Titel: | Ueber Fortschritte in der Zuckerfabrikation. |
Fundstelle: | Band 257, Jahrgang 1885, S. 372 |
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Ueber Fortschritte in der Zuckerfabrikation.
Ueber Fortschritte in der Zuckerfabrikation.
Den stenographischen Berichten über die Verhandlungen des Deutschen Vereins für Rübenzuckerindustrie am 20. Mai 1885, welche in
dessen Zeitschrift, 1885 S. 501 bis 660 abgedruckt
sind, mögen folgende Mittheilungen auszüglich entnommen werden.
Koch hat gefunden, daſs der Zuckergehalt von hüben, welche stark mit Stickstoff gedüngt sind, beim
Aufbewahren in den Mieten stark zurückgeht. Unter anderen haben die Rüben eines
Landwirthes, welcher vorwiegend mit Chilisalpeter gedüngt hatte, in 3 Monaten mehr
als 3 Proc. Zucker verloren, während die aus gleichen Samen gezüchteten, aber
vorwiegend mit Superphosphat gedüngten kaum 1 Proc. einbüſsten.
Landolt untersuchte die Wirkungen elektrischer Ströme auf Zuckerlösungen. Als der Strom einer
Säule von 12 Grove'schen Elementen durch eine auf 100°
erwärmte Raffinadelösung geleitet wurde, zeigte die Flüssigkeit schon nach 30
Minuten das Vermögen, Kupfervitriol zu reduciren, und nach einer Stunde hatte sie
diese Eigenschaft in sehr starkem Grade erlangt; zugleich war sie schwach sauer
geworden. Am wahrscheinlichsten ist es, daſs das Reductionsvermögen von Invertzucker
herrührt, welcher dadurch entstanden sein kann, daſs am positiven Pole Oxydation
einer kleinen Menge Rohrzucker zu Zuckersäure oder einer anderen organischen Säure
stattfindet, welche dann auf den übrigen Zucker invertirend einwirkt. Reine
Zuckerlösungen leiten sehr schlecht. Dies ist einerseits von Vortheil, indem sie die
Veränderung des Zuckers hindert, während die leichter leitenden Nichtzuckerstoffe,
wie die anorganischen und organischen Salze durch den Strom zersetzt werden können.
Andererseits hat dieselbe den Nachtheil, daſs, um die letzteren Wirkungen in rascher
Weise zu erzielen, entweder starke Ströme oder verdünnte Lösungen angewendet werden
müssen, wodurch die Kosten des Verfahrens sich erhöhen. Die Zersetzung der
Nichtzuckerbestandtheile läſst sich schneller erreichen, wenn man die Flüssigkeit
erwärmt. Hierbei tritt jedoch der Uebelstand auf, daſs eine stärkere Bildung von
Invertzucker vor sich geht.
Das Verfahren von Despeissis (1884 254 209) ist kürzlich
von A. van Hennekeler geprüft worden. Nach seinen
Mittheilungen im Algemeen Handelsblad te Amsterdam vom
15. April d. J. standen in den mit Zuckerlösungen gefüllten Gefäſsen poröse
Thonzellen, welche die negative Elektrode enthielten. Durch die Elektrolyse wurde
die Flüssigkeit in der Thonzelle alkalisch, die auſserhalb um den positiven Pol
befindliche sauer. Die Analyse der ursprünglichen Substanz sowie der nach Beendigung
des Versuches entstandenen Producte führte zu nachstehenden Ergebnissen:
Sorte
Lösung
Sp. G.bei 150
AscheProc.
Polarisa-tionProc.
GlykoseProc.
Handels-Rendement
Java-zucker
UrsprünglicheAlkalischeSaure
1,05921,05421,0603
0,360,950,27
94,492,195,2
2,522,052,66
90,0885,3091,19
Rüben-zucker
UrsprünglicheAlkalischeSaure
1,05991,05721,0617
1,043,560,45
95,889,296,4
0,000,000,45
90,6071,4093,70
Bastard-zucker
UrsprünglicheAlkalischeSaure
1,06211,06341,0612
0,912,050,79
83,987,886,4
6,975,957,75
72,3871,6074,70
Somit sind die Aschenbestandtheile vom positiven Pole zum
negativen gewandert. Der Rohrzuckergehalt hat sich am positiven Pole vermehrt.
