DE962517C - Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung von Gaerungsalkohol aus der bei der Gaerung anfallenden Kohlensaeure - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung von Gaerungsalkohol aus der bei der Gaerung anfallenden Kohlensaeure

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DE962517C
DE962517C DEE9663A DEE0009663A DE962517C DE 962517 C DE962517 C DE 962517C DE E9663 A DEE9663 A DE E9663A DE E0009663 A DEE0009663 A DE E0009663A DE 962517 C DE962517 C DE 962517C
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12FRECOVERY OF BY-PRODUCTS OF FERMENTED SOLUTIONS; DENATURED ALCOHOL; PREPARATION THEREOF
    • C12F3/00Recovery of by-products
    • C12F3/02Recovery of by-products of carbon dioxide
    • C12F3/04Recovery of volatile fermentation products from carbon dioxide

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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung von Gärungsalkohol aus der bei der Gärung anfallenden Kohlensäure ' Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abscheidung von Gärungsalkohol aus der bei der Gärung 'anfallenden Kohlensäure.
  • Es ist bekannt, die bei der alkoholischen Gärung auftretende. Kohlensäure zur Abscheidung des von ihr in gasförmigem Zustand aus der Maische mitgerissenen Alkohols mit Wasser in einem gesonderten Absorptionsgefäß zu waschen und dann das alkoholhaltige Waschwasser zusammen mit der ausgegorenen Maische der Destillation zwecks Gewinnung des im Waschwasser absorbierten Alkohols zu unterwerfen. Es wurde bisher von der Fachwelt in den allermeisten Fällen als notwendig angesehen, zwecks Erreichung einer einigermaßen angemessenen Ausbeute an Alkohol aus dem Waschwasser, jedem Gärkessel eine eigene Kohlensäurewäsche zuzuordnen.
  • Im praktischen Betrieb weist das zur Destillation kommende Waschwasser solcher Kohlensäurewäschen im Höchstfalle etwa 2,5 °/a Alkohol auf. Eine weitere Anreicherung des Waschwassers an Alkohol tritt deswegen nicht auf, weil durch das gesamte Waschwasser die gesamte bei der Gärung auftretende Gasmenge hindurchgeleitet wird, und dadurch höhere Alkoholgehalte wieder ausgelüftet werden. Dies bedingt, daß ziemlich große Anteile des in der sich entwickelnden Kohlensäure enthaltenen Alkohols durch die Wäsche nicht erfaßt werden und so für die Gewinnung verlorengehen.
  • Bei den bekannten Kohlensäurewäschen werden etwa bei einem Ansatz von 5ooo 1 normaler Maische im Höchstfalle q. bis 5 1 Weingeist (auf ioo °/o berechnet) gewonnen.
  • Ein häufigerer Wechsel des Waschwassers in den Kohlensäurewaschapparaten, durch den gegebenenfalls etwas mehr Alkohol aus der Gärungskohlensäure gewonnen werden könnte, wird von der Praxis abgelehnt, da die Waschwasser der Maische zugesetzt werden und dadurch die nach der Destillation übrigbleibende Schlempe zu sehr verdünnen würden, was letztere für eine anschließende Verwertung minderwertiger machen würde.
  • Gegenüber diesem bekannten Stand der Technik unterscheidet sich nun das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, daß die in verschiedenen Stufen der Gärung entstehenden gasförmigen Gärungsprodukte getrennt derart in Einzelabschnitte des zweckmäßig als vom Waschwasser von oben nach unten durchflossenen Waschturms ausgebildeten Absorptionsgefäßes eingeleitet werden, daß die Gase des jeweils folgenden Stadiums der fortschreitenden Gärung immer in einen eine Stufe tiefer gelegenen Abschnitt des Waschturms strömen.
  • Die Gärung kann in beliebigen Stufenzahlen durchgeführt-werden.
  • Vorteilhaft wird das Verfahren so ausgeübt, daß die bei der Vor-, Haupt- und Nachgärung entstehenden Gase derart in den Waschturm eingeführt werden, daß die Gase der Vorgärung nur im obersten Abschnitt des Waschturms dem Waschwasser ausgesetzt werden, die Gase der Hauptgärung in den mittleren Abschnitt eintreten und nur die Gase der Nachgärung alle drei Abschnitte des Turms durchstreichen.
  • Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wird die Gärung in beliebig vielen, mindestens drei Gärkesseln so angesetzt, daß zur gleichen .Zeit mindestens je ein Kessel sich in der Vor-, Haupt-und Nachgärung befindet und die gasförmigen Gärungsprodukte der Kessel gleichzeitig in die für die verschiedenen Gärungsstufen vorgesehenen Abschnitte des Waschturms geleitet werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Steuerung der Absorption des Alkohols durch das Waschwasser wird erreicht, daß nur die geringe Gasmenge der Nachgärung die sich im unteren Teil des Waschturms befindliche, mit Alkohol stark angereicherte Waschflüssigkeit .durchströmt. Die größte Menge der Gase kommt mit dem mit Alkohol angereicherten Waschwasser gar nicht in Berührung, so daß eine Wiederauslüftung des bereits vom Waschwasser absorbierten Alkohols durch diese Gase nicht eintreten kann.
  • Der wesentlichste Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht daher darin, daß die ,Menge des aus der Gärungskohlensäure abgeschiedenen Weingeistes auf etwa das Zwei- bis Dreifache der bisherigen Ausbeute gesteigert. wird, und zwar können bei einem Ansatz von 5000 1 normaler Maische mit dem neuen Verfahren 7 bis io 1 iooo/oiger Weingeist aus der Gärungskohlensäure gewonnen werden.
  • Gegenüber den oben beschriebenen bekannten Kohlensäurewäschen hat das neue Verfahren weiterhin den Vorzug, daß man für mehrere Gärkessel nur ein Absorptionsgefäß benötigt und daß dieses Absorptionsgefäß im Höchstfalle ein Drittel bis einhalb der üblichen Waschwassermenge benötigt, die sonst für bekannte Kohlensäurewäschen von Gärkesseln notwendig wären, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
  • Hat man beispielsweise bei einem Ansatz von Sooo 1 normaler Maische in einer üblichen bekannten Kohlensäurewäsche 250 1 Waschwasser benötigt, so benötigt man jetzt für den gleichen Ansatz nur etwa ioo bis iao 1 Waschwasser.
  • Es wird also an Anschaffungs- und Unterhaltungskosten der Vorrichtung weitgehend gespart, und es wird die gefürchtete Verdünnung der Schlempe durch das Waschwasser weitgehend herabgesetzt.
  • .Um die Absorption des Alkohols zu verbessern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die am Waschturm verwendeten Glockenböden mit mehreren, beispielsweise fünf Glocken oder mehr zu versehen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann durch mindestens drei einem erfindungsgemäßen Waschturm zugeordnete Gärkessel gekennzeichnet sein.
  • Man kann die Anordnung auch so treffen, daß die Gärkessel über einen Flüssigkeitsverschluß mit einem Zwischenbehälter in Verbindung stehen, dessen Inhalt in einen der Gärkessel zurückgeleitet werden kann.
  • Diese Anordnung hat den großen Vorteil, daß bei einer eventuell auftretenden Schaumgärung die verschäumte Maische nicht v erlorengeht, sondern sich in diesem Zwischengefäß fängt und nach Beendigung der Schaumgärung von diesem Gefäß wieder zur Fortsetzung einer normalen Gärung in den entsprechenden Gärkessel zurückgeleitet werden kann.
  • Man kann auch den oberen-Teil des Waschturms über einen höher gelegenen Teil der Vorrichtung mit diesem Zwischenbehälter verbinden, wodurch, wenn in den Waschturm verschäumte Maische eintritt, diese über dieses Rohr ebenfalls in den Zwischenbehälter geleitet wird, von wo aus sie dann ebenfalls in einen Gärkessel zurückgeführt werden kann.
  • Um ein kontinuierliches Arbeiten der erfindungsgemäßen Kohlensäurewäschen zu ermöglichen, kann jeder der zu der Vorrichtung gehörenden Gärkessel mit jedem Abschnitt des Waschturms durch eine Leitung verbunden sein, wobei jede dieser Leitungen durch einen Absperrhahn geöffnet oder geschlossen werden kann, je nachdem mit welchem Abschnitt des Turms der Gärkessel in Verbindung gesetzt werden soll.
  • Für eine Batterie von drei Gärkesseln von je Sooo 1 Fassungsvermögen hat sich beispielsweise ein Turm von etwa 1700 mm Höhe und 500 mm lichte Weite als zweckmäßig erwiesen, der in seinen sämtlichen Abschnitten je zwei mit mehreren Glocken versehene Böden aufweist.
