DE7196C - Veränderungen an Vacuum - Verdampf - Apparaten unter Anwendung von mehr als drei Körpern, für Zuckersäfte und andere Flüssigkeiten - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In dem Patent'No. 3852 habe ich einen aus mehr wie drei Körpern bestehenden Verdampfapparat beschrieben · (effet multiple), der in Bezug auf seine Wirkungsweise den gebräuchlichen Vacuum-Apparat (triple effet) weit übertrifft.

Durch Versuche bin ich dahin gekommen, näher angeben zu können, auf welche Weise das Temperaturgefälle in den verschiedenen Körpern am vortheilhaftesten zu vertheilen ist. Ich habe aufserdem mein System dadurch weiter ausgebildet, dafs ich die Verdampfung in mehr als drei Körpern mit der Verkochung des Zuckers in mehr als drei Körpern zu Raffinationszwecken combinirt habe.

Dies bildet den Gegenstand des Zusatz-Patentes.

Die Erfahrung hat gezeigt, dafs der Unterschied der Temperaturen in einer verdampfenden Flüssigkeit und den· sich aus derselben entwickelnden Dämpfen um so gröfser ist, je höher die Dichtigkeit der Flüssigkeit ist. Der Unterschied zwischen der Temperatur eines in einem Körper kochenden Dicksaftes und der Temperatur des sich entwickelnden Dampfes ist gröfser als der entsprechende Temperaturunterschied in einem Verdampfapparate, der zur Behandlung von Säften von geringerer Dichtigkeit dient. Dieser Temperaturunterschied beträgt im ersten Falle rangefähr 10,5° C, während er im Verdampfapparat von 1,1 bis 3,6° variirt.

Infolge dessen kann man in einem vollkommenen Verdampfapparat von mehr als drei Körpern (effet multiple) den zum Verkochen bestimmten Körper nicht durch die sich aus den Dünnsäften des oder der letzten Verdampfkörper entwickelnden Dämpfe speisen, weil die letzteren eine zu niedrige Temperatur besitzen. Man mufs vielmehr den Dampf einem der vorletzten Körper entnehmen. Dies bildet die erste wesentliche Eigenthümlickeit meines Systems.

Bei der Einrichtung eines jeden aus Vacuum-Verdampf- und Verkochapparaten bestehenden Systems mufs man demnach zuerst den Körper der Verdampf batterie bestimmen, der den Dampf für die Verkochapparate zu liefern hat.

Die Anordnung der Apparate wird aufser durch das angegebene physikalische Gesetz auch durch einen weiteren wichtigen Umstand foeeinflufst. In einem Verdampfapparat von mehr als drei Körpern dient der letzte Körper als Condensator für den vorhergehenden Körper und regelt den Gang des Systems. Würde man den letzten Körper als Dicksaftkörper benutzen, während der Dicksaft so dick ist, dafs er bei gleicher Temperatur kocht, welche der sich aus dem vorhergehenden Körper entwickelnde Dampf besitzt, so würde dieser Dampf des letzten Körpers nicht mehr con-

densirt werden, und das System würde aufhören zu functioniren. Im Gegensatz hierzu wird in meinem System der letzte Verdampfkörper, der den Dicksaftkörper nicht speist, immer die Rolle eines allgemeinen Condensators für den ganzen Verdampfapparat spielen.

In diesem verbesserten System, welches die Verdampfung und Verkochung in mehr als drei Körpern combinirt, wird sich die letzte Operation nicht allein mit zwei Körpern ausführen lassen, im Gegentheil, sie wird ökonomischer sich gestalten durch die Anwendung von drei, vier, fünf oder mehr Körpern.

