DE830630C

DE830630C - Extraction tower for crushed plant matter, especially sugar beet pulp

Info

Publication number: DE830630C
Application number: DEP47684A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Eugen Langen
Original assignee: EUGEN LANGEN DIPL ING
Current assignee: EUGEN LANGEN DIPL ING
Priority date: 1949-07-02
Filing date: 1949-07-02
Publication date: 1952-02-07

Description

Extraktionsturm für zerkleinerte Pflanzenstoffe, insbesondere Zuckerrübenschnitzel Die Erfindung betrifft einen Extraktionsturm für zerkleinerte Pflanzenstoffe, insbesondere Zuckerrübenschnitzel, in dem sich im Gegensatz zu den bisher bekannten stetig arbeitenden Anlagen ein stetiger Auslaugeprozeß analog dien Verhältnissen in der Diffusionsbatterie durchführen läßt und dessen wesentlicher Vorteil in einer außerordentlich einfachen Konstruktion zu sehen ist, die nur die Hälfte des bisherigen Materialaufwands und damit der erforderlichen Herstellungskosten benötigt und außerdem mit einem einzigen Hauptantrieb auskommt. Ferner ermöglicht diese stetig arbeitende Apparatur erstmalig die direkte Verarbeitung von rohen, d. h. kalten Schnitzeln durch entsprechende einfache Wärmezufuhr innerhalb der Apparatur. Dahingegen mußten bei den bisherigen stetig arbeitenden Konstruktionen komplizierte Brühapparaturen vorgeschaltet werden, um die Schnitzel mit der für den Auslaugeprozeß erforderlichen Temperatur einzuführen.Extraction tower for crushed plant matter, especially sugar beet pulp The invention relates to an extraction tower for comminuted vegetable matter, in particular Sugar beet pulp, in which, in contrast to the previously known, steadily working Plants a constant leaching process analogous to the conditions in the diffusion battery can carry out and its main advantage in an extremely simple Construction can be seen that only half of the previous material costs and thus the required manufacturing costs and also with a single Main drive gets by. Furthermore, this continuously working apparatus enables for the first time the direct processing of raw, d. H. cold schnitzel through appropriate simple supply of heat within the apparatus. In contrast, the previous ones had to Complicated brewing devices are connected upstream of constantly working constructions, to introduce the chips at the temperature required for the leaching process.

Die Erfindung besteht darin, daß ein Extraktionsturm mit einem oberen Frischwasserzulauf und einem unteren Rohsaftablauf versehen ist und ein zentrales Rohr umschließt, @in dem eine nach unten fördernde Einführungsschnecke für das, Gut vorgesehen und das von einer den übrigen Turmquerschnitt ausfüllenden, nach oben fördernden Extraktionsschnecke umgeben ist, wobei die beiden: unteren Schneckenenden durch eine Umleitvorrichtung für das Gut miteinander,in Verbindung stehen. Dabei kantl das zentrale Rohr vorteilhaft als Drehachse der beiden gegenläufigen Schnecken ausgebildet sein. Besonders zweckmäßig ist es aber, Wenn das zentrale Rohr als Drehachse für die 1?xtraktioYnssehnecke dient und an seinem über das ollere Turmende 'herausragenden Ende einen Antrieb trägt, während die Einführungsschnecke auf einer lrcsonder,en Drehachse angeordnet ist, die an ihrem aus dem unteren Turmende herausragenden 1?tide einen eigenen Antrieb aufweist. Aus dieser letzteren Konstruktion ergibt sich der Vorteil, daß man die Geschwindigkeit der Einführungsschnecke den jeweiligen Verhältnissen anpassen und sie auf diese Weise als Dosierschnecle verwenden kann.The invention is that an extraction tower with an upper Fresh water inlet and a lower raw juice outlet is provided and a central one Enclosing the pipe, @ in which a downward conveying screw feed for the, Well provided and that of one of the remaining tower cross-sections, according to is surrounded above conveying extraction screw, the two: lower screw ends by a diverting device for the good with each other, in connection. Included kantl the central tube advantageous as the axis of rotation of the two counter-rotating screws be trained. However, it is particularly useful when the central tube is used as the axis of rotation for the "extractive" tendon and at its protruding over the upper end of the tower End carries a drive, while the feed screw on a lrcsonder, en The axis of rotation is arranged, the 1? Tide protruding from the lower tower end has its own drive. This latter construction results in the Advantage that you can adjust the speed of the feed screw to the respective conditions and can use them as a dosing screw in this way.

