Titel: | Ueber die Herstellung von Spiritus. |
Autor: | F. |
Fundstelle: | Band 245, Jahrgang 1882, S. 376 |
Download: | XML |
Ueber die Herstellung von Spiritus.
(Patentklasse 6. Fortsetzung des Berichtes S. 115
d. Bd.)
Mit Abbildungen auf Tafel 26.
Ueber die Herstellung von Spiritus.
R. Pictet in Paris (*D. R. P. Nr. 16512 vom 21. December
1880) empfiehlt die Rectification des Alkohols unter
vermindertem Druck. Wenn man danach die Verflüchtigungsfähigkeit des
Wassers und des Alkohols getrennt untersucht, so findet man, daſs bei niedrigen
Temperaturen, zwischen –25° und +40°, der Alkohol eine Spannung annimmt, welche
durchschnittlich 4 mal so stark als die des Wassers ist. Derselbe Versuch, mit einer
Mischung von Alkohol und Wasser angestellt, ergibt, daſs das Verhältniſs von
Alkohol, welcher in dem gleichen Verdunstungsvolumen entkalten ist, etwas gröſser
ist, als nach Maſsgabe der Spannung dieser beiden Stoffe vorhanden sein sollte.
Daraus ergibt sich, daſs, wenn man die Destillation eines Gemisches von Alkohol und
Wasser bei niedriger Temperatur bewirkt, die Rectificirung um so leichter sich
vollzieht, je niedriger diese Temperatur ist. Die brenzlichen Stoffe entwickeln bei
dieser niedrigen Temperatur keine Dämpfe, bleiben daher vollständig in den schwachen
Rückständen.
Die Pictet'sche Säule von Rectificirplatten B (Fig. 1 Taf.
26) ist der gebräuchlichen ähnlich; nur tauchen die Dampfdurchlässe nicht in die
Flüssigkeit auf der Platte ein; Fig. 2 zeigt
3 solcher über einander liegender Platten in Ansicht und Grundriſs. Die
Abkühlungsvorlage C besteht aus einem Röhrenkessel,
welcher zwischen den Röhren mit einer stark gekühlten Flüssigkeit gefüllt ist.
Nachdem nun eine gewisse Menge Phlegma in den Kessel A
eingebracht ist, läſst man durch das Schlangenrohr z
lauwarmes Wasser oder Dampf hindurchgehen, um die Temperatur der Flüssigkeit auf 30
bis 40° zu bringen. Dann saugt man mittels der Pumpe E
die in dem Apparate befindliche atmosphärische Luft an. Nach Herstellung einer genügenden Luftleere
beginnt das Sieden der Flüssigkeit, wodurch binnen wenigen Minuten alle Luft
ausgetrieben und durch Wasser- und Alkoholdämpfe ersetzt ist. Sobald dies erreicht
ist, bleibt das Quecksilbermanometer F auf einem
bestimmten Punkte stehen. Da jetzt die Pumpe nur noch Alkohol und Wasserdämpfe
ansaugt, kann man den Gang derselben durch Zustellen des Durchgangshahnes G zwischen der Saugleitung und dem Behälter D abstellen oder mit Hilfe des Dreiwegehahnes K eine direkte Verbindung zwischen der Druckleitung der
Pumpe und dem Kessel A dergestalt herstellen, daſs die
angesaugten Dämpfe nicht verloren gehen, sondern zur Aufrechterhaltung des
Aufwallens der Kesselflüssigkeit dienen. Sobald das Manometer F constant bleibt, kühlt man die Flüssigkeit, welche in
der Condensationsvorlage C enthalten ist, möglichst
stark ab. Zu diesem Zweck kann Schwefelsäureanhydrid (wohl Schwefligsäureanhydrid,
F.) angewendet werden, welches direkt in das Innere
der Rohr vorläge C eingeführt wird. Eine Pumpe saugt
die Dämpfe desselben auf, verdichtet sie durch Druck, so daſs das verflüssigte
Schwefelsäureanhydrid (wohl SO2) wieder in die
Vorlage C zurückflieſst. Man kann auch in gleicher
Weise Ammoniak, Chlormethyl, Aether u. dgl. verwenden (vgl. 1877 224 168. 175).
