DE19739985C2 - Destillationsapparatur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Destillationsapparatur mit

• a) einer geheizten, die Maische aufnehmenden Blase;
• b) einem mit der Blase verbundenen, eine Mehrzahl horizontaler Kochböden aufweisenden Verstärker;
• c) einem Dephlegmator, der von den vom obersten Kochboden ausgehenden Dämpfen beaufschlagbar ist;
• d) mindestens einer ersten zusätzlichen Kühleinrich­ tung, die von unmittelbar aus der Blase kommenden Dämpfen beaufschlagbar ist, wobei der Auslaß dieser Kühleinrichtung über eine Rücklaufleitung mit einem ersten Kochboden derart verbunden ist, daß dieses Kondensat auf dem ersten Kochboden zum Sieden ge­ bracht werden kann;
• e) einem dem Verstärker nachgeschalteten Kühler, in dem durch Kondensation das flüssige Endprodukt ge­ wonnen wird.

Derartige Destillationsapparaturen werden zur Herstel­ lung von Branntweinen aus Obststoffen, mehligen Stoffen wie Getreide, Mais, Kartoffeln, Melasse, Zuckerrohr und dgl., sowie zur Destillation überzogener Ware, wie etwa zur Herstellung von Kräutergeistern, eingesetzt.

Eine Destillationsapparatur der eingangs genannten Art ist in der DE-PS 29 42 442 beschrieben. Sie dient der zwei­ maligen Dephlegmation der in der Blase erzeugte Dämpfe in einem einzigen Arbeitsgang. Die Dämpfe werden hierzu unmittelbar über der Blase und unterhalb einer Trennwand des Gehäuses gefaßt und in eine Steigleitung eingeführt, welche zu einer gesonderten, von dem Dephlegmator funk­ tional getrennten jedoch räumlich in diesen integrierten Kühleinrichtung führt. In dieser Kühleinrichtung wird der von der Blase kommende Dampf zumindest teilweise kon­ densiert und über eine Rücklaufleitung nach unten zum un­ tersten Kochboden zurückgebracht. Die durch Sieden des Kondensats auf diesem untersten Kochboden entstehenden Dämpfe werden dann über einen weiteren Kochboden in an und für sich bekannter Weise zum eigentlichen Dephlegma­ tor gebracht und gelangen, soweit sie an diesem Dephleg­ mator nicht kondensiert werden, zu dem dem Verstärker nachgeschalteten Kühler. Die Dämpfe, welche diesen be­ kannten Verstärker verlassen, sind also doppelt dephleg­ miert.

Die in der DE-PS 29 42 447 beschriebene Destillations­ apparatur ist mit einer zweiten Steigleitung versehen, mit welcher wahlweise der Raum unterhalb der Trennwand, der mit der Blase kommuniziert, auch direkt mit dem Auslaß des Verstärkers verbunden werden kann. Diese direkte Ver­ bindung zwischen Blase und Auslaß des Verstärkers wird nur dann verwendet, wenn kein Alkohol gewonnen sondern Früchten lediglich das Aroma entzogen werden soll.

Die bekannte Destillationsapparatur erzeugt hervorra­ gende Produkte, ist jedoch in ihren Einsatzmöglichkeiten noch verhältnismäßig wenig variabel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Destilla­ tionsapparatur der eingangs genannten Art so auszugestal­ ten, daß sie sich in größtmöglicher Variabilität zur Herstel­ lung unterschiedlicher Brände bzw. Geister verwenden läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

• a) (n) zusätzliche Kühleinrichtungen vorgesehen sind, wobei (n) eine ganze Zahl < 1 ist und die 2. bis n-te Kühleinrich­ tung jeweils mit den Dämpfen beaufschlagbar ist, die von einem Kochboden stammen, dessen Kondensat aus Dämp­ fen gebildet ist, welche die in Strömungsrichtung vorherge­ hende Kühleinrichtung durchlaufen haben, wobei der Aus­ laß der 2. bis n-ten Kühleinrichtung über eine Rücklauflei­ tung mit einem Kochboden verbunden ist, der unmittelbar über dem Kochboden liegt, von dessen Dämpfen die jewei­ lige Kühleinrichtung beaufschlagbar ist.

