 68 (fig.3).
Dès que les matières lessivées sont tombées d'un bac dans la trémie 60, le galet 30 du bac ainsi vidé passe sur une partie montante 69 du rail, qui fait remonter le fond 25 du bac à sa position de fermeture en principe horizontale. Les rails 32 et 33 maintiennent ensuite le fond dans cette position de fermeture jusqu'à ce que le manège soit revenu à la position de la figure 3. Dès que le fond d'un bac a été refermé, la goulotte 55 se retrouve en état de remplir ce bac à nouveau de matière à traiter.
Conformément au procédé faisant l'objet de l'inven- tion , des lots successifs de matière contenus dans les divers bacs fixes sont soumis au jet de solvant ou de liquide extracteur déversé sur la matière en état statique et soustraite aux vi- brations et aux chocs, de sorte que la matière ne subit aucune secousse susceptible de faire passer les particules même les plus fines au travers des surfaces filtrantes que traverse le liquide.
L'arrivée du liquide de traitement sur les matières contenues dans les bacs peut se faire par tous moyens voulus : dans l'exemple représenté, le liquide est envoyé par une série de conduites 70 munies d'ajutages ou déversoirs 71 surplombant les bacs ; le liquide après avoir traversé les matières conte- nues dans les bacs tombe à travers le fond perforé ou poreux 25 de ceux-ci dans une série de plateaux collecteurs 73,74,75, 76, 77, montés sur le bâti tournant. Chacun de ces plateaux est raccordé à un tuyau collecteur 78.
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On cherche, bien entendu, dans le procédé conforme à l'invention, à effectuer le traitement d'une manière analogue aux procédés à contre-courant ; faut autrement dit que la matière qui vient d'être déposée dans les bacs soit soumise à l'action d'un liquide de traitement qui a déjà agi sur d'au- tres lots de matières et contient donc une proportion relati- vement haute de substances extraites, et qu'ensuite les lots de matières de plus en plus pauvres en substances à extraire soient successivement traitées par des liquides de plus en plus pauvres, en substances dissoutes, le dernier lot de ma- tière, immédiatement avant déchargement étant traité par du solvant pur.
A cet effet, les matières provenant des plateaux collecteurs sont envoyées dans un bac collecteur fixe 80 divisé en plusieurs sections séparées 80a, 80b, 80c, 80d. Dans l'exem- ple, le bac collecteur fixe'80 est divisé en quatre sections par des parois radiales 79, et est monté sur le fond 8 de l'ap- pareil. Pour permettre aux liquides provenant de différents plateaux du bâti tournant ou manège de passer dans les sections voulues du collecteur fixe 80, on prévoit une série d'auges annulaires collectrices 81. 82,83, 84 , à la partie supé- rieure du collecteur 80, et communiquant avec les secteurs respectifs de celui-ci.
Par exemple, comme le montrent les fi- gures 1 et 4, l'auge collectrice 81 présente dans son fond une ouverture surmontant l'un des secteurs du bac 80, et l'au- ge collectrice 84 présente une ouverture conduisant à un autre secteur de ce bac. Les conduites de descente 78 qui tournent avec le manège débouchent juste au-dessus des auges annulaires fixes correspondantes, de sorte que les liquides qui ont tra- versé des bacs contenant des matières à des stades différents d'extraction, peuvent être recueillis dans des secteurs différents du collecteur 80, et de là envoyés dans d'autres bacs. Eventuellement deux conduites 78, ou davantage, peuvent déboucher dans une seule et même auge annulaire.
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Comme le montre la figure 4 , l'appareil comporte quatre pompes 86, avantageusement montées au-dessous de l'ap- pareil, et dont chacune reprend le liquide provenant de l'une dea auges au moyen de conduites 87 et le fait passer par trois Conduites fixes 88 (fig.l) vers trois des quatre auges 89 de mise en charge, dont chacune est reliée à l'une des conduites 70 portant des ajutages ou déversoirs 71. La quatrième auge 89, la plus extérieure, est alimentée en solvant frais par le tube 88a.
