DE10053124C1 - Vorrichtung zur Herstellung von hochprozentigen alkoholischen Getränken - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Herstellung von hochprozentigen alkoholischen Getränken wie Brantwein weist eine Brennblase 1 auf, in der sogenannte Maische erhitzbar ist. Die Vorrichtung weist des weiteren einen Brennhut 2 auf, in dem aus der erhitzten Maische austretender Dampf sammelbar ist. Des weiteren weist die Vorrichtung einen Verstärker 3 auf, in dem der Dampf kühlbar ist, damit im Dampf enthaltener Wasserdampf teilweise kondensiert. Darüber hinaus weist die Vorrichtung ein Vorkühlsystem 4 auf, in dem verbliebener Dampf kondensierbar ist, und ein Nachkühlsystem 5, in dem das durch die Vorkühlung gewonnene Destillat auf eine Abgabetemperatur von weniger als etwa 20 Grad Celsius herunterkühlbar ist. Ein Anschluß 7 für Zufuhr von Frischwasser ist vorgesehen, mittels dem das Destillat auf die Abgabetemperatur herunterkühlbar ist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Frischwasseranschluß 8 am Nachkühlsystem 5 angeordnet ist und das Frischwasser nach dem Durchlaufen des Nachkühlsystems 5 zum Vorkühlsystem 4 zugeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von hochprozentigen alkoholi­ schen Getränken wie Branntwein nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit einer Brennblase, in der sogenannte Maische erhitzbar ist, einem Brennhut, in dem aus der erhitzten Maische austretender Dampf sammelbar ist, einem Vorkühlsystem, in dem der Dampf kondensierbar ist, und einem Nachkühlsystem, in dem das durch die Vorkühlung gewonnene Destillat auf eine Abgabetemperatur von weniger als etwa 20 Grad Celsius herunterkühlbar ist, wobei ein Wärmetauscher vorhanden ist, mittels dem zur Vorkühlung verwendetes Kühlwasser kühlbar ist, und ein Anschluß für eine Zufuhr von Frischwasser vorhanden ist, mittels dem das Destillat auf die Abgabe­ temperatur herunterkühlbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie findet regelmäßig Verwendung zur Herstellung von beispielsweise Obstbranntweinen.

Bei bekannten Vorrichtungen wird das zum Brennen aufbereitete Obst als soge­ nannte Maische in eine sogenannte Brennblase gebracht. In der Brennblase wird die Maische erhitzt. Die hierdurch entstehenden Dämpfe steigen auf und gelangen in einen oberhalb der Brennblase angeordneten sogenannten Brennhut. Der Brennhut ist über ein Rohrsystem mit einem sogenannten Verstärker verbunden, indem der vom Brennhut abgegebene Dampf etwas abgekühlt wird, so daß im Dampf enthalte­ ner Wasserdampf kondensiert. Hierdurch erhöht sich die Alkoholkonzentration im restlichen Dampf. Der Ausgang des Verstärkers ist mit einem Kühler verbunden, in dem die dem Kühler über das Rohrsystem zugeführten Dämpfe unter den Siede­ punkt abgekühlt werden, so daß sie verflüssigen. Das derart gewonnene Destillat wird dem Kühler als Branntwein entnommen.

Um zu verhindern, daß der so gewonnene Branntwein nach der Entnahme aus dem Kühler teilweise verdunstet, ist es erforderlich, den Branntwein auf eine Temperatur unter 20 Grad Celsius herunterzukühlen. Hierdurch halten sich die durch Verdun­ stung hervorgerufenen Verluste in Grenzen. Ein Herunterkühlen des Branntweins auf eine Temperatur unter 20 Grad Celsius erfordert jedoch einen großen Aufwand.

So wird der Branntwein regelmäßig dadurch heruntergekühlt, daß man dem Kühler größere Mengen von Frischwasser, das heißt Leitungswasser, zuführt. Dies führt zu einem Wasserverbrauch von etwa 200 bis 500 Liter pro Brand bei einer 150 Liter Brennblase.

