Titel: | Neuere Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken. |
Autor: | St. |
Fundstelle: | Band 263, Jahrgang 1887, S. 241 |
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Neuere Verfahren und Apparate für
Zuckerfabriken.
(Patentkl. 89. Fortsetzung des Berichtes Bd. 260
S. 560 und Bd. 261 S. 479.)
Mit Abbildungen auf Tafel
14.
Neuere Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken.
Obwohl es eine Anzahl auf so einfachen Grundlagen beruhender Verfahren zur Gewinnung
von Zucker aus Melasse oder anderen Rohstoffen gibt, daſs man wenigstens nicht nach
solchen zu suchen brauchte, welche durch die angewendeten Hilfsmittel sich als
umständlich und kostspielig erweisen, so tauchen doch immer wieder solche auf,
welche auf der Anwendung des Alkohols beruhen, mit
denen man doch bei dem jetzigen Stande der Industrie abgeschlossen haben dürfte. Die
beiden folgenden verfahren von Nugues bezieh. von Trobach – deren eines alkoholische Zuckerlösungen
überhaupt, das andere Rübenschnitzel, Preſslinge o. dgl. entzuckern soll – zeichnen
sich sogar durch eine doppelte Anwendung des Alkohols aus. Irgend eine praktische Bedeutung dürfte denselben aus diesem Grunde
und wegen der sonstigen Umständlichkeiten nicht zukommen und mag eine kurze
Darstellung der Vorschläge genügen da man mit Recht bezweifeln kann, ob die Erfinder jemals
gröſsere Versuche mit ihrem Verfahren, ja ob sie auch nur die einfachste Berechnung
über deren Anwendung angestellt haben. Wenigstens würde der eine oder andere Weg,
richtig befolgt, sofort die Unmöglichkeit beider Vorschläge ergeben haben. Daſs sie
auſserdem unnöthig sind, da der beabsichtigte Zweck sich auf viel einfachere und
wohlfeilere Weise erreichen läſst, und daſs sie auch auf ganz unrichtigen
Voraussetzungen beruhen, mag zum Ueberflusse noch besonders ausgesprochen
werden.
Bei der Ausscheidung des Zuckers aus
alkoholischen Zuckerlösungen durch Zusatz von
absolutem oder hochgradigem Alkohol gelingt es nie, den Zucker vollständig
auszufällen, da die hierfür erforderliche Anreicherung des Alkohols praktisch nicht
erreichbar ist.
Nach A. Nugues in Paris, A. Vievien in St. Quentin und Ed. Roettger in Braunschweig (* D. R. P. Nr. 37537 vom 15. November 1885)
sollen behufs möglichst vollkommener Ausscheidung des Zuckers aus alkoholischen
Zuckerlösungen wasserentziehende Körper verwendet werden, welche entweder
unmittelbar in die Lösungen eingeführt oder durch Osmose mit denselben in Berührung
gebracht werden. In jedem Falle wird vor Behandlung der Lösungen mit
wasserentziehenden Körpern der durch Alkoholzusatz krystallinisch ausgeschiedene
Zucker in bekannter Weise von der Lösung getrennt. Die dann zweckmäſsig durch einen
geringen Zusatz von Kalkhydrat (oder Baryt, Strontian, Magnesia) schwach
alkalisirte, von dem sich hierbei etwa bildenden Niederschlage befreite alkoholische
Zuckerlösung wird hierauf mit calcinirtem kohlensauren
Kali versetzt, wobei sich sofort ein durch Rühren zu verlangsamender
Niederschlag bildet, welcher aus einem Gemische von wässerigem kohlensaurem Kali mit
Zucker besteht.
