DE103573C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 6: Bier, Branntwein.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 25. November 1896 ab.

Es ist in der Praxis bewiesen worden und wohl auch leicht erklärlich, dafs durch Steigerung des Betriebsdruckes beim Destillationsund Rektificationsprocefs eine Steigerung des Wärmeverbrauches bezw. der Betriebskosten verursacht wird. Aufserdem ist auch in der Praxis erkannt worden, dafs durch eine Steigerung des Betriebsdruckes eine Zunahme der bei dem Destillations- bezw. Rektificationsprocefs stets vorkommenden Zersetzungen bewirkt wird. Diese Erfahrung hat zu der Construction der nachstehend beschriebenen Niederdruck - Destillations - bezw. Rektifications - Colonnen geführt.

In der Zeichnung stellen Fig. 1 die Zusammenstellung einer derartigen Colonne, die Fig. 2, 3 und 4 die mittleren Theile derselben dar.

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist der obere Theil der Colonne von anderer Construction als der untere Theil. Es ist dies dadurch veranlafst worden, dafs in den oberen Partieen der Colonne, wo der Alkoholgehalt der Flüssigkeit ein wesentlich höherer ist, der Einflufs der Widerstände bezw. der Drucksteigerung in Bezug auf die Zersetzung in höherem Mafse zur Geltung kommt. Aus diesem Grunde mufste jeder Flüssigkeitswiderstand vollständig vermieden werden. Man könnte die Colonne in der gleichen Weise construiren, wenn nicht eine gewisse Flüssigkeitsmenge in der Colonne enthalten sein müfste, damit die unvermeidlichen kleinen Schwankungen im Alkoholgehalt innerhalb des Apparates auf das Betriebsresultat keinen nachtheiligen Einflufs ausüben Aufserdem ist es auch Thatsache, dafs bei dem Durchströmen ganz feiner Dampfstrahlen durch eine Flüssigkeit, sofern dabei die günstigsten Geschwindigkeiten der Dämpfe zur Anwendung kommen, die Mischung bezw. Contactwirkung zwischen Dampf und Flüssigkeit sich am vollkommensten gestaltet.

Die sogenannte Siebcolonne ist daher — nach Ansicht des Erfinders —, weil sich bei ihr der Dampf in verhältnifsmäfsig sehr dünnen Strahlen bewegt, auch das wirksamste Rektificationselement. Bei den bisherigen Arten der Ausführung der Siebcolonne war es aber nicht möglich, mit ganz geringen Flüssigkeitsschichten über den Siebböden zu arbeiten, weil der Dampfstrahl, welcher in verticaler Richtung sich aufwärts bewegt, die Flüssigkeit über dem Boden in die Höhe schleudert, derart, dafs die untere Fläche des nächsthöheren Siebbodens mit Flüssigkeit bedeckt wird. Diese Flüssigkeit wird von den Dampfstrählen in die Flüssigkeit des nächsthöheren Bodens eingeführt , es wird daher auf diese Weise so viel Flüssigkeit von unten nach oben befördert, dafs der Querschnitt der Ueberlaufrohre nicht genügt, um dieselbe abwärts nach dem tieferen Boden zurückzuführen. Es wird dadurch eventuell eine Anstauung der Flüssigkeit in den Colonnen, mindestens aber eine wesentliche Zunahme der Höhe der Flüssigkeitsschicht über dem Siebboden verursacht. Auch bei einer Vergröfserung der Abstände der Siebböden von einander ist dieser Uebelstand, der eine bedeutende Verschlechterung der Qualität zur Folge hat, nicht vollständig zu vermeiden.