Um diesen hohen Wasserverbrauch zu reduzieren, wurde versucht, Kühler mit einem geschlossenen Kühlwasserkreislauf herzustellen, in dem das Kühlwasser durch ei­ nen Wärmetauscher abgekühlt wird. Es hat sich aber gezeigt, daß die Wärmetau­ scher so groß dimensioniert werden müssen, daß eine derartige Anordnung prak­ tisch nicht mehr handhabbar ist.

Da insbesondere die Herunterkühlung des Destillats auf den unteren Temperaturbe­ reich die Größe des Wärmetauschers sehr stark beeinflußt, ist eine Vorrichtung mit zwei getrennten Kühlsystemen entwickelt worden. Die Abkühlung der Gase auf eine Temperatur unterhalb des Siedepunkts erfolgt in einem Kühlsystem, welches mit ei­ nem Wärmetauscher arbeitet. Das noch heiße Destillat wird dann einem zweiten Kühlsystem zugeführt, welches das Destillat auf herkömmliche Weise mittels Frisch­ wasser auf die Abgabetemperatur von weniger als etwa 20 Grad Celsius herunter­ kühlt. Hierbei wird das Frischwasser dem Kühlsystem an einem Ende zugeführt und nach Durchlaufen des zweiten Kühlsystems als Abwasser entsorgt.

Bei einer derartigen Vorrichtung verringert sich der Frischwasserverbrauch zwar deutlich, jedoch ist er immer noch sehr hoch. Des weiteren sind häufig zwei Kühler notwendig, die aufwendig verflanscht werden müssen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine eingangs genannte Vorrichtung derart auszubil­ den, daß sich der Frischwasserverbrauch verringert.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung von hochprozentigen alko­ holischen Getränken wie Branntwein, mit einer Brennblase, in dem sogenannte Mai­ sche erhitzbar ist, einem Brennhut, in dem aus der erhitzten Maische austretender Dampf sammelbar ist, einem Verstärker, in dem der Dampf kühlbar ist, damit im Dampf enthaltener Wasserdampf teilweise kondensiert, einem Vorkühlsystem, in dem verbliebener Dampf kondensierbar ist, und einem Nachkühlsystem, in dem das durch die Vorkühlung gewonnene Destillat auf eine Abgabetemperatur von weniger als etwa 20 Grad Celsius herunterkühlbar ist, wobei ein Wärmetauscher vorhanden ist, mittels dem zur Vorkühlung verwendetes Kühlwasser kühlbar ist, und ein An­ schluß für eine Zufuhr von Frischwasser vorhanden ist, mittels dem das Destillat auf die Abgabetemperatur herunterkühlbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Frisch­ wasseranschluß am Nachkühlsystem angeordnet ist und das Frischwasser nach dem Durchlaufen des Nachkühlsystems dem Vorkühlsystem zugeführt wird.

Dadurch, daß der Frischwasseranschluß am Nachkühlsystem angeordnet ist und das Frischwasser nach dem Durchlaufen des Nachkühlsystems dem Vorkühlsystem zu­ geführt wird, kann es noch zur Abkühlung der Dämpfe auf eine Temperatur unterhalb des Siedepunkts beitragen, anstatt ungenutzt in einen Abfluß zu gelangen. Denn nach dem Durchlaufen des Nachkühlsystems hat das Frischwasser immer noch eine Temperatur, welche deutlich unterhalb des Siedepunkts der Dämpfe liegt, so daß es zur Kühlung der Dämpfe verwendet werden kann. Dadurch, daß das dem Nachkühl­ system zugeführte Frischwasser anschließend noch zur weiteren Kühlung verwendet wird, reduziert sich der Wasserverbrauch der Vorrichtung erheblich. Versuche haben gezeigt, daß eine derartige Anlage mit einem Wasserverbrauch von etwa zehn Litern pro Brand auskommt. Da Frischwasser häufig Kalk enthält, wird durch den geringen Frischwasserverbrauch des weiteren die Gefahr, daß das System verkalkt, deutlich reduziert.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Erfindung herausge­ stellt, bei der das Vorkühlsystem und das Nachkühlsystem in einem gemeinsamen Behälter angeordnet sind, wobei der Frischwasseranschluß im unteren Bereich des Behälters, der Anschluß des Wärmetauschers im mittleren Bereich des Behälters und der Anschluß für den Austritt des Kühlwassers aus dem Vorkühler im oberen Bereich des Behälters angeordnet sind. Ein derart aufgebautes Kühlsystem läßt sich zum einen relativ einfach herstellen, und zum anderen wird durch die einfache Bau­ weise die Zuverlässigkeit der Anlage erhöht. Darüber hinaus bringt eine derart aus­ gebildete Vorrichtung den Vorteil, daß sie durch Modifikation einer bestehenden Vor­ richtung erreicht werden kann. Es ist hierbei lediglich im mittleren Bereich des Küh­ lers ein Anschluß für einen Wärmetauscher vorzusehen. Ein weiterer Vorteil ist, daß bei Versagen des Wärmetauschers beispielsweise durch Stromausfall weiter destil­ liert werden kann, da die Kühlung dann vollständig mit Frischwasser vorgenommen werden kann, wie es im Stand der Technik der Fall ist.

