Stosowane dotychczas powszechnie spo¬ soby przewietrzania cieczy fermentujacej powietrzem zapomoca sprezarki powietrz¬ nej albo zapomoca dmuchawek mechanicz¬ nych posiadaja wady pod wzgledem tech¬ nicznym i gospodarczym. Powietrze, plyna¬ ce z tych zródel, wtlaczane do cieczy przez rure metalowa, zaopatrzona w otwory, zo¬ staje wyzyskane tylko mniej wiecej w 20%, tak ze prawie 80% sily, uzytej na naped sprezarki, traci sie.Sposoby, które maja za zadanie polep¬ szenie procesu przewietrzania cieczy zapo¬ moca powietrza, naleza do czterech grup, odpowiednio do ich istoty.Sposoby pierwszej grupy polegaja na tern, ze ciecz fermentujaca zostaje rozpro¬ szona w postaci drobnych kropelek, a po¬ wietrze przeplywa w kierunku odwrotnym niz kropelki (porówn. np. patent austrjacki Nr 88640).Wedlug sposobów drugiej grupy ciecz jest zamknieta w naczyniu, a powietrze, doprowadzane do tegoz naczynia zapomo¬ ca pompy albo smoczka, krazy i zostaje wyzyskane kilkakrotnie, przyczem czescio¬ wo dodaje sie swiezego powietrza (porówn. np. patent amerykanski Nr 1732921).Sposoby trzeciej grupy polegaja na tern, ze przewietrzana ciecz porusza sie zapomoca mieszadel. Przez poruszanie cieczy mieszadlami nie osiaga sie lepsze¬ go rozprowadzenia powietrza w cieczy, t. j. rozdrobnienia pecherzyków powietrz-nycfi iia mniejsze, natomiast takie porusza¬ nie cieczy powoduje zmniejszenie sie szyb¬ kosci wznoszenia sie pecherzyków powie¬ trza ku powierzchni cieczy. Zmniejszenie szybkosci wznoszenia sie pecherzyków po¬ wietrza powoduje lepsze wyzyskanie do¬ prowadzonego powietrza (patent niemiecki Nr 336246).Wreszcie istnieja sposoby, wedlug któ¬ rych powietrze jest doprowadzane do cie¬ czy fermentujacej (zamiast przez zwykle rury metalowe, zaopatrzone w otwory) pod cisnieniem przez dno kadzi albo przez ply¬ ty, rury i podobne narzady z mater jalu o drobnych porach (porówn- np. patent fran¬ cuski Nr 680303).Przytoczone sposoby z powodu trudno¬ sci technicznych i przyczyn gospodarczych w praktyce nie znalazly jednak wieksze¬ go zastosowania.Wyzyskanie powietrza, przechodzace¬ go przez ciecz fermentujaca, jest zalezne glównie od wielkosci powierzchni zetknie¬ cia sie z ta ciecza. Poniewaz, jak wiado¬ mo, stosunek pomiedzy powierzchnia i objetoscia kuli wyraza sie) wzorem O 4.*.r2 3 . x (J — = = — , jest rzecza widoczna, P 4/3 TT.r3 r ze calkowita powierzchnia zetknieciia jest tem wieksza, a dzieki temu wyzy¬ skanie powietrza jest tenx zupelniejsze, im mniejsze sa wymiary pecherzyków po¬ wietrza (przy niezmiennej objetosci powie¬ trza) .Stopien wyzyskania powietrza jest jed¬ nak zalezny równiez od czasu, w którym dokladnie rozdrobnione powietrze styka sie z ciecza. Dotychczas znane sposoby posia¬ daja te wade, ze pecherzyki powietrza, wprowadzanego wpoblizu dna zbiornika cieczy fermentowanej, sa zbyt wielkie, przy podnoszeniu sie ku powierzchni cieczy la¬ two sie lacza ze soba i staja sie coraz wieksze, tak ze przy wiekszej glebokosci zbiornika i zawartej w nim cieczy osiaga¬ ja one na powierzchni cieczy srednice 1 — 5 cm i wiecej. Przez to efekt przewie¬ trzania, w mysl powyzej przytoczonych rozwazan, zostaje znacznie zmniejszony i górne warstwy cieczy zostaja niedostatecz¬ nie przewietrzone, szczególnie przy wiek- szem napelnieniu zbiornika.Pecherzyki powietrza sa podnoszone w cieczy z sila, która odpowiada wadze cie¬ czy, wypartej przez pecherzyki. W odwrot¬ nym kierunku dziala natomiast waga wlasna pecherzyka (która moze byc calko¬ wicie pominieta) oraz opór cieczy przy wznoszeniu sie pecherzyka i tarcie peche¬ rzyka przy }ego wznoszeniu sie. Tarcie, *? jako zjawisko powierzchniowe, jest za- ; tem—przy jednakowych