DE102011102130B4

DE102011102130B4 - Gegenstrom-Destillierapparatur

Info

Publication number: DE102011102130B4
Application number: DE102011102130.6A
Authority: DE
Inventors: Herbert Rösch
Original assignee: Mueller Brennereianlagen GmbH
Current assignee: Mueller Brennereianlagen GmbH
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2014-08-28
Anticipated expiration: 2031-05-21
Also published as: DE102011102130A1

Abstract

Gegenstrom-Destillierapparatur, zur Herstellung hochprozentiger alkoholischer Getränke wie Branntwein, mit einer Brennvorrichtung (1) und einem Kühler (9) sowie einem zwischen der Brennvorrichtung (1) und dem Kühler (9) angeordneten Katalysator (4, 5, 6), dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (4, 5, 6) eine Schale (4) aufweist, in der Elemente (5) aus Kupfer sowie Elemente (6) mit einer abrasiv wirkenden Oberfläche angeordnet sind, und dass in der Schale (4) ein Rührelement (4a) und/oder ein Vibrationselement angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gegenstrom-Destillierapparatur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, zur Herstellung hochprozentiger alkoholischer Getränke wie Branntwein, mit einer Brennvorrichtung, einer Rektifiziervorrichtung und einem Dephlegmator sowie einem zwischen der Rektifiziervorrichtung und dem Dephlegmator angeordneten Katalysator.
Eine derartige Apparatur ist beispielsweise aus DE 38 14 841 A1 und DE 38 28 320 A1 bekannt.
Mittels des bei den bekannten Apparaturen vorhandenen Katalysators soll ein katalytischer Abbau von schädlichen Cyanidanteilen aus den aus der Brennvorrichtung aufsteigenden Alkoholdämpfen erreicht werden, was zur Reduzierung von Ethylkarbamat in Steinobstbranntweinen führen soll. Der Katalysator weist eine große Kupferoberfläche auf, die vom Phlegma des darüber liegenden Dephlegmators benetzt und von den von unten aufströmenden Dämpfen durchströmt wird. Um eine möglichst große Kupferoberfläche zu erreichen, ist der Katalysator aus einer Vielzahl von Kupferrohren beziehungsweise Kupferlamellenrohren aufgebaut.
Wenn der Alkoholdampf mit der Oberfläche der Kupferrohre beziehungsweise der Kupferlamellenrohre in Kontakt gerät, findet ein Stoffaustausch zwischen den aufsteigenden Alkoholdämpfen und dem zurückfließenden Phlegma sowie ein Abbau schädlicher Cyanide an der Kupferoberfläche statt. Hierdurch wird ein analytisch messbarer Abbau der gebundenen oder nicht gebundenen Cyanide bewirkt, sodass diese nicht oder nur in stark verminderter Konzentration in das Endprodukt gelangen.
Durch den Abbau der Cyanide an der Kupferoberfläche entsteht auf der Kupferoberfläche ein Kupfersulfid. Durch dieses Kupfersulfid wird die Wirksamkeit der Kupferoberfläche herabgesetzt. Daher muss von Zeit zu Zeit eine Reinigung des Katalysators durchgeführt werden, um den an der Katalysatoroberfläche anhaftenden Belag zu entfernen.
Dies ist nachteilig, da die Apparatur während der Reinigung nicht zur Herstellung alkoholischer Getränke benutzt werden kann. Des Weiteren wirkt sich die Ablagerung von Kupfersulfid auf der Oberfläche des Katalysators nachteilig auf die Qualität des herzustellenden Produktes aus. Denn in dem Maße, wie sich auf der Oberfläche des Katalysators Kupfersulfid absetzt, verringert sich die Wirkung des Katalysators. Unmittelbar nach einer Reinigung entfaltet der Katalysator seine volle Wirkung, wohingegen der Katalysator kurz vor einer Reinigung nur eine geringe Wirkung entfaltet. Das stetige Nachlassen der Wirkung bewirkt somit eine stetige Verschlechterung des herzustellenden Produktes.
Aus US 4 281 149 A ist ferner ein Verfahren zum Behandeln von Teilchen in einem gattungsfremden Siliziumreaktor bekannt, in dem ein organisches Chlorid, bei dem die organische Gruppe ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest ist, mit Siliziumteilchen in Gegenwart von Kupfer umgesetzt wird. Bei dem Verfahren werden aus dem Reaktor Teilchen von Silizium und Kupfer mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 40 μm zu entfernt, danach werden die Teilchen abgeschliffen, um einen Oberflächenüberzug davon zu entfernen, und anschließend werden die Teilchen wieder in den Reaktor zurückgeführt.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Eingangs genannte Apparatur derart auszubilden, dass eine gesonderte Reinigung des Katalysators nicht erforderlich ist und die Qualität des herzustellenden Produktes verbessert ist.
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 Gegenstrom-Destillierapparatur, zur Herstellung hochprozentiger alkoholischer Getränke wie Branntwein, mit einer Brennvorrichtung, einer Rektifiziervorrichtung und einem Dephlegmator sowie einem zwischen der Rektifiziervorrichtung und dem Dephlegmator angeordneten Katalysator, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator eine Schale aufweist, in der Elemente aus Kupfer sowie Schleifkörper angeordnet sind, und dass in der Schale ein Rührelement und/oder ein Vibrationselement angeordnet ist.
Dadurch, dass der Katalysator eine Schale aufweist, in der Elemente aus Kupfer angeordnet sind, wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass auf einfache Weise eine große Kupferoberfläche in den Dampfstrom einbringbar ist. Die Kupferoberfläche, die in den Dampfstrom einbringbar ist, setzt sich zusammen aus der Summe der Oberflächen der Elemente.
Um eine besonders effektive Reinigung zu erreichen, ist in vorteilhafter Weise in der Schale ein Rührelement und/oder ein Vibrationselement angeordnet. Durch das Rührelement und/oder das Vibrationselement können die Kupferelemente und die Schleifkörper in Bewegung versetzt werden, wodurch ihre Oberflächen verstärkt aneinander reiben.
Dadurch, dass sich durch das Aneinanderreiben der Kupferelemente mit den Schleifkörpern auf den Kupferelementen kein Kupfersulfid absetzen kann, ist eine separate Reinigung des Katalysators nicht erforderlich. Darüber hinaus entfaltet der Katalysator stets seine volle Wirkung.