«'eitere Vorteile dieser Ausbildungsform ergeben :ich aus der nachstehenden Beschreibung. :\ußerdem ist es zweckmäßig, wenn die Extraktiotisschtiecke in gewissen Abständen unterbrochen ist, wobei sich die dadurch gebildeten Stoßkanten vorteilhaft überdecken. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Saftweg und damit der Durch-Hußwiderstand für den Saft verkürzt wird und daß nian in die Unterbrechungen der Schnecke ortsfeste :\uflialter für das zu behandelnde Gut eingreifen lassen kann.Further advantages of this form of training result: I from the following Description. : \ It is also useful if the Extraktiotisschtiecke in certain Distances is interrupted, the abutting edges formed thereby advantageous cover. In this way it is achieved that the juice path and thus the through-Huss resistance for the juice is shortened and that nian fixed in the interruptions of the snail : \ uflialter can intervene for the item to be treated.

Schließlich kann der Betrieb der neuem: Konstruktion dadurch besonders zuverlässig gestaltet werden, daß in die Ablaufleitung ein Drosselventil eingesetzt ist, das durch einen vom Saftspiegel im Turm beeinflußten Schwimmer gesteuert wird.After all, the operation of the new: construction can be special be reliably designed that a throttle valve is used in the drain line controlled by a float influenced by the sap level in the tower.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.In the drawing are some exemplary embodiments of the invention shown.

Eine mit einem Siebablauf i versehene ZubringerschneCke 2 mündet gemäß Fig. i in ein in einem Extraktionsturm 3 zentral angeordnetes lZolir 4. Dieses trägt an seinem oberen, aus dem Turm herausragenden Ende ein Antriebszahnrad 5. In seinem Innern läuft eine Einführungsschnecke 6, deren Welle 7 unten aus dem Extraktionsturm 3 Herausragt und ebenfalls ein Antriebszahnrad 8 trägt. Das zentrale Rohr selbst dient als Achse für eine Extraktionsschnecke 9, die den eigentlichen 'I@urniduerschnitt ausfüllt.A feed screw 2 provided with a sieve drain i opens according to FIG Fig. I in a centrally arranged in an extraction tower 3 lZolir 4. This carries at its upper end protruding from the tower a drive gear 5. In his Inside runs an introduction screw 6, the shaft 7 of which comes out of the extraction tower at the bottom 3 protrudes and also carries a drive gear 8. The central pipe itself serves as an axis for an extraction screw 9, which the actual 'I @ urnidu section fills out.

Von dem dicht über dem Boden des Extraktionsturmes 3 mündenden Ende des zentralen Rohres 4 führt ein k aelig sich erweiterndes Umleitblech io nach unten, das in einem sich nach oben kegelig erweiternden und zu der Extraktionsschnecke 9 fiiliretiden Siebteil ii übergeht. Der durch ,die Teile io, ii gebildete Ringraum wird durch flügelartige Verteiler 12 überstrichen, die der Querschnittsform des Ringraumes angepaßt sind.From the end opening just above the bottom of the extraction tower 3 of the central tube 4 leads a k aelig widening deflection plate io downwards, that in a conically widening upwards and to the extraction screw 9 fiiliretiden sieve part ii passes over. The annulus formed by parts io, ii is swept over by wing-like manifolds 12, which have the cross-sectional shape of the Annular space are adapted.

