Titel: | Weinrich's Verfahren mit ganz einfachen Apparaten aus dem Rübensafte gleich bei der ersten Krystallisation raffinirten Zuker darzustellen. |
Fundstelle: | Band 61, Jahrgang 1836, Nr. XXVII., S. 137 |
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XXVII.
Weinrich's Verfahren mit ganz einfachen Apparaten aus dem
Ruͤbensafte gleich bei der ersten Krystallisation raffinirten Zuker
darzustellen.Die neuesten in den boͤhmischen Ruͤbenzuker-Fabriken
eingefuͤhrten Verbesserungen von Karl Weinrich. Prag, 1835.
Weinrich's Verfahren aus dem Ruͤbensafte raffinirten Zuker
darzustellen.
Das Verfahren des Hrn. Weinrich, um aus dem
Ruͤbensafte gleich bei der ersten Krystallisation raffinirten Zuker
darzustellen, welches in den bedeutendsten boͤhmischen
Ruͤbenzuker-Fabriken bereits mit dem besten Erfolge ausgefuͤhrt
wurde, besteht in Folgendem:
Die von Erde und etwa vorhandenen faulen Theilen gereinigten Ruͤben werden auf
die gewoͤhnliche Art verrieben und ausgepreßt, und der Saft wird zur
Abscheidung eines Theiles der vielen außer dem Zuker darin aufgeloͤsten
Bestandtheile auf den Laͤuterkessel gebracht. Bekanntlich ist dieser erste
damit vorzunehmende chemische Scheidungsproceß der wichtigste bei der ganzen
Fabrication, und es kommt dabei vorzuͤglich darauf an, das richtige
Verhaͤltniß von Kalk anzuwenden, welches durch eine sichere Probe
ausgemittelt werden muß. Diese wird in den boͤhmischen Fabriken schon seit
einigen Jahren auf folgende einfache Art ausgefuͤhrt: Wenn nach dem Zusaze
der Saͤure und des Kalkes der Saft im Lauterkessel eine Temperatur von 50 bis
60° Réaumur erreicht hat, so werden mit einem Loͤffel einige
Loth davon herausgenommen, uͤber Kohlen oder uͤber einer Lampe zum
Kochen gebracht, in einen reinen Loͤffel filtrirt, und dieser klare
gelaͤuterte Saft wird wieder beinahe bis zum Kochen erwaͤrmt; hierauf
sezt man sogleich noch sehr wenig Kalkmilch zu und erhizt denselben bis zum Kochen;
bringt nun dieser Kalkzusaz noch einen Niederschlag hervor, der sich durch leichte
Floken zu erkennen gibt, so ist dieses ein Zeichen, daß dem Safte im Kessel noch
etwas Kalk zugesezt werden muß; ist dieses geschehen, so wird die Probe wiederholt,
und im Kessel so lange Kalk zugegeben, bis dieselbe keinen Niederschlag mehr zeigt.
Der Oberarbeiter bei den Lauterkesseln, welcher diese Probe zu nehmen hat, erlangt
darin bald eine solche Uebung, daß er bei jeder Laͤuterung in der Reget nur
ein Mal dieselbe zu
nehmen noͤthig hat, welches Geschaͤft er in einigen Minuten vollendet.
Die ganze Laͤuterung wird auf folgende Art ausgefuͤhrt:
Der von den Pressen ablaufende Saft wird sogleich auf den Laͤuterkessel
gebracht und hier, noch vor dem Anzuͤnden des Feuers, auf 1000 Gewichtstheile
mit 2 bis 4 Theilen Schwefelsaͤure versezt, welche vorher mit vier Mal so
viel Wasser verduͤnnt worden war; sind die Ruͤben von guter
Beschaffenheit, so gibt man 2 bis 3 Theile, sind schon angefaulte darunter, oder
haben sie durch die Aufbewahrung eine kleine Veraͤnderung erlitten, so gibt
man 3 bis 4 Theile. Nach einigen Minuten, wo die Wirkung der Saͤure schon
erfolgt ist, wird so viele dike Kalkmilch zugesezt, als noͤthig ist, um alle
diejenigen Bestandtheile des Saftes zu faͤllen, welche uͤberhaupt
durch den Kalk gefaͤllt werden koͤnnen, was durch die beschriebene
Probe genau ausgemittelt wird. Als ersten Zusaz gibt man das geringste Maaß von
Kalk, welches fuͤr die vorhergegangenen Laͤuterungen noͤthig
war, und nimmt dann bei 50 bis 60° R. die Probe. Oft muß, je nach
Beschaffenheit des Saftes, an einem Tage wohl 1/5 mehr oder weniger zugegeben
werden, als am vorhergegangenen noͤthig war.
