Titel: Finzel's Centrifugalapparat und Vacuumpfanne zur Raffination des Rohzuckers.
Autor: Finzel, William
Fundstelle: 1850, Band 116, Nr. LXXV. (S. 384–389)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj116/ar116075

LXXV. Centrifugalapparat und Vacuumpfanne zur Raffination des Rohzuckers, welche sich William Finzel zu Bristol, am 12. Oct. 184953) patentiren ließ.

Aus dem Mechanics' Magazine, 1850, Nr. 1394.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Centrifugalapparat.

Bei den bisher angewandten Centrifugalapparaten zum Reinigen des Zuckers von Melasse oder Syrup, war es ein großer Uebelstand, daß die Maschen des rotirenden Drahttuch-Cylinders sich nach wenigen Umdrehungen durch Zuckertheilchen verstopften; diesen Fehler beseitige ich durch Anwendung von Dampf oder Flüssigkeiten.

Fig. 1 ist ein Aufriß (theilweise im Durchschnitt) einer Centrifugalmaschine, wie sie jetzt allgemein in Gebrauch sind; dieselbe ist aber mit einem Dampfgehäuse nach meiner Erfindung versehen. Fig. 2 ist ein horizontaler Durchschnitt auf der Linie ab von Fig. 1. H ist eine schmale Nuth im äußern Gehäuse A, durch welche das Dampfgehäuse H¹ festgehalten wird und die ungefähr so hoch wie der rotirende Cylinder B ist; H¹ wird durch ein Rohr H² mit einem Dampfkessel verbunden. Auf derjenigen Seite, welche sich der Peripherie des rotirenden Cylinders gegenüber befindet, ist das Gehäuse H¹ mit kleinen Löchern durchbohrt, so daß es beim Zulassen von Dampf denselben in Strahlen gegen die Peripherie des sich drehenden Cylinders treibt, wobei die Deckel a', a' das Entweichen des Dampfs aus der Maschine |385| verhindern. Das Dampfgehäuse ist in Fig. 3 und 4 theilweise in größerem Maaßstab im Längendurchschnitt und Grundriß abgebildet.

Der zu behandelnde Zucker wird zuerst mit Melasse oder Syrup vermischt, um ihm den erforderlichen Grad von Consistenz zu ertheilen, und dann in den Cylinder B gebracht. Nun setzt man die Maschine in Bewegung; nach wenigen Umdrehungen läßt man Dampf zutreten und denselben etwa eine Minute lang frei gegen die äußere Oberfläche des Cylinders austreten, wodurch dessen Maschen geöffnet und offen erhalten werden. Man kann dann (ohne die Maschine anzuhalten) die Beschaffenheit des im Cylinder enthaltenen Zuckers von Zeit zu Zeit während der Operation untersuchen, indem man die Deckel a', a' aufzieht. Wenn man bei Besichtigung des Zuckers findet, daß das Austreiben der Feuchtigkeit aus demselben gehindert ist, läßt man wieder eine kurze Zeit über Dampf zu, um die Maschen des Drahttuchs wie vorher zu öffnen. Man läßt die Maschine so lange in Umdrehung (indem man gelegentlich das Dämpfen wiederholt), bis fast aller Syrup vom Zucker ausgezogen ist; in der Regel ist die Operation in wenigen Minuten beendigt. Man kann auch den aus der Abdampfpfanne genommenen und zum Theil abgekühlten Zucker in die Maschine bringen und auf diese Weise behandeln; natürlich braucht solcher Zucker nicht mit Syrup gemischt zu werden.

Apparat zum Vorbereiten des Zuckers für die Centrifugalmaschine.

Um den Zucker behufs der Behandlung in der Centrifugalmaschine mit Flüssigkeit zu mischen, benütze ich folgenden Apparat. Derselbe besteht aus einem Behälter, worin eine Reihe von Dampfröhren befestigt ist, ferner aus einem Centrifugalsieb und einer Centrifugaltrommel, welche auf einer gemeinschaftlichen Welle befestigt sind und in jenem Behälter rotiren. Fig. 5 zeigt den Apparat im senkrechten Durchschnitt und Fig. 6 im Grundriß. A ist der Behälter mit einer Pfanne a' im Centrum seines Bodens, in welcher die Welle B rotirt. C, C sind durchlöcherte Dampfröhren unter dem Sieb D; ihre Löcher sind so angebracht, daß der Dampf mit den Zuckertheilchen in Berührung kommt, welche durch das Sieb D traten; letzteres besteht aus einem eisernen Rahmenwerk D', welches ein Drahtsieb D² trägt. Man wendet ein Drahtsieb mit gröbern oder feineren Maschen an, je nachdem man die Zuckerkrystalle mehr oder weniger fein zertheilen muß; |386| zur besseren Zertheilung von Brocken, welche etwa im Zucker vorkommen, sind Metallspitzen D³ im Sieb befestigt. Da die Geschwindigkeit, mit welcher der Apparat rotiren kann, ohne den Zucker über das Sieb zu werfen, von dem Krümmungsgrad abhängt, welchen man dem Sieb D gibt, so muß dieser der Beschaffenheit des zu behandelnden Zuckers angepaßt werden. Die aus der Figur ersichtliche Gestalt wird für die meisten Zuckersorten ausreichen. In einem ringförmigen Behälter G sammeln sich diejenigen Brocken, welche über den Rand des Siebs geworfen wurden und können aus demselben in den Apparat zurückgebracht werden. E ist eine kleine Centrifugaltrommel welche an der verticalen Welle B befestigt ist; ihre Peripherie ist durchlöchert und mit Abtheilungen oder Blättern versehen, welche gegen innen vorstehen, um der Flüssigkeit die durch die angewandte Geschwindigkeit erzielte Centrifugalkraft mitzutheilen. Die Welle B ist hohl und mit Löchern versehen, welche in die Trommel E münden, damit die Flüssigkeit aus der Welle in die Trommel übergehen kann.

