DE1297078B - Vorrichtung zum kontinuierlichen Extrahieren loeslicher Stoffe aus zerkleinertem Material - Google Patents

Description

anzuordnen und das Material über den Siebboden hinwegzubewegen. Bei diesen Ausbildungen mit einer Relativbewegung zwischen dem Behälterboden und den Behälterwänden ergibt sich jedoch gleichfalls 5 nicht der erstrebte hohe Wirkungsgrad. Das ist darauf zurückzuführen, daß sich infolge der Relativbewegung auf das Material wirkende Reibungskräfte ergeben, die zu örtlichen Materialverdichtungen führen. An den Stellen größerer Materialverdichtung er-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Extrahieren löslicher Stoffe aus zerkleinertem Material, insbesondere zur Zuckergewinnung,
mit einem oben offenen und mit einem Ablaufboden
versehenen umlaufenden Förderbehälter, an dessen
Umlaufbahn eine Materialzuführvorrichtung und eine
Materialabführvorrichtung angeordnet sind, zwischen
denen oberhalb der Behälterbahn mehrere Lösungsmittelzuführeinrichtungen und unterhalb der Behälterbahn den Lösungsmittelzuführeinrichtungen züge- io gibt sich zugleich ein erhöhter Widerstand für das ordnete Auffangbehälter für das Lösungsmittel vor- Durchströmen von Lösungsmittel, so daß das gesehen sind, wobei die in Richtung von der Lösungsmittel nicht gleichmäßig und mit gleich hoher Materialabführvorrichtung zur Materialzuführvor- Extraktionswirkung durch das Material durchsickert, richtung gesehen nachfolgenden Lösungsmittelzuführ- Außerdem kann das Lösungsmittel bei einer Relativeinrichtungen mit dem jeweils vorhergehenden 15 bewegung zwischen dem Material und den Seiten-Auffangbehälter über eine Förderleitung verbunden wänden erleichtert an diesen herabrinnen, wobei sich sind. .,· ein Lösungsmittelfilm zwischen den Seitenwänden

Eine derartige Vorrichtung ermöglicht eine Gegen- und dem Material ausbildet.

Stromführung des zu extrahierenden Materials und Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

des Lösungsmittels, indem das durch das Material ao Extraktionsvorrichtung auf einfache Weise so aussickernde Lösungsmittel aufgefangen und in Rieh- zubilden, daß sich ein gegenüber den bekannten Vortung auf die Materialzuführvorrichtung versetzt von richtungen höherer Wirkungsgrad ergibt. Diese Aufoben wieder zugeführt wird. Durch diese Gegen- gäbe wird bei einer Vorrichtung der eingangs Stromführung wird ein vergleichsweise hoher Wir- genannten Art dadurch gelöst, daß der umlaufende kungsgrad erreicht, bei dem die löslichen Stoffe in 35 Förderbehälter ein sich über die gesamte Umlaufhohem Maße extrahiert werden. bahn erstreckender ringförmiger Behälter ist.

Es ist bereits eine Vorrichtung der eingangs ge- Bei dieser Ausbildung ist der Förderbehälter mit

