Titel: | Verbesserter Destillirapparat, auf welchen sich Andrew Ure, Finsbury Circus in der Grafschaft Middlesex, am 31. März 1831 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 43, Jahrgang 1832, Nr. XLII., S. 182 |
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XLII.
Verbesserter Destillirapparat, auf welchen sich
Andrew Ure,
Finsbury Circus in der Grafschaft Middlesex, am 31.
Maͤrz 1831 ein Patent ertheilen ließ.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions.
December 1831, S. 321.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Ure, verbesserter Destillirapparat.
Meine Erfindung besteht in einem Destillirapparate, in welchem der Wein, die Maische
oder irgend eine andere gegohrene Fluͤssigkeit waͤhrend ihres
Ueberganges in den Destillirkolben oder in den Kessel, in einer sehr ausgedehnten
und sehr duͤnnen Schichte oder Strome, in einer Reihe uͤber
einander befindlicher Baͤnke, Troͤge, Rinnen oder Kanaͤle, den
heißen Daͤmpfen ausgesezt wird, die von dem Kessel emporsteigen. Die
Temperatur des Dampfes wird dadurch, daß man denselben der kalten Maische aussezt,
bis auf jenen Grad vermindert, der Erzeugung eines feinen Weingeistes am
Guͤnstigsten ist; und die Maische selbst wird dabei durch eine
Dampfdestillation, ehe sie in den Destillirkolben gelangt, von den feineren
alkoholischen Theilen geschieden.
Die physischen Grundsaͤze, nach denen dieser Apparat zusammengesezt ist, sind
folgende:
Die gegohrenen Fluͤssigkeiten enthalten drei Bestandtheile, die
saͤmmtlich in der Hize fluͤchtig sind, jedoch in verschiedenen, auf
einander folgenden Graden. Diese Bestandtheile sind: Weingeist oder Alkohol,
wesentliches Oehl und Wasser. Wenn man eine Mischung dieser drei Bestandtheile durch
gebogene Roͤhren leitet, die auf irgend eine Weise in einer Temperatur von
160° F. (+ 56,89° R.) erhalten werden, so wird der Alkohol allein in
groͤßerer Menge seine Elasticitaͤt beibehalten, bis er in den
Kuͤhlapparat uͤbergegangen; wird die Rohre auf 180° F. (+
65,78° R.) erhizt, so wird etwas wesentliches Oehl und Dampf mit dem Alkohol
uͤbergehen; und erreicht die Roͤhre endlich eine Hize von 212°
F. (+ 80° R.), so werden alle drei Bestandtheile in den Verdichter gelangen,
und daher nach der Natur der gegohrnen Fluͤssigkeit einen mehr oder weniger
rohen Branntwein geben. Ich schlage nun vor, die gemischten Daͤmpfe, welche
sich sowohl beim Erhizen als Abdampfen des Weines oder der Maische entwikeln,
waͤhrend ihres Herabsteigens in den Destillirkolben, dadurch so viel als
moͤglich abzukuͤhlen, daß ich sie in einer ausgedehnten
Oberflaͤche dem kalten Weine oder der Maische ausseze; und wenn noch eine
weitere Abkuͤhlung erforderlich seyn sollte, dieselbe dadurch zu bewirken,
daß man Wasser von einer regulirten Temperatur auf das metallene Gefaͤß
wirken laͤßt, in welchem die oben erwaͤhnte Reihe von Banken, Trogen,
Rinnen oder Roͤhren enthalten ist.
Fig. 10 und
11 sind
Durchschnitte zweier Formen meines beweglichen Gestelles oder meines Systemes mit
beweglichen Baͤnken, Troͤgen oder Roͤhren, welches einen
Haupttheil meines Destillirapparates ausmacht. Das Gefaͤß in Fig. 10 ist cylindrisch,
jenes in Fig.
