DE84137C

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Publication number: DE84137C
Application number: DENDAT84137D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

t-S**"

U/

. Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Apparat zum Imprägniren von Flüssigkeiten, ζ. B. von Malzgetränken, Weinen, Whiskys, Branntweinen, Limonaden und dergl., mit Kohlensäure, und bezweckt einerseits eine bedeutend intensivere Verbindung der Kohlensäure mit der Flüssigkeit, andererseits das Verfahren im Kreislauf ununterbrochen in der Weise auszuführen, dafs eine Wiederholung der Circulation erhöhte Wirkung hervorruft, so dafs man es in der Hand hat, die Flüssigkeit der Imprägnation in einem beliebig hohen Grade auszusetzen.

Nach dem vorliegenden Verfahren wird die in einem oben mit Luft- bezw. Gasraum versehenen Anfangsbehälter P (Fig. 1) befindliche Flüssigkeit zunächst von einer Pumpe G durch das eine Ende eines Imprägnirapparates N hindurchgesaugt und durch eine geeignete. Misch- und Filtrirvorrichtung nach einem zweiten mit Flüssigkeit vollständig gefüllten Hochdruckbehälter A getrieben. In diesem Behälter A wird hydraulischer Druck dadurch auf die Flüssigkeit ausgeübt, dafs letztere schneller in den unteren Theil von A hineingetrieben wird, als sie durch Regulirventile K oder K¹ entweichen kann. Eine gewisse Menge (je nach der Regulirung der Austrittsöffnung) der in A befindlichen Flüssigkeit tritt aus dem oberen Theil des Behälters aus und gelangt durch eine den Druck regulirende Leitung nach einem Niederdruckgefäfs T'². Von dort aus wird die Flüssigkeit wiederum durch eine Filtrir- und Mischvorrichtung geleitet und dann nach dem Anfangsbehälter P zurückgeführt. Aufser dem unteren Eintritt und oberen Austritt aber besitzt der Hochdruckbehälter noch eine kleine untere Oeffnung, welche mittelst einer Leitung mit der Mitteldüse des Imprägnirapparates verbunden ist, so dafs beim Hineintreiben der Flüssigkeit durch die Pumpe G nicht nur ein Heraustreiben am oberen Ende geschieht, sondern gleichzeitig ein Strahl nach der Düse des Imprägnirapparates N gedrückt wird. Dieser Druckstrahl trifft zunächst auf Kohlensäure, welche aus den Flaschen W in den Apparat geleitet wird, wodurch ersterer stark imprägnirt wird, und dann auf die, wie oben beschrieben, von dem Anfangsbehälter durch den Imprägnirapparat hindurchgesaugte Flüssigkeit, mit welcher er sich innig mischt, worauf das Gemisch durch die Pumpe nach dem Hochdruckbehälter u. s. w. weiter befördert wird. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die ganze in dem Behälter befindliche Flüssigkeit genügend imprägnirt worden ist; die Flüssigkeit wird hiernach von einem der Behälter, je nachdem sie unter Hoch- oder Niederdruck gebraucht wird, abgezogen.

Der zur Ausführung des Verfahrens dienende Apparat besteht im wesentlichen aus dem Anfangsbehälter P, welcher nur zum Theil mit

der zu imprägnirenden Flüssigkeit gefüllt wird, um eine Ansammlung der Luft bezw. des nicht verbundenen Gases im oberen Raum zu ermöglichen, dem Hochdruckbehälter A, welcher zur Erzeugung des gewünschten Druckes stets ganz mit der Flüssigkeit gefüllt sein mufs, dem Niederdruckgefäfs T², dem Imprä'gnirapparat N, welcher mit den Kohlensäureflaschen W durch die mit Abschlufsorganen V¹ V^s Vⁱ und Manometer V² versehene Leitung V verbunden ist, sowie der Pumpe G. Diese Behälter und Apparate werden in folgender Weise durch Leitungen unter einander verbunden:

