Titel: | Neuere Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken. |
Fundstelle: | Band 275, Jahrgang 1890, S. 474 |
Download: | XML |
Neuere Verfahren und Apparate für
Zuckerfabriken.
(Fortsetzung des Berichtes S. 174 d.
Bd.)
Neuere Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken.
J. Weisberg hat Versuche über die Pectinsubstanzen der
Rübe und deren Rolle bei der Fabrikation und Analyse der Säfte angestellt (Oesterreichisch-Ungarische Zeitschrift für Zuckerindustrie
und Landwirthschaft, 1889 Bd. 17 S. 419).
Durch diese Versuche ist ersichtlich geworden, daſs keine polarisirende, durch
Bleiessig fällbare Substanz bei Behandlung des Schlammes mit überschüssiger
Kohlensäure in Lösung übergegangen ist. Die Säfte der II. Saturation enthalten keine
durch Bleiessig fällbaren polarisirenden Substanzen mehr. Polarisirt man die
genannten saturirten oder auch concentrirten Säfte mit und ohne Bleiessig, so sind
die erhaltenen Resultate identisch. Was nun den in Wasser löslichen metapectinsauren
Kalk anbelangt, so sind die zu seiner Bildung erforderlichen Bedingungen ganz
andere, als diejenigen der gewöhnlichen Diffusions- und Saturationsarbeit.
Diese Bedingungen sind:
a) die Behandlung des ausgelaugten Rübenbreies mit Kalk (Scheibler);
b) statt ausgelaugten Rübenbrei mit Wasser im Wasserbade zu erwärmen und so eine
neutrale Lösung von durch Bleiessig vollständig ausfällbarem Pectin und Parapectin
herzustellen, muſs man denselben Rübenbrei längere Zeit mit Wasser kochen, wobei
alsdann die anfangs neutrale Reaction in eine saure übergeht. Setzt man zu dieser
nun sauer reagirenden Flüssigkeit Bleiessig zu, so wird ein Theil der
ursprünglichen, noch nicht umgebildeten Substanzen ausgefällt, und das Filtrat,
welches jetzt linksdrehend geworden ist, enthält Metapectinsäure;
c) wenn ausgelaugter Rübenbrei mit Wasser gekocht und das erhaltene Filtrat sodann
mit Kalkmilch längere Zeit erhitzt wird, so geht ein Theil der ursprünglichen
Pectinsubstanzen in Lösung über. Diese Lösung, welche jetzt nunmehr linksdrehend
geworden ist, enthält metapectinsauren Kalk.
In den Fällen b und c bildet sich eine desto gröſsere Menge metapectinsauren Kalks,
je länger die Erhitzung des Rübenbreies fortgesetzt wird.
Durch Vorstehendes glaubt W. klargelegt zu haben, daſs
unter den gewöhnlichen Bedingungen der Diffusions- und Saturationsarbeit eine
Bildung von metapectinsaurem Kalk nicht stattfinden kann. Fasst man nun die
Ergebnisse der oben mitgetheilten Untersuchungen zusammen, so kommt man zu folgenden
Schluſsfolgerungen:
1) Der Diffusionssaft, so wie er bei rationeller Fabriksarbeit erhalten wird, enthält
eine gewisse, wenn auch sehr geringe Menge von Pectinsubstanzen, welche bei der
Saturationsarbeit durch den Kalk und das Kohlensäuregas vollständig ausgefällt wird, und vermag
ein Ueberschuſs des Gases den gefällten unlöslichen, pectinsauren Kalk nicht mehr zu
zersetzen;
2) die Analyse des Diffusionssaftes nach der gewöhnlichen Methode liefert dieselben
Resultate als diejenige desselben Saftes nach der Kalkcarbonatationsmethode,
vorausgesetzt, daſs letztere nach der in der Fabrik üblichen Weise ausgeführt
wird;
3) die Analyse des Rohsaftes, sowie der saturirten und concentrirten Säfte nach der
gewöhnlichen Methode liefert genaue Resultate;
4) unter den gewöhnlichen rationellen Arbeitsbedingungen der Diffusion und der
Saturation werden die Pectinstoffe des Rohsaftes nicht in löslichen metapectinsauren
Kalk umgebildet, sondern gehen als unlöslicher pectinsaurer Kalk in den
Filterpressenschlamm über.