Die Verfahrungsweise mit diesem Apparat ist folgende: nachdem die Maschinerie in Umdrehung gesetzt worden ist und Dampf durch das Rohr C' in die Röhren C, C gelassen wurde, leitet man die Flüssigkeit, mit welcher der Zucker gemischt werden soll, durch die hohle Welle B in die Trommel E. Den Zucker, welcher vorher zerstoßen wurde, bringt man in die Mitte des Siebs; die Centrifugalkraft der Maschine treibt ihn gegen die Außenseite des Siebs, wo er zertheilt und dann durch das Sieb getrieben wird. In diesem zertheilten Zustande gelangt der Zucker durch den Dampf welcher von den Dampfröhren C, C austritt, und wird auf diese Weise befeuchtet und vorbereitet um den Syrup zu empfangen welcher zu gleicher Zeit aus der Trommel E getrieben wird, beim Herabfallen mit dem Zucker in Berührung kommt und so das Vermischen vervollständigt. Die Flüssigkeitsmenge womit man ein bestimmtes Gewicht Zucker zu vermischen beabsichtigt, muß bei ihrem Zulassen in die Trommel E so regulirt werden, daß in demselben Zeitraum wo der Zucker durch das Sieb dringt, auch die entsprechende Flüssigkeitsmenge durch die Trommel E passirt.

Vacuum-Siedepfanne.

Meine Verbesserungen an der Vacuumpfanne und dem damit verbundenen Apparat bezwecken den Zucker zu gewinnen, welcher bei dem gewöhnlichen Siedeverfahren von dem Dampf- und Luftstrom mitgerissen |387| wird. Fig. 7 ist ein Aufriß (zum Theil im Durchschnitt) einer Vacuumpfanne mit meiner Verbesserung. A ist die Vacuumpfanne. B der Helm, an welchem ein kupfernes Rohr C befestigt ist, das zu einem Condensator D führt. Fig. 8 ist ein senkrechter Durchschnitt des Condensators D, woraus man seine innere Construction ersieht; und Fig. 9 ist ein Querdurchschnitt desselben auf der Linie ab. D' ist ein metallener Cylinder mit zwei conischen Enden D², D², welche von dem Körper des Cylinders durch Platten F, F getrennt sind; das Ganze ist durch Schrauben sicher mit einander verbunden. E, E ist eine Reihe kupferner Röhren, welche oben und unten in die Platten F, F eingelassen sind und zwischen beiden Enden des Cylinders eine freie Communication herstellen. G ist ein Rohr, durch welches kaltes Wasser in den Cylinder D' und um die Röhren E, E eingeführt wird. H ist ein Rohr um das von D' überfließende Wasser abzuführen. I ist ein Recipient, welcher mit dem Boden des Condensators durch ein Rohr K verbunden ist, worin sich ein Sperrventil K² befindet, das auf die Kurbel K³ wirkt.

Fig. 9* ist ein Grundriß des Recipienten I mit abgenommenem Deckel, woraus man eine Anordnung zum Abdampfen der Condensationsflüssigkeit (mittelst Dampfröhren I², wie nachher beschrieben wird) im Innern ersieht. L ist ein Rohr, welches zwischen dem Recipient I und einem zweiten Verdichtungsgefäß M die Verbindung herstellt. Dieses Gefäß ist in der Längenrichtung nahe an seinem obern Ende mittelst einer durchlöcherten Platte m abgetheilt, welche durch verticale Träger m', m' gehalten wird. N ist ein Rohr durch welches kaltes Wasser in die obere Abtheilung des Condensators M geschafft wird, von wo es als Regen durch die Oeffnungen der Platte m herabfällt und den wässerigen Dampf in der unteren Abtheilung verdichtet. Das Rohr O führt zu den Pumpen.