11 rechtwinkelig. In Fig. 16 zeigt AA den Durchschnitt eines aͤußeren,
cylindrischen, ringfoͤrmigen Raumes, welcher sich zwischen zwei metallenen
Cylindern befindet; und BB den Durchschnitt eines
inneren, cylindrischen, ringfoͤrmigen Raumes. Jeder dieser Raͤume ist
mit einer Reihe ringfoͤrmiger Baͤnke, Troͤge oder
Roͤhren versehen, die sich in einer Entfernung von einem Zolle oder
daruͤber uͤber einander befinden, und die saͤmmtlich an
einer Stelle eine Spalte oder ein Loch haben, durch welche der kleine Maischestrom
in die naͤchste untere Bank fließt. Quer uͤber die obere Flache einer
jeden dieser ringfoͤrmigen Baͤnke oder Troͤge ist an einer
Seite der Spalte oder des Loches ein senkrechter Grath befestigt, so daß die
Fluͤssigkeit, die immer an jener Seite des Grathes zustroͤmt, die der
Spalte oder dem Loche entgegengesezt ist, vollkommen rings um die Bank gehen muß,
ehe sie in den naͤchstfolgenden Trog uͤbergehen kann, u.s.f.
Diese ringfoͤrmigen Baͤnke sind an ihren Raͤndern, wie aus der
Zeichnung ersichtlich, nach Aufwaͤrts gebogen, damit die Fluͤssigkeit
nicht uͤber deren Raͤnder entweichen kann, waͤhrend sie an dem
flachen metallischen Ringe gerinnt. Diese Baͤnke in einem der cylindrischen
Raͤume koͤnnen durch 3 oder 4 Staͤbe, welche durch dieselben
hindurch gehen und sie zusammenbolzen oder zusammenloͤthen, mit einander
verbunden werden, damit dieselben leicht mit einem Male zum Reinigen ausgezogen,
oder wieder eingesezt werden koͤnnen. Die gegohrne Fluͤssigkeit
gelangt durch den Sperrhahn C, dessen Schluͤssel
mit einem graduirten Bogen versehen seyn kann, in einem regelmaͤßigen Strome
in die obersten Baͤnke. Oder die Roͤhre, welche sich zwischen dem
Sperrhahne und der Kugel D befindet, kann aus einer
graduirten Glasroͤhre bestehen, in welcher der Stand der Fluͤssigkeit
das Verhaͤltniß des Ausflusses aus den beiden unteren Oeffnungen (die
verschiedene Weite, zusammengenommen aber einen weit geringeren
Flaͤcheninhalt, als der Wasserraum des Sperrhahnes haben) bestimmen wird. Der
Scheitel eines jeden der cylindrischen, ringfoͤrmigen Raͤume ist mit
einer Platte bedekt, die auf die gewoͤhnliche Weise durch Bolzen und eine
gehoͤrige Liederung befestigt ist; und der Boden eines jeden dieser
Raͤume ist entweder durch eine eigene ringfoͤrmige Platte, oder durch
eine solche Platte verschlossen, welche beide Raͤume zugleich einschließt.
Die Roͤhre E ist der Schnabel des
Destillirkolbens, der unter einer geringen Neigung aufwaͤrts steigt, bei FF in die beiden
cylindrisch-ringfoͤrmigen Raͤume eintritt, und daselbst die
Daͤmpfe frei rund herum und auswaͤrts gegen die beweglichen
ringfoͤrmigen Baͤnke verbreitet.
Der rectificirende Cylinder Fig. 10 und dessen
Baͤnke koͤnnen aus verzinntem Kupfer oder ans Zinnplatten, die mit
einer Kupferlegirung gehaͤrtet werden, verfertigt werden. Gut ist es, wenn
der spirituoͤse Dampf unmittelbar vor dem Eintritte in den Kuͤhlwurm
H wenigstens durch eine Spiralwindung aus Zinnblech
geht. Die Kufe JJ ist mit Wasser gefuͤllt,
welches sowohl die aͤußere Seite des rectificirenden Cylinders, als die
Zwischenraͤume zwischen den concentrischen Cylindern, umgibt. Da dieses
Wasser, waͤhrend des Ganges der Destillation (besonders wenn man einen sehr starken
Alkohol zu erhalten wuͤnscht) zu heiß werden moͤchte, so wird die
Temperatur desselben durch meinen, in Fig. 12 abgebildeten,
Thermostat regulirt, auf den ich mir am 20. April 1831 ein Patent ertheilen
ließ.Polyt. Journ. Bd. XLII. S. 173. A. d.