Les diverses auges collectrices, les compartiments du bac 80, les conduits d'évacuation 88, et les auges de mise en charge 89, peuvent être reliés entre eux par tous moyens désirés selon la nature des matières à traiter et le mode de traitement, dans chaque application considérée. Dans le cas, par exemple, de certaines matières, 11 convient de traiter les matières fraîches par du liquide contenant une proportion re- lativement forte de substances extraites. Ce liquide est alors projeté sur le bac 11 dans lequel sont déposées les ma- tières fraîches à traiter, afin de contribuer au nivellement de la matière envoyée dans ce bac tout en commençant en même temps le cycle d'extraction sur cette matière fraîche.
Le liquide tombe dans le collecteur 77 situé sous le bac 11 et passe de celui-ci à l'auge circulaire collectrice 81. Ce liquide ren- ferme une assez forte proportion d'extrait et contient également une certaine proportion de figes,par le mélange de matières avec le liquide pendant le remplissage du bac a pour effet d'entraîner, à travers le fond perforé du bac, une quanti- té considérable de fines. Pour réduire autant que possible la quantité de fines ainsi entraînées dans le liquide, le li- quide de forte concentration est envoyé par l'une des pompes 86 dans le déversoir qui surmonte le bac 12. A ce moment en effet la couche de matière floconneuse contenue dans ce bac 12 a eu le temps de se tasser, et forme ainsi un bon lit filtrant
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capable d'arrêter une proportion beaucoup plus grande de fines.
Ce liquide concentré provenant de l'auge intérieure 81 'tombe par le trou d'évacuation de celle-ci dans le secteur 80a du bac 80 (fig.4), et l'écoule par l'un dea tube. 87 vers la pompe 86 située à la droite du groupe de pompage. De celle-ci le liquide concentré *et envoyé par l'une des conduites 88 dana 1' auge 89 la plua intérieure ( fig.1) qui, comme le montre la figure 2, communique avec la conduite 70 et la rampe 71 surplom- bant le bac 12.
Le liquide concentré filtrant à travers le bac 12 quitte ce bac à une concentration maximum et est re= cueilli dans le plateau 76 peu? passer par la conduite 78 dans l'a ge 84 la plus extérieure (Fig.4), puis dans le secteur 80c du collecteur 80, d'où il est poapé par la pompe 86 aituée à l'extrême gauche du groupe vers un appareil d'évaporation.
Quand la goulotte rotative 55 a rempli le bac fixe 11, elle poursuit sa rotation sinistrorsum pour remplir le bac 10 dont le fond vient d'être refermé sous l'effet de la partie ascendante 69 du rail agissant sur le galet 30.
Il est superflu de auivre en détail les diverses liaisons reliées aux divera compartiments, lea trajeta suivis par les liquides de traitement étant analogues à ceux qui viennert d'étre décrits pour les bacs 11 et 12, à cela près, bien enten- du, que les différentes conduites 70 peuvent aboutir à des auges collectrices différentes surmontant le collecteur 80. Il est évident d'autre part que le nombre des auges prévues, quatre dans l'exemple représenté, peut être quelconque, suivant la na- ture de la matière à traiter, et que le bac collecteur 80 peut lui-même être divisé en un nombre quelconque de secteurs; on pour- rait d'ailleurs aussi prévoir un bac collecteur distinct pour chacune des auges collectrices.
De même, le nombre de pompes peut varier, comme aussi celui des auges de mise en charge 89 tournant avec le bâti mobile ou manège de l'appareil. Quand ce- lui-ci occupe la position représentée, la matière contenue dans les bacs 13, 14,15, 16, 17 est lessivée par des solutions de
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moins eu moins concentrées et la matière du bac 18 est traitée par du solvant pur. Les bacs 19 et 20 sent en cours de drai- nage.