nannten Art bekannt, bei welcher der Förderbehälter dem Siebboden und den Seitenwänden eine Einheit, eine kreisringförmige Materialkammer mit zwei kon- so daß keine Relativbewegungen zwischen seinen zentrisch um eine Drehachse angeordneten zylindri- 30 Teilen bzw. gegenüber dem dem Förderbehälter zusehen Wänden und einem Boden umfaßt, wobei die geführten Material auftreten. Infolgedessen sind stö-Materialkammer durch radiale Trennwände in in rende Materialverdichtungen vermieden, und das auf-Umf angsrichtung hintereinander liegende Einzelkam- gegebene Lösungsmittel sickert im wesentlichen mern aufgeteilt ist. Dabei sind im Boden der Einzel- gleichmäßig über den gesamten Querschnitt durch kammern Falltüren vorgesehen, die sich an einer 35 das Material. Dabei wird das an einer bestimmten bestimmten Stelle der Umlaufbahn des Förderbehälters öffnen, um das extrahierte Material abzugeben.
Die Ausbildung des Förderbehälters mit radialen
Trennwänden wirkt sich jedoch nachteilig auf den
Wirkungsgrad des Extraktionsvorgangs aus. Das 40 aufgefangen. Auf Grund dieser Verhältnisse ergibt liegt daran, daß das der Oberseite des Materials zu- sich der erstrebte hohe Wirkungsgrad. Dabei ist die geführte Lösungsmittel zu einem Teil schnell an den erfindungsgemäße Vorrichtung in einfacher Weise Trennwänden herabrinnt, ohne in innige Berührung ausgebildet, und es kann eine einfache Abführvormit dem Material zu kommen, wie es für einen hohen richtung für das extrahierte Material vorgesehen Extraktionswirkungsgrad erforderlich ist. Dabei fin- 45 werden, so daß die Anordnung von Falltüren mitdet das Lösungsmittel insbesondere in den zwischen samt der Steuereinrichtung für das öffnen an der vorden Trennwänden und den Seitenwänden gebildeten gesehenen Stelle entfällt. Dementsprechend besteht Ecken einen geringeren Strömungswiderstand, so daß auch nicht mehr die Gefahr, daß die Falltüren unes hier in verstärktem Maße durchrinnt. Die ver- vollständig geschlossen sind oder daß hier Undichtiggleichsweise kurze Durchlaufzeit des Lösungsmittels 50 keiten auftreten.

an diesen Stellen hat auch zur Folge, daß dieser Diese Ausbildung ermöglicht auf einfache Weise

Lösungsmittelanteil in geringerem Maße mit dem
löslichen Stoff angereichert ist und an einer Stelle
aufgefangen wird, die nicht seiner Konzentration entspricht. Dadurch wird das erstrebte Gegenstrom- 55 die Lösungsmittelzuführeinrichtungen in Umlaufverfahren verfälscht, was den Wirkungsgrad des Ex- richtung des Förderbehälters verschiebbar angeordnet

sind. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Länge der Auffangbehälter in Umlaufrichtung des Förderbehälters zunimmt. Es hat sich gezeigt, 60 daß mit diesen Maßnahmen die Vorrichtung so betrieben werden kann, daß sich einem Gegenstromverfahren weitgehend entsprechende Verhältnisse ergeben. Dabei kann eine Anpassung an die Beschaffenheit des zu extrahierenden Materials, die Dicke der

umfassenden Förderbehälter getrennt, wobei die 65 im Förderbehälter angeordneten Materialschicht und Seitenwände feststehend angeordnet sind und zur die Umlaufgeschwindigkeit des Förderbehälters vorFörderung des Materials der Siebboden gedreht wird. genommen werden. Ferner ist es auch bekannt, den Siebboden ortsfest Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, daß

Stelle der Umlaufbahn des Förderbehälters aufgegebene Lösungsmittel um den gleichen Weg in Förderrichtung mitgenommen und an einer bestimmten Stelle sowie mit einheitlicher Konzentration wieder

ein kontinuierliches Extrahieren und damit eine hohe Leistung der Vorrichtung. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß

traktionsvorgangs nachteilig beeinflußt. Ferner bedingen die radialen Trennwände die komplizierte
Ausbildung mit Falltüren zur Abführung des
extrahierten Materials.

Es ist ferner bereits eine ähnliche Extraktionsvorrichtung bekannt, bei der keine radialen Trennwände vorgesehen sind. In diesem Falle ist jedoch
der Siebboden von dem übrigen, die Seitenwände

die Materialabführvorrichtung ein in den Förderbehälter herabreichender Höhenförderer ist. In diesem Falle ergibt sich eine einfache Ausführung des Förderbehälters, der das Material der Abführvorrichtung direkt zuführt.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Vertikalschnitt; F i g. 2 zeigt die Vorrichtung im Grundriß;

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung in einer Seitenansicht von der rechten Seite in F i g. 1 und 2, wobei einzelne Teile der Vorrichtung weggebrochen sind;

Fig. 4 zeigt die oberhalb der Materialbahn angeordneten Lösungsmittelzuführeinrichtungen sowie die unterhalb der Materialbahn angeordneten Auffangbehälter und veranschaulicht den Weg des Lösungsmittels durch den Materialstrom;

F i g. 5 zeigt Einzelheiten der Lösungsmittelzuführung in einem Vertikalschnitt.