Je nach Temperatur des Kühlwassers muß dem Kühlsystem mehr oder weniger Frischwasser zugeführt werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Tem­ peraturfühler vorhanden ist, mittels dem die Frischwasserzufuhr steuerbar ist, wie dies bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist. Durch den Temperaturfühler, der an einer geeigneten Stelle im Kühlsystem ange­ bracht ist, läßt sich feststellen, ob die durch den Wärmetauscher hervorgerufene Kühlung noch ausreicht, oder ob dem System mehr Frischwasser zugeführt werden muß. Steigt die Temperatur des Destillats an, muß die Frischwasserzufuhr erhöht werden. Beträgt die Temperatur des Destillats weniger als etwa 20 Grad Celsius, kann auf eine Frischwasserzufuhr vollständig verzichtet werden.

Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Anschluß für den Austritt des Kühlwassers aus dem Vorkühler mit dem Verstär­ ker verbunden ist. Hierdurch wird die Kühlleistung des Gesamtsystems nochmals verbessert. Denn, da die Temperatur der Dämpfe im Verstärker am größten ist, kann im Verstärker noch mit einem Kühlwasser gekühlt werden, welches ebenfalls schon eine relativ hohe Temperatur hat, jedoch unterhalb des Siedepunktes der Dämpfe liegt. Nach dem Durchlaufen des Verstärkers kann das Kühlwasser dann dem Wär­ metauscher zugeführt werden, in dem es lediglich auf eine Temperatur herunterge­ kühlt zu werden braucht, welche es erlaubt, die dem Vorkühler zugeführten Dämpfe auf eine Temperatur unterhalb des Siedepunktes der Dämpfe zu kühlen. Der Vor­ kühler braucht, da das Kühlwasser nicht auf eine Temperatur abgekühlt zu werden braucht, welche zur Kühlung des Destillats auf eine Abgabetemperatur von weniger als etwa 20 Grad Celsius geeignet ist, nicht sehr groß zu sein.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt die einzige Figur eine schematische Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Wie der Figur entnommen werden kann, weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung eine Brennblase 1 auf, welche sich oberhalb eines Brennofens 13 befindet. Die Brennblase 1 weist eine mittels eines Verschlusses 1a verschließbare Öffnung auf, durch welche die Brennblase 1 befüllbar ist. Des weiteren weist die Brennblase 1 einen Auslaß 1b auf, mittels welchem die Brennblase 1 entleerbar ist. Mittels eines Rührwerks 1c läßt sich in der Brennblase 1 befindliche Maische umrühren.

Oberhalb der Brennblase 1 ist ein Brennhut 2 angeordnet. Der Brennhut 2 ist mittels einer Rohrleitung 2a mit einem Verstärker 3 verbunden. Der Verstärker 3 weist ein Rohrschlangensystem auf, durch welches Kühlwasser geleitet werden kann. Am un­ teren Ende des Verstärkers 3 ist ein Abfluß 3b angeordnet, welcher über eine Rohr­ leitung 3c mit der Brennblase 1 verbunden ist. Am oberen Ende des Verstärkers 3 ist eine Rohrleitung 3a angeschlossen, welche den Verstärker 3 mit einem Vorkühlsy­ stem 4 verbindet.