Um aus diesem Niederschlage den Zucker zu gewinnen, wird der in
bekannter Weise von der Flüssigkeit getrennte Niederschlag mit nahezu siedendem Alkohol von mittlerer Grädigkeit (etwa 60°
Tr.) ausgelaugt. Die Auslaugeflüssigkeit enthält angeblich sämmtlichen Zucker und
nur Spuren von kohlensaurem Kali und kann durch Destillation vom Alkohol befreit und
als dicker Syrup weiter auf Zucker verarbeitet werden. Der ausgelaugte Niederschlag
besteht aus Wasser haltigem kohlensaurem Kali und kann durch Calciniren zur
wiederholten Anwendung brauchbar gemacht werden.
An Stelle von kohlensaurem Kali können auch andere
wasserentziehende Körper (Chlorcalcium, Aetznatron, halbgelöschter Kalk u. dgl.) bei
diesem Verfahren Anwendung finden. Anstatt die wasserentziehenden Körper unmittelbar
in die alkoholische Zuckerlösung zu bringen, kann man dieselben auch durch Osmose
einwirken lassen, in welchem Falle der Zuckerlösung das Wasser entzogen wird, ohne
daſs eine Verunreinigung des ausgeschiedenen Zuckers durch die wasserentziehenden
Körper stattfindet. Auf diese Weise kommt also die Auslaugung des Niederschlages
durch Alkohol von mittlerer Grädigkeit ganz in Fortfall. Zur Ausübung dieses
abgeänderten Verfahrens dient ein in der Patentschrift abgebildeter
Osmosapparat.
Nach dem Vorschlage von Konr. Trobach
in Berlin (* D. R. P. Nr. 36832 vom 31. Januar 1884) wird durch beliebig zerkleinerte Rübenmasse der Dampf hochprocentigen Alkohols getrieben, welcher wasserentziehend wirkt. Der abgehende Dampf geht durch eine
Rectificationscolonne und vorher durch ein Kalkfilter behufs Absaugung
übergegangener flüchtiger Säuren. Aus der Rectificationscolonne geht der
rectificirte Alkohol ununterbrochen in den Betrieb zurück so lange, als derselbe
sich noch mit Wasser anreichert, was durch einen Lutterprober als Vorrichtung an dem
Dampftrockner erkannt werden kann. Die Schnitzel oder Reibsel befinden sich somit
dauernd in einer Alkoholdampfatmosphäre und werden in dieser sehr schnell
entwässert, ohne daſs ein sonderer Aufwand von Wärmezufuhr erforderlich ist. Nachdem
die Rübenmasse entwässert ist, wird dieselbe in dem Dampftrockner oder auch in einem
Nebengefäſse von
heiſsem Alkohol durchströmt und ausgezogen, so lange in denselben noch Zucker
übergeht. Es flieſst der zur Extraction benutzte Alkohol ununterbrochen einer
Sammelblase zu, in welcher der Alkohol verdampft wird, durch einen Condensator geht
und, nur bis zur Verflüssigung abgekühlt, noch warm dem Extractionscylinder wieder
zugeführt wird. In der Sammelblase hinterbleibt nach dem völligen Verjagen des
Alkohols der ausgezogene Zucker. Bevor der mit Zucker beladene Alkohol in die
Sammelblase eintritt, ist derselbe gezwungen, durch ein Filter hindurchzugehen, das
mit gebranntem Kalk, Kreide oder mit in Kalklösung getränkten Materialien gefüllt
ist. Das Filter ist von einem Heiſswassermantel umgeben, welcher den Inhalt auf
einer Temperatur von 50 bis 60° erhält. In dem Filtergefäſse werden etwa mitgeführte
nicht flüchtige Säuren bezieh. saure Salze gebunden. Ist die Extraction des Zuckers
aus den Rüben u.s.w. beendet, so wird durch Dampfeinblasen jede Spur rückständigen
Alkohols aus dem Rückstande im Extractionscylinder entfernt, schlieſslich das
entzuckerte Material getrocknet und gepreſst, um ein hochwerthiges Viehfutter abzugeben.