In der Sitzung der Deutschen
Landwirthschafts-Gesellschaft in Magdeburg am 21. Juni 1889 erstattete
Amtsrath Rimpau (Schlanstedt) einen Bericht über die
neueren Erfahrungen auf dem Gebiete der
Zuckerrübenkultur, worin er die Fortschritte, Bestrebungen und Ziele der
letzten Jahre zusammenfaſste (Braunschweigische
Landwirthschaftliche Zeitung, 1890 Bd. 58 Nr. 4, nach dem Tagblatt der
vierten Wanderversammlung der genannten Gesellschaft).
Redner weist zunächst darauf hin, daſs der gröſste Fortschritt in der Rübenkultur
neuerdings durch die Samenzüchtung gemacht sei. Während früher nur gewisse
vorzügliche Böden für rübenfähig galten, sei man jetzt Dank der Verbesserung der
Rübenrassen im Stande, auf den verschiedensten Böden quantitativ und qualitativ
befriedigende Ernten zu erzielen. – In Folge der Verbesserung unserer Rübenrassen
könne man heute viel gröſsere Mengen Stickstoff bei der Rübendüngung anwenden, als
dies früher zulässig gewesen. Die früher verpönte Stallmistdüngung zu Rüben sei
jetzt fast allgemein üblich. Aus demselben Grunde brauche man in der Wahl der
Vorfrüchte weniger peinlich zu sein. Eine Verbilligung der Stickstoffdüngung durch
den Anbau stickstoffsammelnder Zwischenfrüchte, der auf den leichten Sandböden mit
so groſsem Erfolge betrieben würde, sei auch auf den Rübenböden zu versuchen. – Mit
Kalidüngung zu Rüben seien auf den besseren Böden trotz des mit diesem Nährstoffe
getriebenen Raubbaues noch keine Erfolge erzielt. Vermuthlich seien diese Böden
immer noch zu kalireich. Mit Phosphorsäure sei in den meisten Rübenwirthschaften
eine Zeit lang groſse Verschwendung getrieben, indem die Fabriken lange das früher
bei schwächeren Stickstoffgaben erprobte Verhältniſs von Stickstoff zu Phosphorsäure
in ihren Vorschriften beibehalten hätten. Neuerdings sei man meist zu rationelleren,
kleineren Phosphorsäuregaben übergegangen. – Die Bodenbearbeitung sei durch
Einführung des Dampfpfluges billiger geworden. Die Frühjahrsbearbeitung der
Rübenäcker sei durch Einführung besserer Geräthe vervollkommnet. Das auf sehr milden, hochkultivirten
Böden häufig vorgekommene „Verwehen“ der jungen Rübenpflanzen habe dazu
geführt, die fertig bestellten Rüben nicht mehr mit schweren Schlichtwalzen, sondern
mit Cambridge- oder ähnlichen Walzen anzudrücken. – Die Dibbelmaschinen seien
ziemlich ebenso schnell wieder verschwunden wie sie eingeführt wurden. Das Drillen
in fortlaufende Reihen sei jetzt fast allgemein. Getheilt seien die Ansichten über
die Zweckmäſsigkeit des „Versetzens“ der Rüben durch die Hackmaschine.
Referent hält dieses Verfahren nur bei sehr gutem Aufgang und der unbedingten
Möglichkeit einer sorgfältigen Behackung mit der Hand vor dem Verziehen für
empfehlenswert!). Er empfiehlt das Anhäufeln der Rüben nur auf gleichmäſsigem Boden
bei gleichmäſsig entwickelten Rüben, wo diese Voraussetzung nicht zutrifft, dagegen
die Bearbeitung mit tiefgehenden, gänsefuſsförmigen Hackmaschinenmessern. Er erwähnt
sodann die ausgedehntere Anwendung der verbesserten Rübenheber und macht den
Vorschlag, an warmen Oktobertagen die Rüben behufs besserer Conservirung vor dem
Einmieten erst durch Liegenlassen über Nacht abkühlen zu lassen. – Zur
Rübensamenzüchtung übergehend führt Redner aus, daſs man erkannt habe, wie geringen
Anhalt alle äuſseren Merkmale, nach denen man früher die Samenrüben ausgewählt habe,
zur Beurtheilung ihrer Qualität böten; man sei daher immer mehr zur Zuchtwahl nach
Leistung übergegangen, indem man entweder die Rüben nur nach specifischem Gewichte
sortirte, oder sie auſserdem durch Untersuchung eines bestimmten Theils des
Rübenkörpers mit dem Polarisationsinstrumente auf Zuckergehalt prüfte. Oft sei bei
diesem Verfahren die richtige Auswahl nach äuſseren Formen förmlich vernachlässigt,
so daſs zu kleine Rüben und solche mit abnormen, die Verarbeitung erschwerenden
Formen (Nebenwurzeln) entstanden. Dieser Uebelstand sei neuerdings wieder vermieden.