  • Die Zahl der Abschnitte in der Unterteilung des Turms ist an sich beliebig, es können weniger oder mehr als drei Abschnitte im Turm vorgesehen sein sowie weniger oder mehr als drei Gärkessel einem Waschturm zugeordnet werden.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
  • Die Kohlensäurewaschvorrichtung besteht aus dem Waschturm 1, der in drei Abschnitte I, II, III eingeteilt ist.' Im Innern des Turms sind Glockenböden 2 eingezogen.
  • Das frische Waschwasser tritt durch die Leitung 6 über einen Absperrhahn 7 oben in den Turm ein und tritt unten durch, die Leitung 8 in ein Auffanggefäß 9 wieder aus.
  • Das Abflußrohr 8 wird so hochgeleitet, daß eine bestimmte Flüssigkeitshöhe im unteren Teil des Waschturms erhalten bleibt, welche aus der -Steigungshöhe der Leitung 8 und dem Gasdruck im Innern des Waschturms resultiert.
  • Dem Waschturm sind drei Gärkessel 1o, 11, 12 zugeordnet, welche durch Leitungen 13, 14, 15 mit den drei Abschnitten I, 1I, III des Waschturms in der zeichnerisch veranschaulichten Form in Verbindung stehen.
  • Die Leitung 13 kann durch die Absperrhähne 16, 17, 18, die Leitung 14 durch die Absperrhähne 19, 20, 21 und die Leitung 15 durch die Absperrhähne 22, 23, 24 wunschgemäß mit einer der Zuleitungen zu den Turmabschnitten verbunden werden, dergestalt, daß je nach dem Zustand der Gärung des Kesselinhalts die entsprechende Leitung auf den entsprechenden Abschnitt des Turms geschaltet wird.
  • Die Leitungen 13, 14, 15 setzen sich in Steigrohre 25, 26, 27 fort, die jeweils durch einen Wassersack 28, 29, 3o abgeschlossen sind.
  • Die Wassersäcke haben die Aufgabe, falls aus Unachtsamkeit des Bedienungspersonals versehentlich sämtliche drei Absperrhähne der Leitungen 13, 14 oder 15 geschlossen werden, die Gärkessel vor der Zerstörung durch Überdruck zu schützen.
  • Um die Wassersäcke aufzufüllen, sind Auffüllbecher 31, 32 und 33 angebracht, oder es sind entsprechende Leitungsanschlüsse vorgesehen.
  • Das Verfahren geht nun wie folgt vor sich: Der Kessel 1o befindet sich im Zustand der Angärung. Durch Schließung der Hähne 17 und 18 und Öffnung des Hahnes 16 wird die in dieser Stufe anfallende Kohlensäure dem obersten Abschnitt I des Waschturms i zugeführt. Da während dieses Gärungsstadiums nur geringe Alkoholmengen mitgeführt werden, genügt die geringe Wäsche in diesem Abschnitt, in den ja von oben dauernd Frischwasser nachfließt.
  • Der Kessel i 1 befindet sich im Stadium der Hauptgärung. Seine Leitung 14 ist durch Schließen der Hähne 19 und 21 und- Öffnen >des Hahnes 2o mit dem mittleren Abschnitt II des Waschturms verbunden. Hier geschieht die Hauptwäsche, und zu diesem Zweck können in diesem Abschnitt mehr Böden als in den anderen Abteilungen vorhanden sein. Das bereits in dem Abschnitt I leicht mit Spiritus angereicherte Waschwasser wird nun in diesem Abschnitt durch die stark spiritushaltigen Gase weiter angereichert. Wenn die Gase aus dem mittleren Abschnitt II des Waschturms treten, haben sie ihren Hauptanteil an Alkohol bereits abgegeben und durchströmen jetzt noch den oberen Abschnitt, um dort ihre- restlichen Spuren Alkohol noch an das Frischwasser abzugeben, worauf sie dann durch das oben am Waschturm befindliche Austrittsrohr *34 ins Freie oder zu anderweitiger Verwendung abströmen.
  • Der Kessel 12 befindet sich im Zustand der Nachgärung. Seine Leitung 15 ist daher durch Schließen der Hähne 22, 23 und Öffnen des Hahnes 24 mit dem untersten Abschnitt des Waschturms verbunden. Die in diesem Stadium der Gärung anfallenden Gärungsgase, die stark alkoholhaltig sind, durchströmen nun sämtliche Abschnitte des Waschturms und geben im Verlaufe dieser Wäsche ihren gesamten Alkoholgehalt ab.
  • Das Austrittsrohr 34 wird zweckmäßig so geführt, daß es einen Höhenabstand von mindestens 50o bis 80o mm gegenüber der Höhe der Wassersäcke 28, 29, 3o hat.