R. Die Glieder oder Gelenkstuͤke aa,
die mir den sich ausdehnenden, thermostatischen oder waͤrmemessenden
Staͤben bb verbunden sind, wirken auf den
Sperrhahn c eines Behaͤlters mit kaltem Wasser,
so daß wenn die Temperatur des oberflaͤchlichen Wassers, in welches diese
Staͤbe untergetaucht sind, den bestimmten Grad uͤbersteigt, durch die
Roͤhre dd ein Strom kalten Wassers in das
Bad eingeleitet wird, der dasselbe abkuͤhlt, und der zugleich veranlaßt, daß
das heiße Wasser durch die Abflußrohre e fließt. Durch
die Nußschraube f laͤßt sich die Laͤnge
des Stabes g so richten, daß der Sperrhahn mehr oder
weniger, oder auf jeden beliebigen Punkt der thermometrischen Scala geoͤffnet
werden kann.
Fig. 11 zeigt
eine aͤhnliche bewegliche Reihe von Baͤnken oder Troͤgen von
rechtekiger Form, in denen der Strom Wein oder Maische waͤhrend seines
Ueberganges in den Destillirkolben den siedend heißen Daͤmpfen ausgesezt
wird. AAAAAA sind rechtekige Behaͤlter oder
hohle Parallelopipeda, deren Breite im Vergleiche zu ihrer Laͤnge und Hohe
nur gering ist. Diese Behaͤlter sind an der Deke und am Grunde offen, und
daselbst an einen gemeinschaftlichen hohlen Raum geloͤthet oder genietet, der
mit Dekeln verschlossen ist, welche auf die gewoͤhnliche Weise mit Bolzen und
Liederungen befestigt sind. Jeder Behaͤlter ist mit einer Reihe gerader
Baͤnke oder laͤnglicher Troͤge versehen, die an den
Raͤndern und an dem einen Ende aufgebogen, an dem anderen Ende aber etwas
schief abgedacht sind, damit der Wein oder die Maische in die naͤchst untere
Bank entleert werden kann. Die Richtung der Stroͤmung ist in den
abwechselnden Baͤnken einander entgegengesezt, wie aus Fig. 13 ersichtlich, wo
das aufgebogene Ende der einen Bank mit dem schief abgedachten der
naͤchstfolgenden correspondirt. Diese Baͤnke sind durch zwei oder
mehrere Metallstaͤbe, welche durch dieselben gehen, und durch eine
Nußschraube, eine Loͤthung oder auf eine andere Weise an jeder Bank befestigt
sind, mit einander verbunden. Wenn daher der Dekel abgenommen ist, kann leicht jede
Reihe von Baͤnken aus ihrem Behaͤlter genommen und gereinigt werden.
Die Baͤnke koͤnnen entweder horizontal, oder so gelegt werden, daß sie
in der Richtung der Stroͤmung eine schwache Neigung haben. Die
zellenfoͤrmigen Zwischenraͤume iiiii
zwischen den Bankbehaͤltern gestatten dem Wasser, welches in der Wasserbadcisterne JJ enthalten ist, freien Durchzug; und die
Temperatur dieses Wassers wird durch den Waͤrmemesser MM regulirt, der auf die oben beschriebene Weise
mit dem Sperrhahne oder der Sperrklappe eines Behaͤlters mir kaltem Wasser in
Verbindung steht. Die Maische steigt durch die Hauptroͤhre C in die horizontale Roͤhre h, h herab, die denselben in gleichem Maße unter die
Reihen der Baͤnke oder Troͤge vertheilt. Die Roͤhre h, h sieht man in Fig. 11 im Durchschnitte,
und in Fig.
14 im Grundrisse.