– Schroff getheilt seien die Ansichten der Züchter über die Frage, ob man allen
Samen aus frei entwickelten, ausgewachsenen Rüben ziehen solle oder ob es zulässig
sei, von den mit peinlicher Sorgfalt ausgewählten Rüben dieser Art zunächst durch
enge Kultur kleine Rüben (Stecklinge) zu ziehen und von diesen den Verkaufssamen.
Die weitaus gröſste Menge des gegenwärtig in Deutschland verwendeten Samens sei aus
ganz kleinen, gar nicht verzogenen Rüben gezogen. Bei den dennoch gemachten
unleugbaren Fortschritten könne dieses Verfahren daher unmöglich so groſse Bedenken
haben, wie seine Gegner behaupten. Es habe unstreitig den Vortheil, daſs man dadurch
eine kleine Anzahl von Rüben, die mit allen Hilfsmitteln aufs sorgfältigste aus
einer groſsen Menge normal geformter, ausgewachsener Rüben ausgewählt wurde, viel
stärker vermehren, daher strengere Anforderungen bei der Zuchtwahl stellen könne;
auch reife der von Stecklingen gezogene Samen gleichmäſsiger, sei daher keimfähiger
als der von groſsen Rüben. Dennoch empfiehlt Referent, die Stecklinge wenigstens in etwa
10zölligen Reihen auf etwa 4 Zoll zu verziehen, damit es möglich sei, abnorme
Formen, die sich auch bei dieser Entfernung der Rüben schon zeigten, auszuscheiden.
– Zur Anzucht der behufs Zuchtwahl zu prüfenden Rüben sei ein möglichst
gleichmäſsiger Boden zu wählen, die Rüben seien hier möglichst gleichmäſsig zu
vereinzeln und so aufzubewahren, daſs bis zur Untersuchung ein ganz gleichmäſsiges
Auswachsen (Zurückgehen des Zuckergehaltes) erfolgt. Alle Maſsregeln, welche von
einzelnen Züchtern angewendet würden, um durch äuſsere Einflüsse, wie günstigen
Boden, besondere Düngung, intensivere Beleuchtung, reichere Kohlensäurezufuhr,
direkte Ernährung mit Zucker, zuckerreichere Rüben zur Weiterzucht zu erzielen, hält
Referent für völlig zwecklos, da sich die durch solche äuſseren Einflüsse
entstandenen Eigenschaften nicht direkt vererben. – Er beschreibt sodann die
verschiedenen Verfahren, durch welche die Rüben nach ihrem specifischen Gewichte
vorläufig sortirt werden, und hält eine vergleichende Prüfung derselben durch einen
Sachverständigen für sehr wünschenswerth. Bei der nun folgenden Untersuchung der
Rüben auf Zuckergehalt würden zunächst die allerbesten zur Anzucht des
Untersuchungsmaterials für die nächste Generation ausgesucht, die nächstbesten zur
Anzucht der Samenträger des Verkaufssamens (Stecklinge) und die schlechtesten zur
direkten Zucht von Verkaufssamen benutzt. Das Verfahren, an jede einzelne Rübe je
nach ihrem Gewichte eine verschiedene Anforderung bezüglich des Zuckergehaltes zu
machen, sei jedenfalls empfehlenswerth. Es komme bei der Auswahl keineswegs nur auf
die Schwere und den Zuckergehalt der zur Zucht bestimmten Rüben allein an, sondern
hauptsächlich darauf, wie viel Procent des untersuchten Materials zur Fortzucht
behalten würden. – Redner bespricht dann näher die Art der Probenahme zur
Untersuchung der einzelnen Rüben und das Polarisationsverfahren (Saftpolarisation
und Breiextraction) und äuſsert den Wunsch, daſs die Samenzüchter mehr als bisher
ihre Erfahrungen austauschen und kein Geheimniſs daraus machen möchten. Schlieſslich
berührt er kurz die Kultur des Rübensamens und die Beurtheilung seiner Keimkraft und
hebt bezüglich der ersteren hervor, daſs die Beschaffenheit des Bodens, in welchem
der Rübensamen wächst, und die dazu verwendete Düngung keinen Einfluſs habe auf
Erntemenge und Qualität der aus dem Samen erwachsenden Rüben.