pozostalych wa¬ runkach — tem wieksze, im stosunkowo wieksza jest powierzchnia pecherzyka; wlasnie taki stosunek powierzchni do ob¬ jetosci jest tem korzystniejszy, im mniej¬ szy jest pecherzyk. Jest rzecza zrozumia¬ la, ze przy mniejszych pecherzykach po¬ wietrze, pozostajace dluzej w zetknieciu z ciecza fermentujaca, zostaje lepiej wyzy¬ skane, tak ze nie potrzeba go doprowadzac w tak wielkiej ilosci, jak dotychczas, co, oprócz bezposredniej oszczednosci, powo¬ duje równiez zmniejszenie straty alkoholu, którego pary porywa ze soba powietrze u- chodzace, a mianowicie proporcjonalnie do ilosci i szybkosci, z jaka powietrze prze¬ chodzi przez ciecz. Poza tem dodatnio wplywa ta okolicznosc, ze male pecherzy¬ ki, wskutek znacznego napiecia powierzch¬ niowego, równiez z wielka trudnoscia la¬ cza sie ze soba przy wzajemnem zetknie¬ ciu, tak iz ich wymiary, praktycznie bio¬ rac, nie zmieniaja sie.Wynalazek niniejszy polega na tem, ze w celu osiagniecia mozliwie dokladnego rozdrobnienia powietrza w cieczy, podda¬ wanej fermentacji, zamiast wprowadzania powietrza do cieczy zapomoca pomp, spre¬ zarek lub smoczków, wytwarza sie w sper cjalnych aparatach odpowiedniej konstruk¬ cji (emulgatorach) mieszanine (emulsje) - 2powietrza i cieczy, i ta emulsja zostaje wy¬ zyskana do przewietrzenia cieczy w kadzi fermentacyjnej. Emulgatory sa skonstruo¬ wane w ten sposób, ze powietrze i ciecz mieszaja sie ze soba równomiernie, przy- czem powietrze rozdrabnia sie w cieczy w postaci bardzo drobnych, prawie mikrosko¬ pijnych pecherzyków. Czesc cieczy, po¬ trzebna do wytworzenia emulsji, zostaje doprowadzona do emulgatora, umieszczo¬ nego nazewnatrz naczynia z ciecza fermen¬ tujaca, albo zapomoca lewaru z tegoz na¬ czynia, albo zapomoca pompy. Przy po¬ wyzszym sposobie doprowadzania powie¬ trza uzywa sie zamiast czesci cieczy z ka¬ dzi fermentacyjnej bezposrednio gotujaca sie brzeczke, która doprowadza sie z wa¬ rzelni do emulgatora zapomoca rurociagu.Przy uzyciu emulgatorów, które sa umie¬ szczone w kadzi fermentacyjnej i pracuja pod powierzchnia cieczy, ciecz, potrzebna do wytworzenia emulsji, plynie samorzut¬ nie do emulgatora. Swieze powietrze do¬ prowadza sie do emulgatora zapomoca ru¬ ry oddzielnej.Emulsja z emulgatora jest doprowadza¬ na do cieczy w kadzi fermentacyjnej zapo¬ moca przewodu, zaopatrzonego w otwory i umieszczonego tak, ze emulsja wznosi sie równomiernie na calej powierzchni prze¬ kroju poprzez ciecz od dna kadzi. Powie¬ trze w emulsji emulgatora jest tak doklad¬ nie rozdrobnione, iz takiego stopnia roz¬ drobnienia powietrza w cieczy nie mozna bylo osiagnac dotychczas zapomoca zna¬ nych sposobów przewietrzania. Dzieki te¬ mu rózni sie znacznie ta emulsja swojemi wlasciwosciami fizycznemi od mieszanin powietrza i cieczy, które otrzymywano za¬ pomoca znanych sposobów. Bardzo male pecherzyki powietrza w emulsji, które prze¬ waznie maja srednice 0,5 — 200 ju, unosza sie w cieczy, znajdujacej sie w kadzi fer¬ mentacyjnej, nie laczac sie przytem, i za¬ chowuja przeto, wznoszac sie ku po¬ wierzchni cieczy, najczesciej swa pierwot¬ na wielkosc. Tylko niewielka czesc tych pecherzyków laczy sie w wieksze peche¬ rzyki, których srednica jednak równiez przy wysokosci slupa cieczy 4 — 5 m nie przekracza 1 — 2 mm. Wznoszenie sie wgó- re tych malych pecherzyków powietrza w cieczy odbywa sie powoli. Dzieki wlasci¬ wosciom fizycznym emulsji, a zwlaszcza ze wzgledu na znaczne dzialanie napiecia powierzchniowego i sil miedzyczasteczko- wych przy niewielkich wymiarach peche¬ rzyków statecznosc emulgowanego powie¬ trza w przewietrzanej cieczy jest znacznie wieksza — jak w praktyce stwierdzono —- niz powietrza, wprowadzanego