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Vorrichtung zur Destillation von alkoholhältigen Gärungsprodukten
Die Erfindung nach der Stammpatentschrift
Nr. 164030, betreffend einen Apparat zur Destil- lation von alkoholhältigen Gärungsprodukten, besteht im Wesen darin, dass das Kesselaggregat, die Haube, der Helm, Kondensator, Kühler und
Kondensatablauf direkt ineinander übergehend bzw. ineinander liegend ohne Zwischenschaltung von Verbindungsgliedern, wie Rohren, zu einem einheitlichen Stück zusammengebaut sind. Weitere
Merkmale betreffen die Anordnung von Innen- und Aussenkessel mit Wasserstands-und Dampf- druckregler bzw. U-Rohrverbindung zur Ober- flächenheizung des Brenngutes, sowie die Aus- bildung des aus dem Helm und Kondensator mit Kühler bestehenden oberen Teiles des
Destillationsapparates.
Das Ziel der vorliegenden
Erfindung ist, die weitere Vereinfachung und
Verbesserung des Destillationsapparates nach der
Stammpatentschrift, wobei im Helm in den Weg der Dämpfe vor dem Kondensator ein Dephleg- mator eingeschaltet ist. Gemäss der Erfindung wird nun der Dephlegmator von dem Innendeckel des Kühlers gebildet, der das an ihm entstehende Kondensat in den Haubenhals zurückleitet. Ferner ist erfindungsgemäss ein Reiniger mit Flüssigkeitsverschluss im Haubenhals eingesetzt und ein Ablasshahn für die Verschlussflüssigkeit vorgesehen.
Diese Reinigungsvorrichtung innerhalb des Helmes kann willkürlich ein-und ausgeschaltet werden, sie kann aber auch so bemessen sein, dass sie selbsttätig wirksam wird u. zw. derart, dass, entsprechend der Zunahme der störenden Geruchs-und Geschmacksstoffe beim Vorwärtsschreiten der Destillation, sich entsprechende Reinigerteile einschalten. Schliesslich ist die Ausbildung noch so getroffen, dass eine Überfüllung des Apparates mit Brenngut über das steueramtlich festgesetzte Volumen verhindert wird.
Ein Ausführungsbeispiel des Destillationsapparates gemäss der Erfindung ist in derZeichnung im Schnitt dargestellt. Der Destillationsapparat besteht im Wesen aus einem Doppelkessel 2, 3, der in einen Kippofen 1 passt und einer auf den Kesseln 2 und 3 sitzenden Haube 4 mit Haubenhals oder Helm und einem auf dem Helm aufgestülpten Kühler 5. Diese Teile bilden eine geschlossene Einheit. Der Kessel 2 ist mit einem konischen Rand versehen und in diesem ist der Innenkessel 3 aushebbar eingesetzt und weist ebenfalls einen konischen Rand auf, der in den konischen Rand des Kessels 2 einpasst. Der
Kessel 3 wird im Kessel 2 durch eine Bodenver- schraubung festgehalten, die die konischen Kessel- ränder dicht aneinanderpresst.
Der Raum zwischen den beiden Kesseln ist teilweise mit Flüssigkeit gefüllt und oberhalb dieses Flüssigkeitsspiegels an eine Öffnung im Innenkessel ein U-förmiges
Rohr 11 angeschlossen, das unterhalb der Ober- fläche des im Kessel 3 befindlichen Destillations- gutes mündet. Mit 3'ist die Füllmarke, die das
Eichvolumen angibt, bezeichnet. Unterhalb des
Flüssigkeitsspiegels im Aussenkessel 2 mündet ein Wasserstands-und Dampfdruckregler 10 zur automatischen Konstanthaltung dieses Flüssig- keitsspiegels. Der Wasserstandsregler besteht aus zwei aneinander anschliessenden U-Rohren 31, 35 von dem das eine U-Rohr 31, welches an den
Kessel 2 anschliesst, einen Wassersack bildet und in den Schenkel des zweiten U-Rohres oberhalb des U-Rohrknies einmündet. Über dieser
Mündungsstelle ist in dem Schenkel ein Über- lauf 34 angeordnet.
Der andere Schenkel des
U-Rohres ist an die Flüssigkeitszuleitung, im vorliegenden Falle an das Abflussrohr 7 des Kühlers 5, angeschlossen.