Von dem unteren Theil des Behälters P führt eine Leitung P³ mit Abschlufshahn P² nach der Kammer 2V* des Imprägnirapparates N (in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellt). Die Leitungen werden in der Reihenfolge beschrieben, in welcher die Flüssigkeit beim Gange des Verfahrens durch dieselben hindurchfliefst. Von der Kammer TV⁴ führt eine Saugeleitung U nach der Pumpe G; die Druckleitung F der Pumpe ist mit der Filtrir- und Mischvorrichtung 3^X und letztere durch Leitung F¹ mit Abschlufsorgan E mit dem Hochdruckbehälter A verbunden. Letzterer besitzt zwei weitere Leitungen, von denen die untere M mit Abschlufshahn H nach der Mitteldüse TV¹ des Apparates N und die obere J¹ mit Abschlufshahn K nach der Filtrir- und Mischvorrichtung i^x führt. Die Vorrichtung i^x ist durch ein mit Hahn K¹ versehenes Rohr J- mit dem Niederdruckgefäfs T'² verbunden. Von diesem Gefäfs gelangt die Flüssigkeit durch die Leitungen Z³ mit Hahn L und J³³ (Schlauch) mit Hahn L¹, welche beide Leitungen sich bei ο vereinigen, durch eine dritte Filtrir- und Mischvorrichtung 2^X und dann vermittelst Leitung J³³³ mit Hahn D nach dem Reducirventil R. Von Pv aus führt die Leitung J⁵ mit Hahn R¹ die Flüssigkeit nach dem Anfangsbehälter P zurück. Das Rohr J² ist durch eine kurze Leitung mit Abschlufsorgan B auch mit dem Reducirventil R verbunden. Aufser den oben beschriebenen Verbindungen führt von dem Behälter P eine mit Hahn versehene Leitung S¹ nach einem Injector R², welch letzterer nach oben hin durch Rohr T mit Hahn T¹ mit einem Regulirhahn α verbunden ist. Dieser Hahn steht in Verbindung mit dem Luft- bezw. Gasraum des Behälters P durch Hahn X¹.
Die Wirkungsweise ist wie folgt:
Der Hochdruckbehälter A und das Niederdruckgefäfs T² werden ganz, der Behälter P dagegen nur zum Theil mit der zu imprägnirenden Flüssigkeit gefüllt und sämmtliche Hähne und Ventile mit Ausnahme des Hahnes B geöffnet. Die Pumpe P wird nun in Gang gesetzt, wodurch zunächst die noch in den Leitungen befindliche Luft nach dem Behälter P getrieben wird, wo sie beij^ entweichen kann. Hydraulischer Druck wird nun in dem Hochdruckbehälter A dadurch erzeugt, dafs die vom Behälter P durch die Kammer Nⁱ des Apparates N gesogene Flüssigkeit in gröfseren Mengen durch Leitungen ,F und F¹ und Misch- und Filtrirvorrichtung 3^X dem Behälter A zugeführt wird, als durch die Leitungen J¹ und M entweichen kann. Hierdurch wird auch gleichzeitig ein Theil der in A befindlichen Flüssigkeit durch Regulirhahn K, Leitung J\ Filter i^x und Leitung J² nach dem Niederdruckgefäfs T² getrieben, wodurch der Druck dort auch vermehrt wird. Das Verhältnifs des Druckes in den Gefäfsen A und T'² wird dadurch regulirt, dafs man zunächst das Ventil K allmälig zudreht, bis der Druck in A vortheilhaft ungefähr ι Y₃ Atmosphäre erreicht hat, dann läfst man den Druck in dem Niederdruckgefäfs durch allmälige Verringerung des Durchlasses des Hahnes R¹ oder durch Erhöhung der Schlauchableitung /³³ — wenn die Filtervorrichtung 2^X über dem Niveau der in T² befindlichen Flüssigkeit angeordnet wird — auf ungefähr ²/₃ Atmosphäre steigen. Hirdurch wird der Druck in dem Hochdruckgefäfse auf ungefähr i²/₃ Atmosphäre erhöht; auf diese Weise kann man den gewünschten Druck in den beiden Gefäfsen dann durch. Einstellung der Pumpe G auf eine geeignete Geschwindigkeit erhalten. Durch diese Anordnung wird erreicht, dafs ein stets voller Flüssigkeitsstrom durch die Leitungen nach dem Behälter P gelangt. Dieses geschieht durch die Leitungen J³ und J³³, welche bei O zusammenlaufen, und durch welche die Flüssigkeit nach dem Filter 2^X und von dort durch Leitung J³³³, Reducirventil R und Rohr J⁵ nach dem Entlastungsbehälter P gelangt. Nachdem die Circulation auf diese Weise hergestellt und¹ der Druck in den Hoch- und Niederdruckgefäfsen regulirt worden ist, läfst man die Kohlensäure durch Leitung V in die Düse N^xx des Apparates N eintreten, wo dieselbe in Form eines Strahles den von dem Behälter P durch Leitung S in die Kammer N², sowie , den vom Hochdruckbehälter A durch Leitung M in die Düse .ZV¹ eintretenden feinen Flüssigkeitsstrahl trifft und stark imprägnirt. Dieses Gas- und Flüssigkeitsgemisch wird nun bei N^xxx in den von Leitung P³ durch den Apparat nach Leitung U gelangenden Flüssigkeitsstrom hineingespritzt, mit diesem durch Leitung F, Filter 3^x und Leitung F¹ nach dem Hochdruckgefäfs und von dort nach dem Niederdruckgefäfs T² und dann nach dem Entlastungsgefäfs P in der beschriebenen Weise getrieben. Diese Circulation wird so lange unterhalten, bis die Flüssigkeit in T² genügend imprägnirt ist und

