DE205614C

DE205614C -

Info

Publication number: DE205614C
Application number: DENDAT205614D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

■- Ja 205614 KLASSE 6 δ. GRUPPE■ - Yes 205614 CLASS 6 δ. GROUP

FRANZ PAMPE in HALLE a. S.FRANZ PAMPE in HALLE a. S.

Verfahren zur Konzentration von Schlempe.Process for concentration of stillage.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Dezember 1906 ab. Patented in the German Empire on December 2nd, 1906 .

Für den Groß- und Mittelbetrieb in der Spiritusindustrie ist es von großer Bedeutung, die Schlempe, nachdem sie den Destillierapparat verlassen hat, möglichst einzudicken und darauf entweder als Trockenschlempe für die Viehfütterung oder die Melasseschlempe zu Schlempekohle zu verarbeiten. Mit Rücksicht auf den verhältnismäßig geringen Verkaufswert dieser Endprodukte ist es nötig, die For large and medium-sized companies in the alcohol industry, it is of great importance Thicken the stillage as much as possible after it has left the still and then either as a dry liquor for feeding cattle or as a molasses liquor Process charcoal. In view of the relatively low sales value of these end products, it is necessary to use the

ίο Kosten für die Konzentration der Schlempe so weit als möglich zu vermindern.ίο costs for the concentration of the stillage to reduce as much as possible.

Um diesen Zweck zu erreichen, hat man schon früher versucht, die Destillierapparate mit Zwei- und Dreikörperverdampfapparaten zu verbinden. Man ist aber dabei zu keinem befriedigenden Resultat gelangt, weil die Verdampfapparate sehr schnell verkrusteten und dadurch die Wärmeübertragung verschlechtert wurde.To achieve this end, attempts have been made before, the stills to connect with two- and three-body vaporizers. But you are not part of any A satisfactory result is achieved because the evaporators encrusted and very quickly as a result, the heat transfer was impaired.

Ich habe die Beobachtung gemacht, daß diese schnelle Verkrustung hauptsächlich dadurch verursacht wird, daß die Schlempe, wenn sie einem Druck ausgesetzt wird, der eine bestimmte Höhe überschreitet, in ihrer physikalischen Beschaffenheit verändert wird, indem ihre Viskosität unabhängig von der Zunahme der Viskosität bei gesteigerter Konzentration zunimmt.I have made the observation that this rapid incrustation is mainly due to this is caused that the vinasse when it is subjected to a pressure that exceeds a certain height, is changed in its physical nature, by making their viscosity independent of the increase in viscosity with increased concentration increases.

Die kritische Druckgrenze liegt zwischen 1 bis I¹Z₂ Atmosphären; doch ist es zweckmäßig, die Grenze von 1 Atmosphäre nicht zu überschreiten.The critical pressure limit is between 1 and I ¹ Z ₂ atmospheres; but it is advisable not to exceed the limit of 1 atmosphere.

Die Veränderung der Viskosität der Schlempe wird hauptsächlich durch die Veränderungen der darin enthaltenen Stickstoffverbindungen verursacht, und in dieser Beziehung verhalten sich die Schlempen aus verschiedenen Rohstoffen . sehr verschieden; so verträgt z. B.The change in the viscosity of the vinasse is mainly due to the changes of the nitrogen compounds it contains, and behave in this regard Schlempen is made from various raw materials. very different; so tolerates z. B.

Maisschlempe eine viel höhere Druckgrenze als Roggenschlempe. Auch die Viskosität der Melasseschlempe wird durch eine Drucksteigerung über ι Atmosphäre erheblich erhöht. Ich habe ferner die Beobachtung gemacht, daß man imstande ist, durch Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit der Schlempe in den Heizrohren nicht nur die Wärmeübertragung zu fördern, sondern auch die Verkrustung der Heizflächen erheblich einzuschränken, weil infolge des schnellen Vorüberstreichens der Schlempeteilchen an den Heizflächen die Adhäsionswirkung in geringerem Maße zur Geltung kommt. ■ . ■Corn mash has a much higher pressure limit than rye mash. Also the viscosity of the Molasses mash is increased considerably by increasing the pressure above ι atmosphere. I have also made the observation that by increasing the Circulation speed of the stillage in the heating pipes not only the heat transfer to promote, but also to significantly limit the encrustation of the heating surfaces, because as a result the quick brushing of the slurry particles past the heating surfaces, the adhesive effect to a lesser extent. ■. ■