Gemäß F i g. 1 bis 3 umfaßt die Vorrichtung einen Sockel 1 mit einer nach oben ragenden Säule 2, auf der eine Nabe 3 mit Radialstreben 4 gelagert ist, die eine Materialkammer 5 drehbar unterstützt. Konzentrisch um den Sockel 1 sind mehrere Paare von Stützen 6 und 6 α mit gleichem Umf angsabstand zueinander angeordnet. Auf einem gleichfalls konzentrischen Kreis mit größerem Durchmesser sind in entsprechender Weise mehrere Paare von Stützen 7 und 8 vorgesehen. Von den äußeren Stützen 8 erstrecken sich radiale Querträger 9 zu einem auf der Säule 2 abgestützten Mittelteil 10. Ferner sind sich zwischen der Säule 2 und den Querträgern 9 erstrekkende Schrägstreben 11 zur Versteifung vorgesehen.

Zwischen den Stützen 6 und 6 α ist ein Halteteil 12 vorgesehen, an dem sich die Unterseite einer Feder 13 abstützt, die an ihrer Oberseite einen Bügel 14 mit Stützrollen 15 trägt. Derartige Stützrollen 15 sind an allen Stützpaaren 6 und 6 α sowie 7 und 8 vorgesehen. Oberhalb der Stützrollen 15 sind radiale Träger 16 angeordnet, die an ihren inneren Enden mit den Streben 4 verbunden und an den Enden mit zwei schienenähnlichen Flächen 19 und 20 versehen sind. Diese Schienenflächen erstrecken sich über den gesamten Umfang und liegen an den Stützrollen 15 an, um die radialen Träger 16 abzustützen. Von jedem Träger 16 erstrecken sich zwei Stützen 21, an denen sich zwei Seitenwände 22 abstützen, die sich längs zylindrischer Flächen um die Säule 2 herumerstrekken und die Kammer 5 umgrenzen. Zwischen den beiden Seitenwänden 22 erstreckt sich ein auf den Trägern 16 aufliegender gelochter Boden 24, der die Kammer 5 nach unten hin abgrenzt und sich auf den Trägern 16 abstützt. Der Boden 24 bildet mit den Seitenwänden 22 einen Förderbehälter. Dieser Förderbehälter ist über einen in Fig. 2 angedeuteten Antrieb 25 drehbar, wie es durch einen Pfeil angedeutet ist.

Unterhalb des drehbaren Förderbehälters 22-24 bzw. der Kammer 5 sind mehrere Auffangbehälter Tl bis 7Ί8 angeordnet, die in Fig. 4 schematisch dargestellt sind. Jedem der Auffangbehälter Tl bis T18 ist eine Förderpumpe Pl bis P18 zugeordnet, um das Lösungsmittel jeweils einer Lösungsmittelzuführeinrichtung Sl bis 518 zuzuführen, die oberhalb der nach oben offenen Materialkammer 5 angeordnet sind. Die Behältern und T18 sind relativ groß, während die dazwischenliegenden Behälter Γ 2 bis Γ17 fortschreitend kleiner werden. Der kleinste Behälter Γ17 ist an dem Ende der Materialbahn angeordnet, an dem frisches Material zugeführt wird, das durch durchsickerndes Lösungsmittel noch nicht oder nur in einem geringen Maße verdichtet ist, so daß das Lösungsmittel hier am schnellsten durch das Material hindurchrinnt.

