Titel: Howard's, Verbesserung an dem Verfahren bei Zuker-Raffinirung.
Autor: Howard, Eduard Karl
Fundstelle: 1826, Band 19, Nr. XCVI. (S. 384–392)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj019/ar019096

XCVI. Verbesserungen an dem Verfahren bei Zuker-Raffinirung, worauf sich Edw. Karl Howard am 31. October 1812130) ein Patent ertheilen ließ, und auf welche Verbesserungen er am 20. November 1813 ein neues Patent genommen hat.

Aus Gill's technical Repository October. 1825. S. 224. November. S. 268.

Mit Abbildungen auf Tab. VII.

Diese Verbesserungen bestehen im Folgenden: 1. statt den Zuker auf die im Patente vom J. 1812 angegebene Weise mit Wasser zu raffiniren, wähle ich lieber Dampf und die daselbst angegebenen |385| Verfeinerungs-Mittel. Dieser Dampf kann sehr bequem auf folgende Weise angewendet werden. Man bringt den zu verfeinernden Zuker mit einer gehörigen Menge meiner Verfeinerungs-Mittel gemengt, in ein dazu geeignetes Gefäß, welches eine durchlöcherte Scheidewand hat, auf welche der Zuker gelegt wird. Unter dieser Scheidewand sind mehrere Aeste von Dampfröhren angebracht, aus welchen der Dampf durch mehrere kleine Löcher ausströmt, den Zuker erhizt und auflöst. Nachdem der Zuker vollkommen aufgelöst, und auf ungefähr 200° F. erhizt wurde, fahre ich in der weiteren Verfeinerung entweder durch Filtriren oder Präcipitiren fort. Die Auflösung treibe ich, mittelst Drukes einer darüber stehenden Säule einer Flüssigkeit, oder mittelst einer anderen bekannten Kraft, durch das Filtrum. Dieses Filtrum, wie ich es brauche, ist ein sehr großes Stük Leinwand, von der Sorte, die man Russia duck nennt, auf welchem die oben angegebene Temperatur soviel möglich erhalten wird. Wenn ich aber statt des Filtrirens, clarificire, so geschieht dieß durch Ruhe oder Niederschlag: wenn die Auflösung hierzu zu dik seyn sollte, d.h., bedeutend mehr als 1/5 schwerer, als ein gleiches Volumen Wasser, so verdünne ich sie mit soviel Wasser, bis sie nur 1/5 schwerer wird, als Wasser Fig. 2. Die Verfeinerungs-Mittel, deren im Patente vom J. 1812 Erwähnung geschieht, müssen, wenn die Raffinirung durch Filtriren geschehen soll, durch gehörige Sättigung der Thon- und Kalkerde bereitet werden, so daß das Curcuma Papier nicht im Mindesten davon angegriffen wird: sollte zuviel Kalk bei Bereitung des geronnenen Kalkes (lime-curds) angewendet worden seyn, so sezt man soviel Alaun zu, bis die Farbe des Curcuma-Papieres nicht mehr verändert wird. Ich finde es gut, ungefähr sechs Loch feinen gelöschten. Kalk (Whiting) auf je zwei und ein halbes Pfund Alaun bei Bereitung meiner Verfeinerungs-Mittel denselben zuzusezen. Wenn man aber nicht filtrirt, ist es besser, den Alaun in einer größeren Menge Wassers aufzulösen, nämlich in ungefähr 24 Theilen Wassers (dem Gewichte nach) statt in 16; so daß der geronnene Kalk in soviel Wasser vertheilt wird, daß ein Gallon der Mischung ungefähr 600 Gran Kalk enthält. Die auf diese Art bereiteten Verfeinerungs-Mittel sind ein treffliches Surrogat für diejenigen, die in meinem früheren Patente angegeben wurden. Wenn man nicht filtrirt, so nimmt man nach und nach zwei Theile des Verfeinerungs-Mittels |386| in dem, in dem frühern Patente bemerkten Verhältnisse auf den Zuker. Der erste Theil wird mit Dampf bearbeitet; man läßt denselben durch bloße Präcipitation sich zum Theile abscheiden, und gibt den Bodensaz und Schmuz und den diksten Theil der Flüssigkeit auf ein gewöhnliches Filtrum, statt daß man, wie in dem früheren Patente angegeben wurde, nur den Schmuz und die unauflöslichen Unreinigkeiten allein abscheidet. Der zweite Theil des Verfeinerungs-Mittels wird dann in der auf obige Weise durch den ersten Theil desselben erhaltenen Flüssigkeit auf dieselbe Art verbreitet, wie in dem früheren Patente zur Abscheidung der Unreinigkeiten angegeben wurde. Dieser zweite Theil kann bei den nachfolgenden Operationen als erster Theil verwendet werden, entweder nach dem Filtriren, oder als Aufguß auf den auf oben bemerkter Scheidewand liegenden Zuker. Wenn man aber vorher raffinirten, geklärten und abgerauchten Zuker, zu Doppelzuker verarbeitet, ist ein Theil bei Einwirkung des Dampfes hinreichend, und selbst dieser eine Theil kann später bei schlechteren Zuker-Arten mittelst Dampfes noch als erster Theil verwendet werden. Der erste Theil wirkt also, unter Beihülfe des Dampfes, chemisch; der zweite, ohne Dampf, wirkt mechanisch.