Die Verminderung des Höchstdruckes im Hochdruckkörper der mit dem Destillierapparat verbundenen Dreikörperverdampfanlage kann nur durch eine entsprechende Vergrößerung der Heizflächen und andererseits durch Förderung der Wärmeübertragung bzw. durch Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit der Schlempe in den Heizrohren erreicht werden. Da aber der Vergrößerung der Heizflächen durch den Kostenpunkt Grenzen gesteckt sind, so ist das Hauptgewicht auf die Steigerung der Umlaufgeschwindigkeit der Schlempe in den Heizrohren zu legen. Dabei wird in doppelter Beziehung der Verkrustung der Heizflächen entgegengearbeitet und das gesteckte Ziel, nämlich die Verbilligung der Schlempetrocknung Und Schlempeverkohlung, erreicht. - -The reduction of the maximum pressure in the high pressure body with the still connected three-body evaporation system can only be achieved by an appropriate enlargement the heating surfaces and on the other hand by promoting the heat transfer or by Increase in the circulation speed of the stillage in the heating pipes can be achieved. But since the enlargement of the heating surfaces is limited by the cost point are, the main emphasis is on increasing the velocity of the vinasse to put in the heating pipes. The incrustation of the Worked against heating surfaces and the set goal, namely to make the Mash drying and charring, achieved. - -

Um bei -der Verbindung einer Dreikörperverdampfanlage mit einem Destillierapparat die Höchstdruckgrenze nicht zu überschreiten, muß man den Spannungsabfall von einem Körper zum nächsten in den Grenzen von 0,3 bis 0,4 Atmosphären halten, und der na-In order to connect a three-body evaporation system With a still not to exceed the maximum pressure limit, one must reduce the voltage drop of a Keep body to the next within the limits of 0.3 to 0.4 atmospheres, and the na-

türliche Betriebsdruck in der Maischedestilliersäule darf auch nicht höher als o,i Atmosphäre sein. Vorteilhaft ist es aber, diese Einzeldrucke so niedrig als möglich zu halten, um einen sicheren Erfolg zu erzielen. Durch Vereinigung der Niederdruckdestillierapparate mit einer Dreikörperverdampfanlage und durch die besondere Bauweise eines Verdampfapparates mit stehendem Rohrkörper ist es erreicht worden, den Höchstdruck im Hochdruckkörper unter der bestimmten Grenze zu halten. Um aber sicher zu sein, daß dieser Druck nicht überschritten wird, ist es erforderlich, den Brüdenraum des Hochdruckkörpers mit einem selbsttätig wirkenden Membrandampfregler zu verbinden. Der Druck wirkt unterhalb einer entsprechend belasteten Metallmembran. Steigt er, dann hebt sich die Membran und mit ihr auch das in ihrer Mitte befestigte Gestänge.. Das obere Ende des Gestänges steht mit dem längeren Arme eines Hebels in Verbindung, während der kürzere Hebelarm mit der Spindel eines entlasteten Dampfventils verbunden ist und den Doppelkegel mehr oder weniger öffnet oder schließt. Durch entsprechende Belastung der Membran kann der Druck genau in den erforderlichen Grenzen gehalten werden, und da der Druck in den übrigen Körpern und in der Maischedestilliersäule nur von der Menge der Brüdendämpfe abhängig ist und die Spannungsunterschiede durch die Größe der Heizflächen der einzelnen Körper bedingt werden, auch der heiße Flüssigkeitsinhalt der Verdampf apparate eine ausgleichende Wirkung ausübt, so begünstigt die Verbindung der Dreikörperverdampfanlage mit dem Destillierapparat einen gleichmäßigen Betrieb. Durch diese Verbindung von Destillier- und Verdampfanlage wird erreicht, daß · mit der für die Destillation erforderlichen Dampfmenge auch die Schlempe eingedickt wird. Der Mehrverbrauch bezieht sich nur auf diejenige Wärmemenge, welche durch Strahlung und Leitung an die Luft verloren gehen, und diese können durch sorgfältige Isolierung der äußeren Flächen der Verdampfapparate auf einen Mindestbetrag beschränkt werden.The normal operating pressure in the mash distillation column must also not be higher than 0.1 atmosphere. However, it is advantageous to have this To keep single prints as low as possible in order to achieve a sure success. By Combination of the low-pressure stills with a three-body evaporation system and through the special design of an evaporator with a vertical tubular body is achieved been to keep the maximum pressure in the high pressure body below the certain limit. But to be sure that this one Pressure is not exceeded, it is necessary to open the vapor space of the high-pressure body to be connected to an automatic membrane steam regulator. The pressure acts below a correspondingly loaded metal membrane. If it rises, then it rises the membrane and with it the rods attached in the middle .. The upper end of the linkage is connected to the longer arm of a lever, while the shorter lever arm is connected to the spindle of a relieved steam valve and the Double cone more or less opens or closes. By loading the Diaphragm, the pressure can be kept exactly within the required limits, and there the pressure in the other bodies and in the mash distillation column depends only on the quantity depends on the vapors and the voltage differences are caused by the size of the heating surfaces of the individual bodies, The hot liquid content of the vaporizer also has a balancing effect exercises, the connection of the three-body evaporation system with the still favors smooth operation. Through this connection between the distillation and evaporation systems What is achieved is that · with the amount of steam required for the distillation, the vinasse is also thickened. Of the Additional consumption refers only to the amount of heat that is generated by radiation and Conduction can be lost to the air, and this can be prevented by careful insulation of the exterior Areas of the evaporators can be limited to a minimum.