L'introduction du solvant dans l'appareil peut litre réalisée par tous moyens voulus. On peut par exemple envoyer du solvant provenant d'une source d'approvisionnement quelconque non représentée, par une conduite 88a, dans l'auge de mise en charge 89 extérieure, d'où il est envoyé par une rampe et un déversoir dans le bac 18 (fig.2).
Les matières lessivées contenues dans le bac 21, pour la position de l'appareil représentée, sont on cours de déchargement dans la trémie mobile 60, qui passera ensuite sous le bac 20 pour décharger la masse de flocons lessivés provenant de ce dernier.
On voit donc que l'écoulement de solvant et des liquides de plus en plus concentrés se fait en contre-courant à tous les stades jusqu'au bac 11 voisin du bac en cours de charge- ment. Mais l'écoulement de liquide à travers les matières conte- nues dans les bacs 10 et 11 se fait au contraire de façon con- curren te, pour assurer le filtrage des fines à partir du liquide.
L'entraînement du bâti tournant ou manège et de la vis 62 peut être assuré de toute manière convenable. C'est ainsi que l'arbre 52 portant le pignon 51 qui attaque la denture 50 peut être entrafné par une chaîne 90 et un réducteur 91. Tous moyens désirés, non représentés, p3uvent servir à l'entraînement de la chaîne. Le transporteur 62 est, dans l'exemple représenté, entraîné par une denture fixe 94 portée par le support annulaire 48 et engrène aveo un pignon 95 calé sur un arbre 96 (fig.l et 5).
L'arbre 96 porte une roue dentée 97 d'assez grand diamètre, engre- nant avec un pignon plus petit 98 calé sur un arbre 99 portant également une roue 100, plus grande, engrenant avec un pignon
101 porté par un arbre 102 porteur d'une roue à chaîne 103 ; sur celle-ci passe une chaîne 104 passant d'autre part sur une roue portée par l'arbre de la vis 61. On pourrait bien entendu pré-
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voir tout autre ;ode d'entratneuent du transporteur 6.. Le :::'r,lin d'e.zgrenages peut gtre monté sur un beti 105 fixe à la partie inférieure de la trémie 60.
On a représenté en 106 une conduite de descente per- mettant d'évacuer le liquide pouvant s'accumuler sur le fond 8.
Le procède et l'appareil décrits présentent le grand avantage de laisser imobiles les matières traitées, de poids bien entendu élevé, au cours de toute l'extraction. Il en résulte une réduction sensible de la consommation d'énergie de l'appareil et de l'usure des organe*3 en effet, par rapport aux appareils actuels où les matières en cours de traitement se déplaoent d'un poste de traitement l'autre, l'appareil objet de l'invention n'exige que des structures de support relativement légères, puisqu'elles n'ont à supporter qu'une fraction réduite de la mase totale de matière en cours de traitement pendant le très court intervalle de temps que dure le déversement du contenu d'un bac dans la trémie portée par le bâti tournant, d'où elle est rapide- ment déchargée.
Le bâti tournant ou manège n'a pas à supporter un poids élevé de matières pendant que celles-ci sont déposées dans les bacs, puisque la goulotte 55 a pour principal rôle de guider la matière dans les bacs fixes. En conséquence, la légèreté relative du manège permet une construction plus écono- mique de l'appareil, et permet aussi de réaliser des appareils de dimensions et de capacités plus grandes qu'il n'est possible actuellement.
Un autre avantage de l'invention réside en ce que les matières, restant en repos pendant tout le traitement, ne sont pas soumises à des vibrations ni à des secousses, comme il s'en produit lorsque la matière elle-même est transportée d'un poste de traitement au suivant . Il s'ensuit que les liquides de traitement sont de meilleure qualité, exempts de fines, et par conséquent plus faciles à manutentionner et à traiter en évaporateur.
On pourra bien entendu apporter de nombreuses odifi-
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Continuous solvent extraction process and apparatus for its implementation.