Erfindungsgemäß wird also erkannt, daß sich das in der DE-PS 29 42 447 beschriebene Prinzip der Doppeldephleg­ mation fortführen läßt, so daß mit der erfindungsgemäßen Destillationsapparatur Produkte gewonnen werden können, die in einem einzigen Durchlauf mehrfach dephlegmiert sind. Hierdurch ist die Erzeugung von Mehrfachbränden höchster Qualität möglich. Die Dephlegmation tritt als Ver­ stärkungsmittel gleichwertig neben den normalen Rektifi­ ziervorgang auf Kochböden und ersetzt letzteren überall oder zumindest teilweise.

Besonders bevorzugt wird dabei aus Raumgründen eine Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher der Dephlegmator und die (n) Kühleinrichtungen in folgender Weise zu einer Baueinheit verbunden sind:

• a) Der Dephlegmator ist durch einen im Gehäuse der Destillationsapparatur befestigten Wasserbehälter ge­ bildet, der von den vom obersten Kochboden aufstei­ genden Dämpfen beaufschlagbar ist.
• b) Die (n) Kühleinrichtungen sind von Behältern ge­ bildet, die zumindest teilweise im Innenraum des Was­ serbehälters angeordnet sind.

Bei dieser Ausgestaltung wird also nur ein einziger von Kühlwasser durchströmbarer Wasserbehälter benötigt, des­ sen Außenfläche als Dephlegmator in bekannter Weise dient und der an inneren Flächen, die an den genannten Behältern angrenzen, die Kühlung der Dämpfe bei den beiden zusätz­ lichen Dephlegmationsvorgängen bewirkt. Diese Anord­ nung ist zudem sehr raumsparend.

Grundsätzlich möglich und in dem Einsatz noch variabler ist diejenige Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher jede Kühleinrichtung eine selbständig kühlbare, vom Dephleg­ mator getrennte Einrichtung ist, die innerhalb oder außer­ halb des Gehäuses des Verstärkers angeordnet ist. In diesem Falle kann in jeder Kühleinrichtung die Kondensattempera­ tur bzw. der Kondensationsgrad des Alkoholdampfes unab­ hängig eingestellt werden.

Besonders variabel wird die beschriebene Vorrichtung, wenn die unmittelbar von der Blase und bestimmten vorge­ schalteten Kochböden kommenden Dämpfe in Auslaßlei­ tungen gefaßt sind, welche wahlweise direkt mit dem Küh­ ler oder mit dem Einlaß der nachgeschalteten Kühleinrich­ tung bzw. dem nachgeschalteten Kochboden verbindbar sind. Ist die jeweilige Auslaßleitung also direkt mit dem Kühler verbunden, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Destillationsapparatur Produkte mit entsprechend vielfacher jedoch nicht maximal möglicher Verstärkung je nach Wunsch gewinnen.

Die Umstellung zwischen den verschiedenen geschilder­ ten Betriebsarten, also zwischen Einfach-, Zweifach- und allgemein Mehrfachdephlegmation, kann während des De­ stillierens erfolgen, wenn dies zur Erzeugung eines be­ stimmten Aromas oder Produktes gewünscht ist.

Nicht alle herkömmlichen Rektifizierböden brauchen in einer erfindungsgemäßen Destillationsapparatur durch eine Dephlegmation ersetzt zu werden. Vielmehr ist es durchaus auch möglich, daß zwischen zwei Kochböden, deren Dämpfe einer Kühleinrichtung zugeführt werden, minde­ stens ein normaler Rektifizierboden vorgesehen ist.