Die im Kühler C verflüssigten Alkohol- und Wasserdämpfe
sammeln sich im unteren Theile e; von den hier
befindlichen Hähnen öffnet oder schlieſst m die
Verbindung zwischen Kühler C und Behälter D, n die zwischen Kühler und dem oberen Theile der
Plattencolonne B. Beide Hähne werden so gestellt, daſs
etwa die Hälfte der Flüssigkeit aus dem Kühler durch Rohr o nach B zurückflieſst, die andere Hälfte
sich in den Behälter D ergieſst. In Folge dieser
Anordnung rectificirt sich der Alkohol mehr und mehr und wird nach einer gewissen
Zeit der sich in den Behälter D ergieſsende Alkohol 96
bis 97° anzeigen. Ist die Destillation gut im Gange, so genügt es, durch die
Schlange des Kessels A einen Strom gewöhnlichen Wassers
gehen zu lassen, welches seine Temperatur an den Alkohol abgibt und die Destillation
unausgesetzt in Gang erhält. Wenn fast der gesammte Alkohol abdestillirt ist, kann
man die Temperatur von neuem erhöhen, um den letzten Gehalt aus dem Phlegma
auszutreiben. Es ist daher möglich, die Destillation und das Rectificiren des
Alkohols mittels einer hydraulischen Betriebsmaschine, welche den Kühlapparat in
Bewegung setzt, ohne Aufwand von Heizkohlen zu bewerkstelligen.
Zur Rectification des Alkohols genügt es nach D. F. Savalle in Paris (*D. R. P. Nr. 16 808 vom 6.
März 1881) nicht, den Alkohol auf den Siedböden richtig zu verdampfen und denselben
in den Condensatoren zu analysiren, wie dies in den einfachen Apparaten geschieht.
Man muſs sich vielmehr bestreben, die Alkohole von verschiedener Stärke und von
verschiedenen Qualitäten, welche durch jene Analyse gewonnen werden, von einander
getrennt zu halten; denn ohne dies ist man genöthigt, das Verdampfen und Analysiren des Alkohols sehr
oft zu wiederholen, was einen groſsen Wärmeaufwand erfordert. Es ist daher die
Rectification so einzurichten, daſs die Wiedervereinigung der aus der Trennung
hervorgehenden Produkte verhindert wird, indem man sie in den neuen Apparaten einen
sehr langen und engen Raum durchströmen läſst. Diese neue Säule B ist in Fig. 3 und
4 Taf. 26 dargestellt und besteht aus etwa 50 Abtheilungen von der aus
Fig. 5 und 6 im Schnitt
und Grundriſs ersichtlichen Form. Der durch Pfeile bezeichnete, von dem
zurückflieſsenden Spiritus des Condensators zurückgelegte Weg ist bei 50
Abtheilungen 179m lang, während er bei den 30
Siebböden eines gewöhnlichen Rectificators nur 30m,5 lang ist. Bei den gewöhnlichen Savalle'schen
Rectificatoren (1870 196 * 473. 1877 223 * 617) mischt sich der Alkohol und ist derselbe über
der ganzen Oberfläche des Siebbodens vertheilt, während bei dem neuen verbesserten
Theilsystem während der Thätigkeit des Apparates einer und derselben Abtheilung sich
verschiedene Qualitäten von Alkohol vorfinden, welche sich nicht eher mischen, als
bis der Apparat zu wirken aufhört und die Condensationsprodukte nicht mehr die Säule
speisen.
Dieses System der Theilung des retrogradirten Alkohols läſst sich nicht nur auf die
Abtheilungen oder Böden der beschriebenen Säule, sondern auch auf jede andere
Construction anwenden, welche gestattet, der Flüssigkeit einen langen Weg anzuweisen
und zu verhindern, daſs sie sich mischt. Man kann daher auch Siebböden von
rechteckiger Form (Fig. 7) oder
runde (Fig. 8) benutzen. Die Trennung der Flüssigkeit wird mittels Sperrstäbe
bewirkt, welche den Eintritt der Flüssigkeit an einem bestimmten Punkt der Böden und
den Austritt derselben an einem entgegengesetzten Punkt bestimmen. Endlich kann man
dieses Alkoholtheilungssystem auch anwenden und den langen Weg, welchen der Alkohol
durchlaufen muſs, durch Vermehrung der Colonnenböden erzielen. Die alten
Rectificatoren hatten nur 25 Böden; Savalle hat früher
höchstens 30 derselben in einem Rectificator angewendet, jetzt 40 und mehr.
Der vorliegende Rectificator zeichnet sich auch durch seine neue Beheizungsmethode
aus, welche durch den Abdampf der Maschine bewerkstelligt wird, indem derselbe in
das besondere Heizschlangenrohr b (Fig. 3)
tritt. Die etwa erforderliche Zuführung des direkten Dampfes wird durch den
Dampfregulator s bewerkstelligt. Dieser direkte Dampf
wirkt entweder mittels einer mit Löchern versehenen Röhre c, oder durch eine zweite Heizschlange.