Das Vorkühlsystem 4 ist mit einem Nachkühlsystem 5 in einem gemeinsamen Be­ hälter angeordnet. Der gemeinsame Behälter hat einen Auslaß 5a, mittels dem dem Behälter im Behälter kondensierte Flüssigkeit entnommen werden kann.

Im gemeinsamen Behälter befindet sich ein Rohrleitungssystem 4', 5', welches am unteren Ende des gemeinsamen Behälters einen Anschluß 7 zur Zufuhr von Frisch­ wasser und in der Mitte des Behälters einen Anschluß 8 zum Anschluß eines Wär­ metauschers 6 hat. Am oberen Ende des gemeinsamen Behälters ist ein Anschluß 9 vorhanden, mittels dem das Rohrleitungssystem 4', 5' über eine Kühlwasserleitung 9a mit einem Einlaß-Anschluß des Verstärkers 3 verbunden ist.

Ein Auslaß-Anschluß des Verstärkers 3 für den Austritt des Kühlwassers aus dem Verstärker 3 ist mittels einer zweiten Kühlwasserleitung 9b mit dem Eingang des Wärmetauschers 6 verbunden. Der Ausgang des Wärmetauschers 6 ist über eine dritte Kühlwasserleitung 6a mit dem sich in der Mitte des gemeinsamen Behälters befindlichen Anschluß 8 verbunden. In der dritten Kühlwasserleitung 6a ist eine Kühlwasserpumpe 12 angeordnet.

Der Anschluß 7 des gemeinsamen Behälters für die Frischwasserzufuhr ist über eine Frischwasserleitung 10a mit einem Ventil 10 verbunden, welches mittels eines Thermostats 11 steuerbar ist. Der Thermostat 11 ist etwas unterhalb des Anschlus­ ses 8 für den Wärmetauscher 6 im gemeinsamen Behälter angeordnet.

Am Frischwasseranschluß 7 ist über ein T-Stück ein Auslaßventil 14 angeordnet. Mittels des Auslaßventils 14 ist es möglich, das gesamte Kühlwasser-Rohrsystem vollständig zu entleeren.

Die sich in der Brennblase 1 befindliche Maische wird mittels des Brennofens 13 er­ hitzt, wodurch sie zum Teil verdampft. Die aus der Maische austretenden Dämpfe gelangen in den Brennhut 2. Über die Rohrleitung 2a gelangen die Dämpfe in den Verstärker 3. Hier werden sie soweit abgekühlt, daß sich in den Dämpfen befindli­ ches Wasser kondensiert. Das kondensierte Wasser gelangt über die Rohrleitung 3c in den Brennhut 1.

Die im Verstärker 3 verbleibenden Dämpfe gelangen über die Leitung 3a in das Vor­ kühlsystem 4. Hier werden sie soweit abgekühlt, daß sie kondensieren. Das so ge­ wonnene Destillat gelangt in den unteren Bereich des gemeinsamen Behälters, wel­ cher die Funktion des Nachkühlsystems 5 hat, wo es weiter heruntergekühlt wird. Das sich am Boden des gemeinsamen Behälters ansammelnde Destillat wird über den Auslaß 5a des gemeinsamen Behälters dem gemeinsamen Behälter entnom­ men.

Das über den Anschluß 8 dem Kühlwasser-Rohrsystem 4' des gemeinsamen Be­ hälters zugeführte Kühlwasser durchströmt den oberen Teil des Kühlwasser- Rohrsystems 4' gemeinsamen Behälters, wodurch die sich in diesem Teil des Be­ hälters befindlichen Dämpfe kondensieren. Beim Austritt des Kühlwassers durch den Auslaß 9 am oberen Ende des gemeinsamen Behälters hat das Kühlwasser eine Temperatur von etwa 85 Grad. Diese Temperatur genügt jedoch, um die sich im Verstärker 3 befindlichen Dämpfe soweit herunterzukühlen, daß sich in ihnen befind­ licher Wasserdampf kondensiert. Beim Austritt aus dem Verstärker 3 hat das Kühl­ wasser eine Temperatur von etwa 90 Grad Celsius. Das über die Rohrleitung 9b dem Wärmetauscher 6 zugeführte Kühlwasser wird im Wärmetauscher 6 auf eine Temperatur von etwa 60 Grad Celsius heruntergekühlt. Hierdurch braucht der Wär­ metauscher 6 nicht zu groß dimensioniert zu werden. Es versteht sich, daß die ge­ nannten Temperaturen sich je nach Brennprozeß und Pumpenleistung verändern. So kann das Kühlwasser beim Austritt aus dem Verstärker eine Temperatur von 95 Grad Celsius und mehr oder von 80 Grad Celsius und weniger haben. Auch kann die Temperatur, auf die das Kühlwasser im Wärmetauscher 6 heruntergekühlt wird, 65 Grad Celsius und mehr oder 55 Grad Celsius oder weniger betragen.