Die Haube 4 weist an ihrem unteren Rand eine konische Sitzfläche auf, mit der sie in den konischen Rand des Kessels 3 eingesetzt ist. Die Haube setzt sich nach oben in den zylindrischen Hals 18 fort. An seinem unteren Ende ist er durch einen konischen Boden abgeschlossen, durch den das Dampfrohr 20 führt. Oben ist er offen und aussen in einem Abstand von einem Mantel 19 umgeben, so dass zwischen den beiden Wänden ein isolierender Raum bleibt. An seinem unteren Ende ist der Mantel 19 nach oben umgelegt, so dass eine ringförmige Rinne 8 entsteht, in der der Kühler 5 sitzt. An die Rinne 8 schliesst ein Abflussstutzen 9 an. Der mit der Zuleitung 6 und der Ableitung 7 versehene Kühler ist zum Unterschied bekannter Bauarten so ausgeführt, dass sein Innenboden 5'als Dephlegmator wirkt. Sein Aussenboden ist zu einem Trichter 15 ausgebildet, der durch den Innenboden führt.
Im Hals 18 sitzt der die im folgenden beschriebenen Teile 21 bis 26 enthaltende Reiniger 32 durch Flüssigkeitsverschluss über dem Dampfrohr 20. Die aus Kolonnenböden bekannte
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Glocke 22 überdeckt das Dampfrohr, doch ist gegenüber dieser bekannten Ausführung das
Dampfrohr noch von einem Zylinder 21 um- geben. Auf der Glocke sitzt eine Schale 23 und über dieser ein Glockenverschluss 29, der von zwei ringförmigen Siebböden 25 und 26 um- schlossen wird. Der Boden 25 sitzt fest, wogegen der Boden 26 lösbar ist und durch den Deckel 27 des Reinigers festgehalten wird. Die Schraube 28 verbindet sämtliche Reinigerteile zu einem
Ganzen. Vom tiefsten Punkt des Bodens des
Haubenhalses 18 führt ein Rohr mit Hahn 13 nach aussen.
Die Haube mit dem Kondensator kann als Ganzes schwenkbar am Kesselaggregat gelagert sein, um den Kessel selbst verschwenken und damit entleeren zu können.
Der Betrieb und die Wirkungsweise des
Destillationsapparates ist folgende : Das Destil- lationsgut wird in den Kessel 3 bis zur Marke 3' eingefüllt, so dass es die Mündung des U-Rohres 11 ein Stück übersteigt. Die Höhe der Mündung des U-Rohres kann durch Ansatzstücke geregelt werden. Nun wird der Apparat geschlossen und der Haubenhals bis zur Höhe des Dampfrohres mit Wasser gefüllt. In die Schale 23 wird festes
Legierungsfett eingesetzt und der Filterraum 25 z. B. mit Aktivkohle beschickt. Nun setzt man den ganzen Reiniger 32 in den Haubenhals und stülpt den Kühler 5 darüber.
Der Kessel 2 wird von aussen z. B. durch eine
Holz-oder Kohlenfeuerung beheizt, wobei das heisse Wasserbad die Erwärmung des Destillation- gutes bewirkt. Da der Destillationsapparat mit einem praktisch drucklosen Wasserbad arbeitet, wird durch die Wärmeübertragung des letzteren auf das Destilliergut ein Kochen desselben nicht erreicht. Es wird aber der im Wasserbad selbst entstehende Dampf durch das Rohr 11 in den
Kessel 3 unter den Flüssigkeitsspiegel des Brenngutes einströmen und dadurch das Brenngut an seiner Oberfläche zum Kochen gebracht. Auf diese Weise wird ein Kochen des gesamten Brenngutes verhindert, das zu dem nachteiligen Schäumen bei vielen Brenngütern führt.
Zur Aufrechterhaltung des Wasserspiegels im Kessel 2 wird vorgewärmtes Wasser aus dem Kühler durch den Regler zugeführt, wobei der Wasserstand durch die Höhenlage der Mündung des Überlaufes bestimmt wird. Gleichzeitig dient der Wasserstandsregler auch dazu, das Überfüllen des Apparates über das steueramtlich festgesetzte Volumen zu verhindern. Das Rohr 11 wirkt nämlich mit dem Wasserstandsregler in der Weise zusammen, dass bei Überschreiten der Füllhöhe über die Marke 3'der Dampf nicht mehr in den Innenkessel eintritt, sondern durch den Regler nach aussen strömt.