3. statt, wie in meinem ersten Patente, irgend eine Zuker-Auflösung abzurauchen, rauche ich dieselbe in einem verschlossenen Gefäße ab, das auf irgend eine Weise, am besten aber mittelst Dampfes erhizt wird, und richte in demselben einen mehr oder minder vollkommenen leeren Raum vor, welchen ich zu unterhalten suche. Beim Anfange der Arbeit darf das Queksilber nicht höher als Einen Zoll hoch, in demselben in der Barometer-Röhre stehen. Ich bediene mich hierzu, statt aller anderer Mittel, durch welche ein solcher leerer Raum erzeugt werden könnte, vorzüglich einer Pumpe mit einem Dampfverdichter durch Injection wie bei den Dampfmaschinen. Die Pumpe muß ununterbrochen in Thätigkeit erhalten werden, um so schnell als möglich die Abrauchung zu betreiben, obschon der leere Raum; wie man an dem Queksilber sieht, auch während der Zwischenräume, in welchem die Pumpe nicht wirkt, ebenso vollkommen erhalten bleibt.

Der Grad der Dichtigkeit der Auflösung, welche durch das Abdampfen hervorgebracht werden muß, kann entweder durch Anwendung der verschiedenen Theile des in der Folge zu beschreibenden |387| Apparates, oder durch die gewöhnliche Zähigkeits-Probe bestimmt werden. Er kann auch mitttelst des Thermometers gefunden werden, welches man in die Auflösung taucht, indem man die Temperatur bemerkt, unter welcher die Flüssigkeit, so lang sie sich noch körnt und flüssig ist, unter verschiedenem Druke siedend erhalten werden kann: der verschiedene Druk wird durch ein Eichmaß ober durch irgend ein Instrument angedeutet, welches denselben bestimmt angibt, und mit dem leeren Raume in Verbindung steht: denn die besagte flüssige Auflösung wird dann in jenem Zustande seyn, welchen ich für den besten zum Abziehen halte, vorzüglich für die zehnpfündigen Zukerhüte, Hambro-Hüte (Hambro loaves) genannt, wann die halben Druke auf das Queksilber in einem gewöhnlichen Heber-Eichmaße, von der Linie aus gemessen, die gleich weit entfernt von jeder Queksilber-Oberfläche ist, d.h., von dem vollkommen Niveau, und die Temperatur, unter welcher die Flüssigkeit dann, nach Fahrenheit's Thermometer, siedet, (die gegenüberstehend angezeigt ist) sich beinahe so verhalten, wie in der hier folgenden Tafel:

Halbe Druke am Eichmaße in
Zollen und Hunderteln
Correspondirende Temperaturen oder
Siedepunct nach Fahrenheit's
Thermometer.
0,74 – – – – 115
0,86 – – – – 120
1,01 – – – – 125
1,17 – – – – 130
1,36 – – – – 135
1,57 – – – – 140
1,80 – – – – 145
2,05 – – – – 150
2,36 – – – – 155
2,72 – – – – 160
3,10 – – – – 165
3,52 – – – – 170
4,00 – – – – 175