Der obere Teil des Extraktionsturmes 3 trägt einen Frischwasserzulaufstutzen 13 und in einigem Abstand darunter einen Preßwasserzulaufstutzen 14. Am unteren Ende des Turmes ist ein Rohsaftal>zug 15 vorgesehen, in den ein Drosselventil 16 eingesetzt sein kann, das durch einen vom Saftspiegel im Turm 3 beeinflußten Schwimmer 17 gesteuert wird. Im oberen Teil des Turmes 3 (Fig. i) sind außerdem Ausziehschnecken 18 für das ausgelaugte Gut vorgesehen. Das beispielsweise aus Zuckerrübenschnitzeln bestehende Gut wird über cleti Siehabl.auf i durch die Zubringerschnecke 2 in da: zentrale Rohr 4 auf- gege@en, dessen @urcllmcsser etwa i,.,3 des Turm- durchmessers betragen kann. Von hier wird das Gut von der Einführungsschnccl:e erfaßt und im zentralen Rohr 4 al>würts gefördert. Auf diesem Wege wird das Gut verdichtet und auf die Umleit- vorrichtung io. ii gefördert, die es Tiber den Ver- teiler 12 gleichmüßig dem untersteh Gang der Extraktionsschnecke 9 zuführt. Diese fördert das Gut entgegen der voll ollen nach unten durch den Turm laufenden :luslaugeHÜssiglceit aufwärts, und zwar in einer den lihvsil:alischen Ver)iiiltnissen entsprechend idealen Weise derart, daß jeweils einer mit ansteigender liöl;e der Schnitzel zu- nehmenden Auslatigungr eine entsprechend geringere Sättigung der @lüssigl:eit gegenübersteht. Auf diese NN. eise gelangt scliliel.il:cli das völlig aus- gelaugte Gut zu den Auszichschilecken 18 und wird von diesen aus dein Extraktionsturm ausgeworfen. Der vollkommen gesättigte lZolisaft verläßt da- gegen aus dem unteren Abzug 15 den Extraktions- turm, und zwar durch Vermittlung des Drossel- ventils in einer :Menge, die von dem unter dem Widerstand der im Turm liocii:teigenden Schnitzel abhängigen Druckgefälle gesteuert ist. Wie Fig. i zeigt, kann das untere Turinende mit Zufülirungssbutzeli 19 für ein 1Ieizmediam ver- sehen sein, wodurch die \löglichl:eit gegeben ist. das Gut schon zu Beginn des Auslaugevorganges auf eine zivecktnäl3ige Temperatur zu erwärmen. Gemäß F il-. 2 ist die I)reliachse 7 für die Ein- führungsschnecke 6 zuniindcst bis zur Vormaisch- zone des Turmes 3 hohl ausgebildet und dort finit Durchbrüchen 20 versehen, während ihr unteres Ende durch eine Leitung 21 an den Rohsaftabzug 15 des Turmes 3 angeschlossen ist. Außerdem um- schließt das zentrale Rohr 4 in der Höhe der Durchbrechullgetl2o in der Drehachse der Ein- fiihrungsschnecke 6 in einigem Allstand einen etwa i in hohen Siebmalltcl 22, Lind auf.lerdeni ist das zentrale Rohr 4 unterhalb des Saftspiegels als Doppelmantel 23 zur Einfiilirtiiig eitles Heizmittels ausgebildet. Diese Ausbildung gibt deni durch das zentrale Rohr 4 nach unten wandernden Gut die -Möglich- keit, schon vor dem Erreichen der Extraktions- schnecke mit der Auslaugeflüssigkeit in innige Berührung zu kommen, so daß schon hier das Ein- inaischen beginnt. Der Saft tritt nämlich durch die Leitung 21 in die hohle Welle 7 und von hier durch die Durchbrechungen 20 in d,en unter das zentrale Rohr gebildeten Raum der Zuführungsschnecke 6. Dieser Vorgang kann durch Erwärmung des Doppelmantels 23 ivirl:ungsvoll unterstützt werden. Vorher wird die in (lern Gut etwa noch befindliche Luft durch den Siebmantel 22 nach oben abgeführt. Gemäß Fig.3 ist der Schneckengang der Extrak- tionsschnecke 9 in ge-,vissen Abstiinden vorteilhaft jeweils nach 1/z bzw. 2Gang unterbrochen, und zwar derart, da13 sich die dadurch gebildeten Stoß- kanten einander überdecken. In diese Unter- Brechungsstellen können ortsfeste Aufhalter 24 für das zu beland@lndGut hineinragen. Diese halten das (;Lit zur Sicherung des gleichmäßigen Trans- portes auf, während die Unterbrechungen in. der Schnecke den Saftweg kürzen und den Widerstand des Saftes verrinäern. Eitle \'ervollkoni@tnntitig der neuen Konstruktion besteht darin, dalß mau den Querschnitt des Preß- raumes entsprechend der von der zunehmenden :luslaugun,g der auf der Extraktionsschnecke vor- w ärts w atlderncleli Schnitzel abhängigen Volumen- abliahine fortlaufctld verringert. Dies kann dadurch erreicht werden, (1a13 inan die 1xträktiotissclinecke finit in der Preßrichtung altnehmender Steigung oder den Träger für die Extraktionsschnecke mit in der Preßrichtung zunehmendem