Wird der Kessel 3 über die Füllmarke ?' gefüllt, so tritt ein automatischer Flüssigkeitsverschluss ein, weil die dem Dampfdruck entgegenwirkende Flüssigkeitssäule grösser wird als die abgestimmte Höhe zwischen der Einmündung des Reglerrohres 31 in das Steigrohr 35 und dem Überlauf 34. Dadurch tritt aber der Dampf nicht mehr in das Brenngut, sondern durch den Regler ins Freie, so dass der Destillierprozess überhaupt nicht einsetzt oder doch nur in so geringem Masse, dass die aufzuwendende Zeit ein Vielfaches im Vergleich zur Destillationszeit bei Normalfüllung betragen würde. Dadurch wird es auch möglich, die Grösse des Kessels selbst unabhängig von der Füllgrenze, z. B. 150-Liter-Grenze zu dimensionieren, was bei einer Grösse über eine 100-Liter-Füllung aus konstruktiven Gründen nötig ist.
Die vom Kessel 3 aufsteigenden Dämpfe durchströmen den Apparat in Richtung der eingezeichneten Pfeile. Wenn das mit Wasser gefüllte Becken 14 von den ersten hochkonzentrierten Dämpfen durchströmt wird, tritt zuerst eine Kondensation der Dämpfe im Wasser des Beckens ein, der alsbald wieder ein neuerliches Verdampfen folgt. Das neuerliche Verdampfen findet statt, wenn bereits niedriger konzentrierte Dämpfe aus dem Kessel aufsteigen, so dass dadurch der Vorlauf wesentlich, etwa auf einige Kubikzentimeter gesenkt wird und der Mittellauf der Menge nach und in seiner Konzentration erhöht wird.
Gleichzeitig tritt aber durch die Wasserfüllung eine Reinigung der Dämpfe von einem Teil übler Geruch- und Geschmackstoffe ein. Die Dämpfe folgen dem Wege des geringsten Widerstandes und streichen durch den noch leeren Glockenverschluss ober der Schale 23 gegen den Dephlegmatorboden des Kühlers. Dort kondensieren die wässerigen Anteile und tropfen teilweise in die Verschlussglocke 29. Sobald diese schliesst, müssen die Dämpfe den Weg durch den Filterraum 25 nehmen. Hier werden sie wieder einen Teil der Geruch- und Geschmackstoffe abgeben.
Mit dem Fortschreiten des Destillationsprozesses wird schliesslich das Kondensat aus der Glocke 29 überfliessen und hebt auf Grund seines höheren spezifischen Gewichtes die nun geschmolzene Fettfüllung aus der Schale 23. Das überfliessende Fett verteilt sich nun auf der Oberfläche des Wassers im unteren Teil des Halses. Durch den gekämmten Rand der Glocke 22 werden die nun noch vom Kessel aufsteigenden jetzt aber sehr fuselreichen Dämpfe gezwungen, auch die Fett- schichte gut verteilt zu durchströmen. Dadurch geben sie einen grossen Teil der Fuselöle in die Fettschichte ab und reinigen sich schliesslich noch beim Durchströmen der Filterschicht 25. Das zylindrische Rohr 21 verhindert dabei, dass das durch das Dampfrohr 20 abfliessende Kondensat auch die Fettschichte mitnimmt. Schliesslich kann am Ende der Destillation die Füllung durch das Rohr 13 abgelassen werden.
Man kann nun den Nachlauf zwecks Erhöhung der Konzentration und nochmaligen Reinigung durch den Trichter 15 zurückfüllen und ohne Zeitverlust im Laufe der letzten Phase des Destillationsprozesses nochmals mit abdestillieren.
Wird in dem Apparat ein Feinbrand durchgeführt oder Brenngut verarbeitet, bei dem die vorher beschriebene Reinigung überflüssig ist, so kann der Reiniger auch als Aromatisier-
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vorrichtung verwendet werden, indem statt der Reinigungsstoffe Aromaträger eingesetzt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Destillation von alkoholhältigen Gärungsprodukten gemäss Stammpatentschrift Nr. 164030 mit im Helm in den Weg der Dämpfe vor dem Kondensator eingeschaltetem Dephlegmator, dadurch gekennzeichnet, dass der Dephlegmator von dem Innendeckel (5') des Kühlers gebildet wird, der das an ihm entstehende Kondensat in den Haubenhals (18) zurückleitet.