The present invention relates to continuous solvent extraction, that is to say leaching of the solid products by means of suitable solvents to extract therefrom the oils and other soluble substances which they contain. It relates to a process and an apparatus for leaching a solid material, using a liquid solvent, to extract any soluble substance, but it is particularly intended for the extraction of oils and fats. from organic animal or vegetable matter.
Generally speaking, current solvent extraction devices can be distinguished into two classes: in the first, those in which the liquid filters through the solid; in the second those in which the solid is immersed in the liquid. The present invention relates to extrac-
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teurs of the first cat4sorle, those with percclat3on
Very many variants of percolating extractors have already been used in the past.
The most common is a continuous apparatus comprising a series of compartments or trays filled with the solid product and moving continuously along a dull circuit. As the dimensions of such an apparatus increase, the cost of the supporting structures and the necessary rotational bearings will increase rapidly.
In addition, in the extractors comprised of mobile tanks containing the solid products, the latter are subjected to vibrations and to
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Ît it4lVii iü1 wsro t¯¯ ae Niiie% le produces a certain fraction of fines which then pass into the leaching liquid
One of the aims of the present invention is to provide a continuous extractor of this type, but in which the solid products to be washed, for example in the form of flakes, are introduced into compartments or fixed trays for them. remain in a state of complete rest throughout the extraction cycle until they are unloaded, so that the fine particles of solid product remain in these tanks to form there a filter bed through which the pulls of the extraction liquid pass,
the latter thus containing a lower proportion of fines.
The continuous extraction process using solvents which is the subject of the invention consists in particular of having a series of batches of material)! in treating along an endless path, in successively subjecting these batches of material to solvents of different concentrations without moving these batches, and in successively withdrawing the treated batches from the path to replace them with batches of fresh material to be treated.
The extraction apparatus forming the subject of the invention comprises a series of trays or compartments for the material to be treated, carried by an appropriate frame in fixed positions and situated in principle in the same horizontal plane, a trolley also carried by this frame and located partly above the bins
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in order to be able to discharge the materials to be treated and a thirty arranged at a level lower than that of the bins and into which the latter discharge their contents.
The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing in which: FIG. 1 is an axial sectional elevation view of the apparatus; Fig. 2, 3 and 4 are horizontal sections taken along lines 2-2, 3-3 and 4-4, respectively, of Fig. 1; fig.5 is a partial section taken on line 5-5 of figure 1.
The apparatus produced in accordance with the invention comprises an outer wall 7 which, in the example shown, is substantially cylindrical, and a bottom 8. The top of the enclosure thus formed is closed by a frustoconical roof 9 advantageously pierced with observation windows 9a making it possible to follow the operation of the apparatus, as well as an inspection hole provided with a cover, not shown.
In this enclosure is mounted a series of compartments or trays 10 to 21 intended to receive the materials to be treated. These trays are arranged along a closed path, for example circular, and which, therefore, have the shape of sectors, each of these has a perforated bottom 25. These trays are rigidly fixed to the frame. fixed device, for example by means of radial extension plates or bars 27 fixed by welding or otherwise at their outer end to the wall 7. The trays have radial side walls, and an end wall and their bottom 25 in the form of sectors, is articulated at 28, by one side on one of the side walls of the tank.
The bottom edge of each tank, opposite to the hinged one, is provided with rollers 30 and 31 rolling on rails forming cams 32 and 33.
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The bodies used for loading and unloading the bins and for processing their contents are mounted on a rotating frame or merry-go-round located inside the device. The bins being, in the example chosen, arranged in a circle, the frame or merry-go-round also describes a circular path concentric with the path along which the bins are arranged -; it is understood, however, that this arrangement is not limiting, and that any other closed curve could be used. In the example, the merry-go-round is mounted on a column or a vertical shaft 37, suitably mounted to rotate in the device with the aid of all suitable bearings. In said example, the fixed structure of the bins comprises a central part 38 in the form of a drum to which the inner end of the fixed bins is connected.
