XXXVIII. Ueber die Zuckergewinnung aus Melasse durch Baryt; von Dr. Georg Lunge. Lunge, über Zuckergewinnung aus Melasse durch Baryt. Die Verwerthung des krystallisirbaren Zuckers in der Melasse ist unstreitig eine der wichtigsten Aufgaben der Technik, wenn man auch in die erste Linie das Bestreben stellen muß, schon von vornherein so wenig als möglich Zucker am Krystallisiren zu verhindern, dadurch daß man die Traubenzucker- und Salzmenge vermindert. Ganz und gar läßt sich dieß selbstredend nicht bewerkstelligen, und man wird immer noch mit der Aufgabe zu thun haben, den Zucker aus der Melasse auszuscheiden statt ihn bloß durch Vergährung zu verwerthen. Seit längerer Zeit ist es schon bekannt, daß eines der besten Mittel zur Zuckergewinnung aus Melasse der Aetzbaryt abgibt, welcher mit dem Zucker eine unlösliche Verbindung bildet, die durch Kohlensäure wieder in unlösliches Bariumcarbonat und löslichen Zucker zersetzt wird. Ueber das Verfahren sind bisher nur spärliche Mittheilungen in die Oeffentlichkeit gedrungen, wenn ich aus den Excerpten in Wagner's Jahresberichten schließen darf. Es dürfte daher vielleicht am Platze seyn, wenn ich das Verfahren beschreibe wie ich es im Jahre 1866 im größten Maaßstabe persönlich beobachtet habe. Dasselbe weicht nicht unerheblich von der kurzen Beschreibung ab, welche durch die Londoner Ausstellung von 1862 in die Oeffentlichkeit kam,Polytechn. Journal Bd. CLXVII S. 398; Wagner's Jahresbericht für 1863, S. 452. was zum Theil wenigstens auf der im Laufe der Jahre veränderten Fabricationsweise beruhen mag. Ich brauche wohl kaum vorauszuschicken, daß das Verfahren ganz und gar auf der von mit im vorhergehenden Hefte dieses Journals S. 76 geschilderten Darstellung von Aetzbaryt beruht, und ich knüpfe mithin da an, wo ich die Eindampfung in den Vacuumpfannen beschreibe und anführe daß der nicht zum Verkauf, sondern zum Verbrauch für Melasse bestimmte Aetzbaryt nicht ganz vollständig eingedampft, sondern schon vorher aus den Pfannen direct nach seinem Bestimmungsorte abgelassen wird. Dieser ist im Erdgeschoß, wo sich auch der Hahn des Melassen-Reservoirs befindet. Man läßt die concentrirte Barytlösung siedendheiß (denn beim Abkühlen würde sie zu einer festen Masse erstarren) in kleine Kübel ab, in welche alsbald eine bestimmte Menge Melasse eingelassen wird. Das Mischungsverhältniß wird nur nach dem Augenmaaße bestimmt, läßt sich aber ziemlich scharf treffen, da die Kübel alle von gleicher Größe sind, wie sie eben von zwei Mann ohne Mühe getragen werden können. Es ist ganz wesentlich daß nicht der Baryt in die Melasse geschüttet werde, sondern umgekehrt. Die Masse erscheint nach der Vermischung gelb und sehr schaumig, und erstarrt nach wenigen Minuten zu einem Brei von dunkelgrüner Farbe. Die Kübel werden einer nach dem anderen, sowie ihr Inhalt erstarrt ist, in eisenblechene Gefäße von etwa 3 Fuß Weite und Höhe, nach unten sich ein wenig verjüngend, und über 100 an der Zahl, ausgeleert. Jedes Gefäß hat einen falschen durchlöcherten Boden, welcher mit Leinwand überspannt ist; man findet daß leinene Gewebe dem Baryt weit mehr Widerstand leisten als alle anderen, und ist selbst die Kleidung der Arbeiter darauf eingerichtet. Unter dem falschen Boden hat jedes Gefäß ein Ablaßrohr mit Holzhahn, und Rinnen laufen darunter her, für eine ganze Anzahl von Gefäßen gemeinschaftlich. Die breiige Masse wird in diesen Gefäßen längere Zeit gelassen, wobei die jetzt von allem krystallisirbaren Zucker befreite Melasse abtropft und nach einem Reservoir abläuft, aus welchem sie in die Gährbottiche kommt und darin ganz in der