Da man durch die Anwendung von vielen Verdampf körpern es dahin bringt, dafs die Zuckersäfte bedeutend mehr concentrirt werden als in den gewöhnlichen Apparaten mit drei Körpern, so kann der Fall eintreten, dafs die Säfte am Ende ihrer Verdampfung einen Concentrationsgrad erreichen, derart, dafs es unmöglich wäre, sie zu filtriren; alsdann bringe ich den Saft vor der vollständigen Verdampfung auf die Filter, Und zwar bei einem Concentrationsgrade von 18 bis 20⁰B., indem ich ihn dem betreffenden Körper entnehme und er diesen Concentrationsgrad erreicht. In einem Apparat von zehn Körpern wird der Saft beispielsweise zwischen dem siebenten und achten Körper filtrirt. Die Verdampfung der filtrirten Dicksäfte geschieht in den letzten Körpern, deren Inhalt kleiner sein kann als der der ersteren. Auf diese Weise würden in dem Dicksaftkörper, welcher in der Batterie den letzten Platz einnimmt., nur Säfte verdampft von 40⁰ B., welche nur eine geringe Verdampfung erfordern. Dieses Verfahren gestattet die Verdampfung und das Verkochen in mehr als drei Körpern für die verschiedenen Methoden der Zuckergewinnung. In den Zuckerfabriken, wo man vorzieht, grobkörnigen Zucker zu gewinnen, beginnt man das Kochen mit schwachen Dicksäften bei 18⁰,. wie sie aus den Filtern kommen. Hat sich einmal das Korn gebildet, so speist man den Körper mit Dicksaft von 40⁰, wie er aus dem letzten Verdampfkörper kommt; das Korn wird sich durch den Dicksaft vergröfsern. Man verfährt in gleicher Weise, um grobkörnigen Zucker nach der englischen Raffinationsmethode herzustellen. Für die französische Raffinationsmethode, bei der man feinkörnigen Zucker herstellt, wird man den'Dicksaftkörper nur mit Dicksaft speisen, der aus dem letzten Verdampf körper kommt.

Wenn man mit Dicksäften arbeitet, welche nicht mehr concentrirt zu werden brauchen, ist ein Verdampfapparat nicht erforderlich; es genügt alsdann, einen Vacuum-Apparat zu benutzen mit mehr als drei Körpern. Die Verdampfung und das Verkochen ist um so ökonomischer, je mehr Körper man anwendet; jedoch darf man nicht annehmen, dafs deren Anzahl unbegrenzt sei. Ich habe durch Rechnung gefunden, dafs ein Verdampfapparat von neun Körpern, combinirt mit einem Vacuum-Apparat von sieben Körpern, die höchste Grenze bildet; die Hinzufügung eines weiteren Körpers würde eine Ersparnifs liefern, welche dem Amortisationsbetrage nicht entspricht. In beifolgender Tabelle sind einige Resultate angegeben, welche die Vortheile meines Systems mit vielen Körpern veranschaulichen.

System.	Ersparnifs an Brennmaterial gegenüber dem triple ejfet	Vermehrung der Productionsfähigkeit bei dem gleichen Verbrauch an Brenn material wie beim gewöhnlichen , triple effet.
Verdampfung in 3 Körpern, Verkochung in 3 Körpern	20 pCt.	24 pCt.
Verdampfung in 4 Körpern, Verkochung in 3 Körpern	23pCt.	29 pCt.
Verdampfung in 5 Körpern, Verkochung in 4 Körpern	30 pCt.	42 pCt.
Verdampfung in 9 Körpern, Verkochung in ■ 7 Körpern	40 pCt. -	W
Raffinerie	45—60 pCt.	»j

(1) Man könnte in diesem Falle nicht alles Brennmaterial ausnutzen, weil in dem ersten Körper eine zu hohe Temperatur herrschen würde, bei der der Zucker verbrennen würde.

Auf beiliegender Zeichnung ist ein combinirter Vacuum-Verdampf- und Vacuum-Apparat zum Verkochen dargestellt mit fünf Verdampf körpern. Dieses Beispiel , wird ferner zeigen, wie man nach meinem System die vorhandenen Apparate mit drei Körpern verbessern kann. Der abgehende Maschinendampf wird in einem Reservoir V gesammelt und dient zum Verdampfen und Verkochen des Dicksaftes; ich wende nur den abgehenden Maschinendampf und nicht den directen Dampf wie bisher an. Dieses Reservoir V ist mit zwei Absperrventilen AA^X versehen, an welche sich die Rohre B und D anschliefsen, von denen das erste in den ersten Verdampf körper C und das zweite in den Dicksaftkörper E mündet; der letztere kann von jeder beliebigen Construction sein, entweder mit Heizschlangen versehen sein oder verticale Rohre besitzen, wie in meinem Haupt-Patente beschrieben.

Die fünf Verdampf körper C C C² C³ und C\ von gleicher oder verschiedener Gröfse sind wie gewöhnlich angeordnet und communiciren

unter einander durch die Schaumbrecher FF¹ F² F^B. Der letzte Körper ist mit dem Condensator G verbunden.

