Handbuch der chemischen Technologie / Achte Auflage

by Johannes Rudolf Wagner

Der von Schwarz construirte Brennapparat ist namentlich im südwestlichen Deutschland der gebräuchlichste. Dieser Apparat besteht (Fig. [237]) aus dem Dampfkessel D, den beiden Maischblasen A und B, dem Vorwärmer C mit dem Lutterbehälter E, den beiden Rectificatoren H und F und dem Kühlapparat G. M ist ein Reservoir für kaltes, N ein solches für heisses Wasser. Der in dem Dampfkessel D erzeugte Wasserdampf geht durch das Rohr g in die untere Abtheilung A der Doppelblase und streicht durch die darin befindliche vorgewärmte Maische, sammelt sich darauf schon mit Alkoholdämpfen gemischt in dem Helm Z, um durch das Helmrohr u einen entsprechenden Weg durch die obere Abtheilung der Doppelblase zu machen und wird von da nach einer doppelten Rectification durch das Rohr t nach dem Vorwärmer C geführt, dessen oberer Theil als Dephlegmator wirkt und mit Röhren a a a versehen ist, die ausserdem durch Maische kühl gehalten werden; das darin condensirte Phlegma sammelt sich in dem als Rectificator[526] wirkenden Lutterbehälter E. Durch den letztern tritt der aus der oberen Abtheilung der Blase kommende Dampf ein und geht durch die Röhren a a in den Helm auf das Helmrohr n, welcher letztere mit dem Kelch H umgeben ist, der durch Wasser ununterbrochen abgekühlt wird. Hier setzt sich die Dephlegmation fort. Aus H begiebt sich der Dampf durch v nach F, einem Apparat, welcher dem Vorwärmer C entsprechend eingerichtet, nur von geringeren Dimensionen ist, weil hier die Menge des Dampfes sich bereits in dem Grade vermindert hat, als sein Alkoholgehalt gesteigert ist; die Dephlegmationsröhren darin sind nicht mit Maische, sondern mit Wasser umgeben, welches unausgesetzt sich erneuert. Der in dem Helm b und das Helmrohr c anlangende Dampf ist bereits so stark, dass er sofort nach dem Kühlapparat G geleitet wird; das Destillat fliesst bei i ab. Die zu destillirende weingare Maische wird zuerst in den Vorwärmer C gebracht, in welchem sie mit Hülfe der Rührvorrichtung d d auf gleichmässiger Consistenz und Temperatur erhalten wird. Nachdem sie darin vorgewärmt ist, gelangt sie durch das Rohr e in die obere Abtheilung und von da mittelst des Ventils f in die untere Abtheilung der Doppelblase, in welcher sich auch das Phlegma aus den übrigen Theilen des Apparates sammelt; es fliesst nämlich rückwärts aus der Abtheilung h und l der beiden Rectificatoren H und F durch die beiden Röhren m′ und n′ des Phlegma in den Lutterbehälter E und geht von da in die obere Abtheilung der Doppelblase, wo es sich mit der Maische mischt. Sobald die Maische allen Alkohol abgegeben, was man durch Prüfung der Dämpfe auf ihre Entzündlichkeit mit Hülfe des Probehahnes o erkennt, entfernt man die Schlempe aus der Blase durch den Hahn p. Durch die Röhren q q q werden die Rectificatoren und der Kühlapparat mit kaltem Wasser versehen. Das in dem Kühlapparat erwärmte Wasser gelangt durch das Rohr r in den Dampfkessel. Durch R werden die Dämpfe in das Kartoffelfass geleitet, durch S in das Reservoir N, wenn das Wasser darin bis zum Sieden erhitzt werden soll. Der Schwarz'sche Apparat hat vor vielen anderen Brennapparaten den Vorzug, dass die einzelnen Theile leicht und sicher gereinigt werden können. Dagegen leidet er auch an mehreren Uebelständen; so ist namentlich die Construction des Maischwärmers nicht ganz zweckmässig, es kommt die in dem Lutterbehälter E verdichtete Flüssigkeit nicht hinreichend mit den Dämpfen in Berührung und es wird die beabsichtigte Destillation nicht so ausgeführt, wie es sein sollte. Die Dämpfe gehen so rasch durch diese Flüssigkeit, dass sie nur unvollkommen entwässert werden und daher noch ziemlich wasserhaltig in die Dephlegmationsapparate gelangen, wo ihre Rectification auch nur unvollständig sein wird, weil die runden und geraden Röhren den Dämpfen wenig Berührungspunkte darbieten und ein grosser Theil der Dämpfe der Abkühlung sich entzieht, ja selbst die zu Bläschen verdichteten Dämpfe werden von den nicht condensirten Dämpfen mit fortgerissen. Auch der Kühlapparat, der aus einer Anzahl gerader verticaler Röhren besteht, ist insofern ein unzweckmässiger, als die oben eintretenden Dämpfe, sowie sie condensirt worden sind, als Tropfen sofort nach unten fallen und abfliessen und nicht Zeit haben, ihre Wärme abzugeben. Eine genügende Abkühlung des Destillates ist nur durch grossen Aufwand von Kühlwasser möglich.

