DE50443C - Apparat zur Läuterung von Zuckersäften mittelst Elektricität - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf die Construction von Apparaten! zur Läuterung zuckerhaltiger Säfte, zum Zweck der Gewinnung einer gröfseren Ausbeute von krystallisirtem Zucker aus denselben, als dies bisher der Fall ist, und zwar in der Weise, dafs die Zuckersäfte der Einwirkung des elektrischen Stromes unterworfen werden, zu dem Zwecke, eine chemische Zersetzung und Veränderung in ihnen hervorzurufen und sie nach der Absicht der Erfinder dadurch von alkalischen Salzen, Säuren, albuminhaltigen und anderen schädlichen Stoffen, welche die !Crystallisation des Zuckers hindern, zu befreien.

• In ' der Zeichnung ist der Apparat veranschaulicht.

Fig. ι ist der Grundrifs des Apparates,

Fig. 2 der Längsschnitt;

Fig. 3,4 und 5 sind Details in vergröfsertem Mafsstabe.

A ist ein Behälter zur Aufnahme des Zuckersaftes, welcher durch das Abflufsrohr b mit einem anderen Gefäfs J3 verbunden ist, in welches der Zuckersaft aus dem Behälter A zur weiteren Behandlung übergeleitet wird; mittelst eines Schwimmers d und des Hahnes c wird die Flüssigkeit im Gefäfs B stets auf einem bestimmten Niveau gehalten.

C C ist eine Reihe oder Gruppe von elektrolytischen Trögen oder Kanälen, welche parallel zu einander und in geeigneter Entfernuug von einander aufgestellt sind. Diese Tröge, von denen hier zwölf eine Gruppe bilden, haben der Länge nach wieder je drei Unterabtheilungen f und g g, welche durch Scheidewände gebildet werden, die passend aus Pergament oder ähnlichem Material hergestellt sind.

Die mittleren Abtheilungen dieser Tröge f stehen unter einander abwechselnd an entgegengesetzten Enden durch die Kanäle h in Verbindung; die zwei äufseren Tröge g g sind durch die ganze Reihe der Tröge C ebenfalls verbunden, und zwar durch die Kanäle i und die Oeffnungen i¹ i¹.

Der Zuckersaft, welcher der Elektrolyse unterzogen werden soll, wird der mittleren Abtheilung f des ersten Troges einer solchen Reihe durch das Rohr k zugeführt, welches aus dem Niveaugefäfs B des Behälters A abzweigt, fliefst durch die Verbindungsrohre h nach dem zweiten, dritten und den weiteren Trögen, bis die sämmtlichen mittleren Abtheilungen f der Trogreihe C auf ein gleiches Niveau gefüllt sind.

D ist ein Wasserbehälter, welcher unter Vermittelüng des Niveaugefäfses B^λ und der Röhre b, und controlirt durch den Hahn c und Schwimmer d, sowie durch Zuführungsrohr k¹ und die Zweigrohre Wasser nach den beiden äufseren Abtheilungen g g leitet, wobei letztere auf das gleiche Niveau mit Wasser gefüllt werden, bis auf welches die Abtheilung f mit Saft gefüllt ist.

Innerhalb der den Saft enthaltenden Abtheilung f ist eine Reihe von Kohlenelektroden G angeordnet, welche durch Kupferdrähte / mit dem Leiter oder Kabel E verbunden sind, welches nach dem positiven Pol einer Dynamomaschine geht.

Aehnliche Kohlenelektroden H sind in den das Wasser enthaltenden Trogabtheilungen g g

angebracht und durch Drähte m mit dem Kabel / verbunden, welches nach dem negativen Pol der Dynamomaschine führt.

C¹ ist eine andere gesonderte Reihe flacher Tröge, welche in der gleichen beschriebenen Weise durch Membranen in eine mittlere Abtheilung f und zwei äufsere g g geschieden sind und deren mittlere und äufsere Abtheilungen ebenso mit einander in Verbindung ■stehen, wie oben beschrieben ist, und in wel-.' ,eher auch die Kohlerielektroden in der gleichen /Weise angeordnet sind, nur mit dem Unter-,/ schiede, dafs die Polverbindung mit der Dynamomaschine eine entgegengesetzte ist, so dafs die Elektroden G der mittleren Abtheilung f mit dem negativen, und die Elektroden H der aufseren Abtheilungen g g mit dem positiven Pol verbunden sind.

D¹ ist ein Wasserbehälter, welcher in der gleichen beschriebenen Weise und durch dieselben Mittel die aufseren Abtheilungen g g der Gruppe C¹ mit Wasser versorgt.