zur weiteren Behandlung abgezogen werden kann. Durch das Ventil N ⁵ kann der Strahl bei N^xxx regulirt werden.

Der Behälter P ist mit Sicherheitsventil X¹ und Hahn X², sowie Lufthahn Y und Manometer X versehen, während A auch ähnliche Einrichtungen Z¹, Z² und Z besitzt. Auch das Reducirventil R ist mit Sicherheitsventil F⁶ F⁷, mit Probehahn C und Manometer F⁵ ausgestattet.

Das Verfahren kann unter Benutzung des oben beschriebenen Apparates auch in der Weise abgeändert werden, dafs man das Niederdruckgefäfs 7"² ausschaltet durch Abschlufs der Hähne DILL¹ und dadurch die Flüssigkeit von P durch Leitung P³ U, Pumpe G, Leitungen FF¹ nach dem Behälter A befördert, um in letzterem einen hydraulischen Druck zu erzeugen. Die in A befindliche Flüssigkeit tritt dann " durch Leitung M unter Druck in den Apparat N ein, wo sie mit Kohlensäure imprägnirt wird, um danach in den aus P³ und U durch den Apparat hindurchfliefsenden entlasteten Strom hineingespritzt zu werden und mit demselben über F und F¹ nach A zu gelangen. Hierdurch entsteht eine Verdrängung der in A befindlichen Flüssigkeit einerseits nach dem Apparat hin, andererseits aber durch K und J¹ nach dem Reducirventil R und von dort zur Entlastung nach dem Behälter P durch J⁵ zurück. Durch den Druck in A wird die Flüssigkeit mit der Kohlensäure innig verbunden, während bei der in P stattfindenden Entlastung das ungebundene Gas freigegeben wird und sich in dem oberen Raum bei P ansammelt, wodurch der Druck in ihm vermehrt wird. Es ist nun vortheilhaft, wenn dieser Druck stets die Hälfte bezw. ein Drittel von dem des Behälters A ist, welcher ungefähr ι Y₅ Atmosphäre betragen sollte. Der hydraulische Druck in A kann leicht durch Regulirung des Ganges der Pumpe und des Austrittshahnes stetig gehalten werden, während der Gasdruck in dem Behälter P durch das Regulirungsventil a, welches auf circa ²/₅ Atmosphäre gestellt ist, erhalten bleibt. Tritt nun Uederdruck in P ein, so entweicht das Gas durch α und tritt durch Leitung T, Hahn T¹ in den Injector R² ein, wodurch die Flüssigkeit von P durch S¹ und 5 nach dem Raum JV** des Apparates JV getrieben wird. In diesem Falle mufs man die Kohlensäurezuführung absperren, bis der Ueberdruck ausgeglichen ist. Die fertig imprägnirte Flüssigkeit wird von A vortheilhaft unter einem Druck von ²/₃ bis ι Atmosphäre abgezogen bezw. in diesem Behälter aufgehoben, wobei die unter einem geringeren Druck in P befindliche Flüssigkeit durch Ausschliefsung der Ventile K, E und H isolirt werden kann.