Siemens' Apparat.

Unter den Apparaten, welche im Verhältniss ihrer Leistungsfähigkeit mit einem geringen Kostenaufwande herzustellen sind, gehört auch der in der technischen Werkstatt zu Hohenheim aufgestellte Brennapparat, welcher unmittelbar aus der Maische Branntwein giebt. In der Abänderung, wie er zur Darstellung von Spiritus sich eignet, ist er Fig. [238] im Durchschnitte abgebildet. Der Apparat besteht aus zwei im Dampfkessel stehenden Maischblasen mit einer Wechselverbindung (mit Hilfe der Hähne a, b und c), wie bei Gall's Apparat; der Vorwärmer und Dephlegmator ist nach Siemens construirt. L ist der Dampfkessel, P die eine der Maischblasen, K ist der Lutterbehälter, R der Vorwärmer, A das Reservoir für den Lutter zur Speisung des Dampfkessels mit demselben, C der Dephlegmator, B der Behälter für die in C condensirten Dämpfe. Aus dem Dephlegmator treten die Dämpfe in den (nicht mit abgebildeten) Kühlapparat. Die Dimensionen dieses Apparates sind auf folgende Calculation basirt. Der Dampfkessel hat zum Kochen von 5000 Kilogr. Kartoffeln in vier Zeitabschnitten à 40–45 Minuten, demnach innerhalb drei Stunden den fünften Theil des Gewichts der Kartoffeln, mithin 1000 Kilogr. oder in einer Stunde 333 Kilogr. Dampf zu geben, welche eine dampfgebende Fläche von etwa 11 Quadratmetern erforderlich machen. Für den Brennereibetrieb ist eine Dampfmaschine nöthig, daher ist diese dampfgebende Fläche noch um etwa 20 Proc. zu vergrössern: dem Kessel ist folglich eine Abdampffläche von 13,5–14 Quadratmetern zu geben. Die Maischblasen brauchen nur so gross zu sein, als zur Füllung mit etwa 500 Liter erforderlich ist; da wie schon erwähnt der Lutter aus A nicht in die Maischblase, sondern in den Dampfkessel zurückgeführt wird und die Maischblasen, weil sie in dem Dampfkessel stehen, nach aussen nicht abgekühlt werden, wodurch die von den Dämpfen fortgerissene Wassermenge compensirt wird.

Fig. 238.