Nachdem der Saft auf 74 bis 76° R. erwaͤrmt ist, laͤßt man ihn
entweder einige Zeit stehen, um das Klare in die Abdampfkessel abzuziehen, und gibt
Schaum und Bodensaz auf ein Taylor'sches Filter, oder man
gibt gleich die ganze, noch truͤbe Fluͤssigkeit auf ein solches
Filter. Der in den Filtrirsaͤken zuruͤkbleibende Bodensaz und Schaum
wird langsam ausgepreßt, und der ablaufende klare Saft kommt zu dem uͤbrigen
in den Abdampfkessel. Wenn er hier zu 8 bis 10° Beaumé abgedampft ist,
so wird er in Bezug auf seine Alkalinitaͤt untersucht; wird das
Curcumaͤpapier davon stark braun, so sezt man nach und nach so lange mit etwa
10 Theilen Wasser verduͤnnte Schwefelsaͤure zu, bis daß dasselbe nur
noch schwach gebraͤunt wird.
Zum Abdampfen bedient man sich großer flacher Kessel, welche dem Feuer eine
Flaͤche von 30 bis 40 Quadratfuß darbieten; sie sind zwar nicht luftdicht,
aber doch so verschlossen, daß die Daͤmpfe nur durch ein weites Dampfrohr
abziehen, was fuͤr das Abdampflocal eine große Annehmlichkeit und zugleich
den Vortheil gewaͤhrt, dieselben zum Erwaͤrmen der Zukerboͤden
benuzen zu koͤnnen. Wenn der Saft im Abdampfkessel eine Dichtigkeit von 25
bis 26° Beaumé erreicht hat, so werden die truͤben Theile,
welche sich waͤhrend des Abdampfens niedergeschlagen haben, durch das Taylor'sche Filter von dem klaren Syrup abgeschieden; erstere werden dem
Safte vor der Laͤuterung desselben zugesezt, der filtrirte Syrup aber wird in
einem mit kaltem Wasser umgebenen Kessel bis zu einer Temperatur von
hoͤchstens 12° R. abgekuͤhlt, und mit etwas Wasser
verduͤnnt, so daß er bei dieser Temperatur 25° Beaumé hat. Ist
er noch alkalisch, so wird er mit Schwefelsaͤure neutral gemacht. Dieser
moͤglichst kalte neutrale Syrup von 25° wird nun auf eine Art mit
Knochenkohle behandelt, wodurch die reinigende Wirkung derselben viel
vollstaͤndiger benuzt wird, als bei allen bisher bekannten
Verfahrungsarten.