Neuerungen an stehenden Verdampfapparaten. Nach Meinung
der Metall-Werke vormals J. Aders in Neustadt-Magdeburg
(* D. R. P. Nr. 36595 vom 18. December 1885) bleiben die stehenden Verdampfapparate
in ihrer Wirkung hinter den liegenden zurück, weil die sich an den Wänden der
Siederöhren bildenden Dampfbläschen die Heizflächen nicht schnell genug verlassen,
um weiterer Flüssigkeit Platz zu machen, und so die Verdampfung verlangsamen.
Es wird nun vorgeschlagen, mit Beibehaltung des schon bisher
angewendeten Circulations- oder Umlaufrohres die Saftströmung auf mechanischem Wege
sicher zu erreichen und zwar: nach Fig. 7 Taf. 14 entweder
durch Anbringung einer Flügelpumpe unterhalb des Umlaufrohres, wobei der Saft der
Pampe durch jenes Rohr zuflieſst und von der Pumpe nach dem Umfange bezieh. durch
die Siederöhren emporgetrieben wird; oder nach Fig. 8 durch Anbringung
einer Schnecke im Umlaufrohre, welche den von oben zuflieſsenden Saft abwärts
treibt. Der Antrieb kann von oben, von unten oder von der Seite durch den Mantel des
Apparates erfolgen, ebenso kann derselbe sowohl oberhalb als unterhalb des
Umlaufrohres angebracht werden.
Nach Franz Nowak in Roswadze,
Oberschlesien (* D. R. P. Nr. 37199 vom 19. Juli 1885 und Zusatz * Nr. 38092 vom 9.
Januar 1886) sollen senkrechte Verdampfapparate zum
Fertigkochen raffinirter Zuckermasse nicht mit direktem, sondern mit
abgehendem Dampfe der Betriebsmaschine bei einer Höchstspannung von 0at,5 geheizt werden. In Ermangelung genügenden
Abdampfes muſs Kesseldampf angewendet werden, welcher aber durch den sogen.
Retoursammler als Gemisch mit Abdampf dem Verdampfapparate zugeführt wird. Hierbei
ist nun die Saugvorrichtung so angeordnet, daſs die zu verkochende Kochkläre nicht
von oben, sondern von unten unmittelbar durch den Ablaſsstutzen eingezogen wird;
doch soll nach dem Zusatzpatente die Kochkläre auch gleichzeitig ober- und unterhalb
des Heizröhrensystemes in den Verdampfapparat eintreten können; diese letztere
Einrichtung soll zur sicheren Bildung eines guten Raffinadekornes unbedingt
nothwendig sein. Das Einziehen der Kochkläre von unten durch den Ablaſsstutzen hat
den Zweck, die concentrirte Masse während des Kochens stets nach oben zu heben, weil
sie innerhalb der Röhren sehr leicht erstarren oder sich auch im Ablaſsstutzen
festsetzen und das Ablassen der fertig gekochten Füllmasse unmöglich machen könnte.
Ferner ist der Apparat mit einem Doppelboden versehen, falls der Durchmesser
desselben mehr als 1m,30 betragen sollte, um die
Masse während des Kochens auf dem Boden in Lösung zu halten.
Es können freilich auch liegende
Verdampfapparate benutzt werden; jedoch ist den stehenden der Vorzug zu geben, weil
diese der Form und des nicht zu groſsen Durchmessers wegen das Ablassen der fertig
gekochten Masse vollkommener gestatten.
Einrichtungen für die Filtration von unten nach oben. Um
die Zuckerklärsel in ununterbrochener Weise und in der
Richtung von unten nach oben zu filtriren, werden verschiedene Einrichtungen
empfohlen, welche alle darauf zielen, an der Eintrittstelle der Klärsel, also am
unteren Theile der Filter, die ausgenutzte Knochenkohle nach und nach zu entfernen
und so die Filtersäule stets gleichmäſsig wirksam zu erhalten.