Der Maischwärmer besteht aus dem cylindrischen Theile i i, dessen fester Theil eine Vertiefung c hat. In dem Cylinder befindet sich der engere untere Theil o o des eigentlichen Maischbehälters mit dem Wärmerohre f n. Mittelst des Wechselringes h h ist der obere Theil des Vorwärmers mit dem untern verbunden. r ist ein Rührapparat, welcher während der Destillation wiederholt in Bewegung gesetzt wird. Die Dämpfe aus der zweiten Blase werden in die Vertiefung[527] c unter dem Vorwärmer geleitet, welche, damit die Dämpfe mit dem Phlegma in Berührung kommen, mit einem Siebe bedeckt ist. Die Dämpfe umgeben den unteren Theil des Maischbehälters und treten in das Rohr f ein, durch welches sie in den unteren Cylinder des Dephlegmators gelangen. Das in dem Lutterbehälter sich ansammelnde Phlegma wird in das Reservoir A geleitet. Der obere und der untere Theil des Vorwärmers besteht aus Gusseisen, nur die inneren Boden- und Erwärmungsflächen sind aus Kupfer. Dieser Vorwärmer hat vor andern ähnlichen Apparaten den Vorzug der gleichmässigen Vertheilung der Wärme, ausserdem, dass er leicht gereinigt werden kann, wodurch auf der einen Seite die Wärmeleitungsfähigkeit besser erhalten wird, welche gegentheils durch die Bildung einer die Wärme nicht leitenden Kruste schnell abnimmt, auf der andern Seite ein reineres Produkt erhalten wird. Der Dephlegmator C ist so eingerichtet, dass die rectificirten Dämpfe durch zwei einander gegenüberstehende Röhren, welche sich nach dem Kühlapparat zu wieder vereinigen, abgeleitet werden. Das Uebrige wird aus der Zeichnung klar.

Continuirliche Destillirapparate.

Fig. 239.