Fig. 13 ist
eine Ansicht einer Bankabtheilung von der Seite, in welcher man sieht, wie sich die
Maische nach Vor- und Ruͤkwaͤrts bewegt, und wie dieselbe auf
ihrem Uebergange in den Destillirkolben stroͤmt. Man kann dem
Bankbehaͤlter mit Vortheil eine Weite von 3 Zoll geben, um die Maische oder
den Wein in einer groͤßeren Ausdehnung den Daͤmpfen auszusezen;
waͤhrend man den Wasserbehaͤlter nur 1 Zoll breit macht, indem diese
Masse Wasser leicht die Temperatur obigen Volumens Dampf im Gleichgewichte erhalten
wird.
Ich wende in einigen Faͤllen die Hize des Feuers nicht unmittelbar unter dem
Boden des Destillirkolbens an, sondern tauche denselben in ein Bad aus salzsaurem
KalkeMan koͤnnte statt desselben auch Kochsalz anwenden. A. d. R. unter, welches in einer gehoͤrigen Pfanne enthalten, und dessen
Temperatur durch den Thermostat regulirt wird, den ich in
meinem fruͤheren Patente beschrieben habe. In einigen anderen Faͤllen
pflanze ich an dem flachen Boden eines runden Destillirkolbens eine aufrechte
Metallplatte von beilaͤufig 12 Zoll Hoͤhe und solcher Laͤnge
auf, daß dieselbe, wie die Hauptfeder einer Uhr, eine Schneke bildet, die sich mit
zahlreichen Windungen von dem Mittelpunkte gegen den Umfang zu erstrekt. Ist der
Destillirkolben rechtwinkelig oder laͤnglich, so kann man diese Metallplatte
oder dieses Band aufrecht stellen, und im Zig-Zag von einem Ende des Kolbens
zum anderen fuͤhren. Welche Form uͤbrigens dieser gewundene Kanal auch
haben mag, so bleibt doch sein Zwek einer und derselbe; er ist naͤmlich dazu
bestimmt, die Maische, die schon durch die Destillation in dem
Rectificirgefaͤße JJ
Fig. 10 und
11 eines
großen Theiles ihres Weingeistes beraubt wurde, in Stand zu sezen, den Ueberrest
ihres Alkohols, waͤhrend ihres gewundenen und siedenden Ganges uͤber
den Boden des Destillirkolbens, von sich zu geben. Die Tiefe der Fluͤssigkeit
am Boden des Kolbens oder der Blase und die Hoͤhe des Entleerens derselben
wird durch eine
Heberroͤhre regulirt, welche mit einem Sperrhahne mit einer Schweife versehen
ist.
Sollte man in der entleerten oder verbrauchten Maische noch irgend eine merkliche
Menge Weingeistes finden, so kann das Verhaͤltniß des Zuflusses von frischer
Maische in die Bankbehaͤlter vermindert werden. Sollte dieser Plan zu einer
fortwaͤhrenden Destillation mittelst bestaͤndigem Zu- und
Abflusse der Maische nicht angenommen werden, so empfehle ich den Destillateurs
meinen Apparat auf folgende Weise anzuwenden. Man bringe in den Destillirkolben
gerade so viel von der gegohrnen Fluͤssigkeit, als noͤthig ist, um
denselben vor den Einwirkungen des Feuers zu schuͤzen, und verspare den
groͤßeren Theil zum Nachfuͤllen. Sobald nun die Temperatur des
Rectificirbades JJ durch das Sieden der
Fluͤssigkeit in dem Kolben, welches mit der gewoͤhnlichen Vorsicht
geleitet wird, auf die gewuͤnschte Hoͤhe gestiegen ist, so
oͤffne man die Verbindungen mit dem Nachfuͤllgefaͤße, indem man
den Zeiger des graduirten Sperrhahnes so dreht, daß er die Maische in einer
geregelten Menge einstroͤmen laͤßt. Gegen das Ende der Operation, wenn
bereits alle Maische in den Kolben geflossen ist, kann man, um den Gang zu
beschleunigen, dem Rectificirbade eine hoͤhere Temperatur gestatten, und den
unreineren und schwaͤcheren Weingeist in ein eigenes Gefaͤß abziehen,
aus welchem man denselben beim Beginne einer zweiten Destillation in den Kolben
fuͤllen kann.