Am Ende der Arbeit läſst man Wasser durch Rohr p am
oberen Ende der Säule einlaufen und entleert durch Hahn h die geringe Menge Alkohol und das Fuselöl, welches auf den oberen
Abtheilungen der Säule am Ende des Prozesses zurückgeblieben ist. Hierauf wird das
in der Säule enthaltene Spülwasser entfernt und durch Alkohol ersetzt, welcher für
den nächstfolgenden Prozeſs darin verbleibt.
Zum Reinigen von Alkohol verwendet E. Barbet in La Madeleine-les-Lille, Frankreich (*D. R.
P. Nr. 16070 vom 30. Januar 1881), als oberste Platte der Destillirsäule eine
Kupferplatte A (Fig. 9 Taf.
26) welche einen kurzen concentrischen Stutzen B trägt,
an dessen oberem Ende mehrere dicht über einander liegende, siebartig durchlöcherte
Bleche befestigt sind, über die eine Glocke C aus
Kupferblech greift. Die Alkoholdämpfe werden dadurch gezwungen, durch den Stutzen
B in die Glocke C zu
treten, durch die Siebbleche abwärts zu steigen und dann nach dem Kühlapparat zu
gehen. Hierdurch soll die Spannung der Dämpfe und damit auch ihre Temperatur
erniedrigt werden, so daſs sich die verunreinigenden Oele verdichten.
Zur Austreibung der verunreinigenden Aether aus den für die Alkoholgewinnung
verwendeten Stoffen füllt man den Destillirkessel Z
(Fig. 11 und 12 Taf. 26)
mit etwa 9/10 der
zu verwendenden Flüssigkeit und erwärmt diese mittels Dampfschlange bis auf 60°. Den
Rest der Flüssigkeit erhitzt man im Behälter F mittels
Dampfschlange, bis die sich bildenden Dämpfe einen genügend hohen Druck erreichen,
um durch das Rohr K auf den Boden des Destillirkessels
auszutreten. Die Dämpfe werden dann mittels Strahlgebläs J (Fig. 10)
mit Luft gemischt durch Rohr K eingeführt, um dadurch
die Aether auszutreiben. Die entweichenden Dämpfe läſst man nicht durch die
Destillationssäule gehen, sondern schlieſst diese gegen den Kessel Z durch Ventil P ab und
verbindet mit dem Kessel einen kleinen Condensator L,
um hier aus den Dämpfen den gröſsten Theil des mitgerissenen Alkohols abzuscheiden,
welcher durch Rücklaufrohr G in den Kessel
zurückflieſst, während die Aetherdämpfe von L nach dem
Kühlgefäſs M geleitet werden; ihr Eintritt in den
Condensator N und in die Destillirsäule wird durch die
Hähne m und n
verhindert.
Ist die Reinigung der im Destillationskessel befindlichen Flüssigkeit beendet, so
werden die Hähne Q und R
geschlossen. Man läſst dann den Druck im Behälter F
noch ein wenig steigen und öffnet den unteren Hahn v,
so daſs der Dampfdruck den Inhalt in das Destillationsgefäſs treibt.
Der Condensator für Alkoholdämpfe von H. Niewerth in Wernigerode (*D. R. P. Nr. 16073 vom 26.
Februar 1881) ist aus runden, mit Mannlöchern B (Fig.
13 Taf. 26) versehenen Cylindern A
zusammengesetzt, welche in einer Oeffnung der Bodenplatte konische Ringe C tragen. Um diese hängt ein Sack D aus Leinen- oder Metallgewebe, welcher nach unten
durch eine mit Rille versehene Platte E abgeschlossen
wird. An den Säcken rieselt Wasser herunter, welches in den Rillen sich ansammelnd,
von einem Sack auf den anderen gelangt, während durch G
das Gemisch von Luft und Spiritus eintritt und die Maschen der Säcke durchstreicht.
Hierbei wird der Spiritus von dem herabrieselnden Wasser aufgenommen; die
condensirte Flüssigkeit wird bei H abgezogen.
Der Apparat zum Trocknen von Dämpfen aus
Destillirapparaten u. dgl. von E. Langen in Köln (*D.