Sind die Kupferelemente zylinderförmig ausgebildet, wie dies bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, wird eine relativ große Oberfläche erreicht. Des Weiteren lassen sich die Kupferelemente auf einfache Weise herstellen, da sie von einer zylinderförmigen Kupferstange, welche eine einfach erhältliche Handelsware ist, abgesägt werden können.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kupferelemente eine Innenhöhlung mit mindestens einer Öffnung auf und sind vorzugsweise als Rohrabschnitte ausgestaltet. Dadurch kann der Alkoholdampf mit einer noch größeren Kupferoberfläche in Kontakt geraten und es ergibt sich ein geringes Gewicht der Kupferelemente. Die Öffnung ist bevorzugt als Durchgangsöffnung ausgestaltet, durch die der Alkoholdampf hindurchströmen kann.
Besonders vorteilhaft ist es, dass in der Schale Elemente mit einer abrasiv wirkenden Oberfläche wie Schleifkörper angeordnet sind. Hierdurch wird auf einfache Weise erreicht, dass sich auf der Oberfläche der Kupferelemente kein Belag ausbildet. Denn die Kupferelemente und die Schleifkörper reiben aneinander, wodurch eine stetige Reinigung der Kupferelemente stattfindet.
In vorteilhafter Weise weist die Schale eine Dampf- und Flüssigkeitsdurchlässige Wandung auf, was auf einfache Weise dadurch erreicht werden kann, dass die Schale als Sieb ausgebildet ist. Durch die Dampf- und Flüssigkeitsdurchlässige Wandung wird erreicht, dass in der Schale keine tote Zone entsteht und alle Kupferelemente mit Dampf umströmt werden. Dies wirkt sich sehr vorteilhaft auf die Wirkung des Katalysators aus.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Schale aus Kupfer. Hierdurch wird die Kupferoberfläche des Katalysators weiter erhöht, was sich vorteilhaft auf die Wirkung des Katalysators auswirkt. Durch die in der Schale befindlichen Schleifkörper wird auch vermieden, dass sie auf der Oberfläche der Schale Kupfersulfid absetzen kann.
In vorteilhafter Weise sind die Schleifkörper kleiner als die Kupferelemente. Die Größe der Schleifkörper ist bevorzugt derart an die Größe der Durchgangsöffnungen angepasst, dass die Schleifkörper auch in den Durchgangsöffnungen und insbesondere im Inneren der Rohrabschnitte wirksam sein können. Hierdurch wird eine sehr gute Reinigung der Kupferelemente erreicht.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Brennvorrichtung und dem Kühler ein eine Rektifiziervorrichtung und einen Dephlegmator aufweisender Verstärker angeordnet und der Katalysator zwischen der Rektifiziervorrichtung und dem Dephlegmator angeordnet. Hierdurch wird erreicht, dass im Dephlegmator kondensierter Dampf, das so genannte Phlegma, in die Schale tropft, wo ein Stoffaustausch zwischen den aufsteigenden Alkoholdämpfen und ein Abbau der schädlichen Cyanide an der Kupferoberfläche stattfindet. Durch das in die Schale tropfende Phlegma wird der Schleifabrieb in die Schlempe gefördert.
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 Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Gegenstrom-Destillierapparatur.
Wie der Figur entnommen werden kann, weist eine erfindungsgemäß ausgebildete Gegenstrom-Destillierapparatur eine Brennblase 1 auf, in welche so genannte Maische, eingefüllt werden kann. Oberhalb der Brennblase 1 befindet sich eine aus einer Rektifiziervorrichtung 2 und einem Dephlegmator 3 gebildeter Verstärker. Der Ausgang des Verstärkers ist über ein Geistrohr 8 mit einer Kühlvorrichtung 9 verbunden. Die Kühlvorrichtung 9 weist an ihrem unteren Ende einen Ablauf 10 für Destillat auf. Die Rektifiziervorrichtung 2 weist drei übereinander angeordnete so genannte Kochböden 2a, 2b, 2c auf.
Oberhalb des obersten Kochbodens 2a der Rektifiziervorrichtung 2 ist eine aus Kupfer bestehende Schale 4 angeordnet, in der als Rohrabschnitte ausgestaltete zylinderförmige Kupferelemente 5 und zylinderförmige Schleifkörper 6 angeordnet sind. Die Schleifkörper 6 können auch kugelförmig ausgestaltet sein. Sie sind bevorzugt keramisch gebunden. Die Schale 4 besteht aus Kupfer und weist eine Vielzahl von Öffnungen 4' auf, sodass sie ein Sieb bildet. Die Kupferelemente 5 sowie die Schleifkörper 6 sind abgeschnittene Teile eines Kupferstabes beziehungsweise eines aus einem abrasiv wirkenden Material bestehenden Stabes.
Die Kupferelemente 5 können auch als Hohlkugel ausgebildet sein, welche eine Kupferoberfläche haben. In vorteilhafter Weise sind die Hohlkugeln mittels eines generativen Fertigungsverfahrens wie beispielsweise selektives Lasersintern hergestellt. In gleicher Weise können auch die Schleifkörper 6 hergestellt sein.
In der Schale 4 ist ein zwei Rührarme 4a aufweisendes Rührelement angeordnet. Die Rührarme 4a haben an ihren Enden Platten 4a' und sind an einer Achse 7a eines Getriebemotors 7 befestigt. Die Rührarme 4a beziehungsweise die Achse 7a des Getriebemotors 7 sind derart angeordnet, dass sie bei einer Drehung der Achse 7a des Getriebemotors 7 in die Schale 4 eintauchen und die sich in der Schale 4 befindlichen Kupferelemente 5 sowie Schleifkörper 6 durcheinander wirbeln. Hierdurch reiben die Kupferelemente 5 sowie Schleifkörper 6 mit ihren Oberflächen aneinander, wodurch die Oberflächen der Kupferelemente 5 abgeschliffen werden.
Durch Erhitzen der in der Brennblase 1 vorhandenen Maische entstehen Dämpfe, welche nach oben aufsteigen und so die in der Rektifiziervorrichtung 2, dem Katalysator 4 und dem Dephlegmator 3 gebildete Anordnung gelangen. Der Dampfstrom ist durch einen Pfeil 1' angedeutet. Aus der Anordnung oben austretende Dämpfe gelangen durch das Geistrohr 8 in die Kühlvorrichtung 9, wo sie gekühlt werden und kondensieren. Das so gewonnene Destillat wird der Destillierapparatur durch den Ablauf 10 entnommen.
Der Dampfstrom 1' gelangt durch die Öffnungen 4' der Schale 4 in die Schale 4 und umströmt somit die Kupferelemente 5. Hierdurch wird ein katalytischer Abbau von schädlichen Cyanidanteilen aus der Brennvorrichtung 1 aufsteigenden Alkoholdämpfen 1' erreicht.
Das durch Kondensierung im Dephlegmator 3 entstehende Dephlegmat tropft zurück in die Schale 4, wo es die Kupferelemente 5 benetzt und dadurch den Schleifabrieb in die Schlempe fördert. Das in die Schale 4 tropfende Dephlegmat ist durch einen Pfeil 3 angedeutet.