Die Thierkohle wird im Zustande eines ganz feinen Pulvers
mit Flußsand vermengt, angewandt. Der Sand, welcher nur
dazu dient, das Durchgehen des Syrups durch das feine Pulver moͤglich zu
machen, muß rein seyn und aus Koͤrnern von harten Steinarten bestehen, in
welche der Syrup nicht eindringen kann; alle Koͤrner, welche groͤßer
als Schrot Nr. 3 und kleiner als Kanonenpulver sind, muͤssen als unbrauchbar,
durch Siebe, welche in Wasser eingetaucht werden, davon abgeschieden werden. 3
Maaßtheile von solchem Sande werden in nassem Zustande mit 2 Maaßtheilen feinem,
troknem Kohlenpulver in einem flachen Gefaͤße schichtenweis ausgebreitet, und
dann mittelst einer Schaufel so unter einander gearbeitet, daß Sand und Kohle
moͤglichst innig gemengt sind. Das feine Kohlenpulver wird nun in diesem
Gemenge auf dieselbe Art zum Reinigen des Syrups benuzt, wie die gekoͤrnte
Thierkohle, naͤmlich indem man denselben ganz langsam hindurchfließen
laͤßt.Der Verfasser uͤberzeugte sich durch Versuche im Kleinen, daß 1 Theil
fein pulverisirte Knochenkohle auf diese Art
angewendet eben so vielen Syrup entfaͤrbt, als 2 Theile
gekoͤrnte Knochenkohle im Dumont'schen
Filter. Bei der Anwendung im Großen ergab sich dasselbe Resultat, und
außerdem zeigten sich bei der Anwendung des feinen Pulvers noch folgende
Vortheile: man hat weit weniger Wasser noͤthig, um, nachdem die
Wirkung der Filter erschoͤpft ist, den noch darin
zuruͤkgebliebenen Syrup zu extrahiren (die Filter
auszusuͤßen), weil in die Sandkoͤrner selbst kein Syrup
eindringt, und weil derselbe aus dem mit dem Sande vermengten feinen Pulver
leichter von dem Wasser ausgezogen werden kann, als aus den Poren der
Kohlenkoͤrner im Dumont'schen Filter; auch
ist der erste durchgegangene Syrup (Vorlauf) weniger mit Wasser
verduͤnnt, als bei dem Dumont'schen
Filter, weil hier das zum Anfeuchten noͤthige Wasser aus den Poren
der Kohlenkoͤrner vom Syrup nicht so schnell verdraͤngt werden
kann, und sich mehr mit demselben vermischt; endlich ist der durchfiltrirte
Syrup weit klarer (durchsichtiger) als der durch das Dumont'sche Filter gegangene. Man kann sich dazu verschiedener Vorrichtungen bedienen; folgende ist
einfach und zwekmaͤßig: ein im Innern mit Oehlfirniß angestrichener Bottich,
etwa 2 3/4 Fuß hoch und 2 1/2 Fuß weit, dicht uͤber dem Boden mit einer Pipe
und 4 Zoll hoͤher mit einer kleinen Oeffnung versehen, wird 10 bis 12 Zoll
hoch uͤber dem Fußboden aufgestellt. In diesem Bottich wird ein zweiter
beweglicher Boden mit drei 5 Zoll hohen Fuͤßen eingesezt, so daß zwischen diesem und dem
eigentlichen Boden ein 5 Zoll hoher Zwischenraum ist; er hat in der Mitte nur ein
laͤngliches Loch, um ihn mit der Hand ein- und aussezen zu
koͤnnen, und ist auch mit Oehlfirniß angestrichen; auf demselben werden
mehrere Strohhalme, und uͤber diesen ein angefeuchtetes Stuͤk ganz
schuͤttere Leinwand ausgebreitet. Der uͤbrige Theil des Bottichs wird
nun bis auf 2 Zoll mit dem Gemenge von Kohlenpulver und Sand angefuͤllt; bei
dem Einfuͤllen der ersten Portion wird die Leinwand an der Wand des Bottichs
einige Zoll heraufgebogen (sie muß daher etwas groͤßer seyn, als der Bottich
weit ist), und mit der Masse an dieselbe fest angedruͤkt; eine jede
eingetragene Portion (40 bis 50 Pfd.) wird gleichfoͤrmig ausgebreitet, und
mit der flachen Hand schwach eingestampft. Ein Kohlenfilter von dieser Art enthalt
ungefaͤhr 2 1/2 Cntr. trokenes Pulver; es wird regelmaͤßig jede Stunde
ein Maaß von 10 Pfd. kaltem 25graͤdigem Syrup aufgegossen, in 24 Stunden also
240 Pfd., und da 5 Tage lang aufgegossen, am sechsten Tage das Filter
ausgesuͤßt, und am siebenten ausgeleert und von Neuem gefuͤllt wird,
so werden mit 2 1/2 Cntr. Kohle 12 Cntr. Syrup gereinigt, wozu ein Zeitraum von 7
Tagen erforderlich ist. In einer Fabrik, welche woͤchentlich 2000 Cntr.
Ruͤben verarbeitet, erhalt man woͤchentlich ungefaͤhr 340 Cntr.