Ferner wird die Zunahme des Flüssigkeitswiderstandes noch dadurch vergröfsert, dafs

(2. Auflage, ausgegeben am g. Oktober

eine gewisse Stauhöhe nöthig ist, um eine Bewegung der Flüssigkeit von einer Seite des Siebbodens zur anderen bezw. von der Schüssel zum Ueberlaufsrohr herbeizuführen. Diese Stauhöhe bedingt eineUngleichheit der Höhe der Flüssigkeitsschicht über jedem Siebboden, und hieraus folgen wieder ganz verschiedene Dampfgeschwindigkeiten an verschiedenen Stellen der Böden und daher eine ungleiche unvollkommene Wirkung des Rektificationselementes. Um diesen Uebelstand zu vermindern, mufste die Höhe der Flüssigkeitsschichten gröfser als nothwendig gewählt werden, wodurch ebenfalls die Summe der Widerstände gesteigert worden ist. Am meisten tritt dieser Mangel bei den Desire Frangois Savalle in Paris (Patentschrift Nr. 16808) im Jahre 1881 patentirten »Neuerungen an Apparaten zur Rektifikation des Alkohols« hervor, weil durch das Einbauen von Stegen über dem Boden die Länge des Weges und mithin auch die Stauhöhe vergröfsert worden ist. Diese Neuerungen sind daher in der Praxis sehr wenig und — nach Ansicht des Erfinders — ohne jeden Erfolg eingeführt worden; man hat zu der alten Savalle'schen Siebbodenconstruction zurückgreifen müssen, bei welcher die Flüssigkeit von der Eintauchschüssel zum Ueberlaufrohr auf möglichst gerader Linie sich fortbewegt, so dafs eine Ergänzung der Flüssigkeit im günstigsten Falle nur auf der Oberfläche einer Ellipse sich vollzieht, während rechts und links von der Ellipse innerhalb der Kreisfläche des Bodens todte, für die Rektificationswirkung vollständig unwirksame Flächen liegen.

Alle diese Uebelstände sind durch die eigenthümliche Anordnung des unteren Theils vorliegender Niederdruck - Rektifications - Colonnen . beseitigt.

Die Colonne selbst erhält rechteckige Form und hat an Stelle der Ueberlaufrohre Ueberlaufstege, welche die ganze Breite des Rechteckes einnehmen. Die Eintauchrinnen 1 liegen auf der einen Seite der Colonne und die Ueberlaufstege 2 , welche mit ihren unteren Kanten der ganzen Länge nach in die Flüssigkeit der nächst tieferen Rinne tauchen, auf der anderen Seite (Fig. 3). Die Oberfläche der Siebboden ist gleichmäfsig mit einer Flüssigkeitsschicht von ca. 15 mm bedeckt und der aufwärts steigende Dampf 'passirt an allen Stellen eine gleich hohe Flüssigkeitsschicht, welche durch die neu hinzufliefsende Flüssigkeit ununterbrochen erneuert wird. Die gleichmä'fsige Flüssigkeitshöhe wird auch noch dadurch befördert, dafs die Siebboden in der Richtung des Laufes der Flüssigkeit eine gewisse, wenn auch ganz geringe Neigung haben.

Um ein Ueberreifsen der Flüssigkeit von einem tieferen zu einem höheren Siebboden bezw. die dadurch bewirkte (Drucksteigerüng vollständig zu beseitigen, sind Zwischenboden 3 aus durchlochtem Kupferblech oder stärkerem Drahtgewebe angebracht, deren freier Querschnitt ganz bedeutend gröfser ist als derjenige des mit Flüssigkeit bedeckten Siebbodens. Durch diese Zwischenboden wird verhindert, dafs die Flüssigkeit von einer Abtheilung in. die nächst höhere treten kann; denn sie wird nur gegen den Zwischenboden geworfen und fällt dann wieder zurück, während die Dämpfe sich langsam durch den grofsen Querschnitt der Zwischenböden und den über ihnen befindlichen freien Raum vorwärts bewegen. Der freie Raum über den Zwischenboden ermöglicht ein Herabsinken der sehr kleinen Flüssigkeitstheilchen, welche noch vom Dampf getragen werden, so dafs nunmehr eine fast absolute Scheidung von Dampf und Flüssigkeit in jeder Abtheilung stattfindet und man daher mit einer viel geringeren Zahl von Rektificationselementen einen gröfseren Rektificationseffect erzielen kann.