Claims

Gegenstrom-Destillierapparatur, zur Herstellung hochprozentiger alkoholischer Getränke wie Branntwein, mit einer Brennvorrichtung (1) und einem Kühler (9) sowie einem zwischen der Brennvorrichtung (1) und dem Kühler (9) angeordneten Katalysator (4, 5, 6), dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (4, 5, 6) eine Schale (4) aufweist, in der Elemente (5) aus Kupfer sowie Elemente (6) mit einer abrasiv wirkenden Oberfläche angeordnet sind, und dass in der Schale (4) ein Rührelement (4a) und/oder ein Vibrationselement angeordnet ist.
Gegenstrom-Destillierapparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferelemente (5) zylinderförmig ausgebildet sind.
Gegenstrom-Destillierapparatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferelemente (5) eine Innenhöhlung mit mindestens einer Öffnung aufweisen und vorzugsweise als Rohrabschnitte ausgestaltet sind.
Gegenstrom-Destillierapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (4) eine dampf- und flüssigkeitsdurchlässige Wandung aufweist.
Gegenstrom-Destillierapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (4) als Sieb ausgebildet ist.
Gegenstrom-Destillierapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (4) aus Kupfer besteht.
Gegenstrom-Destillierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferelemente (5) und die Elemente (6) mit der abrasiv wirkenden Oberfläche etwa gleichgroß sind.
Gegenstrom-Destillierapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Brennvorrichtung (1) und dem Kühler (9) ein eine Rektifiziervorrichtung (2) und einen Dephlegmator (3) aufweisender Verstärker angeordnet ist und der Katalysator (4) zwischen der Rektifiziervorrichtung (2) und dem Dephlegmator (3) angeordnet ist.