Landolfs Versuche, ob sich durch
Elektricität eine Zersetzung der Farbstoffe in den Zuckersäften erzielen
läſst, fielen ungünstig aus; denn es trat bei einstündigem Durchleiten des Stromes
von 12 Grove'schen Elementen durch Melasselösung,
welche in einer kleinen U-förmigen Glasröhre enthalten war, keine merkliche
Farbenveränderung im positiven Schenkel auf. Dagegen war dies wohl der Fall, wenn
man der Flüssigkeit etwas Kaliumchlorat oder Salpeter zusetzte; allein es dürfte in
diesem Falle neben der Zerstörung des Farbstoffes auch Oxydation einer erheblichen
Menge Zucker vor sich gehen. Der am negativen Pole frei werdende Wasserstoff brachte
ebenfalls nicht die mindeste Entfärbung der Flüssigkeit hervor.
Görz hat nachträglich gefunden, daſs die Elektricität,
welche erforderlich war, um nach seinem Verfahren Melasse zum Krystallisiren zu
bringen, etwa 20mal soviel kostete, als der Zucker werth war (vgl. 1884 254 210).
Schirmer (a. a. O. S. 606) hat bei Verwendung von Schwefligsäure ganz auſsergewöhnliche Alkalitätsverhältnisse der Säfte beobachtet. Er hat in
Artern nach der Schwefelung die Säfte auf 0,05 bis 0,06 halten müssen und dann
hatten die Dicksäfte auch nur dieselbe Alkalität. Wenn er auf 0,04 ging, erhielt er
häufig vollständig neutrale Dicksäfte. Er glaubt, daſs im vergangenen Jahre
theilweise sehr stark mit Stickstoff gedüngt ist. Man thut daher am besten, wenn man
die Alkalität im Dünnsafte etwas höher hält und sich lieber so einrichtet, daſs man
den Dicksaft, falls derselbe zu hohe Alkalität hat, mit Kohlensäure behandelt. Die
Arbeit mit gemischten Gasen ist dadurch veranlaſst worden, daſs der Niederschlag von
schwefligsaurem Kalk sehr fest war und in Folge dessen die Tücher auf den Pressen
sehr bald unbrauchbar wurden, während der Niederschlag von schwefligsaurem und
kohlensaurem Kalk poröser war. Die Arbeit ist sehr gut von statten gegangen; nur
wurde von einzelnen Seiten über etwas dunklere Säfte geklagt.
Nach Degener ist die Rübe nicht immer von derselben
Beschaffenheit und davon wird auch das Saftreinigungsverfahren abhängen. In dem einen Falle wird man
mit Knochenkohle besser arbeiten, in dem zweiten wird man mit der mechanischen
Filtration auskommen und in dem dritten Falle wird diese nicht allein zum Ziele
führen, sondern man wird zu gewissen Neutralisationsmitteln, wie Kohlensäure oder
Schwefligsäure, seine Zuflucht nehmen müssen. Die Knochenkohle hat ja bisher ihren
Zweck vollauf erfüllt und thut es in den Raffinerien noch heute; aber hier liegen
die Verhältnisse anders als in den Rohzuckerfabriken. Den Raffinerien kommt es auf
einen Verlust an Zucker wenig an, wenn sie nur in erster Linie weiſsen und reinen
Zucker bekommen; dieselben sind in der Lage, das, was die Knochenkohle an Zucker
aufgenommen hat, in ihren Betrieb wieder zurückzuführen. Der Rohzuckerfabrikant
dagegen kann nicht eine derartig groſse Anzahl unreiner Producte darstellen, weil er
sich dabei schlecht stehen würde, sondern ist gezwungen, die Knochenkohle, welche er
zur Reinigung verwendet hat, wieder auszusüſsen, um den gröſsten Theil ihres
Zuckergehaltes wieder zu gewinnen. Wir nöthigen die Knochenkohle alle möglichen
Substanzen aufzunehmen, um diese ihr dann wieder zu entziehen. Es ist eine
Thatsache, daſs, wenn man gewichtsanalytisch die Verbesserung durch die
Knochenkohlefiltration, selbst mit 14 Proc. findet, jene auſserordentlich wenig ins
Gewicht fällt, weil die Knochenkohle in der That gerade gegenüber denjenigen
Stoffen, für die sie reinigend wirken sollte, wenig absorbirend wirkt, weil sie die
Alkalisalze nur in auſserordentlich geringen Mengen festzuhalten im Stande ist und
in den Alkalisalzen haben wir doch gerade die Hauptursache der Melassebildung zu
suchen. Es bleibt als Wirkung der Knochenkohle nur die Entfärbung übrig, die mechanische Filtration,
welche allerdings bei der Knochenkohle auſserordentlich wichtig ist, endlich das
Absorptionsvermögen der Knochenkohle gegenüber gewissen Substanzen schleimiger Natur
oder gegenüber Körpern, welche zu den Eiweiſstoffen in naher Beziehung stehen. Diese
Stoffe sollten aber eigentlich in einem ordentlich geschiedenen Rübensafte gar nicht
oder nur sehr selten vorhanden sein; diese Wirkung fällt daher vielfach weg, weil
sie bei normalen Rüben eigentlich nicht in Betracht kommen kann. Es ist
vorgeschlagen worden, die Absüſswässer zu anderen Zwecken zu verwenden, natürlich
nur die letzten Absüſswässer, wenn sie so unrein geworden sind, daſs sie für sich
eingedampft, kaum noch Zucker geben. Man soll dieselben beim Kalklöschen verwenden,
ob immer mit Vortheil, steht dahin.