Insgesamt arbeitet die erfindungsgemäße Destillations­ vorrichtung besonders aromaschonend, da in allen Betriebs­ arten nur ein einziger Arbeitsgang stattfindet. Es lassen sich ein konzentrierterer Vorlauf, ein längerer Mittellauf und we­ niger Nachlauf als beim Stande der Technik erzielen. Zu­ mindest bei Mehrfachdephlegmation ergibt sich zudem an den von den Dämpfen beaufschlagten Flächen eine hohe ka­ talytische Wirkung, wodurch der Einsatz gesonderter Kata­ lysatoren zur Reinigung des Produktes entbehrlich ist. Schließlich ist die erfindungsgemäße Destillationsapparatur besonders energiesparend.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; Es zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Verstärker einer De­ stillationsapparatur;

Fig. 1a einen Teilschnitt, senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1, durch den Dephlegmator im Bereich eines Rücklauf­ rohres;

Fig. 2 bis 5: horizontale Schnitte durch den Verstärker von Fig. 1 gemäß den dortigen Schnittlinien II-II bis V-V.

In Fig. 1 ist der Verstärker einer Destillationsapparatur dargestellt, an welchen im unteren Bereich eine beheizte Blase angesetzt zu denken ist, die in üblicher Weise aufge­ baut ist und zu destillierende Maische enthält.

Der Verstärker umfaßt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1, in weichem im dargestellten Ausführungsbei­ spiel drei horizontale Kochböden 2, 3, 4 befestigt sind. Die Fig. 3 bis 5 zeigen im wesentlichen jeweils eine Draufsicht auf einen dieser Kochböden 2, 3, 4; sie werden weiter unten näher erläutert.

Im obersten Bereich des Gehäuses 1 des Verstärkers be­ findet sich ein Dephlegmator 11, auf dessen genaue Bau­ weise ebenfalls weiter unten eingegangen wird.

Wie insbesondere der Fig. 5 zu entnehmen ist, weist der unterste Kochboden 2 eine mittlere Durchgangsöffnung 5 auf, von der sich eine erste Auslaßleitung 6 radial durch die Wandung des Gehäuses 1 nach außen erstreckt. Im radial au­ ßen liegenden Bereich ist der unterste Kochboden 2 mit ei­ nem Rückflußrohr 7 versehen, welches in bekannter Weise überschüssiges Kondensat über einen Siphon 8 zur Blase zurückführt.

Auch der mittlere Kochboden 3, der in Fig. 4 in Drauf­ sicht gezeigt ist, umfaßt eine mittlere Durchgangsbohrung 9, von der eine zweite Auslaßleitung 10 radial durch den Man­ tel des Gehäuses 1 hindurchgeführt ist. Auch er ist in seinem radial äußeren Bereich mit einem Rückflußrohr 12 versehen, welches überschüssiges Kondensat auf den darunter liegen­ den Kochboden 2 zurückführt. Die Ansicht von Fig. 1 täuscht: Das Rückflußrohr 12 ist nicht koaxial zur mittleren Durchgangsöffnung 9 des Kochbodens 3 sondern gegenüber dieser, wie die Fig. 4 deutlich macht, aus der Zeichenebene von Fig. 1 nach hinten versetzt.

Der oberste Kochboden 4 des in Fig. 1 dargestellten Ver­ stärkers ist in einer Weise ausgebildet, die in der DE- PS 41 35 151 näher beschrieben ist. Das heißt, anstelle einer einzigen Durchgangsbohrung für die sich auf dem Kochbo­ den 3 entwickelnden Dämpfe ist der Kochboden 4 mit einer Mehrzahl von Perforationsfeldern versehen, die in der Zeichnung nicht erkennbar sind, da sie in Fig. 3 durch ent­ sprechende Abdeckbleche 13, 14, 15 abgedeckt und somit in Fig. 3 den Augen des Betrachters entzogen sind. Auch der oberste Kochboden 4 ist in seinem radial außenliegenden Bereich mit einem Rückflußrohr 16 ausgestattet, welches überschüssiges Kondensat vom Kochboden 4 auf den darun­ ter liegenden Kochboden 3 zurückleitet.