gewöhnlichen Weise, mit Zusatz von Schwefelsäure, vergohren wird. Die in den Eisenkästen zurückbleibende Masse von Zuckerbaryt wird mit Wasser gewaschen bis dasselbe ganz farblos abläuft. Diese Waschwässer befreien den Zuckerbaryt von allen fremden löslichen Salzen; selbstredend müssen sie auch noch eine gewisse Menge Zucker (unkrystallisirbaren) enthalten; es wurde mit aber nicht klar, ob dieser Antheil von Zucker irgend wie zu gute gemacht wird, und scheint mit derselbe vielmehr bei der weiteren Verarbeitung verloren zu gehen. Selbstverständlich enthalten diese Waschwässer eine große Menge Baryt, den überschüssig zugesetzten Aetzbaryt und dessen Verunreinigungen, namentlich Schwefelbarium, welches von dem beigemengten Schwerspath herrührt. Uebrigens kann man Schwefelbarium auch ganz für sich allein zur Extraction des Zuckers, statt Aetzbaryt, verwenden; dieß verursacht jedoch in der späteren Verarbeitung so viele Schwierigkeiten, daß man trotz der viel größeren Unkosten beim Aetzbaryt stehen bleibt. Diese baryt- und salzhaltigen Waschwässer werden mit dem schwefelsäurehaltigen Schlempewasser vermischt, wobei sich schwefelsaurer Baryt niederschlägt, welcher in großen Gruben gesammelt wird, aber zur Zeit meiner Anwesenheit noch keine nützliche Verwendung gefunden hatte. Sämmtlicher Baryt wird auf diese Weise entfernt, theils durch die freie Schwefelsäure, welche sich natürlich dabei sättigt, und theils durch das schwefelsaure Kali, welches in Aetzkali und mithin später in kohlensaures Kali übergeht. Die von dem schwefelsauren Baryt getrennte Flüssigkeit geht dann in die Potasche-Siederei und wird in später zu beschreibender Weise aufgearbeitet. Wir müssen hier auf die in den Eisenkästen zurückbleibende Masse von ausgewaschenem Zuckerbaryt zurückkommen. Dieselbe wird in ein anderes Local geschafft und in großen viereckigen eisernen Gefäßen, welche oben offen sind, mit Kohlensäure behandelt, wie sie bei der Gährung der Melasse im anstoßenden Local in enormen Mengen entwickelt wird. Das Gas strömt unter einem gewissen Druck in die Masse ein, so daß es ein Umrühren derselben bewirkt. Vermuthlich wird auch zu der breiförmigen Masse noch Wasser gesetzt, um die Reaction sicherer zu machen. Die Kohlensäure verbindet sich nicht nur mit dem Aetzbaryt und dem an Zucker gebundenen Baryt, sondern zersetzt auch den größten Theil des Schwefelbariums unter Austreibung von Schwefelwasserstoff, welcher frei in die Luft entweicht. Sämmtliches Schwefelbarium (welches manchmal 25 Procent der Barytsalze bildet) wird dabei nie zersetzt, und es wird sich weiter unten ergeben, in welcher Weise die Flüssigkeit in Folge seiner Anwesenheit behandelt werden muß. Textabbildung Bd. 202, S. 166 Sobald die Kohlensäure hinreichend eingewirkt hat und das Gemenge wesentlich aus einer Lösung von Zucker und präcipitirtem kohlensaurem Baryt besteht, läßt man es zur Scheidung dieser beiden durch Apparate von folgender Einrichtung gehen: Ein großes viereckiges, eisernes Gefäß ist durch zwei kreuzförmig zu einander stehende Scheidewände in vier Abtheilungen getheilt. Jede Abtheilung hat am Rande einen in die nächste reichenden Vorsprung, welcher jedoch nur 6 Zoll unter die Oberfläche reicht; dieser Vorsprung hat unten ein Loch, welches durch einen Pflock verschlossen werden kann, jedoch für gewöhnlich offen ist. Textabbildung Bd. 202, S. 166 Das Gemisch von Zuckerlösung und kohlensaurem Baryt fließt in die Abtheilung I oben ein, und wenn dieselbe voll ist, läuft ihr Inhalt durch den Vorsprung 6 Zoll unter dem Rande nach II über. Ein großer Theil des kohlensauren Baryts bleibt aber