25graͤdigen Syrup, wozu also 28 solcher Filter noͤthig sind. Nachdem
die Reinigungsmasse durch stuͤndliches Aufgießen von 8 bis 9 Pfd. Wasser
wieder vollstaͤndig ausgesuͤßt ist, wird dieselbe auf ein feines Sieb
gegeben, mittelst welchem durch Eintauchen in einem mit Wasser gefuͤllten
Bottich das Kohlenpulver von dem Sande (welcher auf dem Siebe zuruͤkbleibt)
abgeschieden wird; lezterer wird noch einige Mal mit Wasser ausgewaschen, und dann
immer wieder eben so benuzt, wie das erste Mal. Die Arbeit des Anfuͤllens und
Ausleerens der Filtrirbottiche wird so vertheilt, daß taͤglich nur 4
ausgeleert und frisch angefuͤllt werden. Um Zuker von gleicher
Quantitaͤt zu bekommen, wird der Syrup von allen Filtern zusammengegeben, nur
derjenige, welcher schon mit dem Aussuͤßwasser vermischt ist, und weniger als
24° zeigt, wird zum Verduͤnnen des abgekuͤhlten Syrups, bevor
er auf die Filter kommt, benuzt.
Der auf die beschriebene Art mit Kohle behandelte Syrup wird nun einer nochmaligen
Laͤuterung unterworfen, aͤhnlich derjenigen, welche man beim
Raffiniren des Colonialzukers anwendet, jedoch mit dem Unterschiede, daß dieselbe
gleichzeitig mit dem lezten Kochen oder Eindiken vorgenommen wird. Der Eindikkessel
(ein flacher Aufziehkessel) wird 3 bis 4 Zoll hoch mit dem einzudikenden Syrup
angefuͤllt; man gibt dann etwa auf jeden Cntr. Syrup 1/2 Pfd. Kalkwasser, worin das Weiße von
einem Ei zerschlagen wurde, hinzu; hat der Syrup im Kessel eine Temperatur von 50
bis 60° R. erreicht, so wird mit schwach geroͤthetem Lakmuspapier
untersucht, ob derselbe neutral ist; in diesem Falle wird auf jeden Cntr. Syrup ein
Eßloͤffel voll duͤnne Kalkmilch hinzugegeben, und sollte er dann nach
nicht alkalisch reagiren, so wird ein zweiter Eßloͤffel voll zugesezt. Sollte
dagegen der Syrup, wenn er auf den Eindikkessel kommt, noch etwas alkalisch seyn,
was aber nur dann eintreten kann, wenn er, gegen die Vorschrift, waͤhrend der
Behandlung mit Kohle in einem stark alkalischen Zustande gelassen wurde, so ist der
Zusaz des Kalkwassers schon hinreichend. Wenn der Syrup nun zum Kochen kommt, so
bildet sich, wenn derselbe auch ganz klar auf den Kessel kam, nach und nach bei
maͤßigem Kochen ein diker brauner Schaum, welcher etwa eine Viertelstunde
nach dem Anfange des Kochens abgenommen wird; der Syrup wird dann stark unter
einander geruͤhrt, und nachdem er hierauf wieder 10 bis 15 Minuten gekocht
hat, wird das Abschaͤumen wiederholt; nach diesem zweimaligen
Abschaͤumen wird das Feuer verstaͤrkt und in dem Syrup ununterbrochen
geruͤhrt, um das Eindiken zu beschleunigen; dieses wird so weit getrieben,
daß der Syrup eine recht vollstaͤndige Blasenprobe zeigt, und daß er sich,
nachdem er von allen Eindikkesseln zusammen auf den Abkuͤhlkessel gekommen
ist, schon bei 74 bis 75° R. zu koͤrnen anfaͤngt; er wird dann
bei dieser Temperatur in Melisformen gefuͤllt, und von hier an im Allgemeinen
eben so behandelt, wie in den Zukerraffinerien, nur im Aufstellen der Formen wird
ein anderes Verfahren befolgt. Die Formen werden naͤmlich nicht auf
Toͤpfe, sondern auf Gestelle gegeben, wo sie auf Brettern so aufgestellt
sind, daß jede Form mit ihrer Spize in einem im Brette angebrachten runden Loche
feststeht, und daß der Syrup von 10 bis 20 Formen in eine Rinne und in einen großen
Topf zusammenlauft; solcher Gestelle sind auf einem Boden zwei Etagen uͤber
einander angebracht, die erste 2 Fuß, die zweite 5 bis 5 1/2 Fuß uͤber dem
Fußboden. Ein jedes Gestell enthaͤlt 4 Reihen von Formen, deren Laͤnge
sich nach dem Locale richtet; zwischen den Gestellen ist ein Raum von 2 1/2 Fuß zum
Durchgehen.