  • Der oberhalb der Wassersäcke befindliche Teil der Leitungen 25, 26, 27 wird in eine Sammelleitung 35 geführt, in die auch die Leitung 34 einmündet. Diese Sammelleitung 35 tritt in ein Zwischengefäß 36, welches beispielsweise looo 1 faßt, ein, und von dort aus ist eine Verbindung ins Freie oder zu weiteren Verwendungsstellen der Kohlensäure vorhanden.
  • Dieser Zwischenbehälter 36 hat die Aufgabe, daß, sofern einmal eine Schaumgärung in den Gärkesseln oder im Waschturm eintritt, die Maische nicht verlorengeht, sondern von dem Zwischenbehälter 36 über den Absperrhahn 37 durch eine Leitung 38 in einen Gärkessel, im gezeichneten Fall Kessel 1o, zurückgeleitet werden kann.
  • Man kann zwischen den --inzelnen Böden des Waschturms Reinigungsluken vorsehen, die ein schnelles Reinigen des Turms ermöglichen, falls dieser einmal durch eine eingetretene Schaumgärung verschmutzt werden sollte, Nach Beendigung der Vorgärung wird der Kessel 1o durch Öffnen des Hahnes 17 und Schließen der Hähne 16 und i8 mit dem mittleren Abschnitt 11 des Waschturms verbunden.
  • Wenn der Kessel 11 die Hauptgärung beendet hat, schaltet man ihn durch Öffnen des Hahnes 21 und Schließen der Hähne 19 und 2o auf den Abschnitt III des Waschturms. Die dort gegorene Maische wird nach Beendigung der Nachgärung aus dem Kessel 12 abgelassen, und dieser Kesbel wird zweckmäßig mit dem Waschwasser aus dem Behälter 9 nachgewaschen.
  • Anschließend wird dann der Kessel 12 zu einer neuen Gärung anges-tzt und durch Schließen der Hähne 23 und 24 und Öffnen des Hahnes 22 beim Einsetzen der Vorgärung mit dem Abschnitt I des Waschturms in Verbindung gesetzt.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Abscheidung von Gärungsalkohol aus der bei der Gärung anfallenden Kohlensäure unter Verwendung eines zweckmäßig mit Glockenböden versehenen, mit Waschwasser . beschickten Absorptionsgefäßes, dadurch gekennzeichnet, daß- .die in verschiedenen Stufen der Gärung entstehenden gasförmigen Gärungsprodukte getrennt derart in Einzelabschnitte des als vom .Waschwasser von oben nach unten durchflossenen Waschturm ausgebildeten Absorptionsgefäßes eingeleitet werden, daß die Gase des jeweils folgenden Stadiums der fortschreitenden Gärung immer in einen eine Stufe tiefer gelegenen Abschnitt des Waschturms strömen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Vor-, Haupt- und Nachgärung entstehenden Gase derart in den Waschturm eingeleitet werden, daß diejenigen der Vorgärung nur im obersten Abschnitt des Waschturms dem Waschwasser ausgesetzt werden, die Gase der Hauptgärung in den mittleren Abschnitt eintreten und nur 'die Gase der Nachgärung alle drei Abschnitte des Turms durchstreichen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gärung in beliebig vielen, mindestens drei Gärkesseln so angesetzt wird, daß zur, gleichen Zeit mindestens je ein Kessel sich in der Vor-, Haupt- und Nachgärung befindet und die gasförmigen Gärungsprodukte der drei Kessel gleichzeitig in die für die verschiedenen Gärungsstufen vorgesehenen Abschnitte des Waschturms geleitet werden. q..
  4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch mindestens drei einem einzigen Waschturm zugeordnete Gärkessel.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Gärkessel über einen Flüssigkeitsverschlnß mit einem Zwischenbehälter in Verbindung stehen, dessen Inhalt in einen der Gärkessel zurückgeleitet werden kann.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des Waschturms über einen höher gelegenen Teil der Vorrichtung mit dem Zwischenbehälter verbunden ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch q. bis 6, danurch gekennzeichnet, daß jeder Gärkessel mit je einem Abschnitt des Waschturms über Leitungen in Verbindung steht, die durch Hähne geöffnet oder geschlossen werden können.
DEE9663A 1954-10-12 1954-10-12 Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung von Gaerungsalkohol aus der bei der Gaerung anfallenden Kohlensaeure Expired DE962517C (de)

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