Ueber die im Groſsbetriebe erreichten Erfolge der Krystallisation in Bewegung (1888 270 271)
hielt Dr. Ruhnke (Vienenburg) in der Versammlung des
Braunschweigisch-Hannoverschen Zweigvereins am 27. November 1889 einen Vortrag, der
im Wesentlichen lautete (Zeitschrift des Vereins für
Rübenzuckerindustrie des Deutschen Reichs, 1890 Bd. 40 S. 54):
„Der vom Patentinhaber Dr. Joh. Bock (Breslau) in
der Zuckerfabrik Vienenburg aufgestellte Apparat
ist im Gegensatze zu früher ein feststehender Cylinder von etwa 200 Centner
Inhalt mit einem inneren Rührwerke, welches nicht ganz zwei Umdrehungen in der
Minute macht. Der Cylinder ist mit einem äuſseren Mantel umgeben, der sowohl zum
Anwärmen mittels Dampfes oder heiſsen Wassers, als auch zum Abkühlen mittels
Wassers benutzt werden kann. Das Prinzip der Kristallisation in Bewegung beruht
darauf, mit gegebenen Krystallen zu arbeiten und die nöthige Temperatur
einzuhalten. Zu diesem Zwecke wird stets etwa ein Viertel der vorhandenen
Füllmasse im Apparate belassen. Beim Anfange wurde künstliche
Nachproductfüllmasse durch Zucker – wir nahmen drittes Product und grünen Syrup
– hergestellt. Nachdem diese auf 60 bis 65° angewärmt ist, wird inzwischen der
grüne Syrup, welcher im Vacuum fertig gekocht und dort auf 70 bis 75° angewärmt
ist, in den Apparat hineingelassen, wodurch dann eine Mischungstemperatur von 70
bis 72° R. entsteht. Durch Nachsehen überzeugt man sich, ob sich viel sogen.
wildes Korn gebildet hat, welches zutreffendenfalls durch weiteres Anwärmen
weggebracht wird, was spätestens bei 75° gelingt. Sodann überläſst man die
Trommel sich selber, worauf die Temperatur in derselben anfangs ziemlich rasch
(in der Stunde ungefähr 1°) fällt. Man läſst die Trommel bis auf 60° abkühlen,
dann wärmt man sie wieder um 1 bis 2° an und wiederholt dies von 10 zu 10°,
worauf man sie wieder langsam abkühlen läſst. Je weiter die Temperatur fällt,
desto langsamer geht dieses Fallen vor sich. Ich lieſs dasselbe zuerst nur bis
auf 40° vor sich gehen und habe bei 40° Endtemperatur an Nachproduct 25 bis 30
Proc. aus der Fällmasse geschleudert und bin später auf 30° Endtemperatur
heruntergegangen, wobei ich aus der Füllmasse ungefähr 30 bis 33 Proc.
geschleudert habe.
„Ich habe zu bemerken, daſs wir Rohzucker von 95 Proc. Polarisation herstellen
und 74 bis 75 Proc. aus der Füllmasse schleudern; der Ablaufsyrup hat 75 Proc.
wirkliche Reinheit. In drei Tagen ist die Krystallisation beendet. Falls die
Temperatur nicht von selber fällt, kann man dies durch Wasserkühler fördern. Die
gröſsere Hälfte der Sude habe ich mit 40 bis 43° abgelassen, die anderen auf 29
bis 32° abgekühlt, aber gefunden, daſs dann die Ausbeute höher und der Quotient
des Ablaufsyrups niedriger ist. Letzteren habe ich durch
Trockensubstanzbestimmung und Polarisation feststellen lassen und bemerke ich,
daſs ich von jedem einzelnen Sude stets mindestens 30 Centner genau gewogen habe
zur Probe schleudern lassen.
„Die Resultate, welche ich Ihnen jetzt geben werde, sind vollkommen richtig, sie
stellen sich, wie folgt. (Siehe Tabelle.)