Die wichtigste Eigenschaft der Knochenkohle ist ihre auſserordentliche
Filtrationsfähigkeit, welche weder durch Kies, noch durch Rinnenfilter ersetzt
werden kann. Wenn nun auch für normale Rüben die Knochenkohle wesentlich nur
mechanisch wirkt, so kann es doch Jahre geben, wo Pektinstoffe, Arabin und
Eiweiſstoffe so reichlich in den Rüben vorhanden sind, daſs es wünschenswerth ist,
auch von der absorbirenden Eigenschaft der Knochenkohle ausgiebigen Gebrauch zu
machen.
Die Schwefligsäure kann wesentlich nur eine Saturation der Säfte bewirken und da
nicht durch die Kohlensäure ersetzt werden, wo die Saturationsvorrichtungen
mangelhaft sind. Die letzten Reste von Alkalität sind mit Kohlensäure viel
schwieriger zu entfernen als mit Schwefligsäure. Bodenbender hat gezeigt, daſs sich bei Gegenwart gewisser organischer
Substanzen aus der Schwefligsäure immer etwas Schwefelsäure bildet. Ob dadurch
Stoffe entstehen, welche sich der Kristallisation gegenüber entweder schädlich oder
nützlich verhalten, darüber wissen wir nichts. Möglicherweise entstehen Stoffe,
welche entweder stärker oder schwächer gefärbt sind; es ist durchaus nicht sicher,
daſs ein mit Schwefligsäure in der Saturation des Dünnsaftes behandelter Zucker allemal farbloser sein muſs als vorher. Die Wirkungen
der Schwefligsaure sind durchaus noch nicht genügend erkannt. Von Vortheil ist die
Schwefligsäure ganz entschieden bei Verarbeitung von faulen Rüben; diese würden wir
häufig nicht verwerthen können, wenn wir nicht ein antiseptisches Mittel anwendeten,
und da empfiehlt sich die Schwefligsäure am meisten. Die übrigen Desinfectionsmittel
sind in den allermeisten Fällen zu theuer.
Die Schwefligsäure wirkt in der Saturation thatsächlich invertirend. Die
schwefligsauren Salze reagiren aber alkalisch; man kann daher bei nicht genügend
sorgfältig geleitetem Saturationsprozesse leicht dazu kommen, daſs man etwas mehr
Säure zusetzt, als nothwendig ist. Degener hat sich
überzeugt, daſs diese im Ueberschusse zugesetzte Schwefligsäure, welche sich gegen
Lackmus noch nicht bemerkbar macht, noch nicht invertirend wirkt; da aber eine Anzahl der organischen Säuren stärker ist
als Schwefligsäure, so ist es denkbar, daſs gewisse Mengen von Schwefligsäure dann
im freien Zustande vorhanden sind und diese können dann invertirend wirken, wenn sie
in Schwefelsäure übergehen. Die Anwendung der doppelt schwefligsauren Thonerde
erscheint nicht rathsam, weil die frei werdende Thonerde im freien Alkali löslich
ist und dadurch zum Melassebildner wird. Auſserdem filtrirt sie schlecht.
Nach Bergmann arbeitet man ohne Knochenkohle zwar
wesentlich billiger und bequemer; man erhält aber erheblich geringere
Zuckerausbeute. Während Schirmer ohne Knochenkohle aus
der Füllmasse von 84,3 Proc. Polarisation 76,97 Proc. Zucker von 94,8 bezieh. 90
Proc. Polarisation gewonnen hat, ergab der Betrieb der Zuckerfabrik Dahmen:
1883/84
1884/85
Angewendete Knochenkohle
14,57
Proc.
12,28
Proc.