Diese Art des Aufstellens hat gegen die gewoͤhnliche (auf Toͤpfe)
folgende Vorzuͤge: 1) die Temperatur des erwaͤrmten Zukerbodens ist
da, wo nicht mehrere nur durch Bretter von einander geschiedene Boͤden (wie
in den Zukerraffinerien) uͤber einander aufgebaut sind, nahe am Fußboden, wo
die Formen auf Toͤpfen stehen, immer um einige Grade niedriger, als in der
mittleren oder oberen Luftschichte des Bodenraumes, theils weil die erwaͤrmte
Luft bekanntlich immer in die Hoͤhe steigt, theils well die zwischen den dicht stehenden Formen
eingeschlossene untere Luftschichte nicht gehoͤrig circuliren und durch
waͤrmere ersezt werden kann; sollen daher die nahe am Boden auf
Toͤpfen stehenden Formen mit ihrem Inhalte auf der gehoͤrigen
Temperatur von 15 bis 18° erhalten werden, so muß die Temperatur der
mittleren Luftschichte um mehrere Grade, je nachdem die: aͤußere Luft mehr
oder weniger kalt ist, erhoͤht werden, was nicht nur mehr Brennmaterial
erfordert, sondern auch den Aufenthalt und das Arbeiten auf dem Zukerboden sehr
beschwerlich macht. Bei Anwendung der Gestelle, wo die Formen hoͤher zu
stehen kommen, ist eine solche Temperaturerhoͤhung nicht noͤthig. 2)
Wenn die Untersaztoͤpfe nicht alle 2 Tage ausgeleert werden, so erleidet der
Syrup eine nachtheilige Veraͤnderung, die, wenn sie auch nicht gleich
sichtbar ist, doch beim Eindiken desselben bemerkbar wird; bei Anwendung der
Gestelle kann eine solche Veraͤnderung nicht vor sich gehen, weil hier die
Toͤpfe jeden Tag wenigstens ein Mal ausgeleert werden muͤssen. 3) Das
ofte Ueberstellen der Formen und Ausleeren der vielen Toͤpfe ist eine Arbeit,
die bei einer Fabrik, worin 3 bis 4 tausend Formen im Gebrauch sind, zwei Arbeiter
beschaͤftigt; waͤhrend das Ausleeren der wenigen Toͤpfe, in
welche der Syrup von den Gestellen zusammenlauft, von einem Arbeiter in einigen
Stunden verrichtet werden kann.
Der von dem Zuker der ersten Kochung abgelaufene Syrup wird, um den noch darin
enthaltenen krystallinischen Zuker zu gewinnen, einer zweiten Kochung unterworfen,
die sich ohne Anstand uͤber offenem Feuer auffuͤhren laͤßt; die
Eindikkessel werden 2 1/2 bis 3 Zoll hoch damit angefuͤllt, und das Eindiken
wird durch bestaͤndiges Ruͤhren beschleunigt; gegen das Ende der
Kochung muß ein starkes Aufkochen durch Maͤßigung des Feuers und starkes
Ruͤhren vermieden werden, so daß der Syrup nicht eine hoͤhere
Temperatur als 82 bis 83° annimmt; er wird, nachdem er stark eingekocht ist
(was man auch hier durch die Blasenprobe erkennt), bei 77 bis 78° in
Basterformen, oder in Bottiche, welche 6 bis 9 Cntr. aufnehmen, gefuͤllt; er
schießt hier in großen Krystallen an, und wird, nachdem der nicht mehr
krystallisirende (lezte, zum Verkauf bestimmte) Syrup abgelaufen ist, ein auch zwei
Mal gedekt, je nachdem man einen mehr oder weniger lichten Basterzuker verlangt.
Die uͤbrigen hier nicht naͤher beschriebenen Arbeiten auf dem
Zukerboden werden so ausgefuͤhrt, wie in den Raffinerien.