Titel: | Neuere Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken. |
Autor: | Stammer |
Fundstelle: | Band 273, Jahrgang 1889, S. 223 |
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Neuere Verfahren und Apparate für
Zuckerfabriken.
(Schluſs des Berichtes S. 170 d. Bd.)
Mit Abbildungen auf Tafel
9.
Neuere Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken.
Ueber das Vorkommen und die Anhäufung der Raffinose in den Säften und Producten der
Rübenzuckerfabrikation veröffentlicht J. Cech in
Dobrowitz Untersuchungen (Oesterreichisch-Ungarische
Zeitschrift für Zuckerindustrie, Bd. 18 Heft 1 S. 26. Vgl. 1889 272 130, 132).
Die Untersuchung erstreckte sich auf jene Säfte der Rohzuckerfabrikation, welche nach
Beendigung der einzelnen Operationen des Zuckergewinnungsprozesses einer anderen
Station zugeführt werden, also eine chemische oder mechanische Umwandlung
vollständig durchgemacht haben. Es waren dies:
1) der Diffusionssaft von der Batterie,
2) der aussaturirte Rübensaft,
3) der über Spodium filtrirte Dünnsaft,
4) der filtrirte Dicksaft,
5) die Füllmasse,
6) das aus der Füllmasse ausgeschleuderte (I.) Product, und
7) der von den Centrifugen ablaufende Syrup (II. Product), deren direkte
Polarisationszahlen mit jenen nach der Inversionsmethode gefundenen in Betracht
gezogen werden sollten.
Nummer
Trocken-substanz
DirektePolarisation
Zucker nachderInversions-methode
Differenz
Diffusionssaft
12345678
12,012,413,512,612,512,013,012,7
10,23 10,45 11,82 11,05 10,20
9,93 11,07 11,02
10,1510,4511,6711,0710,11 9,9010,8210,93
0,08 0,00 0,15– 0,02
0,09 0,03 0,25 0,09
AussaturirterSaft
12345678
12,311,713,413,412,612,212,413,2
10,94 10,59 12,25 12,25 11,90 11,34 11,28 12,18
10,9610,5312,0512,2311,7511,2411,3412,00
– 0,02 0,06 0,20 0,02
0,15 0,10– 0,06 0,18
FiltrirterDünnsaft
1234567
13,512,811,611,512,412,611,7
12,45 11,73 10,52 10,51 11,21 11,27 10,72
12,4311,7410,4410,4511,1411,2510,65
0,02– 0,01 0,08 0,06
0,07 0,02 0,07
Dicksaft
1234567
49,052,049,447,250,147,646,2
44,947,845,5 43,25 45,9543,442,1
44,6347,6445,1442,9845,5343,0741,79
0,27 0,16 0,36 0,27
0,42 0,33 0,31
Füllmasse
123456
93,82 93,56 93,59 92,90 93,25 92,93
87,586,386,686,087,286,7
87,0285,8986,0885,4286,7086,03
0,48 0,41 0,58 0,58
0,50 0,67
I. Product
123456
99,32 98,87 98,94 98,89 98,95 98,72
98,597,997,897,697,997,5
98,4897,8197,7397,5497,8097,47
0,02 0,09 0,07 0,06
0,10 0,03
Ablaufsyrup
123456
80,3 80,95 80,15 81,20 81,35 81,70
67,068,467,768,168,468,9
65,9967,4766,5167,0167,1567,46
1,01 0,93 1,19 1,09
1,25 1,44
Diese und eine weitere Reihe von angeschlossenen Versuchen bestätigen nicht die
Wahrnehmung Pellet's, sie
sprechen im Gegentheile für die Ausführungen Dr. v. Lippmann
8, also für dessen Anschauung, daſs die Raffinose bereits in der Rübe
vorkommt; sie beweisen ferner, daſs die heutige Fabriksmanipulation mit den Säften
eine Bildung der Raffinose aus dem Rohrzucker nicht verursachen kann.