Polarisation der Füllmasse
87,33
87,35
Quotient der Füllmasse
92,97
91,70
Zucker aus der Füllmasse:
1. Product =
75,05%
zu 94,43%
72,51%
zu 94,6%
Nachproduct =
10,79
12,45
––––––
––––––
85,84%
Zucker
84,96%
Zucker.
Dies sind bei Anwendung
von Knochenkohle:
8,87%
Zucker
7,99%
Zucker
aus der Füllmasse mehr,
als Schirmer ohne Knochenkohle bei einer Ersparniſs von
etwa 6 Pf. für 100k Rüben an Betriebskosten
erzielt.
Drenkmann betont den verhältniſsmäſsig geringen Werth
der Schwefligsäure als Saftreinigungsmittel. Er betrachtet die Saturation als eine
Filtration mit schwimmenden Filtern. Vergleichende Untersuchungen mit Schlämmen
einer dritten Saturation, welche gleichzeitig mit einer Einrichtung für
Kohlensäure-Entwickelung und für Ausgabe von Schwefligsäure beschickt war, stellten
fest, daſs die Saturation mit Schwefligsäure einen Scheideschlamm gibt, welcher
auſserordentlich viel weniger Nichtzuckerstoffe des Saftes beherbergt, viel weniger
Stickstoff haltige Verbindungen, viel weniger organische Säuren, welche an Kalk zu
binden sind. Der geringen Wirkung der Schwefligsäure als Saftreinigungsmittel
entsprechend sind die Melassen reich an organischen Nichtzuckern, welche bei der
Saturation nicht beseitigt sind. Als Reinigungsverfahren ist daher die Saturation
mit Schwefligsäure durchaus hinter der mit Kohlensäure zurückzustellen. Die
Behauptung, daſs die mit Schwefligsäure gearbeiteten Zucker keine
Schwefelverbindungen aufnehmen, ist nicht haltbar, da die Knochenkohle der
Raffinerien, welche viel geschwefelten Zucker zu verarbeiten haben,
unterschwefligsauren Kalk aufnimmt.
Frost berichtet über das Ausscheidungsverfahren (vgl. 1884 253 521). Die
erste wesentliche Bedingung für das Gelingen der Ausscheidung ist, daſs das Mehl
möglichst fein und frei von Gries sei. In Folge dessen ist man bestrebt gewesen,
Siebe anzuwenden, welche die allerkleinste Lochung haben, ohne doch an Haltbarkeit
zu sehr einzubüſsen. Im letzten Jahre wurden hauptsächlich Siebe aus Messinggaze
benutzt; eine österreichische Fabrik hat neuerdings wieder mit gutem Erfolge
Seidengaze angewendet. Frost hat kürzlich noch einen
Versuch mit einem Gewebe aus Stahldraht gemacht, welcher bei gleicher Haltbarkeit
eine gröſsere Feinheit der Lochung gestattet.
Bei der Verarbeitung der Melasse, also der Ausscheidung des Zuckerkalkes im
Kühlmaischer, war man bemüht, den Kalkverbrauch möglichst zu vermindern. Schon im
vorigen Jahre wurde in Folge dessen versucht, das ausgeschiedene Kalkhydrat, welches
bei der Verarbeitung des Zuckerkalkes – sobald man mehr Zuckerkalk erzeugt als der
eigenen Melasse entspricht, also als man aussaturiren kann – in der sogen.
Zersetzungsstation erhalten wird, theilweise in den Kühlmaischer zurückzubringen,
und es ist dadurch auch gelungen, einen Theil des Aetzkalkes durch Kalkhydrat zu
ersetzen. Aber der Uebelstand war der, daſs die Gesammtmenge des angewendeten Kalkes
gröſser wurde, als wenn man Aetzkalk allein benutzte, und da bei einer stärkeren
Verarbeitung weniger die Herstellung des Kalkmehles als die Entfernung der groſsen
Massen von Kalk Schwierigkeiten macht, so ist Frost von
dieser Arbeitsweise abgegangen. Etwas Kalkmehl kann gespart werden, wenn man besonders gutes Mehl
verwendet, wenn man es in kleineren Posten zugibt, also möglichst kleine
Kalkmeſsapparate anbringt und wenn man in den Kühlmaischern möglichst langsam
arbeitet, besonders auch durch Anwendung von recht kaltem Kühl- und Waschwasser. Das
Abfiltriren des ausgeschiedenen Zuckerkalkes, also die Trennung von der Lauge und
das Auswaschen, geschieht in Filterpressen verschiedener Construction; Kammer- und
Rahmenpressen sind in gleicher Weise in Gebrauch. Im vorigen Jahre haben die
Fabriken groſsen Theils mit geringem Drucke den Zuckerkalk abgepreſst. Es wurde
damals, hauptsächlich von Sarstedt und von rheinischen Fabriken, empfohlen, das
Saccharat mit einem Drucke von nur 1at,5
abzupressen. Frost hat mit 3 bis 3at,5 gearbeitet. Die Auslaugefähigkeit der festen
Kuchen ist eine gute, vorausgesetzt, daſs die Tücher in leicht filtrirendem Zustande
erhalten werden, ein Umstand, auf den überhaupt der allergröſste Werth zu legen ist.