Gemäß F i g. 3 und 4 wird der Vorrichtung über ein Förderband 40 frisches Material wie Zuckerrohr zugeführt. Das Material gelangt über eine Schrägfläche 41 zu einer Verteilerschnecke 42, die gemäß Fig. 2 zwei gegenläufige Schneckengangabschnitte aufweist, die sich an einem Punkt treffen, welcher etwas außerhalb der Mittellinie zwischen den beiden Seitenwänden der Materialkammer 5 liegt. Die Schnecke 42 ist über einen Motor 43 antreibbar, und dabei fällt das Material über eine Lippe 44 des Schneckengehäuses gleichmäßig über die Breite der Kammer 5 verteilt in diese herab, so daß die Oberseite des Materials sich im wesentlichen horizontal erstreckt. Diese gleichmäßige Verteilung wird auch durch das über die Zuführeinrichtungen S17 und 518 zugeführte Lösungsmittel begünstigt. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß infolge der über die Kammerbreite unterschiedlichen Drehradien im äußeren Bereich der Kammer mehr Material und Lösungsmittel zugeführt werden muß als im radial inneren Bereich.

In F i g. 4 ist bei 516' mit gestrichelten Linien die Stellung der Lösungsmittelzuführeinrichtung 516 für den Fall angedeutet, daß die Einrichtungen 51 bis 516 gemeinsam in die vordere Endstellung verschoben sind; entsprechend ist bei 5' die hintere Endstellung der Einrichtung 5 gezeigt.

Die in F i g. 3 und 4 mit Einzelheiten dargestellte Materialabführvorrichtung ragt von oben in die Kammer 5 bis nahe oberhalb des gelochten Bodens 24. Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, ist die Abführvorrichtung nahe der von der Schnecke 42 gebildeten Materialzuführvorrichtung angeordnet, so daß das Material im Förderbehälter 22-24 nahezu eine vollständige Umdrehung ausführt. Die Abführvorrichtung umfaßt zwei seitlich nebeneinander angeordnete obere Kettenräder 50 und zugehörige untere Führungsschuhe 51, über die zwei Ketten 52 laufen, an denen Förderschaufeln 53 angeordnet sind. Die Förderschaufeln 53 laufen nahe einer ortsfesten Stirnwand 54 nach unten, hinter die das Material von den Förderschaufeln 53 abgeworfen wird. Dabei wird das Material einer Schnecke 55 zugeführt, die in einem Schneckengehäuse 56 arbeitet, wobei die Materialbewegung zur Schnecke 55 durch eine Rolle 57 begünstigt wird. Gemäß F i g. 1 gibt die Schnecke 55 das extrahierte Material an ein horizontal angeordnetes Förderband 60 ab. Der Antrieb der Schnecke 55 erfolgt gemäß F i g. 2 über einen Motor 61.

Der Abführvorrichtung ist eine ähnliche Füllvorrichtung zugeordnet, die gleichfalls zwei obere Kettenräder 65 und zwei untere Führungsschuhe 66 umfaßt, über die zwei Ketten 67 laufen, an denen Schaufeln 68 vorgesehen sind. Die Orientierung der geneigten Schaufeln 68 gegenüber den Förderschaufeln 53 ist aus F i g. 4 zu ersehen. Dabei werden die Ketten 67 mit größerer Geschwindigkeit als die Ketten 52 angetrieben, wobei die einander benachbarten Kettentrume sich aufwärts bewegen. Dabei bewirken die Schaufeln 68, daß die Zwischenräume zwischen

den Förderschaufeln 53 mit dem extrahierten Material gefüllt werden. Gemäß F i g. 2 und 3 ist ein Unterstützungsrahmen 70 für die Abführvorrichtung vorgesehen, der verstellbare Lager 71 für die die Kettenräder 50 tragende Welle 72 aufweist. Ein am Rahmen 70 angeordneter Teil ragt in die Materialkammer 5 und trägt die Führungsschuhe 51, durch welche die jeweils unten befindliche Förderschaufel 53 nahe dem Siebboden 24 gehalten wird. Unterhalb der Abführvorrichtung ist an der Stirnwand 54 ein Schaber 75 befestigt, der das extrahierte Material von dem Siebboden 24 ablöst, so daß dieses von den Förderschaufeln 53 weggeführt wird.