Um höhere Ausbeuten aus den Füllmassen zu erzielen, empfiehlt Svoboda in Pecek die Abkühlung sorgfältiger zu regeln (Böhmische Zeitschrift für Zuckerindustrie, Bd. 13
Heft. 5 S. 357), und zwar in folgender Weise:
Man läſst die Füllmasse in 11m lange, 0m,65 hohe, 2m,3
breite Reserven ab, zwischen denen sich ein ebenso langer Schneckentransporteur
befindet, der die Füllmasse der Maische zuführt. In diesen Reserven behält die
Füllmasse aber noch nach 12 Stunden eine derartige Temperatur, daſs man eine
raschere Abkühlung bewirken muſs.
Zu diesem Behufe wird die offene Rinne des Schneckentransporteurs mit einem Mantel
mit Gegenstrom-Kühlung versehen, wobei die Füllmasse, schraubenartig in dünnen
Schichten vorwärts geschoben, wiederholt mit den kalten Wandungen der Rinne in
Berührung kommt.
Bei einer solchen Einrichtung kann die Füllmasse auf einen beliebigen Wärmegrad
abgekühlt werden, in Folge dessen eine 3 bis 4 Proc. höhere Ausbeute an erstem
Producte entfällt.
Ein Verfahren zur Entzuckerung von Melassen oder anderen Zuckerlösungen mittels
Calciumoxychlorides oder basischen Chlorcalciums wurde C. Bögel in Brieg patentirt (D. R. P. Nr. 46019 vom 25. Februar 1888).
Dieses Verfahren der Zuckergewinnung aus Melasse oder anderen wässerigen oder
alkoholischen Zuckerlösungen beruht auf der Thatsache, daſs, wenn man in eine mit
Kalk gesättigte Zuckerlösung Calciumoxychlorid oder basisches Chlorcalcium einführt,
die auf solche Weise zugeführte Kalkmenge ausreicht, allen in der Auflösung
enthaltenen Zucker als in Wasser unlöslichen Zuckerkalk niederzuschlagen. Um auf
billige Weise Aetzkalk im Status nascendi zu erhalten, wird ein basisches
Chlorcalcium, welches wasserärmer ist als das durch Kochen von Chlorcalcium mit
Wasser und Kalk erhaltene, in folgender Weise dargestellt: Man nimmt Chlorcalcium in
Pulverform, mischt es mit gepulvertem gebrannten Kalk und bespritzt das Gemenge mit
Wasser. Die Operation geschieht am besten auf einem Kollergange, um eine recht
innige Vermischung hervorzubringen.
Auf der Eigenschaft, sich im kalten Wasser in Chlorcalcium und Calciumoxydhydrat zu
zersetzen, beruht nun die Anwendung des basischen Chlorcalciums zur Gewinnung des
Zuckers aus Melasse oder Syrupen und Pflanzensäften. Gibt man nämlich in eine kalte,
mit Kalk gesättigte wässerige Zuckerlösung, deren Concentration nicht zu hoch ist (also etwa 5 bis
12k Zucker in 1hl) auf einmal oder allmählich dieses Pulver von basischem Chlorcalcium
unter stetem Umrühren hinzu, und zwar wegen der bedeutenden Wärmeentwickelung in
einem Gefäſse mit Kühlvorrichtung, so fällt fast sämmtlicher Zucker der Lösung als
unlöslicher Zuckerkalk nieder; die Flüssigkeit trennt man vom Niederschlage mittels
irgend einer mechanischen Filtrirvorrichtung und reinigt den gesammelten
Niederschlag des unlöslichen Zuckerkalkes mittels Auswaschens mit heiſsem Wasser und
verarbeitet dann den so gereinigten Zuckerkalk in bekannter Weise auf Zucker. Die
Laugen werden calcinirt und das so erhaltene Chlorcalcium wieder zur Darstellung von
basischem Chlorcalcium verwendet, bis durch die wiederholte Benützung ein
Umkrystallisiren des Chlorcalciums nothwendig wird.