Anstatt einer Flüssigkeit können auch zwei oder mehrere verschiedenartige Flüssigkeiten in den Apparat JV hineingeführt, dort imprägnirt und dann in den entlasteten Flüssigkeitsstrom hineingespritzt werden. Auch kann man beim Ausführen des Verfahrens die Anzahl der Gefäfse vermehren, ohne dadurch aus dem Rahmen der vorliegenden Erfindung zu schreiten.

Die Entlastung der Flüssigkeit vor dem Imprägniren geschieht deshalb, weil eine entlastete Flüssigkeit sich viel leichter und vollkommener imprägniren läfst wie eine, welche unter Druck steht.

Durch den nachherigen Druck wird die Kohlensäure inniger mit der Flüssigkeit verbunden.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Ein Verfahren zum Imprägniren von Flüssigkeit mit Kohlensäure, dadurch gekennzeichnet, dafs die in einem mit Gas und Flüssigkeit gefüllten Druckbehälter befindliche Flüssigkeit unter Entlastung des Druckes mit Kohlensäure imprägnirt, alsdann in einem zweiten Behälter hydraulischem Hochdruck ausgesetzt und hiernach unter Herabminderung des Druckes nach dem Anfangsbehälter zurückgeführt wird, wobei das Verfahren circulirend ausgeführt und so oft wiederholt wird, bis die Flüssigkeit genügend imprägnirt worden ist.
2. Die Ausführung des unter i. gekennzeichneten Verfahrens in der Weise, dafs man zunächst die in einem mit Gas und Flüssigkeit gefüllten Behälter befindliche Flüssigkeit vermittelst einer Pumpe oder dergl. durch einen Imprägnirapparat (N) hindurchtreibt, in welchen ein vom Hochdruckbehälter (A) kommender feiner Flüssigkeitsstrahl , sowie ein Kohlensäurestrahl in der Weise hineingeleitet wird, dafs die letztgenannten Strahlen in den vorbeifliefsenden Flüssigkeitsstrom hineinspritzen, alsdann letzteren nach dem Hochdruckbehälter treibt, von welchem aus die Flüssigkeit unter allmäligem Herabmindern des Druckes entweder nach einem Niederdruckgefäfs (T'²) und dann nach dem Anfangsbehälter zurück oder aber direct durch ein Reducirventil (R) nach letzterem zurückgeleitet wird.
3. Ein Apparat zur Ausführung des unter 1. und 2. genannten Verfahrens, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Regulirventils (et) am oberen Theile eines Behälters (P) und die Verbindung dieses Ventils mit einem mit der in dem Behälter befindlichen Flüssigkeit in Verbindung stehenden Injector, zum Zweck, die in dem oberen Theil des Behälters sich ansammelnde freie

Kohlensäure zum Vorimprägniren eines zweiten nach dem Imprägnirapparate (N) geleiteten Flüssigkeitsstrahles zu verwenden. Bei dem unter i., 2. und 3. gekennzeichneten Verfahren die Anwendung eines Imprägnirapparates, bestehend aus der mit der Druckflüssigkeit verbundenen Centraldüse (N¹), einer die letztere umgebenden, mit der Kohlensä'ureleitung verbundenen ringförmigen Düse (N^xx) und einer letztere wiederum umgebenden, mit angesaugter Flüssigkeit gespeisten Düse '(N^xxx), wobei der hervortretende, durch das Ventil (N⁵) regülirbäre Strahl in den von der Leitung/P³,) durch den Apparat geleiteten Flüssigkeitsstrom hineinspielt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.