dabei in I. Aus II läuft wiederum das Gemisch nach III über, aber jetzt ist das Ueberlaufende schon viel klarer, weil sich noch mehr Barytsalz in Nr. II zu Boden gesetzt hat, und so setzt sich dieß nach IV fort, aus welchem endlich eine nur sehr wenig trübe Lösung von Zucker abläuft, welche nun durch längeres Stehenlassen in größeren Gefäßen völlig geklärt und in später zu beschreibender Weise verarbeitet wird. Der allergrößte Theil des kohlensauren Baryts findet sich als Schlamm am Boden der vier Abtheilungen, und wird nun ausgepreßt, um ihn von der anhängenden Zuckerlösung zu trennen. Die Pressen sind liegende, mit horizontal wirkendem Drucke und bestehen aus einer Anzahl hohler Metallrahmen von 18 Zoll im Quadrat, in welche der Schlamm, in Leinwandtücher eingeschlagen, gebracht wird. Ein Loch im Boden jedes Rahmens gestattet der Zuckerlösung abzufließen. Ein Rahmen nach dem anderen wird vertical eingesetzt bis die Presse voll ist, und alsdann die Pressung vermittelst einer Schraube ausgeführt, deren Umdrehung durch ein zwei Fuß im Durchmesser haltendes Handrad von Mädchen bewirkt wird. Der Zuckersaft fließt zur weiteren Verarbeitung ab; der Preßkuchen aber wird in einem mechanischen Rührwerke mit Wasser durchgerührt, wiederum ausgepreßt, der zweite Preßkuchen noch einmal angerührt und ausgepreßt, und erst der dritte Preßkuchen ist so gut wie reiner kohlensaurer Baryt, welcher nun wieder in das Ofendepartement kommt und nach der früher beschriebenen Weise in caustischen Baryt verwandelt wird. Wir gehen nun zur weiteren Bearbeitung des Zuckersaftes über, welcher theilweise aus den Klärgefäßen und theilweise von den Pressen kommt. Derselbe enthält, wie schon oben erwähnt, immer etwas Schwefelbarium, obwohl er ganz frei von kohlensaurem und Aetzbaryt ist, welche ohnehin bei der folgenden Behandlung gleichfalls mit entfernt werden würden. Das beste Verfahren, um den Baryt vollständig zu entfernen, ohne wieder schädliche Salze in den Saft zu bringen, wurde erst nach längeren Versuchen gefunden und besteht in Folgendem: Man versetzt den Saft mit einer Lösung von Zinkvitriol in möglichst kleinem Ueberschusse, wobei sich natürlich derselbe mit dem Schwefelbarium in schwefelsauren Baryt und Schwefelzink umsetzt, welche beide als unlösliche Producte leicht zu entfernen sind. Dann setzt man ein wenig schwefelsaure Thonerde zu, wodurch alles Zink als ein unlösliches Doppelsalz niederfallen soll. Der von dem Niederschlage durch Absetzen getrennte Saft ist nun von allen schädlichen Beimischungen gereinigt und zum Versieden fertig, welches ganz in der in Zuckerfabriken gebräuchlichen Weise geschieht, wobei drei sehr große Vacuumpfannen und sechs Centrifugen verwendet werden. Es werden dabei sechs verschiedene Producte gewonnen, welche sämmtlich brauchbar sind, und das erste davon ist so rein, daß es ohne Raffination zum Genusse gebraucht wird. Ueber die Verarbeitung der Schlempe von dem obigen Verfahren. Bevor ich meine eigenen Notizen darüber mittheile, muß ich darauf aufmerksam machen daß die Verarbeitung der Schlempe in den nordfranzösischen Fabriken in sehr eingehender Weise von Kuhlmann in A. W. Hofmann's Bericht über die Londoner Ausstellung (p. 55 der englischen Ausgabe) beschrieben worden ist. Da das von mit beobachtete Verfahren damit im Wesentlichen übereinstimmt, so will ich den Leser auf die Kuhlmann'sche Beschreibung verweisen, welche viele Einzelheiten enthält, die mit nicht mitgetheilt wurden, und mich im Folgenden nur bei solchen technischen Details aufhalten, welche von Kuhlmann nicht angeführt, aber gerade für den Praktiker von großem