Es ist aber nicht nothwendig, den ganzen Zucker der Lösung durch Zusatz und
Zersetzung von basischem Chlorcalcium auszuscheiden, sondern man kann auch wie folgt
verfahren: Man setzt nur so viel basisches Chlorcalcium zu der mit Kalk gesättigten
Zuckerlösung, daſs ungefähr 50 Proc. des Zuckers der Lösung ausgefällt werden:,
hierauf trennt man mittels Filterpressen die Flüssigkeit vom Zuckerkalke; die
Mutterlauge erhitzt man zum Sieden und gibt kurz vor dem Beginne des Kochens Natron
oder Kali hinzu. Dadurch wird Chlornatrium bezieh. Chlorkalium gebildet, welches in
Lösung bleibt, während der andererseits gebildete Zuckerkalk unlöslich sich
ausscheidet; der so erhaltene Zuckerkalk wird ebenfalls mittels Filterpressen von
der Flüssigkeit getrennt, gereinigt und auf bekannte Art auf Zucker verarbeitet. Die
Mutterlauge, falls man Melasse oder Syrupe verarbeitet hat, enthält regelmäſsig
etwas Chlorcalcium und Spuren von Zucker, aus welchem Grunde man dieselbe zur
Verdünnung der Melasse oder Syrupe statt Wasser anwendet. Die Wiederbenützung geht
so lange, bis die Flüssigkeit zu salzhaltig ist.
Patent-Ansprüche: 1) Verfahren zur Entzuckerung von
Melasse oder anderen Zuckerlösungen mittels Calciumoxychlorids oder basischen
Chlorcalciums, darin bestehend, daſs man wässerige oder alkoholische Zuckerlösungen
oder Zuckerkalklösungen zur Fällung von Zuckerkalk mit basischem Chlorcalcium
versetzt. 2) Herstellung des zu dem unter 1) angegebenen Verfahren erforderlichen
basischen Chlorcalciums durch Vermischen von gebranntem Kalke und Chlorcalcium in
Pulverform und Bespritzen des Gemisches mit Wasser.
Ein Verfahren und Apparat zur Darstellung von Raffinade aus Sandzucker wurde N. Tscherikowski in Smiela (Ruſsland) patentirt (D. R.
P. Kl. 89 Nr. 46745 vom 1. December 1887).
Dieses Verfahren bezweckt die Herstellung von Raffinade aus reinem weiſsen
Krystallsandzucker oder Zuckermehl, ohne daſs es nöthig wäre, den zu verarbeitenden
Zucker zu lösen, die Zuckerlösung zu klären, zu filtriren und einzukochen.
Das Verfahren besteht wesentlich darin, den Sandzucker oder das Zuckermehl durch
Einwirkung direkten Dampfes von 2 bis 3at Spannung
in der Zeit von 1½ bis 3 Minuten in einen füllmasseartigen, ungefähr 100° C. heiſsen
Zuckerbrei umzuwandeln, der noch Krystalle enthält, und alsdann diesen Brei schnell
auf 29 bis 33° C. abzukühlen.
Behufs Ausführung des Verfahrens bringt Tscherikowski
den zu raffinirenden Sandzucker oder das Zuckermehl in einen Maischapparat, der in
der Fig. 3
Taf. 9 im Längsschnitte dargestellt ist. Dieser Maischapparat besteht aus einer
wagerechten, mittels Zapfen M und N in Gestellböcken D
drehbar gelagerten Trommel F, die mit Einfüllloch L und Luft- und Probirhahn n versehen ist. Dem Einfüllloche L diametral
gegenüber ist die Trommel F mit mehreren
Ablaſsöffnungen a versehen, welche, in einer Reihe
hinter einander liegend, durch einen mit Handgriffen F2 ausgerüsteten Schieber b verschlossen und geöffnet werden können. An der
inneren Trommelwand sind Rührschaufeln Z angeordnet.
