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Verfahren und Vorrichtung zur Rektifikation von Alkohol in Kleinbrennereien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rektifikation von
Alkoliol vornehmlich für Kleinbrennereien.
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Die Trennwände der Vorrichtung liegen in senkrechter Richtung zwischen
den zur Horizontalen geneigten Boden- und Deckenebenen.
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Sie reichen von der Bodenebene bis nahe an die Deckenebene. Eine von
der Deckenebene ausgehende, bis nahe an die Bodenebene reichende Zwischenwand, deren
freies Ende mit einer gebogenen Leitfläche- oder sonst geeigneten Vorkehrung versehen
ist zwingt den Dampf von der Bodenebene her unter den zu rektifizierenden Alkohol
derart einzutreten, daß dieser in schaumförmigen Zustand übergeführt wird.
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Es ist ein Destillations- und Rektifizierapparat bekanntgeworden,
bei dem mehrere hintereinander angeordnete Kammerstrecken übereinandergesetzt sind,
wobei die erste Reihe einer Kammer iiber der letzten Kammer der unter ihr liegenden
Kammerstreclre angeordnet ist. Die Überleitung der Maische oder der Flüssigkeit
wie auch des Dampfes erfolgt durch besondere Rohrleitungen, die mit den Kammerstrecken
entgegengesetztem Gefälle beiderseits der seitlichen Kammerwände sich erstrecken.
Die Unterteilung der Kammer in einen auf der Bodenebene abtrennenden Teil für die
Maische oder Flüssigkeit und einen von der Deckenebene ausgeherlden Eintauchteil,
der drei nebeneinanderliegende Trenn- bzw. kastenwände mit der erforderlichen durchtrittsöffnung
für den Dampf besitzt, beansprucht eine große Weite der Kammer. Es können deshalb
für eine Kammerstrecke nur wenige Kammern hintereinander vereinigt werden. Die in
den Kammern befindliche Menge Rücklauffiüssigkeit Ist entsprechend der geräumigen
Ausführung von größerer Ausmaß und wirkt sich ungünstig aus. Der von der Seite des
Maische- oder
Flüssigkeitsspeigels her auftreffende Dampf beeinflußt
die Nasse oder Flüssigkeit nicht in ihrem gesamten Raume, insbesondere nicht in
dem unteren spitzwinkeligen tiefliegenden Eckenraum, wodurch die Leistung der Einrichtung
benachteiligt wird.
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Bei dem vorliegenden Gegenstand ist die Aufgabe gestellt, bei einer
für die Zwecke der Kleinbrennereien geeigneten Vorrichtung, die zum Rektifizieren
von Alkohol dient, die vor beschriebenen Nachteile zu vermeiden und bei kleinstmöglicher
Raumbeanspruchung eine hohe wirtschaftliche Leistung bei einfachster Lösung der
Aufgabe herbeizuführen, wie sie für die vorliegenden Bedürfnisse erforderlich ist.
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Der Erfindungsgedanke beruht darauf, die Rücklaufflüssigkeit auf
ein geringstes blaß zu bringen und sie mit Dampf von der Bodenebene der Kammer her
vollständig zu durch dringen, daß sie in einen schaumartigen Zustand übergeführt
wird wobei eine vollständige Durchsetzung zwischen Dampf und Ausgangsstoff stattfindet.
Durch den schaumartigen Zustand des Ausgangsstoffes ergibt sich ein höherer Stand
des Spiegels als bei einer nur flüssig bleibenden Nasse in dem Kammerraum. Hierdurch
tritt eine wesentliche Einsparung des Leerraumes ein: und die Nutzungsmöglichlieit
wird erhöht. Die schaumartige Flüssigkeit erhebt sich höher als eine nicht schäumende,
Durch die Nermehrung des Höhenstandes ergibt sich eine geringere Kammerbreite, welche
für die Raumausdehnung der Vorrichtung und für die Anordnung möglichst vieler Kammern
zur besseren Leistung die günstigste Wirkung besitzt. Aus der raumsparenden Vorkdirung
entsteht der Vorteil, auf einer verhältnismäßig kleinen Fläche. unter Aufwand einer
geringen Baustoffmenge, eine sehr große Anzahl Kammern zu erhalten. Damit sich für
die Frzielung einer hohen Leistung möglichst riele Kammern anordnen lassen, werden
einzelne Kammerstrecken gebildet, die nicht nur übereinander, sondern auch nebeneinander
und unter sich unmittelbar verbunden sind. Die Anordnung erfolgt in der ÄNeise,
daß neben den auf der Vorderseite der Vorriditung in geeigneter Lage übereinanderli
egenden Kammerstreclien eine um eine Kammerstrecke geringere Anzahl an die vorn
liegenden Kammern in entgegengesetzt geneigter Lage sich unmittelbar anschließen.
Von der oberen Eintrittstelle der Flüssigkeit her gesehen schliel3t sich an die
letzte Kammer der oberen vorderen Strecke die erste Kammer der hintenliegenden Strecke
an, deren letzte Kammer wieder mit der ersten Kammer der unterhalb der vorderen
oberen Kammerstrecke befindlichen Strecke verbunden ist usw. bis zum Ende der abfließenden
Restflüssigkeit. Die letzte Kammer einer Strecke ist mit der folgenden ersten Kammer
unmittelbar verbunden, indem die beiden aneinanderstoßenden SEitenwände der Kammern
an den Übertrittstellen entsprechende Öffnungen besitzen, um die Flüssigkeit übertreten
zu lassen. Innerhalh der Kammerstrecken tritt die Flüssig-I;eit an den Enden der
Kammern abwechselnd rechts und links über, so daß jeweils die Breite der Kammern
durchflossen wird.
