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Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Extraktion von ölhaltigem
Gut Bei den bekannten kontinuierlichen Extraktionsverfahren sind die dafür benutzten
Apparate meist an bestimmte Voraussetzungen hinsichtlich der Beschaffenheit des
zu extrahierenden Gutes gebunden und weisen sämtlich im Innern der Extrakteure bewegte
Teile auf, die sich während des Betriebes der Kontrolle entziehen und zu Störungen
Anlaß geben können. Insbesondere ist dies der Fall, wenn Rohstoffe mit hohem Mehlgehalt
verarbeitet werden sollen. Aus diesem Grunde haben kontinuierlich arbeitende Apparate
allgemeine Verwendung noch nicht gefunden, und ihre Verwendbarkeit erstreckt sich
nur auf jene Fälle, die auch für die sogenannte Topfextraktion geeignet sind, also
Plättchenform aufweisen müssen. Durch die Erfindung ist ein einfaches Verfahren
und die dazu erforderliche Einrichtung in Verbindung mit weiteren besonderen Einrichtungen
zur Rückgewinnung des Lösungsmittels geschaffen worden, die es ermöglichen, auch
die Verarbeitung von ölhaltigem Gut, das nur mit Spezialapparaturen diskontinuierlich
zu bewältigen ist, dadurch zu erreichen; daß jegliche rotierenden oder beweglichen
zur Förderung dienenden Teile im Innern der Apparatur vermieden sind, aber dennoch
die Vorteile des rotierenden Extrakteurs erreicht werden.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, daß das
Extraktionsgut und Lösemittel im Gegenstrom in einem liegenden langgestreckten
Extraktionszylinder
ohne innere zur Saatbewegung dienende Einbauten derart eingebracht werden, daß bei
konstant hohem Saat--stand über dem Saatspiegel: bei völliger Füllung des Extraktionszylinders
je nach dem spezifischen Gewicht des Lösemittels im Scheitel- bzw. Fußpunkt ein
Überschuß vor Lösemittel verbleibt, der von einer Anzahl längs des Zylindermantels
in bestimmten Abständen voneinander befindlichen Dick-. stoffumwälzpumpen vorzugsweise
tangential angesaugt und auf der der Ansaugstelle gegenüberliegenden Seite in tangentialer
Richtung in den Extraktionszylinder zurückgedrückt wird, wobei dessen ganzer Inhalt
eine Rotationsbewegung erhält und in oder unterhalb der Mitte-des Extraktionszylinders
über die ganze Länge 'oder in Teilabschnitten einer Vibrationswirkung ausgesetzt
wird.
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Dabei wird erfindungsgemäß die Geschwindigkeit der sich durch die
Pumpenwirkungen einstellenden Rotationsbewegung des Extraktionszylinderinhalts so
gewählt, daß die in der radialen Strömung schwimmenden Saatteilchen zu Boden fallen
können, bevor sie den Scheitelpunkt des Extraktionszylinders oder bei spezifisch
schweren Lösemitteln den tiefsten Punkt erreichen.
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Die relative Geschwindigkeit des Lösemittels in Richtung auf die Miscellaaustrittsstelle,
bezogen auf den Querschnitt des Extraktionszylinders, hat unter der Sink- bzw. Auftriebsgeschwindigkeit
der Saat im Lösemittel zu bleiben. Weiter wird das Verfahren in der Weise ausgeübt,
daß zur pumpfähigen Förderung des entölten Schrotes am Austragsende des Extraktionszylinders
ein ständig mengenmäßig gleichbleibender Teil des- Lösemittels verwendet wird, das
aus der Lösemittelrückgewinnung in den Extraktionsprozeß zurückfließt, und im regulierbaren
Kreislauf über ein kontinuierlich arbeitendes Filter unmittelbar vor der Ansaugstelle
der Schrotaustragspumpe in einstellbarem Abstand von dieser austritt und der überschießende
Teil getrennt davon in den Extraktionszylinder für den Lösevorgang Verwendung findet.