Der Zapfen M der Trommel ist hohl, und durch denselben
geht ein Rohr P hindurch, in die Trommel hinein bis zur
gegenüberliegenden Stirnwand derselben. Das Rohr P ist
innerhalb der Trommel perforirt, am hinteren Ende geschlossen und wird durch einen
am Gestelle D befestigten Arm k festgehalten, so daſs es sich bei der Drehung der Trommel nicht
mitdrehen kann. Durch einen Dreiwegehahn G steht das
Rohr P mit einer Dampfleitung und einem ins Freie
führenden Condensationswasser-Ableitungsrohre in Verbindung.
Die Trommel F wird etwa bis zu zwei Drittel ihres
Inhaltes mit zu raffinirendem Sandzucker angefüllt und das Einfüllloch mit dem
Deckel m verschlossen. Die Trommel wird alsdann in
Umdrehung versetzt, das in der Dampfleitung etwa vorhandene Condensationswasser
durch den Hahn G in die Condensationswasserleitung
abgelassen und hierauf der Hahn G so eingestellt, daſs
der Dampf in das Rohr P und durch dieses in die Trommel
F eintritt. Man läſst den Dampf, welcher eine
Spannung von 2 bis 3at haben muſs, nur 1,5 bis 3
Minuten lang auf den Zucker einwirken und erhält dadurch einen füllmasseartigen
Brei, welcher sich von gewöhnlicher Füllmasse dadurch unterscheidet, daſs der Zucker
nicht vollständig aufgelöst ist, sondern die Krystalle zum Theil intact erhalten
sind. Der Zuckerbrei, welcher hierbei eine Temperatur von 97 bis 100° C. annimmt,
wird alsdann aus der Trommel abgelassen, indem man durch Oeffnen des Schiebers b den Zuckerbrei durch die Abfluſsöffnungen a hindurch in die unter denselben befindlichen Formen
Q abflieſsen läſst.
Im Anfange, so lange durch Erfahrung und Uebung der Zeitpunkt des Ablassens der
fertigen Zuckermasse noch nicht festgestellt ist, nimmt man zuvörderst durch den
Hahn n eine Probe, zu welchem Zwecke der Dampfhahn G geschlossen, der Cylinder mit dem Hahne n nach unten gekehrt und letzterer geöffnet wird.
Flieſst die Füllmasse durch den Hahn in Gestalt eines weiſsen Breies heraus, so sieht man die Operation
als beendet an.
Die Formen Q sind an der Spitze geschlossen und stehen
auf einem Wagen, welcher aus einem auf Rädern ruhenden Kasten R besteht, der die Zuckerformen Q enthält, oben durch einen Deckel r
geschlossen und mit Wasser angefüllt ist zum Kühlen der Formen. Nachdem sämmtliche
Formen des Wagens gefüllt sind, befördert man den Wagen in jene Fabrikabtheilung, in
welcher die endgültige Abkühlung der Zuckermasse durch rasche künstlich geregelte
Kühlung vorzunehmen ist. Zu diesem Zwecke ist an der einen Seite des Kastens R ein Rohr S mit einem
Trichter s angebracht; von diesem Rohre aus durchlaufen
den Kasten quer zwischen den Formenreihen die perforirten Röhrchen q. In den Trichter s läſst
man nun kaltes Wasser einflieſsen, welches sich durch die Röhrchen q im Kasten vertheilt. Die Ableitung des Wassers
geschieht durch das Ueberlaufrohr l. In 1½ bis 3
Stunden, je nach der Temperatur des kühlenden Wassers und dem Umfange der zu
kühlenden Formen, erstarrt die Zuckermasse so weit, daſs sie auf die Centrifuge zur
Ausschleuderung des zwischen den Krystallen befindlichen Syrups gebracht werden
kann.
Nach dem Ausschleudern ist der Zucker nur noch zu trocknen; man hat dann
verkaufsfähige Waare.
Ueber dieses Raffinations verfahren Tscherikowsky's
berichtet J. Bocquin (Journal des fabr. de sucre, Bd.