Gemäß Fig. 1 besitzt jeder Auffangbehälter Γ einen Boden 80, der etwas nach außen geneigt ist, um das Lösungsmittel der zugehörigen Pumpe P zuzuführen. Dabei ist gemäß F i g. 2 jeder Pumpe P ein eigener Motor M zugeordnet.

Die Behälter T stehen mit der Materialkammer 5 über den Siebboden 24 in Verbindung. Zur Abdich- so tung des Innenraums der Behälter T gegenüber der Atmosphäre sind auf den Stützen 6 α und 7 ringförmige Tröge 81, 83 angeordnet, die mit einer Dichtungsflüssigkeit gefüllt sind, in die zwei ringförmige Flansche 82,84 ragen, die an der Unterseite der Träger 16 befestigt sind.

Die Ausbildung der Lösungsmittelzuführeinrichtungen S ist insbesondere aus F i g. 5 zu ersehen. Jede Lösungsmittelzuführeinrichtung 5 umfaßt einen Trog 90 in Form eines radial angeordneten Behälters, der über Tragstücke 91, 92 an einem Querträger 9 abgestützt ist. Die Tragstücke 91,92 sind mit sich radial erstreckenden Achsstummeln 93 verbunden, auf denen Rollen 94 gelagert sind. Auf den äußeren Stützrollen 94 läuft eine ringförmige Schiene 95, die mit den Trögen 90 fest verbunden ist. Auf den inneren Stützrollen 94 läuft eine ringförmige Schiene 97, die über Verbindungsteile 96 mit den inneren Enden der Tröge 90 verbunden ist. Durch die Trogkonstruktion werden gleichzeitig zwei zylindrische und konzentrisch um die Säule 2 angeordnete Abdichtungsflächen 100,101 unterstützt, die von oben in eine Abdichtungsflüssigkeit ragen, die in Trögen 102,103 enthalten ist, welche an der Oberseite der beiden Seitenwände 22 der Materialkammer 5 angeordnet sind. Die Oberseiten der Abdichtungsflächen 100, 101 sind mit Gleitringen 104 versehen, die mit zwei flexiblen Dichtungsringen 105 zusammenwirken, die über Halteteile 106,107 und ringförmige Winkelstücke 108 und 109 an den Querträgern 9 befestigt sind. Zur Abdichtung des die Tröge 90 aufnehmenden Raums oberhalb der Materialkammer 5 ist ferner an der Unterseite der Querträger 9 eine ringförmige Abdeckung 110 befestigt. Es ist ersichtlich, daß wegen der Abstützung der Tröge 90 über die Rollen 94 die Zuführeinrichtungen 5 als Ganzes um die Säule 2 gedreht und damit in einer beliebigen Winkelstellung eingestellt werden können. Dazu sind die Tröge 90 bzw. deren Anschlußstücke 113 über flexible Schlauchleitungen 112 mit den zugehörigen PumpenP verbunden. Ferner ist aus Fig. 5 zu ersehen, daß die Tröge 90 außerhalb der Abdichtungsfläche 101 durch eine Abdeckung 114 abgedeckt sind, während sie im Bereich oberhalb der Materialkammer 5 Austrittsöffnungen 117 aufweisen, die in radialer Richtung von innen nach außen zunehmend größer werden.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist am besten aus F i g. 4 abzulesen, in der die Materialumlaufbahn in eine Ebene abgewickelt ist. Der Materialtransport erfolgt dabei von rechts nach links. Die unmittelbar aneinander anschließenden Auffangbehälter Tl bis Γ18 sind ortsfest angeordnet, während die Lösungsmittelzuführeinrichtungen 5 bis 518 in Umlauf richtung verstellbar sind. Dazu ist gemäß Fig. 2 ein hydraulischer Zylinder 98 vorgesehen, dessen eines Ende an einer ortsfesten Lasche 99 und dessen anderes Ende an einer an der Führungsschiene 95 vorgesehenen Lasche 99 α angelenkt ist. Der ersten Lösungsmittelzuführeinrichtung 5 wird über eine Leitung 121 frisches Lösungsmittel, beispielsweise Wasser, und über eine weitere Leitung 122 aus dem extrahierten Material nach einer Abführung ausgepreßtes Lösungsmittel zugeführt. Das Lösungsmittel aus der Zuführeinrichtung 5 sickert durch das in der Kammer 5 befindliche Material, wobei es um eine bestimmte Strecke in Umlaufrichtung mitgenommen wird und gelangt durch den Siebboden in den Auffangbehälter Tl, aus dem es mittels der Pumpe Pl in die nächste Lösungsmittelzuführeinrichtung 51 gefördert wird. So durchläuft das Lösungsmittel die gesamte Reihe von Zuführeinrichtungen 5 und Auffangbehälter T, wobei es sich in immer stärkerem Maße mit dem extrahierten Stoff anreichert. Die mit dem Auffangbehälter Γ17 verbundene Zuführeinrichtung 517 ist so angeordnet, daß das von ihr abgegebene Lösungsmittel dem der Verteilerschnecke 42 zugeführten Material zugesetzt wird. Dieses Lösungsmittel gelangt in den Auffangbehälter Γ18, von dem es der Zuführeinrichtung 518 zugeführt wird, die in Richtung der Materialbewegung hinter der Zuführeinrichtung 517 angeordnet ist. Auch das von der Zuführeinrichtung 518 abgegebene Lösungsmittel gelangt wieder in den Auffangbehälter Γ18. In die Leitung zwischen dem Auffangbehälter Γ18 und der Zuführeinrichtung 518 ist außer der Pumpe P18 ein Regelventil 125 eingeschaltet.