Ob durch derartige mechanische Bearbeitung die Kohle nicht in zu hohem Maſse
zerrieben wird, kann nur die Erfahrung lehren, wie es sich denn auch nicht aus der
Beschreibung dieser Einrichtung sofort erkennen läſst, ob diese Art der
ununterbrochenen Filtrationsarbeit vor der bisher üblichen wirklich entschiedene
Vortheile darbietet. Es folgen hier im Wesentlichen die Darstellung und Beschreibung
einiger der patentirten Neuerungen.
Der von Fr. O. Matthiessen in
Irvington, N.-Y. (* D. R. P. Kr. 36839 vom 27. Oktober 1885) vorgeschlagene Apparat zur Entfernung der ausgenutzten Knochenkohle
bestellt in einer als Auflager und Auswerfer oder Abschaber dienenden Vorrichtung,
auf welcher die in der Filtrirkammer enthaltene Knochenkohlensäule aufliegt. Diese
Vorrichtung bildet den beweglichen Boden der Filtrirkammer und besteht aus einer
Zwischenplatte, welche mit Lochungen oder Schlitzen von solcher Form und Gröſse
versehen ist, daſs sie die darüber liegende Knochenkohle nicht beständig vermöge
ihrer eigenen Schwerkraft durchfallen lassen, sondern bei entsprechender Bewegung
der Zwischenplatte das Abtrennen und Auswerfen einer Kohlenschicht von
entsprechender Dicke bewirken.
In Fig. 4 Taf. 14 ist C die bewegliche
Zwischenplatte oder der Abschaber, B die Aufnahmekammer
mit schrägem Boden, auf welchem die abgeschabte und ausgeworfene Knochenkohle in den
unteren Hals des Rohres D rutscht, wo sie von dem
Becherwerk D1 ergriffen
und auf die schiefe Ebene D2 gehoben wird. Der zu entfärbende Zuckersaft wird durch das Rohr E in das Rohr D
eingeführt, fällt auf den Boden desselben und steigt in Folge des hydrostatischen
Druckes durch die Kohlenmasse in der Filtrirkammer A
empor, aus der er durch die Oeffnungen A1 in das Ableitungsrohr, abflieſst. Der Abschaber
C hat eine runde Form und ist von gröſserem
Durchmesser als der Cylinder A, so daſs sein Kranz C1 (Fig. 6 Taf. 14) in der
ringförmigen Erweiterung des letzteren liegt. Die Fläche des Kranzes ist ausgerundet
und mit Zähnen versehen, in welche die Antriebsschnecke H eingreift, um den Abschaber zu drehen. Der Abschaber ist mit radialen
schlitzartigen Oeffnungen C2 versehen, deren Wände an ihren oberen Kanten c und c1
bezieh. einen spitzen und einen stumpfen Winkel mit der Oberfläche der
Zwischenplatte bilden, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht
ist. Die spitze Kante c bildet die Schneidkante und
wirkt, da sie etwas höher als die schräge Fläche c1 ist, bei Drehung des Abschabers derart, daſs sie
von der Grundfläche der Knochenkohlensäule einen schraubenförmig gewundenen Span von
gleichmäſsiger Dicke abschneidet. Das Becherwerk besteht aus Drahtgewebe oder ist
sonstwie fein gelocht und der dasselbe umgebende Kasten ist um ein Beträchtliches
über die Austrittsöffnung des Einlaſsrohres E hinaus
verlängert, so daſs der Zuckersaft während des letzteren Theiles der Abwärtsbewegung
und der Entleerung des Becherwerkes ablaufen kann.
Um zu verhindern, daſs über dem nicht durchbrochenen Mittel theile
der Auswerfvorrichtungen für die unteren Kohlen schichten Lagen ausgenutzter
Knochenkohle sich bilden, welche nicht mit aus dem Filter entfernt werden, hat
ferner Matthiessen (* D. R. P. Nr. 36427 vom 27.