30 Nr. 5 vom 30. Januar 1889) nach seinen im November 1888 in der dem Grafen Bobrinsky gehörigen Raffinerie Smela gemachten
Wahrnehmungen.
Die Brode waren von 6½ bis 7½ Pfund russisch, und vorzugsweise zur Ausfuhr nach
Persien und Mittelasien bestimmt.
Es werden durch das Tcherikowsky'sche Verfahren alle
fehlerhaften Brode, alle (reinlichen) Abfälle von Raffinade, geschnittenem oder
gebrochenem Zucker der gewöhnlichen Verfahren ausgenutzt. Alles dies geht erst durch
einen Carr'schen Zerkleinerer oder eine Mühle mit
glatten Steinen, um ein gleichmäſsiges Mehl zu erhalten. Dieses Mehl fällt durch
einen Trichter in einen Mischer. In diesem Mischer wird aus dem Zuckermehle
Raffinadefüllmasse in folgender Weise hergestellt. Man öffnet das Mannloch, setzt
den Fülltrichter auf und bringt eine Ladung von 40 Broden ein. Dann schlieſst man
das Mannloch, öffnet den Luft- und den Dampfhahn, verjagt die Luft mittels Dampf,
schlieſst den Lufthahn wieder und setzt das Rührwerk in Bewegung, welches 40
Umdrehungen in der Minute macht. Den Dampfdruck läſst man bis 2at steigen und das Umrühren 2 bis 3 Minuten
dauern, worauf die Ladung des mit Gegenklingen versehenen Mischers in eine
gleichförmige, der fertigen Raffinadefüllmasse ähnliche Masse umgewandelt ist. Man
stellt nun das Rührwerk still und füllt die Formen. Die Formen stehen je in einem
gemeinschaftlichen Kühlkasten, worin Wasser von 5° R. enthalten ist. Das Ausfüllen
geschieht bei 80 bis 81° R. Nach 25 bis 30 Minuten ist der Inhalt der Formen auf 24
bis 27° R. erkaltet und fest geworden; alsdann kommen die Formen in
Schleudertrommeln, zu 40 in zwei Reihen, die Spitze nach innen. Bei Umdrehung der
Schleuder wird der Syrup durch den mit einer Filzscheibe bedeckten Boden
hinausgeschleudert, und das Brod kann nach 30 bis 40 Minuten herausgenommen werden.
Der Syrup beträgt 16 Proc., ist weiſs und wird direkt verkocht. Die mit einer
Papierkappe bedeckten Brode werden senkrecht in einer Trockenkammer, System Tikstein, aufgestellt. Diese Trockenkammern sind
Cylinder von 1m,10 Durchmesser, mit Deckeln vom
selben Durchmesser, die mittels Ketten und Rollen bewegt werden und luftdicht
schlieſsen. In eine Kammer kommen 150 Formen, der Deckel wird geschlossen und
innerhalb der Kammer durch eine Luftpumpe eine Luftleere von 100mm erhalten. Dadurch wird Luft eingesaugt, welche
vorher durch einen Dampfröhrenkörper geht und heiſs und trocken in die Kammer
gelangt. Die Temperatur in der Kammer steigt von 38 auf 53 bis 55° R. Die Luftzu-
und -ableitungsröhren haben 50mm Durchmesser, das
Trocknen dauert 30 bis 35 Stunden, worauf die Brode wie gewöhnlich behandelt
werden.
Das Verfahren von Tcherikowsky kann nach Bocquin in der Rohzuckerfabrik in Anwendung kommen. Man
braucht nur sehr weiſse Krystallzucker zu machen und zu feinem Mehl zu mahlen, was
sehr leicht durch eine Cylindermühle oder einen Carr'schen Zerkleinerer geschieht. Man erzielt das gleiche Product aus sehr
weiſsem Krystallzucker, wie aus Abfallbroden der gewöhnlichen Raffinerie, sowie auch
aus ⅓ Lompskrystallen und ⅔ verdorbenen Raffineriebroden.
Stammer.