„Sie sehen hieraus, daſs man innerhalb 3 Tagen ein vollkommen auskrystallisirtes
zweites Product bekommt und zwar von wesentlich besserem Korne und Rendement,
während die Ausbeute mindestens die gleiche ist. Die Vortheile dieser Arbeit
bestehen hauptsächlich darin, daſs man jeden einzelnen Sud genau und bequem
controliren und den
Einwurf: drittes Product
92,3. A. 2,5. Rd. 79,8.
Versuch
1
Zulauf:Ablauf:
75,065,6
Quot.„
30 Proc. Ausbeute.Zucker = 94,7
Pol.
1,56
A.
86,9
Rd.
„
2
Zulauf:Ablauf:
75,568,4
„wirkl.
Quot.
25 Proc.Z. = 95,7
„
1,23
„
89,55
„
„
3
Zulauf:Ablauf:
75,867,8
„„
„„
29 Proc.Z. = 96,0
„
1,11
„
90,45
„
„
4
Zulauf:Ablauf:
75,367,0
„„
„„
25 Proc.Z. = 95,7
„
1,14
„
90,0
„
„
5
Zulauf:Ablauf:
74,670,1
„„
„„
25,4 Proc.Z. = 95,1
„
1,11
„
89,55
„
„
6
Zulauf:Ablauf:
76,668,8
„„
„„
30 Proc.Z. = 95,0
„
1,2
„
89,0
„
„
7
Zulauf:Ablauf:
72,968,8
„„
„„
21,9 Proc.Z. = 97,0
„
0,9
„
92,5
„
„
8
Zulauf:Ablauf:
75,869,2
„„
„„
21,0 Proc.Z. =94,9
„
1,41
„
87,85
„
„
9
Zulauf:Ablauf:
75,069,5
Quot.wirkl.
Quot.
30,9 Proc.Z. = 94,9
„
1,5
„
87,4
„
„
10
Zulauf:Ablauf:
76,565,1
„„
„„
32,9 Proc.Z. = 94,8
„
1,35
„
88,05
„
„
11
Zulauf:Ablauf:
76,166,4
„„
„„
27,4 Proc.Z. = 97,9
„
0,69
„
94,45
„
Bei den letzten beiden Versuchen fand eine Abkühlung bis auf 30° statt.
Kocher ebenfalls gut überwachen kann. Dann hat man auch in kurzer Zeit das zweite
Product auskrystallisirt, so daſs in Folge dessen das langwierige Erwärmen nach
der Campagne wegfällt. Ferner ist die gewonnene Füllmasse so gut gemaischt, wie
sonst gar nicht möglich, und kann sofort in die Centrifugen gefüllt werden. Um
dieses Verfahren im Groſsen durchzuführen, würde man einen Nachproductraum nur
für drei Tage nöthig haben, während man sonst mindestens für die Hälfte der
Campagne einen solchen nöthig hat.
„Die Anlagekosten belaufen sich für eine Fabrik mit einer täglichen Verarbeitung
von 7000 bis 8000 Centner auf ungefähr 10000 bis 15000 M., je nach der Gröſse
der vorhandenen Nachproductkochapparate, während sich die Amortisation so
ziemlich aus den Ersparnissen an Arbeitslohn und Dampf decken wird. Die
mechanische Kraft zum Bewegen ist so gering, daſs ein Mann das Rührwerk bequem
drehen kann; wir haben den Apparat an eine vorhandene Maschine angekoppelt, was
sich sehr gut macht. Die Temperatur fällt nachher ganz allein und die Controle
ist bequem und einfach. Man erhält bedeutend besseren Zucker, der bei gleicher
Ausbeute mindestens ein um 9 bis 10 Proc. höheres Rendement hat, als bei
gewöhnlicher Arbeit und derselben Ausbeute. Das höhere Rendement und die höhere
Polarisation bedingen für diesen Zucker einen bedeutend höheren Preis, so daſs
schon hierdurch die Anlage sich so ziemlich in einer Campagne bezahlt machen
kann.“
Wir können dem Vorgetragenen hinzufügen, daſs das Verfahren sich seither noch weiter
bewährt und bei der Ausführung in mehreren anderen Fabriken stets vorzügliche
Ergebnisse, guten Zucker und saubere, abgekürzte Arbeit geliefert und groſse
Befriedigung gewährt hat.