Querschnitt ver- sieht. Konstruktiv kann es vorteilhaft sein, weder die Steigung der Extraktionsscheibe fortlaufend zu verringern noch deren zentralen Träger fort- laufend zu erweitern, vielmehr diese Änderungen altsatzweise durchzuführen (s.beispielsweiseFig.4). \lan kann die zu lxliatrdeltiden Schnitzel dem Extraktionsturin statt durch eine Zubringer- schnecke auch durch eine Pumpe zuführen. hn diesem Fall kann inan das zentrale Rohr ,4 (Fig. ,4) doppelwandig atisltilcien und dabei die Innenwan- dung etwa 1 bis 2 In über dem Saftspiegel des äußeren Lxtraktionsraumes mit Durchbrechungen 2j und an seinem unteren Ende mit Austritts- <itttltl11ge1l 26 für die 1'tunptlüssigkeit versehen. Diese gelt dann quer durch die Schnitzel zum kottisclien Sielt 11 und von diesem auf dem be- kanntest Weg über deti Rolisaftabzug 1 5 nach außen. Die Schnitzel brauchen dann nicht mehr einge- maischt zu werden, und die Welle 7 der Einfüh- rungsschnecke 6 könnte dann massiv ausgebildet werden. Bei dieser Ausfülirungsfortn der neuen Kon- struktion braucht inan die Schnecke 6 nicht bis zum 1?infiilirungsende durchführen, sondern es genügt, w-etin sie bis zu deit Ausziehschnecken 18 reicht. Dann wird man zweckmäßigerweise das darüber- liegen<le l,.irde des zentralen Rohres 4 mit einem kleineren Durchmesser versehen (Fig. 5). Dadurch wird die Lagerung des Antriebsrades 5 für .das zentrale Rohr erleichtert. Bei den beiden letztgenannten Ausfü.hrungsmög- lichkeiten kann die Welle 7 der Einführungs- schnecke massiv ausgebildet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, diese Welle, wie in Fig.6 angedeutet, als eine llohlwelle auszubilden !und sie zur Einführung der pumpfähig gemachten Schnitzel von unten zu verwenden. Der Austritt erfolgt dann in dein zentralen Einführungsrohr 4 durch Üff111.111geti 27 oberhalb des Saftspiegels in dem eigentlichen Extraktionsraum. Diese Ausführungs- form hat den `Torteil, daß sich bereits bei der Ein- führung der Schnitzel eine Zuckerauslaugung ergibt. Eine Extraktion läßt sich in oder neuen Vor- richtung nicht nur mit Wasser, sondern auch mit flüchtigen Lösungsmitteln, z. B. auch Benzin, durchführen, was bei der Behandlung insbesondere von ölhaltigen Pflanzenstoffen von Bedeutung isst. In diesem Falle dienen die im Ausführungsbeispiel für Wasser und Rohsaft benutzten Zu- und Ableitungen für flüchtige Lösemittel und ihre Mischungen mit den zu gewinnenden Stoffen wie 01, Zucker o. dgl.The upper part of the extraction tower 3 carries a fresh water inlet nozzle 13 and, at some distance below it, a press water inlet nozzle 14 Float 17 is controlled. In the upper part of the tower 3 (FIG. I), extraction screws 18 are also provided for the leached material. That, for example, from sugar beet pulp existing good is carried out via cleti Siehabl.auf i the feed screw 2 in there: central tube 4 on- against, whose @urcllmcsser about i,., 3 of the tower diameter can be. From here it will Well captured by the introductory section and in the central pipe 4 al> Würts promoted. On this one The goods are compacted and on the diversion device io. ii promoted, which it Tiber the divider 12 equidistant to the lower corridor of the Extraction screw 9 feeds. This promotes that Good against the full down through the Tower running: luslaugeHÜssiglceit upwards, and in one of the lihvsil: alic agreements accordingly ideal way such that each one with increasing liöl; e the schnitzel is Increasing exposure to a correspondingly lower level Saturation of @ lüssigl: eit faces. on this NN. eise achieves scliliel.il:cli that is completely leached good to the Auszichschilecken 18 and is from these ejected your extraction tower. The completely saturated olive juice leaves against from the lower trigger 15 the extraction tower, through the mediation of the throttle valve in a: amount different from that under the Resistance of the liocii in the tower: doughy schnitzel dependent pressure gradient is controlled. As Fig. I shows, the lower end of Turin can with Additional charge 19 for a heating media be able to see, whereby the \ possible time is given. the goods at the beginning of the leaching process to be heated to a two-fold temperature. According to F il-. 