Das Waschwasser, welches bei der Auswaschung des Zuckerkalkes gewonnen wird, geben
die meisten Fabriken in die Kühlmaischer zur Verdünnung der Melasse zurück. Frost benutzt es schon seit längerer Zeit nicht mehr,
weil sein Zuckergehalt bei einer guten Ausscheidung und bei Benutzung eines
möglichst kalten Waschwassers nur 0,2 Proc. beträgt, so daſs es wegen der darin
enthaltenen Salze nicht empfehlenswerth ist, das Waschwasser in die Melasse
zurückzubringen.
Will man mit der Ausscheidung mehr als die eigene Melasse verarbeiten, also mehr
Zuckerkalk gewinnen, als man aussaturiren kann, so muſs zwischen der ersten und
zweiten Saturation eine sogen. Zersetzungsstation eingerichtet werden. Der von den
Schlammpressen ablaufende Saft wird hier mit bis zu 30 Proc. Zuckerkalkmilch von 20°
B. versetzt. Die Zersetzung geht fast augenblicklich vor sich, das ausgeschiedene
Kalkhydrat läſst sich leicht abfiltriren und auch in den Filterpressen leicht
auswaschen. Der ausgesüſste Schlamm ist als Mauerkalk
oder zum Düngen verwendbar. Der Saft geht von den
Pressen nach der zweiten Saturation.
Steffen hat vorgeschlagen, die Abfallauge zu erhitzen, den ausfallenden letzten Zuckerkalk möglichst
heiſs abzufiltriren und der Melasse im Kühlmaischer wieder beizugeben oder denselben
mit kochendem Wasser schnell auszuwaschen und unter den übrigen Zuckerkalk zu
mischen. Dieser Vorschlag ist von mehreren Fabriken mit gutem Erfolge ausgeführt
worden. Man hat, um Dampf zu sparen, die Lauge entweder in Brüden-Calorisatoren oder
in Zwischencondensatoren, welche in die Brüdenleitung eingeschaltet wurden,
vorgewärmt, dann durch direkten oder Abdampf in offenen Gefäſsen auf die
wünschenswerthe Temperatur von etwa 88° erhitzt und mittels Montejus in
Filterpressen gedrückt; der abgeschiedene Zuckerkalk wurde schnell mit heiſsem
Wasser ausgewaschen oder unausgewaschen in die Kühlmaischer zur Melasse gegeben.
Die Reinigung der Abfalllauge mit den anderen Abwässern
hat nirgendwo Schwierigkeiten verursacht. Man kann die Lauge selbstverständlich auch
aussaturiren, auf Rieselwiesen leiten, wo sie
jedenfalls, nachdem sie des Kalkgehaltes beraubt ist, gute Dienste thut. In einer
Fabrik ist die Lauge vollständig verarbeitet worden. Wie schon angeführt, wird die
Lauge, um den restlichen Zuckergehalt zu gewinnen, erhitzt; dabei scheidet sich der
darin befindliche Kalk zum groſsen Theile ab. Man saturirt die abfiltrirte Lauge aus
und läſst absetzen, was sehr schnell geht, ebenso wie die Saturation, da ja nur noch
sehr wenig Kalk vorhanden war, zieht die klare Lauge in den Verdampfapparat, dickt
ein und kann sie als eine minderwerthige Melasse an Brennereien abgeben oder im
Calcinirofen selbst verarbeiten. Eine Wiederbelebung des Kalkes im Hydratschlamme
hat bisher nicht stattgefunden. Es wurden schon im vorigen Jahre Versuche gemacht,
den Schlamm zu trocknen und zu brennen, um denselben der Ausscheidung wieder als
Aetzkalk zuzuführen, Versuche, welche recht wohl gelungen sind.
E. Langen bemerkt, daſs die Fabriken Eisdorf und
Euskirchen ebenfalls mit dem Ausscheidungsverfahren sehr zufrieden sind.
(Schluſs folgt.)