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Der im Gegenstrom eintretende Dampf jurchströmt die Vorrichtung in
umgekehrter Weise, wie sie für die Flüssigkeit beschrieben ist.
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Als ein Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung mit drei vorderen
und zwei hinteren Kammerstrecken in schematischer Form dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die voderen durchschnittenen übereinanderliegenden und
die hinteren Kammerstrecken, letztere gestrichelt.
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Fig. II zeigt einen Querschnitt durch die vordere und hintere Kammerstrecke.
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Aus Fig. I sind die geneigt liegenden Kammerstrecken der Vorder-
und Rückseite der Vorrichtung ersichtlich. Die Neigung erfolgt derart, daß sie jeweils
der halben Höhe der Kammern entspricht. Das Ausführungsbeispiel zeigt drei vordere
und zwei hintere Kammerstrecken. die unmittelbar übereinanderliegen, so daß jeweils
eine Boden- und Deckenebene zusammenfällt. Die vorderen Kammerstrecken steigen nach
der rechten Seite an, während die hinteren Strecken nadi liiiks ansteigen. Sie liegen
unter sich so zueinander, daß die End- und Anfangs seiten sowie die Höhenseiten
jeweils zusammenfallen, so daß ein treppenhausartiger Aufbau entsteht.
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Än die obere vorn liegende abfallende Strecke schließt sich in gleicher
Weise die hintere, R, an usw. bis zum Ende der unteren Vorderstrecke. Die zu rektifizierende
Flüssigkeit tritt an dem oben rechts dargestellten Stutzen in die Vorrichtung ein
und durchfließt die einzelnen Kammern bis nach unten in stetigem Gefälle. Der Dampf
tritt an dem unten links dargestellten Stutzen ein und strömt durch die Kammern
nach oben, von wo er nach dem Kondensator geleitet wird. Die einzelnen Kammern sind
mit I. 2 und 3 bezeichnet. Sie können entweder weit hinten sein, wie I, 2 und 3
zeigen, oder enger, wie ,, 5 und 6 darstellen. Die unterste vordere Kammer ist zugleich
die Heizkammer, in welcher die erste Verdampfung erfolgt.
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In Fig. II ist der Querschnitt durch die vordere und hintere Kammerstrecke
dargestellt. Bei I tritt die Flüssigkeit in die vordere Strecke ein, durchläuft
die erste Kammer ihrer ganzen Länge nach und staut sich
bis zur
Höhe des höher liegenden Überlaufstutzens r an, bis sie dessen Dnrchfiußhöhe erreicht
hat und in die nächste Kammer überfließen kann, von wo sie in umgekehrter Richtung
weiterfließt, sich ebenso wie in der ersten Kammer staut, bis sie die Höhe-des am
entgegengesetzten Ende der Kammer liegenden Uberlaufstutzens erreicht und so von
Kammer zu Kammer durch die ganze Vorrichtung hindurch weiterfließen kann, um bei
h auszutreten.
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Die einzelnen Kammerstrecken sind mit Wänden, Boden und Decken umschlossen.
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Die Kammern sind derart gebildet, daß sie die von der Bodenebene ausgehenden
Trennwände, die sich bis nahe an die Deckenebene erstrecken, gegeneinander an der
Bodenebene dicht abschließen. Die zwischen der Trennwand und der Deckenebene verbleibende
freie schmale Strecke dient für den Durchtritt des Dampfes. Damit der Dampf genötigt
ist, durch die Flüssigkeit hindurchzuströmen, ist mit der Deckenebene die Zwischenwand
Z fest verbunden. Diese erstreckt sich parallel zur Trennsvand T nach der Bodenebene
zu mit einer gebogenen Leitfläche für die Richtungsänderung des Dampfes in zur Bodenebene
paralleler Weise, um alle Flüssigkeitsbestandteile der Kammer zu erfassen. An Stelle
der Leitfläche kann auch ein Siebboden oder sonst geeignete Durchströmrichtung vorgesellen
werden.
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Die Wirkiingsweise der Vorrichtung besteht darin, daß durch die eng
gestellten Trennwände T sich jeweils nur eine geringe Menge Flüssigkeit in den Kammern
befindet. Der eintretende Dampf tritt an der Bodenebene ein, durchkocht die vorhandene
Flüssigkeit derart, daß sie in einen schaumförmigen Zustand übergeführt wird. Dabei
steigt die schaumförmige Masse in der Kammer höher an, als dieses bei einer stehenden
Flüssigkeit und bei von oben auftreffendem Dampf möglich ist. Es wird dadurch der
über dem Flüssigkeitsspiegel liegende freie Raum weitgehender für die Rektifikation
ausgenützt als bei einer stehenden Flüssigkeit. Außerdem findet bei dem schaumartigen
Zustand der Flüssigkeit eine innige Vermischung mit dem Dampf statt, so daß die
Leistung der Vorrichtung wesentlich verbessert wird.
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Die Vorrichtung beansprucht nur einen kleinen Raum und damit einen
geringen Werkstoffaufwand. Durch die getroffene Anordnung der Kammerstreckenanordnung
ist der Wärmehaushalt günstig gestaltet, so daß besondere Wänneisolierungen nicht
erforderlich werden. Bei dem Vorhandensein einer großen Anzahl von Kammern auf einem
geringen Raum und der @ Überführung der Flüssigkeit in einen schaumartigen Zustand
ist es ermöglicht, daß die Kleinhrennereien ein hochwertiges Erzeugnis herstellen
können, das sie bisher in so einfacher Weise nicht erzielen konnten.