Werthe sind. Wie im Vorstehenden bemerkt, werden bei der Melassen-Verarbeitung durch Baryt die Waschwässer vom Zuckerbaryt zu der Schlempe gesetzt, und die Flüssigkeit wird von dem niederfallenden schwefelsauren Baryt durch Absetzen getrennt. Sie kommt dann zum Abdampfen in einen Flammofen von etwa 60 Fuß Länge, dessen Sohle aus vier Abtheilungen hintereinander besteht, deren vorderste (der Feuerung zunächst liegende) zur Entzündung und Verbrennung der eingedampften Masse dient, wie stets gebräuchlich. Der ganze Ofen ist mit einem Gewölbe überspannt, und trägt keine Verdampfpfannen.Nach eigenen Erfahrungen scheint mit der Vortheil der Verdampfpfannen statt des Ofengewölbes sehr zweifelhaft zu seyn. Sie entziehen den Feuergasen so viel Wärme, daß dieselben ihre Function im Ofen selbst nicht vollständig erfüllen, und statt der gehofften Brennmaterial-Ersparniß manchmal gerade das Entgegengesetzte eintritt. Die auf der vordersten Sohle brennende Masse brennt mit sehr lebhafter Flamme, und scheint viel mehr Hitze abzugeben als das Kohlenfeuer im Herde. Die zwei hintersten Abtheilungen der Sohle sind mit rasch gehenden Schaufelrädern versehen, welche durch die Breite des Ofens hindurchgehen und die Flüssigkeit der Flamme in einem Sprühregen aussetzen. Dadurch, und durch möglichste Verringerung des Zuges, erreicht man es daß die Verbrennungsgase nur 60° C. warm in den Schornstein abziehen. Die Schlempenkohle wird in Rührbottichen aufgelöst und die Lösung in flachen eisernen Pfannen durch Unterfeuer verdampft. Zur Feuerung dient der Kohks-Abfall der übrigen Flammofen-Feuerungen. Während des Abdampfens fällt Soda aus, welche man herauskrückt; bei 40° Baumé hört man auf und läßt zum Krystallisiren ablaufen, wobei Chlorkalium anschießt. Die Mutterlauge davon dampft man bis 50° Baumé ein, und läßt wieder krystallisiren. Ueber das dabei anschießende Salz möge man in Kuhlmann's Bericht nachlesen. Die jetzt fallende Mutterlauge ist noch immer 50° B. stark und enthält wesentlich nur kohlensaures Kali. Sie wird in Flammöfen ohne Eisenschale, nur mit Ziegelsohle, zur Trockne eingedampft und dann calcinirt. Die Calciniröfen haben ihre Arbeitsöffnung nicht, wie sonst gewöhnlich, in der Langseite des Ofens, sondern im Ende desselben, gegenüber der Feuerbrücke. Gerade darüber befindet sich im Deckgewölbe der Fuchs zum Entweichen der Flamme. Die (halbrunde) Arbeitsöffnung ist nur lose durch ein mit zwei Löchern versehenes Blech verschlossen. Durch einen speciellen Kunstgriff erreicht man es, die Potasche darin bis zur schneeweißen Farbe zu calciniren, obwohl der Gehalt der Masse an Cyankalium und Schwefelcyankalium sie ungemein dazu geneigt macht graphitähnliche Kohle im feinvertheilten Zustande auszuscheiden, welche sehr schwer verbrennlich ist und graue Färbung verursacht. Man hilft sich dadurch, daß man den Ofen durch Aufschütten von Kohlenklein im Herde mit dichtem Rauche erfüllt, und denselben durch Hinwegnahme des Bleches von der Arbeitsöffnung und die dadurch entstehende starke Luftzufuhr plötzlich verbrennt; dabei verbrennt dann auch die fein vertheilt in der Potasche enthaltene Kohle. Diese Operation muß mehrmals wiederholt, und die Masse dabei sehr tüchtig umgearbeitet werden, ehe die Potasche ganz weißgebrannt ist; sie erfordert sehr sorgfältige Regulirung des Registers, und jedenfalls bedeutende Geschicklichkeit des Arbeiters. Die Chargen sind nicht groß, werden aber ziemlich schnell fertig, vielleicht einmal per Stunde. Die gewöhnliche Handelsstärke der Potasche auf welche man arbeitet, ist 80°; man kann sie aber mit Leichtigkeit auf 95° bringen.