2 is the I) relative axis 7 for the guide screw 6 initially up to the pre-mashing zone of the tower 3 is hollow and finite there Breakthroughs 20 provided, while your lower End through a line 21 to the raw juice outlet 15 of the tower 3 is connected. In addition to- closes the central tube 4 at the level of the Breakthrough in the axis of rotation of the Guide screw 6 in some allstand an approximately i in high Siebmalltcl 22, Lind auf.lerdeni is that central tube 4 below the juice level as Double jacket 23 for filling in vain heating medium educated. Deni gives this training through the head office Pipe 4 downward moving goods the -possible- before reaching the extraction screw with the leaching liquid in intimate To come into contact, so that the entrance inaischen begins. The juice passes through the Line 21 into the hollow shaft 7 and from here through the openings 20 in d, en under the central Tube-formed space of the feed screw 6. This process can be achieved by heating the Double jacket 23 ivirl: be fully supported. Before that, the Air is discharged through the sieve jacket 22 upwards. According to Fig. 3, the worm gear is the extraction tion worm 9 advantageous in certain intervals interrupted after 1 / z or 2 gear, and in such a way that the resulting impact edges overlap each other. In this sub- Breakpoints can be fixed stopper 24 for the zu beland @ lndGut protrude into it. Hold this the (; Lit to ensure the even transmission portes, while the interruptions in. the Shorten the snail the juice path and the resistance of the juice. Vainly compliant with the new construction consists in the fact that the cross-section of the press space corresponding to that of the increasing : luslaugun, g of the extraction screw w ards w atlderncleli schnitzel dependent volume abliahine continuously decreased. This can be done by can be achieved, (1a13 in the 1xträktiotissclinecke finite in the pressing direction increasing slope or the support for the extraction screw increasing cross-section in the pressing direction sees. Constructively, it can be beneficial, neither the pitch of the extraction disc increases continuously continue to reduce their central support to expand continuously, rather these changes to be carried out in separate sentences (see, for example, Fig. 4). \ lan the too lxliatrdeltiden schnitzel can be dem Extraction urine instead of a feeder also feed the screw through a pump. hn in this case the central tube, 4 (Fig. 4) double-walled atisltilcien and thereby the inner wall dung about 1 to 2 inches above the sap level of the outer extraction space with openings 2j and at its lower end with exit <itttltl11ge1l 26 provided for the 1'tunptliquid. This then applies across the schnitzel to the kottisclien Sielt 11 and from this on the knew way about deti Rolisaftabzug 1 5 to the outside. The schnitzels then no longer need to be to be mashed, and wave 7 of the introductory Rungsschnecke 6 could then be solid will. With this execution of the new con The screw 6 does not need to be struc- tured until the 1? End of infiltration, but it is sufficient if it reaches as far as the extraction screws 18. Then one will expediently lie <le l, .irde of the central tube 4 with a provided smaller diameter (Fig. 5). Through this the storage of the drive wheel 5 for .das central tube facilitated. In the case of the last two design options opportunities can be found in shaft 7 of the introductory snail be solid. But it does exist also the possibility of this wave, as in Fig.6 indicated to train as a llohlwelle! and they for the introduction of the pumpable schnitzel to use from below. The exit takes place then through into your central insertion tube 4 Üff111.111geti 27 above the juice level in that actual extraction room. This execution form has the `` gate part '' that is already leading the schnitzel a sugar leaching results. Extraction can be carried out in or new direction not only with water, but also with volatile solvents, e.g. B. also gasoline, carry out what happens in the treatment in particular of oily plant substances of importance. In this case, the inlets and outlets used in the exemplary embodiment for water and raw juice are used for volatile solvents and their mixtures with the substances to be extracted, such as oil, sugar or the like.