Die mittleren Druke, die mit den einzelnen Temperatur-Graden correspondiren, lassen sich nöthigen Falles mit hinlänglicher Genauigkeit für die Praxis durch Interpolation der Unterschiede der Zahlen in dieser Tafel finden. Ich habe den Druk und die Temperatur für einen niedrigeren Stand am Eichmaße, dann 0,74 Zoll, nicht angegeben, weil ich nie bei einem niedrigeren Grade, als 118°, gearbeitet, und Grund zu zweifeln |388| habe, ob das Sieden bei einem niedrigeren Druke auf eine bequeme Weise thunlich ist, indem hierzu eine äußerst vollkommene Luftpumpe oder ein anderes Auszugs-Instrument nothwendig wäre, um bei so niedrigem Druke sieden zu können. Ich habe mehrere halbe Druke über 2,05 Zoll mit ihren correspondirenden Siedepuncten angegeben, obschon diese noch in einigen Fällen bei der Anwendung auf verschiedene Arten und Mengen von Zuker Correction bedürfen werden, da ich gewöhnlich bei einem so unvollkommenen leeren Raume nicht arbeitete. Man wird diese Tafel, im Ganzen genommen, bei Leitung und Führung der Arbeiten der Zuker-Raffinerie nach meiner verbesserten Methode brauchbar und nüzlich finden.

Fig. 20. stellt ein Heber-Eichmaß dar, mit den Zwischenräumen der Druke oder des Standes des Queksilbers und den correspondirenden Graden der Siedepuncte, so daß, sobald das Queksilber in diesem Eichmaße irgend einer Eintheilung, Zahl oder irgend einem Grade, gegenüber steht, die Zuker-Auflösung die unter diesem Grade des Thermometers siedet, zum Abziehen bei der Bildung eines Hambro-Hutes fertig ist. Sollte man irgend eine Zuker-Auflösung, Melasse oder Syrup, zu einer festen, oder verhältnißmäßig trokenen Masse abrauchen wollen, sey es um das Ablaufen, die Fracht oder irgend eine andere Ausgabe dabei zu ersparen, so führe ich die Abdampfung mit so wenig Unterbrechung als möglich in meinem Apparate so lange fort, bis dieselbe die gehörige Festigkeit und Trokenheit erhalten hat, wo man sie dann mit Gewalt herausnehmen muß. Ich bestimme das Fortschreiten dieser Auflösung zur Trokenheit durch Untersuchung der Proben, die ich von Zeit zu Zeit aus dem Abdampf-Gefäße mit dem unten zu beschreibenden Instrumente heraus nehme. Da ein naktes Thermometer, wenn es in den Kessel gebracht wird, sehr der Gefahr ausgesezt ist, zu brechen, und doch so vollkommen als möglich in Berührung mit dem siedenden Zuker gebracht werden muß, so schließe ich die Kugel und denjenigen Theil des Thermometers, den man nicht zu sehen braucht, in eine metallne Röhre ein, zu welcher ich vorzugsweise verzinntes Eisenblech wähle. Diese Röhre ist in dem Kessel luftdicht eingeschraubt, angelöthet oder auf irgend eine andere Weise angebracht, und ihr unteres Ende ist vollkommen geschlossen und steigt tief genug in den Kessel hinab, um immer in dem siedenden Zuker eingesenkt zu bleiben. Um die Berührung |389| zwischen dem Metalle dieser Röhre und der Kugel des Thermometers so vollkommen als möglich zu machen, gieße ich soviel Queksilber in die Röhre, daß die Kugel ganz davon bedekt wird. Um ferner von Zeit zu Zeit Proben von der Auflösung aus diesem Kessel herauszunehmen, um die Zähigkeit und die übrigen Eigenschaften, welche die Dichtheit und die Annäherung zur Trokenheit dieser Auflösungen anzeigen, bestimmen zu können, und doch keine unmittelbare Verbindung zwischen dem Kessel und der äußeren Luft herzustellen, bediene ich mich einer Röhre, 4444, in Fig. 19. Diese Röhre ist in einer schiefen Lage durch die Seite des besagten Kessels eingefügt, so daß ihr unterstes Ende, 18,18, am tiefsten steht. Diese Röhre ist an der Stelle ihrer Einfügung (21, 21) entweder eingeschraubt, oder eingelöthet, oder auf irgend eine andere Art luftdicht befestigt. Das äußere Ende dieser Röhre bleibt offen, und das innere ist so vorgerichtet, daß es in der Zuker-Auflösung eintaucht. Dieses leztere Ende ist geschlossen, hat aber einen Einschnitt oder einen Spalt, 19., an der oberen Seite, der wenigstens einen halben Zoll im kleinsten Maße hat. In dieses innere oder untere Ende (18, 18) passe ich sehr genau ein kurzes Stük Röhre ein, das sich darin drehen läßt, wie der Zapfen eines Hahnes (8 bis 15 in Fig. 15.), das aber concentrisch mit der anderen Röhre ist, und durch Zapfen oder Stifte in seinen Bewegungen so beschränkt ist, daß es nicht mehr als eine halbe Wendung machen kann. An diesem kurzen Stüke bringe ich eilten Spalt oder eine Oeffnung an, (13), die mit dem Spalte (19) in Verbindung steht, und einen gemeinschaftlichen Durchgang bildet, wann sie durch das Drehen unter der anderen zu liegen kommt. (Siehe Durchschnitt Fig. 17.)