Das mit dem zu extrahierenden Stoff angereicherte Lösungsmittel wird dem Auffangbehälter T18 über einen Überlauf 126 und eine Entnahmeleitung entnommen. Dabei ist der Überlauf 126 so angeordnet, daß ihm im wesentlichen das Lösungsmittel zugeführt wird, das aus der Zuführeinrichtung 518 kommt. Die Auffangbehälter Tl bis T18 sind untereinander durch Überläufe 130 verbunden. Dabei sind die Überläufe 130 so angeordnet, daß das Lösungsmittel zum nächsten Behälter mit der höheren Konzentration an gelöstem Stoff überläuft. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß auch bei Ausfall einer Pumpe P die Anlage ohne größere Störung weiterarbeiten kann.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Extrahieren löslicher Stoffe aus zerkleinertem Material, insbesondere zur Zuckergewinnung, mit einem oben offenen und mit einem Ablaufboden versehenen umlaufenden Förderbehälter, an dessen Umlaufbahn eine Materialzuführvorrichtung und eine Materialabführvorrichtung angeordnet sind, zwischen denen oberhalb der Behälterbahn mehrere Lösungsmittelzuführeinrichtungen und unterhalb der Behälterbahn den Lösungsmittelzuführeinrichtungen zugeordnete Auffangbehälter für das Lösungsmittel vorgesehen sind, wobei die in Richtung von der Materialabführvorrichtung zur

Materialzuführvorrichtung gesehen nachfolgenden Lösungsmittelzuführeinrichtungen mit dem jeweils vorhergehenden Auffangbehälter über eine Förderleitung verbunden sind, dadurchgekennzeichnet, daß der umlaufende Förderbehälter (22; 24) ein sich über die gesamte Umlaufbahn erstreckender ringförmiger Behälter ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungsmittelzuführeinrichtungen (S bis S18) in Umlaufrichtung des

Förderbehälters (22; 24) verschiebbar angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Auffangbehälter (T 17 bis T1) in Umlaufrichtung des Förderbehälters (22; 24) zunimmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialabführvorrichtung (52; 53) ein in den Förderbehälter (22; 24) herabreichender Höhenförderer ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 909 524/40(5