Der im obersten Bereich des Gehäuses 1 vorgesehene Dephlegmator 11 umfaßt einen becherförmigen, nach oben offenen Wasserbehälter 17, der an seinem oberen Rand an der Innenwand des Gehäuses 1 befestigt ist. In diesem sind zwei Doppelwandbehälter 18 und 19 parallel und nebenein­ ander angeordnet. Jeder Doppelwandbehälter 18, 19 umfaßt eine becherförmige Außenwand 20 und eine ebenfalls be­ cherförmige Innenwand 21, die so durch einen Deckel 22 verschlossen sind, daß sich zwischen Außen- und Innen­ wand 20, 21 ein Kondensatraum 23 bildet. In den oberen Bereich dieses Kondensatraumes 23 von jedem Doppel­ wandbehälter 18 bzw. 19 mündet ein die Wandung des Ge­ häuses 1 radial durchsetzendes Zulaufrohr 24 bzw. 25.

Vom unteren Bereich des Kondensatraumes 23 des in Fig. 1 linken Doppelwandbehälters 18 geht eine Rücklaufleitung 26 aus, welche den Boden des becherförmigen Wasserbehäl­ ters 17 abgedichtet durchstößt und durch die beiden oberen Kochböden 3, 4 hindurchgeführt ist. Das Rücklaufrohr 26 endet knapp oberhalb des untersten Kochbodens 2. Wie ins­ besondere den Fig. 1a und 2 zu entnehmen ist, ist das Rück­ laufrohr 26 in der Nähe des Doppelwandbehälters 18 zu­ nächst radial nach außen geführt, so daß es in der Nähe der Wandung des Gehäuses 1 nach unten läuft.

Auch der in Fig. 1 rechte Doppelwandbehälter 19 ist im unteren Bereich seines Kondensatraumes 23 an eine Rück­ laufleitung 27 angeschlossen, welche zunächst, ähnlich wie die Rücklaufleitung 26, radial nach außen geführt ist, den Boden des becherförmigen Wasserbehälters 17 dicht durch­ stößt, den obersten Kochboden 4 durchsetzt und dann knapp oberhalb des mittleren Kochbodens 3 endet.

Über einen Wasseranschluß 28 wird dem becherförmigen Wasserbehälter 17 und dem oberhalb von diesem liegenden Raum innerhalb des Gehäuses 1 Wasser zugeführt, welches über eine Wasserauslauföffnung 50 im oberen Bereich des Gehäuses 1 wieder ausströmt.

Wie insbesondere der Fig. 1 zu entnehmen ist, besitzt der becherförmige Wasserbehälter 17 einen etwas kleineren Durchmesser als das Gehäuse 1, so daß zwischen der Au­ ßenmantelfläche des Wasserbehälters 17 und dem Gehäuse ein Ringraum 29 entsteht, der im oberen Bereich mit einem Auslaß 29 kommuniziert. Der Auslaß 29 führt in bekannter Weise zu dem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Kühler der Destillationsapparatur, in welchem das Endpro­ dukt abgeschieden wird.

Die erste Auslaßleitung 6, welche die direkt von der Blase kommenden Dämpfe führt, endet an einem T-Stück 35, wel­ ches mit zwei Leitungen 31, 32, die in der Zeichnung nur symbolisch angedeutet sind, in Verbindung steht.

Die erste (31) dieser Leitungen 31, 32 führt über ein Ab­ sperrventil 33 ebenfalls zum nicht dargestellten Kühler. Die zweite (32) dieser Leitungen 31, 32 ist über ein Absperrven­ il 34 mit dem Zulauf 24 verbunden, welcher mit dem Kon­ densatraum 23 des ersten Doppelwandbehälter 18 kommu­ niziert.