Ich mache ferner einen Pfropfen, oder ein Stük, das man in die Räume 22 in Fig. 19., und 12 in Fig. 16., 17., 18., stekt, und das beinahe, aber nicht ganz, die Höhlung derselben ausfüllt, und so gebildet oder vorgerichtet ist, daß es mittelst der Einschnitte oder Stifte, die es führt, oder durch ähnliche Vorrichtungen die besagte kurze Röhre faßt, oder damit in Verbindung tritt, und die besagte kurze Röhre dreht, so oft dasselbe in seine Stelle zurükgeführt wird. (Vergl. die in der Figur mit, C, bezeichneten Stüke, die in der Originalzeichnung blau sind.)

Ich bringe noch überdieß in diesem Pfropfen oder Stüke |390| dort, wo er der Oeffnung (13) gegenüber steht, oder derselben gegenüber gebracht wird, eine Aushöhlung oder Zelle an, so daß, wenn man diese beiden besagten Röhren auf obige Weise in Verbindung bringt, und die Spalte über einander stehen, auch die Zelle mit den Spalten in Verbindung steht, und sich durch diese füllt, wo man dann den Pfropfen herausnehmen kann. Damit aber keine Verbindung mit der äußeren Luft statt hat, während man den Pfropfen umher dreht, oder während die Zelle desselben mit der besagten Auflösung in Verbindung steht, passe ich den Pfropfen genau in die erst erwähnte äußere Röhre, mittelst eines kegelförmigen Stükes an beiden (33 und aa), welches sich in der Nähe des äußeren Endes befindet.

Damit endlich die Bewegung des kurzen Stükes der Röhre nicht durch Anklebung der Zuker-Auflösung, wenn diese zähe und klebrig wird, gehindert wird, bringe ich eine oder mehrere Furchen (10,11) auf der Oberfläche des besagten kurzen Stükes an, wie man dergleichen an einigen Wagen-Achsen findet, und fülle dieselbe mit einer Mischung von Wachs und Fett. 17,17 ist ein Schrauben-Niet zur Feststellung der Schraube 16, 16. Der Pfropfen selbst wird auf folgende Weise gefüllt, wenn man das Muster herausnehmen will. Ich stoße den Pfropfen hinein, wie der Durchschnitt in Fig. 16. zeigt, und drehe ihn so, daß er in die in Fig. 17. gezeichnete Lage kommt, in welcher die Oeffnung der Aushöhlung oder Zelle (6) oben seyn, und folglich sich fühlen wird. Hierauf drehe ich den Pfropfen zurük, so daß er in die Fig. 16. angedeutete Lage kommt, wodurch die Verbindung mit (19) abgesperrt wird, und ziehe dann den Pfropfen gerade so weit heraus, daß er aus der kurzen Röhre hervorkommt. Da hierdurch die lezt erwähnte Röhre geschlossen bleibt, so drehe ich den Pfropfen so, daß er in seine vorige Lage, mit der Höhlung nach oben gekehrt, zu stehen kommt, wie in Fig. 18., und indem ich den Pfropfen weiter mit seiner Höhlung oder Zelle, 6. herausziehe, nehme ich die verlangte Probe heraus.