The shaft 37 is journaled on this central part 38 and for this purpose is provided with bearings 39 and 40 fixed to the upper and lower surfaces, respectively, of the central part 38. The lower end of the shaft can also carry a man- chon 41, the rim of which is fixed to a conveyor casing described below, and rotating as a unit with the mobile frame or merry-go-round.
This merry-go-round has a series of radial arms formed by rigid beams 43, of any desired profile. At their inner end, these arms are fixed to plates 44 fixed, by welding for example, to the upright 37, and at their outer end are fixed vertical uprights 45.
These are preferably fixed by their lower end to an annular frame element 46, for example a profile with an angle section. Wheels or rollers 47 mounted on supports fixed to element 46 at suitable intervals roll on a flange or profile forming an annular rail 48 fixed to side wall 7.
The rotating frame or merry-go-round can be driven in rotation by any desired means. In the example, this frame 46 carries an annular toothing 30 which meshes with a pinion 51 wedged
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on the end of a shaft 52 passing through the wall 7 of the apparatus and driven in any suitable manner.
The rotating frame comprises, on the other hand, a part mounted on the shaft 37 above the bearings 39 and 40. This upper part of the rotating frame comprises the support arms 53 fixed to a plate 54 itself fixed to the 'tree 37.
The material to be treated is fed to the bins by means of a chute 55 fixed to the upper part of the merry-go-round. The upper end of this chute is placed on the axis of the merry-go-round and is connected by telescopic means with a fixed chute 56 through which the materials to be treated are introduced, preferably in the form of a suspension of crushed solids or in flakes in a solvent. The chute 55 is curved so that its lower end overhangs the interior part of the trays. Preferably, a deflector plate 57 hinged in an adjustable manner at the outlet end of the chute 55 makes it possible to direct the materials towards the bins to fill them to a more or less uniform height.
When the materials contained in the fixed tanks have been treated with solvents, the solids thus leached are discharged into a hopper 60 carried by the rotating frame or merry-go-round. The lower end of this hopper is connected to the tarpaulin 61 of an Archimedean screw conveyor 62, and the material falling into the hopper thus passes into the tarpaulin of the conveyor. This tarpaulin has radial extension, and the Archimedean screw 62 rotates in the desired direction to advance the leached solids towards the center of the apparatus.
The conveyor tarpaulin has a discharge chute 63 which slidably enters a tube 64 terminating in another conveyor 65 mounted below the bottom 8 of the apparatus and through which the leached solids are discharged to the outside. by any means desired.
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The rotation of the merry-go-round is in the sinistror- sum direction and the rails or cams 32 and 33 are arranged so that the bottom 25 of the fixed tanks can periodically open by tilting downwards around their articulation 28 until to hang approximately vertically when the hopper 60 of the merry-go-round is placed under the tank which is to be unloaded.
For this purpose the rails or cams 32 and 33 are either interrupted or curved downwards as seen at 68 (fig.3).
As soon as the leached materials have fallen from a container into the hopper 60, the roller 30 of the container thus emptied passes over a rising part 69 of the rail, which causes the bottom 25 of the container to rise to its normally horizontal closed position. The rails 32 and 33 then maintain the bottom in this closed position until the merry-go-round has returned to the position of FIG. 3. As soon as the bottom of a tank has been closed, the chute 55 is returned to its original state. to fill this tank again with material to be treated.
In accordance with the process forming the subject of the invention, successive batches of material contained in the various fixed tanks are subjected to the jet of solvent or extractor liquid poured onto the material in a static state and withdrawn from vibrations and vibrations. shocks, so that the material does not undergo any shock likely to pass even the finest particles through the filtering surfaces through which the liquid passes.
The arrival of the treatment liquid on the materials contained in the tanks can be done by any desired means: in the example shown, the liquid is sent through a series of conduits 70 provided with nozzles or overhangs 71 overhanging the tanks; the liquid after passing through the materials contained in the trays falls through the perforated or porous bottom 25 thereof into a series of collection trays 73, 74, 75, 76, 77, mounted on the rotating frame. Each of these trays is connected to a collecting pipe 78.