Der Verlauf der Operation ist folgender:

Während der von der Vacuumpfanne austretende Dampf durch den Condensator D zieht, wird ein Theil desselben nebst dem mitgerissenen Zucker in den Röhren E, E verdichtet, und auf den Boden des Condensators hinabfallend, als eine schwache Zuckerlösung in den Recipient I ablaufen. Da man Dampf in die Röhren I² einziehen läßt, so verdunstet dessen Wärme (in Verbindung mit der Wirkung der Saugpumpen) letztere Auflösung weiter, worauf man sie im concentrirteren Zustande abzieht. P ist das Rohr, womit die concentrirte Lösung abgezogen wird, und K⁴ ein Hahn, womit man in das Gefäß Luft einziehen |388| läßt, welche die Stelle der abgezogenen Flüssigkeit einnimmt. Wenn man während dieses Theils der Operation die Pumpen in Thätigkeit läßt, muß man zum Schließen des Rohrs L ein Sperr- oder Drosselventil anwenden.

Zusatz.

Der jetzt gebräuchliche von Seyrig erfundene Centrifugalapparat zum Reinigen des krystallisirten Zuckers von Syrup oder Melasse (auf welchen sich vorstehende Verbesserung von Finzel bezieht) besteht aus zwei cylindrischen Kufen, über welchen sich die Vorrichtung zum Uebertragen der Bewegung befindet, die mit Hülfe zweier Treibkegel und durch Reibungsrollen einer verticalen Welle im Centrum jeder Kufe mitgetheilt wird. Auf jeder dieser Wellen ist eine Trommel mit conischem Boden befestigt, welche an ihrem Umfang mit einem Metalltuch versehen ist, durch das der Syrup mittelst der Centrifugalkraft geschleudert wird, welcher dann am Boden der Kufe ablauft, während der krystallisirte Zucker (je nach dem angewandten Klärsel) gereinigt, getrocknet und gebleicht auf den Wänden des Drahttuchs der Trommel zurückbleibt.

Die Erfahrung hat (namentlich in der Fabrik des Hrn. Paul Claes zu Lembecq in Belgien) ergeben, daß der Apparat in fünf Minuten ungefähr 50 Kilogr. Rohzucker als erstes Product, gereinigt und gedeckt liefern kann, und in zehn Minuten ungefähr 30 Kilogr. Rohzucker als letztes Product (bas produit) in jeder Trommel, je nach der mehr oder weniger vollkommenen Krystallisation von 50 Litern gekörnter Masse, welche man in den Apparat bringt. Angenommen nun, daß beide Producte durchschnittlich 7 Minuten Umdrehungszeit erfordern, so verwandelt man mit dem Centrifugalapparat täglich ungefähr 5000 Kilogr. Rohzucker in erstes Product und 3000 Kilogr. in letztes Product, deren Nüancen von der Beschaffenheit des angewandten Rohzuckers und dem zum Bleichen benutzten Zuckersyrup abhängen; die Producte kann man hierbei überdieß beliebig feucht oder trocken erhalten, und sie behalten das Korn bei, welches bei der Fabrication erzeugt wurde.

Um die Vortheile auseinanderzusetzen, welche dieser Apparat den Zuckerfabrikanten gewährt, wollen wir die Ausgaben für Handarbeit und den Zeitverlust bei dem alten System mit den beim Gebrauch des Centrifugalapparates erhaltenen Resultaten vergleichen.

|389|

1. Die Bereitung und Unterhaltung der Formen, sowie die Operation des Füllens erforderten jedesmal eine bedeutende Handarbeit. Das Abtropfen dauerte wenigstens 15 bis 18 Tage bei ersten Producten, und mehrere Wochen, sogar Monate bei letzten Producten. Jetzt erzielt man mit vier Arbeitern, welche den Gang des Apparates überwachen, zu dessen Bewegung 1 1/2 Dampfpferde hinreichen, in einigen Minuten dieselben Resultate. Die großen Räume, welche man bisher ausschließlich für das Abtropfen nöthig hatte und die ein außerordentliches Wärmequantum absorbirten, sowie die Zeit welche zum Trennen der Syrupe vom krystallisirten Zucker erforderlich war, fallen also jetzt ganz weg, wie auch die Formen und die Schützenbach'schen Kästen.

2. Die nach dem neuen Verfahren so schnell von dem krystallisirten Zucker getrennten Syrupe können nicht mehr die Veränderungen erleiden, welchen sie bisher während des Abtropfens der Formen und Kästen unter dem Einflusse der Wärme ausgesetzt waren, denn man kann sie unverzüglich wieder verkochen.

3. Um 50 Kilogr. Zucker in Formen zu bleichen, braucht man etwa 13 Liter Decksel, während man vermittelst des Centrifugalapparats dieselben Resultate mit 5 Litern erzielt. (Moniteur industriel, 1850, No. 1445.)

Die Beschreibung wurde dem Patent-Office am 12. April 1850 eingereicht.

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