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Extraction tower for comminuted plant matter, in particular sugar beet pulp, characterized in that the tower (3) is provided with an upper fresh water inlet (13) and a lower raw juice outlet (15) and encloses a central tube (.4), which promotes the vain downward Infeed screw (6) is provided for the material and is surrounded by an extraction screw (9) which fills the remaining tower cross-section and transports upwards, the two lower screw ends being connected to one another by a diversion device (io, ii) for the material. 2. Device according to claim i, characterized in that the central tube (4) is designed as the axis of rotation of the two counter-rotating screws (6, 9). 3. Device according to claim i, characterized in that the central tube (4 ) serves as the axis of rotation for the extraction screw (9) and carries a drive (5) at its end protruding beyond the upper end of the tower, while the feed screw (6) is arranged on a special axis of rotation (7) that protrudes from the lower end of the tower The end has its own drive (8) .4. Device according to claim 3, characterized in that the axis of rotation (7) of the feed screw (6) is hollow at least as far as the juice spout in the tower (3) and there with openings ( 20) is provided, while its lower end is connected to the raw juice outlet (15, 21) of the tower (3). 5. Device according to claim 4, characterized in that the central tube (4) at the level of the openings (20) in the axis of rotation (7) de The infeed screw (6) encloses an approximately 'high sieve title (22) at some distance. 6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the central tube (4) is designed below the juice level as a double jacket (23) for the introduction of a heating medium. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a supply line for a heating medium, for. B. steam or heated juice is provided. B. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the diverting device consists of a cone (io) which widens downwards from the axis (7) of the feed screw (6) and which extends outwards to the extraction screw (9) expanding conical sieve (ii) passes. 9. Device according to claim 8, characterized in that the lower end of the feed screw (6) carries a distributor which consists of several wings (12) corresponding to the annular space cross-section of the diversion device (io, ii) and sweeping over them. i o. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the extraction screw (9) is interrupted at certain intervals, the abutting edges formed thereby advantageously overlap. ii. Device according to claim 10, characterized in that stationary hold-ups (24) for the material to be treated protrude into the interruption plates of the extraction screw (9). 12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-section of the press space decreases continuously depending on the increasing leaching of the chips moving forward on the extraction screw. 13. The device according to claim 12, .gekenn.-characterized by an extraction screw with a slope that decreases in the pressing direction. 14. The device according to claim 12, characterized by a carrier for the extractor screw with an increasing cross-section in the pressing direction. 15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a throttle valve (16) is inserted into the Rohsaftleitiung (15) which is controlled by a float (17) influenced by the juice level in the tower (3). 16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the central tube (4) is connected to a line for the pulp made pulp and that its inner jacket about i to 2 m above the juice level of the outer extraction space has inlet openings (25) for the conveying liquid , while the double jacket at the lower end outlet openings; (26) owns for this. 17. The device according to claim 16, characterized in that the hollow drive shaft (7) of the feed screw (6) is connected from below to a supply line for the pulp made pumpable and provided with outlet openings (27) above the juice level of the outer extraction chamber eats.