do cieczy zapomoca znanych sposobów (równiez, gdy przy tych sposobach, wprawdzie tylko w nieznacznej ilosci, wytworzone zostaja ma¬ le pecherzyki, obok bezwzglednie przewa¬ zajacej ilosci duzych pecherzyków). Dzie¬ ki temu osiaga sie calkowite wyzyskanie powietrza doprowadzanego, co stanowi no¬ wy efekt, doniosly w tej dziedzinie pod wzgledem gospodarczym. W praktyce spo¬ sób wedlug wynalazku niniejszego wymaga niewielkiego zuzycia emulsji do przewie¬ trzania cieczy fermentujacej, a zatem rów¬ niez nieznacznego zuzycia sily na naped emulgatorów.W celu otrzymania dobrze rozdrobnio¬ nej emulsji w czesci cieczy fermentujacej mozna z korzyscia stosowac wirówki osa¬ dowe, które sa powszechnie znane w zasto¬ sowaniu do odwirowywania mleka, oddzie¬ lania drozdzy w drozdzarniach i t. d. Za¬ leznie od konstrukcji uzytej wirówki ewen¬ tualne otwory (dysze) albo rury odprowa¬ dzajace, sluzace do odprowadzania czesci odwirowywanej cieczy (w wirówkach do drozdzy albo z przewodami, odprowadza- jacemi tak zwane mleko drozdzowe, albo z przewodami, odprowadzajacemi tak zwa¬ na oddzielona brzeczke), zamyka sie, prze¬ wody zas, odprowadzajace pozostala czesc cieczy, rozszerza sie. Dzieki takiemu urza¬ dzeniu podczas ruchu takiej dostosowanej — 3 —wirówki nie nastepuje oddzielenie sie lzej¬ szego skladnika cieczy od ciezszego, lecz obydwa skladniki mieszaja sie znowu w wirówce i uchodza jedna i ta sama droga (przez swobodnie rozszerzony przewód od¬ prowadzajacy) z wirówki, która dziala je¬ dynie jako emulgator. Takie dostosowanie wirówki ma na celu uproszczenie odprowa¬ dzania wytworzonej w niej emulsji do miejsca jej przeznaczenia w kadzi fermen¬ tacyjnej. Powietrze, potrzebne do wytwo¬ rzenia emulsji, zostaje wessane przez wi¬ rówke albo bezposrednio, np. zapomoca przewietrznika lopatkowego, umieszczone¬ go na osi wirówki, albo jest ono doprowa¬ dzane do niej zapomoca rurociagu oddziel¬ nego, umieszczonego najlepiej w srodku rury,, doprowadzajacej ciecz. Doplyw i od¬ plyw cieczy odbywa sie w zwykly sposób (np, ciagly).Przyklad. W kadzi fermentacyjnej u- rnieszcza sie 500 ht brzeczki, która ma byc przewietrzona. Z tej ilosci pobiera sie 2 — 20 hi brzeczki na minute (stosownie do pozadanej szybkosci przewietrzania).Czesc cieczy, pobrana z kadzi fermen¬ tacyjnej, doprowadza sie do wirówek do drozdzy albo do wirówek, urzadzonych specjalnie jako emulgatory, jak opisano powyzej, w których doprowadzona ciecz miesza sie z powietrzem. Powietrze w tych maszynach zostaje podczas mieszania roz¬ pylone w cieczy w postaci bardzo drob¬ nych pecherzyków tak, iz powstaje bardzo trwala mieszanina powietrza z ciecza (e- muisja). Emulsje, powstajaca w tych ma¬ szynach, odprowadza sie zapomoca pom¬ py do dziurkowanego przewodu rurowego, znajdujacego sie w kadzi fermentacyjnej, zawierajacej glówna czesc cieczy fermen¬ tujacej. Emulsja, doprowadzana równo¬ miernie zapomoca pompy przez dziurko¬ wany przewód rurowy, rozchodzi sie w cie¬ czy fermentujacej w kadzi fermentacyj¬ nej i nawietrza te ciecz. Do napedzania wirówki emulsyjnej o wydajnosci 1 hi emulsji na minute potrzeba mniej wiecej I HP. Przy zuzyciu 20 hi emulsji na minu¬ te zostaje calkowicie przewietrzone 500 hi cieczy równiez dla drozdzami, przyczem potrzeba mniej wiecej 20 HP, podczas gdy dla takiegoz przewietrzania 500 hi cieczy zapomoca sprezarki potrzeba byloby mniej wiecej 150 HP.W celu uzyskania wiekszego doplywu emulsji do cieczy mozna te emulsje jedno¬ czesnie wprowadzac do kadzi fermenta¬ cyjnej na rozmaitych poziomach.Sposób przewietrzania wedlug wyna¬ lazku niniejszego mozna laczyc z dowol¬ nym dotychczas znanym sposobem prze¬ wietrzania. PL