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Die weiteren Vorteile zur Durchführung des erfindungsgemäß ausgestalteten
Verfahrens ergeben sich aus dem nachstehend beschriebenen, in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel.
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Fig. i veranschaulicht den Längsquerschnitt durch den Extraktionszylinder
nebst den dazu gehörigen Apparateteilen, Fig. 2 einen Querschnitt im vergrößerten
Maße durch- den Extraktionszylinder, Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch
den Extraktionszylinder bei Anwendung einer Schraubenpumpe, Fig. 4 einen vergrößerten
Querschnitt durch den Extraktionszylinder mit ringförmigem Vibrationsüberträger.
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Der Extraktionszylinder besteht aus einer langgestreckten, feststehenden.
Trommel i, die horizontal gelagert ist und die am Saateintxagungsende eine Filterkammer
2 besitzt, die in offener Verbindung mit der Trommel i steht. Der Extraktionszylinder
wird durch eine mengenmäßig regulierbare Eintragsvorrichtung 3 aus dem Vorratsbunker
q. kontinuierlich mit zerkleinertem Ex-. traktionsgut beschickt. Das Lösemittel
fließt am entgegengesetzten Erde durch die Leitung 5 kontinuierlich zu, nimmt seinen
Weg, durch die später beschriebene Pumpenwirkung beeinflußt, in Form einer. Spirale
durch die Trommel i und gelangt durch das Filter 2 als bereits gefilterte Miscella
durch die Ablaufleitung 6 über das Regulierorgan 7 m einen nicht gezeichneten Miscellatank.
Der Flüssigkeitsstand des Lösemittels im Extraktionszylinder wird so hoch gehalten,
daß dieser voll ausgefüllt ist, wobei das Regulierorgan 7 vom Flüssigkeitsstand
mechanisch gesteuert wird. Der Stand des Saatspiegels in dem Extraktionszylinder
wird jedoch niedriger gehalten, so daß im Scheitelpunkt eine bestimmte Menge Lösungsmittel
über dem Saatspiegel steht, wenn ein Lösemittel zur Anwendung kommt, das spezifisch
leichter als die Saat ist. Längs des Extraktionszylinders i sind in gewissen Abständen
voneinander eine Anzahl Umwälzpumpen 8 aufgestellt, deren Zahl sich nach der Länge
des Extraktionszylinders richtet. Diese Pumpen 8 saugen aus dem Scheitelpunkt den
reinen Lösemittelüberschuß mit den leichten Schwebestoffen an und drücken ihn am
tiefsten Punkt in tangentialer Richtung in den Extraktionszylinder i zurück. Saug-
und Druckstutzen dieser Pumpen B liegen nicht in einer Ebene senkrecht zur Trommelachse,
sondern in bestimmten Abständen voneinander, und zwar so, daß ersterer dem Saataustragsende,
letzterer dem Eintragsende am nächsten liegt. Alle Pumpenstutzen der Umwälzpumpen
8 sind tangential angeordnet und verbreitern sich im Extraktionszylinder zu schlitzförmigen
Öffnungen g, io zum Zwecke der Ausdehnung des Aktionsbereiches auf eine breitere
Fläche des Trommelumfanges. Durch die kreisende Bewegung, in die der Trommelinhalt
durch den Umwälzprozeß gerät, wird eine Auflockerung infolge der Durchmischung mit
dem Lösemittelüberschuß herbeigeführt und eine geradlinige Be- 1 wegung des Lösemittels
über die Saat hinweg vereitelt. Die Umwälzgeschwindigkeit wird so groß gewählt,
daß die Saatteilchen nicht bis zum Scheitelpunkt der Extraktionstrommel mitgerissen
werden, sondern schon vor diesem Punkt in das 1 Lösemittel zurücksinken. Ein dem
Bewegungssinne entsprechend geformtes Leitblech i i begrenzt diese Zone des Umlaufes,