Mein Apparat kann auf dieselbe Weise auch zum Rectificiren von Weingeist angewendet
werden; d.h. man kann etwas schwaͤcheren Weingeist in die Blase bringen, um
damit Dampf zu erzeugen und den Bankapparat zu erhizen, und dann den
staͤrkeren Weingeist in dem Nachfuͤllgefaͤße durch den Hahn und
die Roͤhre C in einem regelmaͤßigen Strome
einfließen lassen, waͤhrend der thermostatische Apparat so eingerichtet seyn
muß, daß er in dem rectificirenden Wasserbade den gehoͤrigen Temperaturgrad
unterhaͤlt. – Diese Einrichtung eines Wasserbades kann in Verbindung
mit dem thermostatischen Apparate auch bloß als ein rectificirender Behaͤlter
benuzt werden, ohne daß man den Weingeist oder die Maische durch denselben gehen
laͤßt; die Daͤmpfe, die sich aus dem Destillirkolben entwikeln, werden
naͤmlich bei dieser Reihe von Baͤnken mit einer sehr allsgedehnten,
und in einer regulirten Temperatur erhaltenen, metallischen Oberflaͤche in
Beruͤhrung kommen; dabei werden sich die rohen und waͤsserigen
Bestandtheile verdichten und niederfallen, waͤhrend die feineren,
alkoholischen Theilchen in den Kuͤhlapparat uͤbergehen werden.
Eine aͤhnliche Einrichtung mit Abtheilungen und Baͤnken, besonders wie
man sie in Fig.
8 sieht, gibt auch, wenn sie in der Kuͤhlkufe
H unter Wasser gebracht wird, ein sehr artiges
Ersazmittel des gewoͤhnlichen Schlangenrohres. Zu diesem Behufe laͤßt
man die Behaͤlter AAAAAA am besten aus
gewalztem Zinne, welches durch eine Legirung mit etwas Kupfer haͤrter gemacht
wurde, verfertigen; sie muͤssen in diesem Falle auch enger als die
Wasserzellen seyn. Der Weingeistdampf muß in die obere Roͤhre K gelangen, und der fluͤssige Weingeist bei der
Roͤhre L abgezogen werden. Ein solcher Verdichter
hat den Vortheil, daß man denselben innen besichtigen und reinigen kann...
Als meine Erfindung nehme ich nun obige Anwendungen mehrerer horizontaler oder
geneigter, gerader oder krummer, beweglicher Baͤnke, Troͤge, Rinnen
oder Roͤhren, welche in metallene Behaͤlter eingeschlossen und mit
Wasser umgeben sind, in Anspruch, um durch dieselben gegohrne oder geistige
Fluͤssigkeiten auf ihrem Uebergange in den Destillirkolben in einer sehr
ausgedehnten Oberflaͤche der Einwirkung jener heißen Daͤmpfe
auszusezen, die von dem Kolben emporsteigen. Ich nehme 2) in Anspruch: die
Verbindung dieses Apparates mit beweglichen Banken mit meiner thermostatischen
Vorrichtung, um durch diese die Temperatur des Wasserbades zu reguliren, in welches
die Behaͤlter untergetaucht sind; 3) die Anwendung der Behaͤlter mit
beweglichen Baͤnken als Kuͤhlapparat, um dadurch die
Weingeistdaͤmpfe zu einer kalten Fluͤssigkeit zu verdichten, und 4)
endlich die Anwendung eines Bades aus salzsaurem Kalke, dessen Temperatur durch den
Thermostat regulirt wird, zum Erhizen des Destillirkolbens, wodurch alles
Empyreumatische vermieden wird, welches man sonst beim Destilliren der Maische ans
Malz, Getreide etc. erhaͤlt.