R. P. Nr. 17623 vom 1. September 1881) besteht im Wesentlichen aus der nach auſsen
hin geschlossenen Blechspirale C (Fig. 14
Taf. 26), welche zwischen 2 Böden B befestigt ist und
zwischen deren Wände die Dämpfe hindurchgeführt werden. In Folge der stetigen
Ablenkung von der Bewegungsrichtung setzen die Dämpfe die mitgerissenen
Flüssigkeitstheilchen an den Wänden ab, von wo die Flüssigkeit nach auſsen oder in
den Destillirapparat zurückgeleitet wird.
Als Kühlapparat zur Verdichtung von Spiritusdämpfen
empfiehlt E. Theisen in Leipzig (*D. R. P. Nr. 17476
vom 19. Juli 1881) eine Abänderung des Lawrence'schen
Kühlers (1876 222 * 489). In dem oberen Theil des
Apparates befindet sich ein an den beiden Breitseiten von Wellenblech an der einen
schmalen Seite durch eine Wand a und an der anderen
schmalen Seite durch ein Zuleitungsrohr b mit Flansche
abgeschlossener Raum. Die gewellten Bleche sind oben und unten so mit einander
verbunden, daſs sich kolbenartige Abschlüsse bilden. Oben ist eine durchlochte Rinne
d angebracht, in welche durch Hahn e Eiswasser gelangt, welches äuſserlich auf den
gewellten Oberflächen herabrieselt, unten in der Rinne f aufgefangen und durch Rohr g abgeleitet
wird.
Die durch Rohr b zugeführten Spiritusdämpfe werden im
Inneren des Raumes c verdichtet. Der gewonnene Spiritus
flieſst durch Rohr h von unten zwischen die
Wellenbleche des unteren Apparattheiles, welche dem verringerten Volumen der
Flüssigkeit entsprechend, enger zusammengerückt, sowie oben und unten mit einander
verbunden sind. Der Spiritus steigt zwischen diesen Wellenblechen in die Höhe und
flieſst durch Rohr o und m
ab, während sich auf die Auftropffläche bei i aus der
Rinne n kaltes Wasser ergieſst, welches nach
Berieselung der äuſseren gewellten Flächen aus Rinne l
abgeleitet wird.
Zum Conserviren der Schlempe aus Spiritus- und
Preſshefenfabriken soll dieselbe nach G. Walter in
Plauen bei Dresden (*D. R. P. Nr. 16442 vom 17. April 1881) zuerst dadurch
concentrirt werden, daſs man die Flüssigkeit von den festen Stoffen durch Filtriren,
Schleudern oder Auspressen trennt. Die Schlempe flieſst zu diesem Zweck aus dem
Destillirapparat in die Filtergruben a (Fig. 15
Taf. 26), die festen Stoffe bleiben hier zurück, während das mit den löslichen
Nährstoffen der Schlempe beladene Wasser durch die Filterschicht c und die Rohre d in den
Sammelbrunnen b tritt, wo es durch das Rührwerk e mit einem geeigneten Alkali vermischt und bis zur
schwach alkalischen Reaktion neutralisirt wird. Dieses Wasser, welches mehr als die
Hälfte der überhaupt in der Schlempe befindlichen Nährstoffe gelöst enthält, wird
wie gewöhnliches Kesselspeisewasser zum Betrieb des Brennereidampfkessels
angewendet, in welchen es durch das Saugrohr f einer
Pumpe geschafft wird. Hat dasselbe den gewünschten Gehalt an Nährstoffen erreicht,
so wird es zum
Anbrühen der Beifuttermittel benutzt und sammt diesen mit oder ohne Zugabe der
Trockensubstanz der Schlempe verfüttert. Ist eine Gruppe a gefüllt, so wird dieselbe mit einer mehrfachen Schicht hart gebrannter
Ziegel bedeckt und erhält nach einigen Tagen einen Ueberguſs von Thon oder Lehm, um
die Trockensubstanz bei längerer Aufbewahrung durch Luftabschluſs möglichst vor
Oxydation zu schützen.
Die Concentration des in Kartoffelstärkefabriken gewonnenen Fruchtwassers, geschieht
ebenfalls durch Verwendung des Fruchtwassers als Speisewasser für den Dampfkessel;
die concentrirte Flüssigkeit wird zum Anbrühen und Verkleistern der ausgepreſsten
Pülpe benutzt, wodurch dieselbe als Zusatz zu Maischen tauglich gemacht oder direkt
als Viehfutter verwendet werden kann.
Die Verwendung derartiger Flüssigkeiten zum Speisen der
Dampfkessel erfordert einige Vorsicht, da sie sehr zum Aufschäumen geneigt
sind und somit leicht in die Maschinen oder Dämpfapparate übergerissen werden.
F.