Einführung
Extraktoren werden in der Ölsaatenindustrie zur Gewinnung von Öl aus Samen (Raps, Sonnenblume usw.) eingesetzt. Der in diesem 3D-Modell gezeigte Extraktortyp ist ein kontinuierlicher Loop-Extraktor.
Öl kann mechanisch oder durch das Lösungsmittel-Extraktionsverfahren aus ölhaltigen Materialien gewonnen werden. Bei der Verwendung der Lösungsmittel-Extraktion wird die entsprechende Maschine als ‘Extraktor’ bezeichnet. Derzeit werden in der Ölsaatenindustrie kommerziell drei Haupttypen von Extraktoren eingesetzt: der rotierende, der horizontale Band- und der kontinuierliche Loop-Typ.
Kontinuierliche Loop-Extraktoren sind wirtschaftlich und effizient, weshalb viele große Ölsaatenwerke Loop-Extraktoren verwenden. Es ist nicht ungewöhnlich, Extraktoren mit Kapazitäten von bis zu 4.000 Tonnen pro Tag zu sehen, und es kann erwartet werden, dass die Kapazität mit dem technologischen Fortschritt zunimmt.
Prozess
Öl wird aus dem Material mit Hexan extrahiert. Hexan löst die löslichen Komponenten aus dem Material, und die resultierende Mischung aus Lösungsmittel und gelöstem Inhalt wird als Miscella bezeichnet. Das ölhaltige Material enthält nun kein Öl mehr und wird als ‘Schrot’ bezeichnet.
Die Funktion des Extraktors besteht darin, die Kontaktfläche zwischen dem Lösungsmittel und dem ölhaltigen Material zu maximieren. Diese Maximierung stellt sicher, dass so viel Öl wie möglich extrahiert wird und die Verweilzeiten im Extraktor minimiert werden.
Der kontinuierliche Loop-Extraktor transportiert das Material durch den Extraktor mit einem Schleppförderer. Das Material wird in Lösungsmittel getaucht und durchläuft Abschnitte mit gleich- und gegenläufigem Fluss. Während das Material durch den Extraktor bewegt wird, wird es vollständig gedreht, sodass die Unterseite des Materials zur Oberseite wird. Dies ermöglicht dem Lösungsmittel einfachen Zugang zum Material aus allen Richtungen und gewährleistet eine hohe Ölextraktion.
Ein einzelner dreiphasiger Elektromotor liefert die notwendige Leistung, um den Extraktor zu betreiben. Der Extraktor wird über ein großes Zahnradgetriebe angetrieben. Das Zahnradgetriebe verwendet oft nur zwei Zahnräder und eine große Kette, aber andere Designs sind möglich. Der Schleppförderer im Extraktor ist endlos, um eine kontinuierliche Zufuhr zum Extraktor zu ermöglichen. Die Entlade- und Eintrittspositionen variieren je nach Design.
Betriebsmerkmale
Es gibt sechs Hauptfaktoren, die die Effizienz eines Extraktors bestimmen. Diese sind die Verweilzeit – oder ‘Kontaktzeit’ -, die Extraktortemperatur, die Anzahl der Miscella-Stufen, die Miscella-Flussrate, die Partikeldicke und der Lösungsmittelrückhaltewert.
Die Lösungsmittel-Extraktion wird bevorzugt, wenn der Ölgehalt des Materials unter 30 % des Gesamtgewichts liegt. Sojabohnen und Baumwollsamen sind zwei Beispiele, bei denen der gesamte Ölgehalt unter 30 % des Gewichts liegt. Raps- und Sonnenblumenkerne sind zwei Beispiele, bei denen der gesamte Ölgehalt höher als 30 % des Gewichts ist. Wenn der gesamte Ölgehalt unter 30 % liegt, wird das direkte Lösungsmittel-Extraktionsverfahren verwendet. Wenn der Ölgehalt höher als 30 % ist, wird das Vorpress-Lösungsmittel-Extraktionsverfahren verwendet. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Prozessen besteht darin, dass beim Vorpressverfahren Öl mechanisch vor der Lösungsmittel-Extraktion extrahiert wird.
Mit der Lösungsmittel-Extraktionsmethode ist es möglich, den Ölgehalt auf etwa 1 % des Gesamtgewichts zu reduzieren. Dies macht die Lösungsmittel-Extraktion zu einem sehr wirtschaftlichen Mittel der Extraktion im Vergleich zur traditionellen mechanischen Extraktion.
Zusätzliche Ressourcen
https://en.wikipedia.org/wiki/Liquid%E2%80%93liquid_extraction
https://lipidlibrary.aocs.org/edible-oil-processing/solvent-extraction
https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/extractors