.A¹ ist ein Behälter, um den Zuckersaft nach seiner Elektrolyse in der ersten Trogreihe C und nach seiner Filtration, wie später näher beschrieben, nach der mittleren Abtheilung f der zweiten Trogreihe C¹ zu befördern. Dies erfolgt mittelst der Röhre k^s, welche vom Niveaukasten B, in welch letzteren die elektrolysirten und filtrirten Zuckersäfte vom Behälter A¹ gelangen, ausgeht.

J ist ein Aufnahmebehälter für den elektrolysirten Saft der elektropositiven Abtheilung f der Trogreihe C, in welchen Behälter der Zuckersaft mittelst der Ueberlaufschnauze η am letzten Trog der Reihe G gelangt.
• Mittelst der Hebervorrichtung Ss wird der Saft in den Behälter L gehoben, von wo er durch Röhren nach dem· Filter Μ abläuft und der filtrirte Saft nun durch die Röhre N ^! mittelst einer weiteren Hebervorrichtung S¹S¹ in den Behälter A¹ fliefst, von wo aus er, wie oben beschrieben, nach der zweiten Trogreihe C¹ befördert wird.

P ist ein Abflufsrohr für die neutralen Säfte oder das zuckerhaltige Wasser von der Abtheilung f der zweiten Trogreihe C¹, welches nach dem Behälter Q führt, und R eine Röhre zur Abführung der sauren Wasser, aus den Abtheilungen g g der Reihe C ^l.

Eine Röhre V ist an einem Ende mit dem letzten Troge der Reihe C, zur Entfernung der alkalischen Wasser, welche sich nach der Elektrolyse in den Abtheilungen g g bilden, verbunden, und es können später aus diesem abfiiefsenden Wasser die Alkalien als Nebenproduet gewonnen werden.

Wenn die elektrischen Verbindungen mit den verschiedenen Elektroden in den jeweiligen Abtheilungen- hergestellt sind, so wird durch die Flüssigkeiten selbst der Strom geschlossen.

Die Tröge können von Holz in * beliebiger Gröfse hergestellt werden; die Pergamentmembranen innerhalb der Tröge werden an den Trogwänden mittelst Klammern befestigt. Jede Elektrodenreihe ist mit geeigneten Handhaben versehen, um sie behufs Reinigung leicht herausnehmen und wieder einsetzen zu können; auch sind zwischen der inneren Abtheilung f und den beiden aufseren g g Dreiweghähne angebracht, um jede Abtheilung für sich abschliefsen und reinigen zu können.

Sobald der elektrische Strom auf den Zuckersaft der mittleren Abtheilung der Trogreihe C einwirkt, zeigt sich in sämmtlichen Abtheilungen eine lebhafte Gasentwickelung, welche Gase beim Zuckersaft am positiven Pol, welcher sich in der inneren Abtheilung befindet, aus Sauerstoff, und in dem negativen Pol der beiden aufseren Abtheilungen, in denen sich Wasser befindet, aus Wasserstoff bestehen.

Hierdurch werden die mineralischen Salze, die in den Zuckersäften der Abtheilungen f der Tröge C vorhanden sind, wie die Salze von Kalium, Natrium, Magnesium, Calcium u. s. w. zersetzt, und zwar gehen die Basen nach den negativen und die Säuren nach den positiven Polen, während das Protein und die gallertartigen Stoffe gelöst oder in Gegenwart der Säuren oder Basen in geronnenem Zustande in dem Zuckersaft erhalten werden, und zwar werden sie durch den Einflufs des zersetzten Wassers in Form und Substanz verändert, so dafs z. B. nach Angabe des Erfinders das lösliche Albumin durch den in statu nascenäi entstandenen Wasserstoff in unlösliches Fibrin verwandelt wird; die übrigen gallertartigen Körper und färbenden Substanzen sollen theils gebunden, theils zerstört werden.

Durch die Einwirkung des elektrischen Stromes auf den Pflanzensaft geht in der Trogreihe G die Zersetzung der in demselben enthaltenen fremden Körper vor sich, während in der Gruppe C¹ die bei der vorhergehenden Behandlung freigewordenen Säuren durch die elektrodynamische Einwirkung des Stromes abgesondert werden.