Zu denjenigen Destillirapparaten, die zur Destillation von Wein (nicht von Maische) bestimmt sind und continuirlich betrieben werden, gehört der in der Geschichte der Spiritusfabrikation Epoche machende Apparat von Cellier-Blumenthal (Fig. [239]) nach der verbesserten Construction von Desrosne. Er besteht aus den beiden Blasen A und A′, dem ersten Rectificator B, dem zweiten Rectificator C, dem Weinerwärmer und Dephlegmator D, dem Kühlapparate F, dem Regulator E für den Zufluss der Flüssigkeit, welche sich in dem Reservoir G befindet. Die Blase A′, obgleich eben so wie die Blase A mit Wein gefüllt, wirkt als Dampfkessel; der sich entwickelnde Lutterdampf kommt in den beiden Rectificatoren mit dem in ununterbrochenen Strome herabfliessenden Weine in Berührung, wodurch eine Dephlegmation stattfindet; der alkoholreicher gewordene Dampf wird in dem Gefäss D noch stärker und gelangt von da in den Kühlapparat F. Damit in den Rectificatoren in der That eine Rectification vor sich gehe, muss der abwärts strömende Wein bis auf eine bestimmte Temperatur erwärmt sein, die ihm dadurch ertheilt wird, dass er das Kühlwasser erhitzt. Der aus der Blase A′ sich entwickelnde[528] Dampf geht durch das Rohr Z bis auf den Boden der zweiten Blase A. Beide Blasen werden durch eine Feuerung geheizt. Mit Hülfe des Rohres R′ wird die Flüssigkeit aus der zweiten Blase in die erste geleitet. Der erste Rectificator B enthält eine Anzahl halbkreisförmiger gekrümmter und gegeneinander geneigter Scheiben von ungleicher Grösse, welche an senkrechten Stäben so befestigt sind, dass sie herausgenommen und gereinigt werden können; die grössten Scheiben sind mit ihrer concaven Fläche nach oben gekehrt und siebähnlich durchlöchert. In Folge dieser Anwendung treffen die aufsteigenden Dämpfe grosse mit Wein befeuchtete Flächen, der überdies cascadenförmig aus den Becken herabrinnt und so mit den Dämpfen in die innigste Berührung kommt. In dem zweiten Rectificator C sind sechs Abtheilungen; in der Mitte einer jeden derselben ist ein Ausschnitt und dieser mit einem aufrecht stehenden Ansatz versehen, über welchem eine umgekehrte Kapsel befestigt ist, die fast bis auf den Boden der Abtheilung reicht. Ein Theil der Dämpfe condensirt sich in den Abtheilungen, so dass die Dämpfe gezwungen sind, den Lutter zu durchstreichen und dabei einen Druck von etwa 2 Centimeter Flüssigkeitssäule zu überwinden. Der Vorwärmer und Dephlegmator D ist ein horizontal stehender Cylinder aus Kupfer, welcher ein Schlangenrohr mit verticalen Windungen enthält; das Rohr M communicirt mit diesem Rohre, dessen anderes Ende in das Rohr O einmündet. In den Windungen sammelt sich ein Phlegma, dessen Alkoholgehalt in den vorderen Windungen am stärksten, in den hinteren abnehmend schwächer ist; es sammelt sich am unteren Theile jeder Spirale und wird durch Ansatzröhrchen in ein Sammelrohr geführt, von dem aus die Flüssigkeit, mit Hülfe eines anderen Rohres und passend angebrachter Hähne, ganz oder nur ein Theil davon, nach Belieben in das Rohr O oder in den Rectificator geführt werden kann. Durch das Rohr L wird der vorgewärmte Wein aus dem Dephlegmator in den Rectificator geleitet. Der Kühlapparat F ist ein überall geschlossener Cylinder mit einer Kühlschlange, die mit dem Rohre O communicirt; das andere Ende des Kühlrohres führt das Destillat nach aussen. Oberhalb dieses Apparates befindet sich das Rohr K, welches den Dephlegmator mit Wein versieht. Der kalte Wein fliesst in den Kühlapparat durch das Rohr I. Wenn der Apparat in Betrieb gesetzt werden soll, füllt man zunächst die beiden Blasen A und A′ mit Wein. Darauf öffnet man den Hahn E,[529] so dass das Rohr J, der Kühlapparat F und der Dephlegmator sich mit Wein füllen. Sodann erhitzt man den Wein in der Blase A′ bis zum Sieden; die Dämpfe entweichen durch das Rohr Z, condensiren sich in A, dessen Flüssigkeit durch das Einströmen der Dämpfe und durch die unter ihm circulirenden Verbrennungsgase sich erwärmt und ebenfalls bald in's Sieden kommt. Die Lutterdämpfe gehen nach dem ersten Rectificator B und von da in das Schlangenrohr des Dephlegmators D und werden daselbst zum grossen Theile verdichtet; das Phlegma geht in den Rectificator zurück. Sobald der Vorwärmer D so weit erhitzt worden ist, dass die Hand die Wärme in dem erhitzten Wein nicht mehr verträgt, öffnet man den Hahn des Gefässes E, worauf die Destillation beginnt. Der durch das Rohr J in den Kühlapparat F geleitete Wein beginnt schon in diesem Apparate sich zu erhitzen und gelangt dann in den Vorwärmer, wo seine Temperatur sich fast bis zum Siedepunkt steigert; von da führt ihn das Rohr L in den Rectificator B, von wo er in die Blase A kommt. Sobald die Flüssigkeit der Blase A′ keinen Alkohol mehr enthält, lässt man die Schlempe als Vinasse durch den Hahn R ausfliessen und öffnet darauf den Hahn R′, damit sich die Blase A′ von Neuem fülle. Der Dampf legt den nämlichen Weg, aber in umgekehrter Richtung zurück; nach seiner Verdichtung in dem Kühlapparat F gelangt er in das mit Aräometer versehene Gefäss N und von da nach H. Der mit Hülfe des eben beschriebenen Apparates erhaltene Alkohol ist um so stärker, eine je grössere Anzahl von Windungen des Kühlrohres in dem Dephlegmator man mit dem Rectificator verbindet. Je nach dem Alkoholgehalt des Weines und der Stärke, die das Destillat haben soll, entscheidet die Praxis, welche der Hähne offen zu lassen sind. Desrosne's Apparat lässt sich leicht auf den unterbrochenen Betrieb anwenden; zu diesem Behufe braucht man nur das Reservoir, den Kühlapparat und den Rectificator mit kaltem Wasser anzufüllen und das untere Ende des Rohres L zu verschliessen.