In entsprechender Weise führt die zweite Auslaßleitung 10, über welche die auf dem ersten Kochboden 2 entstande­ nen Dämpfe geleitet werden, zu einem T-Stück 40, welches seinerseits mit zwei in der Zeichnung nur symbolisch ange­ deuteten Leitung 36 und 37 kommuniziert. Die Leitung 36 ist wiederum über ein drittes Absperrventil 38 mit dem nicht dargestellten Kühler verbunden, während die Leitung 37 über ein Absperrventil 39 mit dem zweiten Zulauf 25 ver­ bunden ist, der zum Kondensatraum 23 des zweiten Doppel­ wandbehälters 19 führt.

Die oben beschriebene Destillationsapparatur arbeitet wie folgt:

Soll zur Erzeugung von Rohbränden, Geistern, Kräutergei­ stern oder dergleichen nur eine einfache Dephlegmation er­ folgen, so wird das Absperrventil 34 in der Leitung 32 ge­ schlossen und das Absperrventil 33 in der Leitung 31 geöff­ net. Die sich in der Blase entwickelnden Dämpfe werden dann, ohne den Verstärker zu durchlaufen, über die Auslaß­ leitung 6, das T-Stück 35 und die Leitung 31 direkt zum Kühler geleitet.

Wird dagegen eine doppelte Dephlegmation gewünscht, wie sie zur Erzeugung von Feinbränden bzw. Roh- und Feinbrand in einem einzigen Arbeitsgang benötigt wird, so wird das Ventil 33 in der Leitung 31 geschlossen. Das Ventil 34 in der Leitung 32 wird geöffnet. Das Ventil 39 in der Lei­ tung 37 ist geschlossen und das Ventil 38 in der Leitung 36 schließlich ist geöffnet. Dann durchlaufen die Dämpfe, die von der Blase aufsteigen, den Feinbrenner offensichtlich in der folgenden Weise: Von dem Raum unterhalb des unter­ sten Kochbodens 2 werden sie über die Auslaßleitung 6, die Leitung 32 und den Zulauf 24 in den Doppelwandbehälter 18 geleitet. Sie werden dort zumindest teilweise auskonden­ siert und fließen über die Rücklaufleitung 26 zum untersten Kochboden 2 zurück. Dort siedet das Kondensat erneut. Die vom Kochboden 2 aufsteigenden Dämpfe werden über die zweite Auslaßleitung 10, die Leitung 36 und das geöffnete Ventil 38 zum Kühler geführt und dort zum Endprodukt kondensiert.

Schließlich ist mit der beschriebenen Destillationsappara­ tur auch eine dreifache Dephlegmation möglich. In diesem Falle bleiben die Ventile 33 und 34 in der beschriebenen Stellung, die zur Erzielung einer Zweifachdephlegmation erforderlich ist. Das Ventil 38 in der Leitung 36 wird jedoch nunmehr geschlossen und das Ventil 39 in der Leitung 37 geöffnet. Die Wege der Dämpfe sind bis zum T-Stück 40 am Ende der zweiten Auslaßleitung 10 ebenso, wie dies oben für die doppelte Dephlegmation beschrieben wurde. Statt nun aber vom T-Stück 40 über die Leitung 36 direkt zum Kühler zu fließen, gelangen die Dämpfe nunmehr über das geöffnete Ventil 39 zum Zulauf 25 des zweiten Doppel­ wandbehälters 19. In dem Kondensatraum 23 dieses Dop­ pelwandbehälters 19 kondensieren die Dämpfe erneut zu­ mindest teilweise und fließen über die Rücklaufleitung 27 auf den mittleren Kochboden 3 zurück. Die beim Siedevor­ gang auf dem Kochboden 3 erzeugten Dämpfe durchströ­ men die Perforationsfelder unter den Abdeckblechen 13, 14, 15 und gelangen in den ringförmigen Raum 29 neben der Außenmantelfläche des becherförmigen Wasserbehälters 17, wo eine erneute Dephlegmation stattfindet. Ein Teil der Dämpfe wird dabei kondensiert und fließt auf den obersten Kochboden 4 zurück, wo das Kondensat wieder zum Sieden gebracht wird. Ein anderer Teil der Dämpfe gelangt über den Auslaß 29 zum nicht dargestellten Kühler. Diese Dämpfe haben also innerhalb des Verstärkers eine dreifache Deph­ legmation, zuerst im Doppelwandbehälter 18, dann im Dop­ pelwandbehälter 19 und schließlich im Ringraum 29 zwi­ schen dem becherförmigen Wasserbehälter 17 und der Ge­ häusewand 1, dem konventionellen Dephlegmator, erfahren.