Oktober 1885) eine centrale, säulenartige Schutzvorrichtung angeordnet, welche der
Bildung eines derartigen Kohlenkernes vorbeugt. Die Knochenkohlensäule liegt nur auf
den durchbrochenen Flächen der Auswerfvorrichtung auf, so daſs der massive Kranz der
letzteren mit der Kohle
nicht in Berührung kommt. Ferner ist die unter dem Auswerfer oder Abschneider
befindliche Aufnahmekammer, in welche der Zuckersaft zuerst eingeführt wird und
welche gleichzeitig zur Aufnahme der weggeschnittenen ausgenutzten Knochenkohle
dient, mit einem umlaufenden Aufleger versehen, welcher die Knochenkohle sofort vom
Boden der Kammer wegfegt, eine Einrichtung, welche es gestattet, die Kammer in nur
geringer Höhe herzustellen.
Die Vorrichtung zum Hinausschaffen der
ausgenutzten Kohle aus stetig arbeitenden Kohlefiltern von R. C. Howes in East Orange, N.-J. (* D. R. P. Nr. 36923
vom 9. Februar 1886) besteht aus einem schwach kegelförmigen Rahmen, welcher ein in
Form einer Spirale hergestelltes Schneidmesser trägt, dessen Windungen so angeordnet
sind, daſs die Kanten jeder Windung sich überdecken so zwar, daſs die darauf ruhende
Knochenkohle im Ruhezustande des Messers nicht vermöge ihrer eigenen Schwerkraft
allein durch die Zwischenräume der einzelnen Windungen hindurchzufallen vermag.,
sondern daſs eine theilweise Entleerung des Filters nur bei Drehung der Vorrichtung
stattfinden kann.
Die übrige Gesammteinrichtung des Filters selbst bietet keine
neuen Gesichtspunkte. Ueber der Aufnahmekammer B (Fig. 1 Taf. 14)
ist die mit Knochenkohle F angefüllte Filtrirkammer A angeordnet; der Zuckersaft flieſst mit entsprechendem
Gefälle durch Rohr E und D
in B ein, steigt von hier nach A empor, durchdringt die Knochenkohlensäule F
und flieſst bei A1
gereinigt ab. Das zum Hinausschaffen der ausgenutzten Knochenkohle aus dem unteren
Theile der Kammer A dienende spiralförmig gewundene
Schneid- oder Schermesser G (Fig. 2). auf welchem die
Knochenkohlensäule F mit ihrem ganzen Gewichte
aufliegt, ist an dem Armkreuze G1 befestigt, das an der stehenden Welle G2 sitzt. Letztere ist
in der Kammer B gelagert und kann mittels
Winkelradgetriebes in Drehung versetzt werden. Diese Drehung erfolgt nach
Bedürfniſs; die Wirkung derselben ist derart, daſs dann jedesmal die ausgenutzte
untere Kohlenschicht von der Säule F abgetrennt und in
den Aufnahmekasten B gepreist wird, aus dessen unterem
Theile die ausgenutzte Kohle auf übliche Weise mittels Becherwerkes D1 bei D2 aus dem Apparate
geworfen wird. Die spiralförmige Anordnung des Schermessers G kann, wie in Fig. 1, entweder derart
getroffen sein, daſs seine einzelnen Windungen vom Umfange allmählich nach der Mitte
zu emporlaufen, oder, wie in Fig. 3, daſs die Windungen
von dem Umfange sich nach der Mitte zu senken. Die einzelnen Windungen des Messers
werden auch mit Vortheil nach innen und unten zu umgelegt, wie in Fig. 3 rechts; es kann
aber die Schrägstellung der Windungen auch in der Richtung nach auſsen und unten
erfolgen. In beiden Fällen der Schrägstellung der Messerwindungen aber müssen die
Abmessungen so gewählt und die Anordnung muſs so getroffen sein, daſs die einzelnen
Windungen mit ihren Schneidkanten ein gutes Stück weiter über die nächstfolgenden
Windungen hinwegragen, als wenn die Spiralen wagerecht angeordnet sind.
St.