so daß die Pumpen 8 möglichst reines Lösemittel hinter diesem Blech i i ansaugen
und in den Apparat in der bereits beschriebenen i Weise zurückdrücken, wodurch das
Lösemittel auf dem spiralenförmigen Weg allmählich in den Ansaugebereich der nächsten
Pumpe gelangt und ein zwangläufiger Weg des Lösemittels durch die Saat nach dem
Eintragsende des Saatgutes zu gegeben 1 ist. Durch die weitgehende Auflockerung
der Saat durch den Lösemittelüberschuß und durch das ununterbrochene - Nachfüllen
am Eintragsende, unterstützt durch die Saugwirkung der Schrotaustragspumpe 12 wandert
die Saat auf diese zu i: und wird mit einem Teil des an diesem Ende zufließenden
reinen
Lösemittels pumpfähig gemischt und auf das Filter 13 geleitet,. das kontinuierlich
die Trennung des entölten Schrotes vom Lösemittel vollzieht. Das Lösemittel fließt
zusammen mit dem aus der Miscella und dem Schrot zurückgewonnenen Lösemittel am
Austragsende wieder dem Extraktionszylinder zu. Ein mengenmäßig bestimmter Teil
wird, wie schon erwähnt, zur pumpfähigen Verdünnung des auszutragenden Schrotes
benutzt und kehrt als Filtrat in dauerndem Kreislauf durch die regulierbare Leitung
14, der übrige Teil; das Lösemitteldestillat, gewonnen aus der Miscelladestillation
und Schrotdämpfung, geht durch -die Leitung 5 in den Extrakteur zurück und dient
zur eigentlichen Entölung der Saat auf die bereits beschriebene Weise. Außer dem
energischen Umwälzverfahren wird die.Saat während dieses Prozesses durch Übertragung
von raschen Schwingungen mit einer Amplitude bis zu i mm und einer Frequenz von
ioo an das Lösemittel von vorzugsweise an den Stirnseiten des Extraktionszylinders
und außerhalb desselben sitzenden Vibratoren 15 energisch bei der Herauslösung des
Öles aus der Saat unterstützt, wodurch die Dauer der Extraktion wesentlich verkürzt
wird. Die Einrichtung zur Übertragung der Schwingungen auf das Lösemittel besteht
aus einer starren Achse 16, auf welcher in gewissen Abständen runde mit Löchern
versehene tellerförmige oder ringförmige Metallplatten 17 angebracht sind, zentrisch
auf der gemeinsamen Achse 16, mit dieser in fester Verbindung stehen und zur Schwingungsübertragung
dienen. Diese Achse 16 ist im Innern des Extraktionszylinders frei und zentral durch
ein Gestänge 18 an mehreren Stellen so aufgehängt, daß die ganze Einrichtung nur
in der Achsrichtung frei schwingen kann. Diese Einrichtung kann entweder nur einseitig
oder vorzugsweise an beiden Stirnseiten und voneinander unabhängig angebracht sein.
Die Relativbewegung des Lösemittels von der Saätaustragsseite zur Eintragsseite,
bezogen auf den Querschnitt des Extraktionszylinders, muß kleiner sein als die Sinkgeschwindigkeit
der Saat im ruhenden Lösemittel, wenn eine Saatbewegung nach der Austragsseite hin
stattfinden soll. Die Mischung des auszutragenden entölten Schrotes mit einer genügenden
Menge der notwendigen Förderflüssigkeit zur Erzielung der Pumpfähigkeit geschieht
durch Verstellbarkeit des Abstandes a der Rohrmündung der Leitung 14 vom Saugstutzen
der Pumpe 12, die zentrisch einander gegenüberliegen. Das Verfahren kann auch für
Lösemittel schwerer als Saat verwendet werden, wenn die Pumpenanschlüsse sinngemäß
vertauscht werden.
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Konstruktive Einzelheiten können von :der dargestellten Form abweichen,
ohne den Rahmen des Erfindungsgedankens zu überschreiten.