Die weitere Abkühlung des im gemeinsamen Behälter gewonnenen Destillats auf eine Temperatur von unter 20 Grad Celsius geschieht durch das dem Kühlwasser- Rohrsystem 5' des gemeinsamen Behälters am unteren Ende zugeführte Frischwas­ ser. Das Frischwasser steigt im Kühlwasser-Rohrsystem 5' des gemeinsamen Be­ hälters nach oben, wobei es sich im oberen Bereich des gemeinsamen Behälters mit dem Kühlwasserkreislauf des Wärmetauschers 6 vermischt.

Dieselbe Menge an Frischwasser, die dem gemeinsamen Behälter zugeführt wird, wird dem gemeinsamen Behälter am oberen Ende mittels eines nicht gezeigten Auslasses entnommen.

Dem gemeinsamen Behälter wird stets soviel Frischwasser zugeführt, wie benötigt wird, um das im gemeinsamen Behälter gewonnene Destillat auf eine Abgabetempe­ ratur von weniger als 20 Grad Celsius herunterzukühlen. Hierzu wird die Temperatur im gemeinsamen Behälter mittels des Temperaturfühlers 11 gemessen. In Abhän­ gigkeit der vom Temperaturfühler 11 gemessenen Temperatur öffnet sich das Ventil 10 mehr oder weniger, so daß stets die erforderliche Menge Frischwasser zugeführt wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Herstellung von hochprozentigen alkoholischen Getränken wie Branntwein, mit einer Brennblase (1), in der sogenannte Maische erhitzbar ist, einem Brennhut (2), in dem aus der erhitzten Maische austretender Dampf sammelbar ist, einem Vorkühlsystem (4), in dem der Dampf kondensierbar ist, und einem Nachkühl­ system (5), in dem das durch die Vorkühlung gewonnene Destillat auf eine Abgabe­ temperatur von weniger als etwa 20 Grad Celsius herunterkühlbar ist, wobei ein Wärmetauscher (6) vorhanden ist, mittels dem zur Vorkühlung verwendetes Kühl­ wasser kühlbar ist, und ein Anschluß (7) für Zufuhr von Frischwasser vorhanden ist, mittels dem das Destillat auf die Abgabetemperatur herunterkühlbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischwasseranschluß (7) am Nachkühlsystem (5) angeordnet ist und das Frischwasser nach dem Durchlaufen des Nachkühlsystems (5) dem Vorkühlsystem (4) zugeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorkühlsystem (4) und das Nachkühlsystem (5) in einem gemeinsamen Be­ hälter angeordnet sind, wobei der Frischwasseranschluß (7) im unteren Bereich des Behälters, der Anschluß (8) des Wärmetauschers (5) im mittleren Bereich des Be­ hälters und der Anschluß (9) für den Austritt des Kühlwassers aus dem Vorkühlsy­ stem (4) im oberen Bereich des Behälters angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturfühler (11) vorhanden ist, mittels dem die Frischwasserzufuhr steuerbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (9) für den Austritt des Kühlwassers aus dem Vorkühlsystem (4) mit einem Einlaß-Anschluß des Verstärkers (3) für die Kühlwasserzufuhr verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß-Anschluß des Verstärkers (3) für den Austritt des Kühlwassers aus dem Verstärker (3) mit dem Wärmetauscher (6) verbunden ist.