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One seeks, of course, in the process according to the invention, to carry out the treatment in a manner analogous to the countercurrent processes; In other words, the material which has just been deposited in the bins must be subjected to the action of a treatment liquid which has already acted on other batches of material and therefore contains a relatively high proportion of substances extracted, and then that the batches of materials increasingly poor in substances to be extracted are successively treated with liquids increasingly poor in dissolved substances, the last batch of material, immediately before unloading being treated by pure solvent.
For this purpose, the materials from the collecting trays are sent to a fixed collecting bin 80 divided into several separate sections 80a, 80b, 80c, 80d. In the example, the fixed collecting tank 80 is divided into four sections by radial walls 79, and is mounted on the bottom 8 of the apparatus. In order to allow liquids from different plates of the rotating frame or merry-go-round to pass through the desired sections of the stationary manifold 80, a series of annular collecting troughs 81, 82, 83, 84 is provided at the upper part of the manifold 80. , and communicating with the respective sectors thereof.
For example, as shown in Figures 1 and 4, the collecting trough 81 has in its bottom an opening surmounting one of the sectors of the tank 80, and the collecting trough 84 has an opening leading to another. sector of this ferry. The descent pipes 78 which turn with the merry-go-round open just above the corresponding fixed annular troughs, so that the liquids which have passed through tanks containing materials at different stages of extraction, can be collected in sectors different from the collector 80, and from there sent to other bins. Optionally two pipes 78, or more, can open into a single annular trough.
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As shown in Figure 4, the apparatus comprises four pumps 86, advantageously mounted below the apparatus, each of which takes up the liquid coming from one of the troughs by means of pipes 87 and passes it through. three fixed pipes 88 (fig.l) to three of the four loading troughs 89, each of which is connected to one of the pipes 70 carrying nozzles or weirs 71. The fourth trough 89, the outermost, is supplied with fresh solvent through tube 88a.
The various collecting troughs, the compartments of the tank 80, the evacuation conduits 88, and the loading troughs 89, can be connected together by any means desired depending on the nature of the materials to be treated and the method of treatment, in each application considered. In the case, for example, of certain materials, it is convenient to treat the fresh materials with a liquid containing a relatively high proportion of the extracted substances. This liquid is then projected onto the tank 11 in which the fresh materials to be treated are deposited, in order to contribute to the leveling of the material sent to this tank while at the same time starting the extraction cycle on this fresh material.
The liquid falls into the collector 77 located under the tank 11 and passes from the latter to the circular collecting trough 81. This liquid contains a fairly high proportion of extract and also contains a certain proportion of figs, by the mixture. of material with the liquid during the filling of the tank has the effect of driving, through the perforated bottom of the tank, a considerable amount of fines. To reduce as much as possible the quantity of fines thus entrained in the liquid, the liquid of high concentration is sent by one of the pumps 86 into the weir which surmounts the tank 12. At this moment in fact the layer of fluffy material. contained in this tank 12 has had time to settle, and thus forms a good filter bed
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capable of stopping a much larger proportion of fines.
This concentrated liquid coming from the inner trough 81 'falls through the discharge hole thereof into the sector 80a of the tank 80 (fig.4), and flows through one of the tube. 87 to the pump 86 located to the right of the pumping unit. From this the concentrated liquid * and sent by one of the pipes 88 into the inner trough 89 (fig. 1) which, as shown in figure 2, communicates with the pipe 70 and the overhanging ramp 71. bant tray 12.
Concentrated liquid filtering through tray 12 leaves this tray at maximum concentration and is collected back into tray 76 shortly? pass through line 78 in the outermost age 84 (Fig. 4), then in sector 80c of manifold 80, from where it is poached by pump 86 located on the far left of the group towards a device evaporation.