Das Verfahren ist im wesentlichen hierbei folgendes:

Die in den Apparaten zu behandelnden zuckerhaltigen Pflanzensäfte werden in den Behälter A gepumpt und derselbe sowie die Wasserbehälter ZlD¹ vollständig gefüllt. Hierauf werden die Hähne für die Niveaubehälter B B¹, sowie diejenigen, welche nach den Trögen C führen, geöffnet und die mittleren Abtheilungen f mit Saft und die aufseren g g mit Wasser gefüllt. Dann werden die Hähne geschlossen und die Dynamomaschine, deren positiver Pol mit f und negativer mit g g verbunden ist, in Thätigkeit gesetzt. Nach etwa einer halben Stunde wird eine Analyse ge-

macht, um zu sehen, ob alle Alkalien, Kalium-, Natrium- und andere Salze aus dem Saft ausgeschieden sind, wozu man eine Probe aus 'dem ersten und letzten Troge nimmt und die Prüfung mit Lackmuspapier vollzieht; wird das rothe Lackmuspapier blau, so wird die Elektrolyse fortgesetzt, bleibt es dagegen roth, so ist constatirt, dafs die Salze aus dem Saft ausgeschieden sind. Diese Probe wird zweckmäfsig öfters, und zwar aus verschiedenen Trögen gemacht. Die Stromstärke der Dynamomaschine mufs mit dem zu behandelnden Quantum Zuckersaft und dessen chemischen Verhältnissen in Einklang gebracht werden.

Der Saft wird hierauf aus der Trogreihe C nach dem Behälter J abgelassen und, wie oben beschrieben, mittelst der Hebervorrichtung 5 s in den Behälter L ' und von da nach den Filtern 'M M geleitet, welche letzteren mit zerkleinertem Koks gefüllt sind. Da das Koksfilter alle unlöslichen Körper zurückhält, so bleibt auch das durch die Elektrolyse aus dem Albumin gebildete Fibrin in dem Filter.

Von den Filtern M M aus gelangt der elektrolysirte und filtrirte Saft nach der zweiten Trogreihe C¹. Hier soll die noch vorhandene organische Säure entfernt werden, und zwar nach Ansicht der Erfinder durch mechanische Einwirkung des elektrischen Stromes auf die Säuren in der Weise, dafs dieselben ohne Zersetzung aus dem die negativen Elektroden und den Saft enthaltenden mittleren Fach f in die mit den positiven Elektroden und Wasser versehenen Seitenfächer g g übergeführt werden.

Durch das Heberwerk S¹S¹ werden die so präparirten Säfte oder mit Zucker gesättigten Lösungen nach dem Behälter A¹ übergeführt, von wo sie in oben beschriebener Weise nach der Trogreihe C¹ gelangen und in derselben der Elektrolyse so lange unterzogen werden, bis in denselben keine saure Reaction mehr nachzuweisen ist.

Hierauf läfst man die Zuckersäfte aus den Trögen C ¹ mittelst der Röhre P in den Behälter Q abfliefsen und entleert auch die sauren Wasser aus den Fächern g g.

Hierauf werden die so behandelten Zuckersäfte eingekocht und in der gewöhnlichen Weise auf krystallisirten Zucker verarbeitet. In Fig. 5 ist in vergröfsertem Mafsstabe einer der Tröge mit den Elektroden dargestellt nebst den den Trog zusammenhaltenden Klammern, und die Art der Befestigung der Pergamentmembranen, während Fig. 4 die Oberansicht und Fig. 3 einen Querschnitt in der Linie x-x der Fig. 4 darstellen.

In diesen Figuren bezeichnet C den Trog, / das mittlere und g g die äufseren Fächer, S^ sind die porösen Membranen, welche nach Angabe der Erfinder wohl den elektrischen Strom durchlassen, aber die Vermengung der in den verschiedenen Abtheilungen enthaltenen Flüssigkeiten verhindern.

Der Trog selbst besteht aus den Längsseitenwänden a⁴, welche von einander durch die Bodenstücke a⁵ getrennt sind, während α^β die Querwände bezeichnet.

Zwischen die Bodenstücke a⁵ sind die Pergamentmembranen eingeklemmt, welche zugleich einen wasserdichten Schlufs zwischen den Bodenstücken herstellen. Das Ganze wird zusammengehalten durch die Metallklammern b⁵ mit den Klemmschrauben c⁵ und die an den beiden Enden angebrachten Schellen d⁵ mit den Schrauben e⁵.

Die Verbindungskanäle zwischen den Abtheilungen f und g g unter einander sind mit f⁵ und g ⁵ bezeichnet.

H sind die Elektroden, / und m die elektrischen Leiter; L⁵, Fig. 3, bezeichnet das Niveau des Zuckersaftes innerhalb der Tröge.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Apparat zur Läuterung von Zuckersäften mittelst Elektricität, dessen Tröge C C¹ (Fig. 1) durch poröse Membranen in,drei Abtheilungen getheilt sind, von denen die äufseren gg mit Wasser und die inneren f mit Zuckersaft gefüllt sind, und welche eine Anzahl Kohlenelektroden G und H enthalten, von denen die ersteren (G) mit dem einen und die letzteren (H) mit dem anderen Pol einer Dynamomaschine verbunden sind, während sämmtliche mittleren Abtheilungen der Tröge (f) durch Kanäle h und die äufseren Abtheilungeh g g mittelst der Kanäle i mit einander in Verbindung stehen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.