Ich erkläre hiermit, daß meine Erfindung, auf welche ich gegenwärtiges Patent erhielt, hinsichtlich meiner früheren Verbesserungen, in Abdampfung oder Concentrirung der Zuker-Auflösung durch Anwendung der Hize auf dieselbe im leeren Raume besteht, und in Unterhaltung dieses leeren Raumes durch stäte Wirkung einer Pumpe oder eines anderen, die Luft ausziehenden Instrumentes, wenn auch das gewöhnliche Eichmaß keine Veränderung |391| anzeigen sollte; zu welcher Operation dann auch obiges Instrument zum Schöpfen der Probe gehört.

Nachdem die Zuker-Auflösung durch gehöriges Abdampfen zu der ist, ziehe ich dieselbe durch eine bequeme und geeignete Oeffnung aus dem Kessel in ein Granulär-Gefäß, nach Art desjenigen, welches man gegenwärtig als Kühlgefäß braucht, und richte dasselbe so vor, daß es mittelst Dampfes, den man auf seine äußere Oberfläche wirken läßt, oder auf andere Weise gehizt werden kann. Ich regulire hierin die Temperatur der besagten Flüssigkeit so, daß man dieselbe, wie gewöhnlich, gehörig rühren kann, um die Körnung zu bewirken, und daß sie hinlänglich flüssig und hinlänglich kühl ist, um den Theilchen derselben zu gestatten, sich zu krystallinischen Körnern zusammen zu reihen: ich finde, daß sie die meiste Tendenz hierzu haben, wenn sie zwischen 150 und 160° Fahrenh. stehen, dem einen oder dem anderen dieser Wärme-Grade sich nähernd, je nachdem die abgerauchte Flüssigkeit mehr oder minder dicht ist. Da aber, in der Praxis, diese Körnung am vortheilhaftesten durch Veränderung der Temperatur über oder unter den angezeigten Graden geschieht, hize ich vorzugsweise diese Flüssigkeit nach dem Abziehen derselben, sobald sie einige Körnung zeigt, auf ungefähr 180 Grade, entweder durch Entziehung der angewendeten Hize, indem ich rühre und die Hize entweichen lasse; oder indem ich eine gehörige Menge kühlerer Flüssigkeit zugieße, so wie man sonst durch die sogenannten Nachgüsse (skippings) hizt; oder durch beide zugleich, oder auf irgend eine andere schikliche Weise. Ich erhöhe dann wieder die Temperatur auf obige Weise, und wiederhole diese Veränderungen der Temperatur immer abwechselnd, bis der Zuker sich zu dem schönsten Korne geformt zu haben scheint, dessen er fähig ist. Erfahrne Arbeiter werden, nach einiger Uebung in meinem Verfahren, im Stande seyn, nach dem Auge von dem besten Grade der Temperatur und der Flüssigkeit auch ohne Thermometer zu urtheilen, obschon ich den stäten Gebrauch desselben empfehlen muß. Wenn ich Hize auf die abgerauchte sich körnende Flüssigkeit zum lezten Male anwende, erhöhe, ich dieselbe gewöhnlich bis auf 200° Fahrenh., und nicht höher, und fülle die Formen mit derselben. Ich bediene mich hierzu entweder der gewöhnlichen Formen, oder jener, die ich in meiner früheren Erklärung empfahl, oder derer, die ich unten beschreiben werde, |392| denn, wenn es nöthig ist, die Spize des Hutes beizubehalten, ohne daß man den in dieser Spize enthaltenen Syrup in den Hut zurük darf fließen lassen, nehme ich, als eine meiner besagten Verbesserungen, statt einer Form mit einer angefügten Röhre, wie es in jener Erklärung heißt. Formen, die absichtlich länger als gewöhnlich sind, damit die Spize des Hutes, der sich in denselben bilden soll, eine solche Länge erhält, daß man soviel von derselben abnehmen kann, als den Syrup nicht fahren läßt. Dieses Abnehmen geschieht bei mir mittelst eines schneidenden Werkzeuges, das sich dreht, wie ein Einsaz in der Drehebank, concav und innenwendig mit einem Messer versehen. Dieses Instrument wird durch eine Doke gedreht, wie in der gewöhnlichen Drehbank, gehörig eingepaßt, und hat innenwendig beinahe die Figur eines hohlen Kegels, so daß die übermäßig lange Spize des Hutes, in welcher der Syrup sich befindet, damit leicht weggenommen werden kann. In allen übrigen, hier nicht ausdrüklich erwähnten, Fällen verfahre ich nach der in Zuker-Raffinerieen gewöhnlichen Weise.

Man sehe die vorstehende Abhandlung. D.

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