Eine Umschaltung zwischen den oben erwähnten drei Be­ triebsarten (Einfach-, Doppel- und Dreifachdephlegmation) kann während des Betriebes jederzeit erfolgen.

Claims (5)

1. Destillationsapparatur mit

• a) einer geheizten, die Maische aufnehmenden Blase;
• b) einem mit der Blase verbundenen, eine Mehr­ zahl horizontaler Kochböden aufweisenden Ver­ stärker;
• c) einem Dephlegmator, der von den vom ober­ sten Kochboden ausgehenden Dämpfen beauf­ schlagbar ist;
• d) mindestens einer zusätzlichen ersten Kühlein­ richtung, die von unmittelbar aus der Blase kom­ menden Dämpfen beaufschlagbar ist, wobei der Auslaß dieser Kühleinrichtung über eine Rück­ laufleitung mit einem ersten Kochboden derart verbunden ist, daß dieses Kondensat auf dem er­ sten Kochboden zum Sieden gebracht werden kann,
• e) einem dem Verstärker nachgeschalteten Küh­ ler, in dem durch Kondensation das flüssige End­ produkt gewonnen wird, dadurch gekennzeich­ net, daß
• f) (n) zusätzliche Kühleinrichtungen (18, 19) vor­ gesehen sind, wobei (n) eine ganze Zahl < 1 ist und die 2. bis n-te Kühleinrichtung (19) mit Dämpfen beaufschlagbar ist, die von einem Koch­ boden (2) stammen, dessen Kondensat aus Dämp­ fen gebildet ist, welche die in Strömungsrichtung vorhergehende Kühleinrichtung (18) durchlaufen haben, und wobei der Auslaß der 2. bis n-ten Kühleinrichtung (19) über eine Rücklaufleitung (27) mit einem Kochboden (3) verbunden ist, der unmittelbar über dem Kochboden (2) liegt, von dessen Dämpfen die jeweilige Kühleinrichtung (19) beaufschlagbar ist.

2. Destillationsapparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dephlegmator (11) und die (n) Kühleinrichtungen (18, 19) in folgender Weise zu einer Baueinheit verbunden sind:

• a) Der Dephlegmator (11) ist durch einen im Ge­ häuse (1) der Destillationsapparatur befestigten Wasserbehälter (17) gebildet, der von den vom obersten Kochboden (4) aufsteigenden Dämpfen beaufschlagbar ist.
• b) Die (n) Kühleinrichtungen (18, 19) sind von Behältern gebildet, die zumindest teilweise im In­ nenraum des Wasserbehälters (17) angeordnet sind.

3. Destillationsapparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kühleinrichtung eine selb­ ständig kühlbare, vom Dephlegmator getrennte Ein­ richtung ist, die innerhalb oder außerhalb des Gehäuses des Verstärkers angeordnet ist.

4. Destillationsapparatur nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die un­ mittelbar von der Blase und zumindest von bestimmten nachgeschalteten Kochböden (2) kommenden Dämpfe in Auslaßleitungen (6, 10) gefaßt sind, welche wahl­ weise direkt mit dem Kühler oder mit dem Einlaß (24) der nachgeschalteten Kühleinrichtung (18, 19) bzw. dem nachgeschalteten Kochboden verbindbar sind.

5. Destillationsapparatur nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Kochböden, deren Dämpfe einer Kühleinrichtung zugeführt werden, mindestens ein normaler Rektifizier­ boden vorgesehen ist.