•Wie schon weiter oben erwähnt, ist der obere Theil der Rektifications-Colonne anders construirt, und zwar in folgender Weise:

Die Flüssigkeit fliefst nach dem Verlassen des Dephlegmators nach d zur oberen Rektifications-Colonne (Fig. 1), füllt den Behälter 4, fliefst über den Steg 5 und vertheilt sich auf der Oberfläche der Vertheilungsplatten. Beim Herabrinnen verzweigt sie sich an den Zacken dieser Platten 6 (Fig. 4), umsäumt diese und wird von dem zwischen je zwei Vertheilungsplatten an den Zacken vorbeigehenden Dampf von den Rändern der Zacken losgelöst und im Räume 6^a zerstäubt. Es bilden sich kleine Flüssigkeitskügelchen, die sich später wieder ebenso wie bei der Regenbildung zu gröfseren Tropfen vereinigen und im Räume abwärts sinken.

Auf diese Weise wird eine sehr grofse Rektificationswirkung erzielt, und. es wird vermieden , dafs Flüssigkeitstheilchen mit den Dämpfen zusammen von einer tieferen Abtheilung in eine höhere gelangen, da grofse Räume vorhanden sind, in denen die Scheidung von Dampf und Flüssigkeit sich vollziehen kann. Bei dem älteren Apparat des Erfinders (Patentschrift Nr. 3231) sind zum Zweck der Zerstäubung kegelförmige, concav und convex angeordnete Böden verwendet worden, an deren äufseren und inneren Rändern die Zacken angebracht waren. Die Flüssigkeit fliefst bei dieser Construction an den äufseren und inneren Rändern der Zackenböden, an denen die Dämpfe aufwärts strömen, herab. Ist dies der Fall, dann mufs die Geschwindigkeit der Dämpfe beschränkt sein, wenn man Anstauungen von Flüssigkeit bezw. Steigerung des Widerstandes vermeiden will. Bei der neuen Construction wird also mit er-

höhter Dampfgeschwindigkeit die zerstäubende
Wirkung des Dampfes bedeutend vergröfsert
und gleichzeitig werden geringere Widerstände
sicher gestellt. Da nun am unteren Punkte
der Vertheilungsplatte 6 Flüssigkeit sich ansammeln kann, so werden also stets zwischen
den oberen drei Zwischenräumen zweier Platten
Dämpfe ohne irgendwie in Betracht kommende
Widerstände durchströmen und die erstrebte
Wirkung ausüben können.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Colonne zum Destilliren und Rektificiren von
   Spiritus, dadurch gekennzeichnet, dafs in dem
   unteren Theile des Apparates durch Ueberlaufstege (2) und rechteckige Eintauchmulden (1)

   eine gleichmäfsige Vertheilung der herabsinkenden Flüssigkeit auf den Siebboden erhalten, und dafs durch Zwischenböden oder Drahtgewebe (3) ein Ueberreifsen von Flüssigkeitstheilchen aus einer Abtheilung der Colonne in die nächst höhere und eine dadurch erfolgende Erhöhung der Flüssigkeitsschicht auf derselben vermieden wird, während in dem oberen Theile des Apparates durch die Anordnung von mit Zacken versehenen Platten (6) eine Ansammlung von Flüssigkeit verhindert und ein leichteres Zerstäuben derselben erreicht wird, zu dem gemeinsamen Zwecke, Drucksteigerungen und Unregelmäfsigkeiten in dem Durchstreichen des Dampfes zu vermeiden und Verminderung des Wärmeverbrauches zu erzielen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

   BERLIN. GEDRUCKT ΪΝ DER REICHSDRUCKEREI.