When the rotary chute 55 has filled the fixed tray 11, it continues its sinistrorsum rotation to fill the tray 10, the bottom of which has just been closed under the effect of the ascending part 69 of the rail acting on the roller 30.
It is superfluous to read in detail the various connections connected to the various compartments, the path followed by the treatment liquids being similar to those which have just been described for tanks 11 and 12, except, of course, that the different conduits 70 can end in different collecting troughs surmounting the manifold 80. It is evident on the other hand that the number of troughs provided, four in the example shown, can be any, depending on the nature of the material to be process, and that the drip tray 80 can itself be divided into any number of sectors; it would also be possible to provide a separate collecting tank for each of the collecting troughs.
Likewise, the number of pumps may vary, as can also that of the loading troughs 89 rotating with the mobile frame or carousel of the apparatus. When the latter occupies the position shown, the material contained in the tanks 13, 14, 15, 16, 17 is leached by solutions of
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less and less concentrated and the material of the tank 18 is treated with pure solvent. Trays 19 and 20 are in the process of being drained.
The introduction of the solvent into the apparatus can be carried out by any desired means. One can for example send the solvent coming from any source of supply not shown, by a pipe 88a, in the external loading trough 89, from where it is sent by a ramp and a weir into the tank. 18 (fig. 2).
The leached materials contained in the tank 21, for the position of the apparatus shown, are being unloaded into the mobile hopper 60, which will then pass under the tank 20 to unload the mass of leached flakes coming from the latter.
It can therefore be seen that the flow of solvent and of increasingly concentrated liquids takes place in countercurrent at all stages up to the tank 11 adjacent to the tank being loaded. On the contrary, the flow of liquid through the materials contained in the tanks 10 and 11 takes place concurrently, in order to ensure the filtration of the fines from the liquid.
The drive of the rotating frame or merry-go-round and of the screw 62 can be provided in any suitable manner. Thus the shaft 52 carrying the pinion 51 which attacks the teeth 50 can be driven by a chain 90 and a reduction gear 91. All desired means, not shown, p3uvent be used to drive the chain. The carrier 62 is, in the example shown, driven by a fixed toothing 94 carried by the annular support 48 and meshes with a pinion 95 wedged on a shaft 96 (fig.l and 5).
The shaft 96 carries a toothed wheel 97 of fairly large diameter, engaging with a smaller pinion 98 wedged on a shaft 99 also carrying a larger wheel 100, meshing with a pinion
101 carried by a shaft 102 carrying a chain wheel 103; on this passes a chain 104 passing on the other hand on a wheel carried by the shaft of the screw 61. One could of course pre-
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see any other; ode of the maintenance of the conveyor 6 .. The gearbox can be mounted on a beti 105 fixed to the lower part of the hopper 60.
106 shows a downcomer making it possible to evacuate the liquid which may accumulate on the bottom 8.
The process and the apparatus described have the great advantage of leaving the treated materials immobile, of course of high weight, during the entire extraction. This results in a significant reduction in the energy consumption of the device and in the wear of the components * 3 in fact, compared to current devices where the materials being treated move from a treatment station the Further, the apparatus of the invention requires only relatively light support structures, since they only have to support a reduced fraction of the total mass of material being processed during the very short interval of time taken to pour the contents of a container into the hopper carried by the rotating frame, from which it is quickly unloaded.
The rotating frame or merry-go-round does not have to support a high weight of materials while they are deposited in the bins, since the chute 55 has the main role of guiding the material in the fixed bins. Consequently, the relative lightness of the merry-go-round allows a more economical construction of the apparatus, and also enables apparatus of larger dimensions and capacities to be produced than is currently possible.
Another advantage of the invention resides in that the materials, remaining at rest throughout the treatment, are not subjected to vibrations or jolts, as occurs when the material itself is transported from one processing station to the next. It follows that the treatment liquids are of better quality, free of fines, and therefore easier to handle and to process in the evaporator.
We can of course bring many odifi-
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