Der Dicksaftkörper E kann direct durch Rohr D von dem Reservoir V gespeist werden, man kann aber auch ebensogut nach Belieben Dampf anwenden, der von einem oder dem anderen Verdampf körper kommt; der Dampf aus dem letzten Körper C⁴ läfst sich jedoch nicht anwenden, man mufs vielmehr Dampf aus C³ oder C² entnehmen, oder auch aus C. Zu diesem Zwecke wird von D ein Rohr H abgeleitet, welches mit den Rohren K und L verbunden ist; jedes derselben ist mit einem Ventil M und JV versehen, welches den DampfzLiflufs von dem einen oder dem anderen Körper, oder beiden, abzusperren gestattet. Es ist vortheilhaft, den zum Verkochen des Dicksaftes nöthigen Dampf so nahe wie möglich dem letzten Körper zu entnehmen, um den Effect so viel als möglich auszunutzen. Der so eingerichtete Apparat gestattet demnach, mit einfachem Effect zu kochen, indem man direct den Retourdampf benutzt oder auch den triple effet, indem man den Dampf aus K oder vierfachen Effect durch Rohr L nimmt.

Die Erfahrung hat mich gelehrt, dafs schwache Säfte keinen Rückstand beim Beginn der Operation lassen; so kann der erste Verdampfkörper C sehr vortheilhaft angeordnet werden, wie Fig. 2 zeigt. Er hat hier die Form eines liegenden Röhrenkessels. Der Dampf streift durch die Rohre f; die Säfte circuliren um die Rohre. Dieser Körper ist billiger als die Körper mit verticalen Rohren. Die Körper C¹ C² C³ sind wie gewöhnlich construirt, da sich in denselben Ablagerungen bilden, welche eine öftere Reinigung erfordern. Der letzte Körper C* kann wieder mit horizontalen Rohren versehen sein, da er" filtrirte Säfte erhält, welche sich concentriren, ohne Ablagerungen zu bilden.

Der Dicksaft von 40⁰ des letzten Körpers C⁴ wird in den Dicksaftkörper E geleitet unter Benutzung der Druckdifferenz in den Körpern; in gleicher Weise gelangt der Saft aus einem Körper des Verdampfapparates in den folgenden. Ist der Druckunterschied nicht hinreichend grofs, so kann man jedes andere mechanische Hülfsmittel anwenden, beispielsweise eine Pumpe, oder auch den Dicksaft in ein höher gelegenes Reservoir bringen, welches den Dicksaftkörper zu speisen hat.

Fig. 3 zeigt die Anordnung meines Systems zum Verkochen mit mehr als drei Körpern zu Raffinationszwecken. Ich wende drei gewöhnliche Körper, MNP an und eine Dicksaftpfanne Q.. Das Reservoir V speist den ersten Körper M, in den man das Klärsei bringt. Die Dicksaftpfanne Q. communicirt mit demselben Condensator, wie der letzte Körper P. Der DickFaftkörper Q. wird direct durch den abgehenden Maschinendampf oder durch Dampf geheizt, der den Körpern M oder JV entnommen wird.

Claims (7)

Patent-Ansprüche:

1. Die Verbindung des Verdampfens in einem Apparat, der aus mehr als drei Körpern besteht, mit einem Apparat zum Verkochen, bestehend aus mehr als zwei Körpern, gemäfs den angegebenen Bedingungen.

2. Die Anwendung von mehr als zwei Körpern zum Verkochen, Raffiniren, mit oder ohne Benutzung von Verdampfapparaten mit mehr als drei Körpern.

3. Die Anwendung der abgehenden Maschinendämpfe zum Beheizen von Vacuum-Apparaten zum Verkochen mit mehr als zwei Körpern.

4. Die Combination meines Systems, wie beschrieben, zum Speisen des Dicksaftkörpers aus dem Reservoir für abgehenden Maschinendampf oder mit Dampf, der aus einem der Körper des Verdampfapparates mit Ausnahme des letzteren kommt, aus dem beschriebenen Grunde.

5. Die Anordnung meines Systems, indem der erste und letzte Körper des Verdampfapparates mit liegenden Rohren versehen ist.

6. Die beschriebene und dargestellte Anordnung meines Apparates zum Verkochen von Dicksäften mittelst mehr als zwei Körpern zu Raffinationszwecken.

7.· Die Umwandlung bestehender Apparate in Apparate meines Systems durch Hinzufügung von zwei Verdampf körpern, um die Verdampfung in mehr als drei Körpern mit dem Verkochen mit mehr als zwei Körpern, gemäfs den beschriebenen Bedingungen, zu combiniren.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.