Die höchste Wärmeökonomie wird aber durch Verbindung einer Dreifach- und einer Zweifächverdampfanlage mit einer Verbund-, Destillier- und Rektifizieranlage für die Erzeugung von Feinsprit unmittelbar aus Maische erreicht und dadurch die Schlempe bis zu einer hohen Konzentration geführt. Alle diese Bedingungen. werden durch die neue Einrichtung erfüllt. Auf der Zeichnung ist eine solche Anlage in senkrechter Ansicht dargestellt, und es bedeutenThe highest heat economy is achieved by combining a triple and a Dual evaporation system with a compound, distillation and rectification system for the production of fine spirits reached directly from the mash and thereby led the stillage to a high concentration. All these conditions. are met by the new facility. On the drawing is such a plant shown in a vertical view, and mean it

ι die Maischedestilliersäule,
2 die Rektifiziersäule,
3, 4 und 5 die als Dreifachverdampfapparat dienenden, mit der Maischesäule verbundenen Verdampfapparate.ι the mash distillation column,
2 the rectification column,
3, 4 and 5 the evaporators that serve as triple evaporators and are connected to the mash column.

6 und 7 wirken zusammen als doppeltwirkender Apparat und sind an die Rektifiziersäule angeschlossen.6 and 7 work together as a double-acting device and are attached to the rectification column connected.

8, 9 und 10 sind Brüdendampf reiniger; die Schlempeabflußregler 11, 12 und 13' sind mit 3, 4 und 5 und !4 ist mit 6 vereinigt.8, 9 and 10 are vapor cleaners; the slurry flow regulators 11, 12 and 13 'are associated with 3, 4 and 5 and! 4 is associated with 6.

15 ist ein Lutterabflußregler; 15 is a Lutter outflow regulator;

16 und 17 sind Dampfregler und 18 ist eine Dampfschlempepumpe.16 and 17 are steam controls and 18 is a steam slurry pump.

Der Betrieb mit dieser neuen Einrichtung vollzieht sich folgendermaßen:Operation with this new facility is as follows:

Die in der Maischesäule 1 herabsinkende Maische fließt unten als vollständig entgeistete Schlempe durch Rohr 19 nach dem unteren Teil des Niederdruckverdampfapparates 5, wird durch den konvexen Boden 20 nach der äußeren Wandung geführt und gelangt mit dem auf steigenden. Strome durch die Steigheizrohre 21 in den oberen Raum 5; die Schlempe prallt an dem aus Blech hergestellten Prellboden 22 zurück und sinkt dann durch die Fallheizrohre 23 zum Unterteil des Verdampfapparates zurück. Die Summe der Querschnitte der Fallheizrohre ist erheblich größer als diej enige der Steigeheizrohre, und der Querschnitt jedes einzelnen Fallheizrohres ist etwa viermal so groß als derjenige der Steigeheizrohre. Die obere Mündung der Steigeheizrohre ist ausgeweitet und daran sind Einsteckrohre 24 als Verlängerung der Heizrohre eingeschoben. Das mittlere Rohr 25 dient als Verbindung zwisehen dem oberen Raum des Verdampfapparates und dem Schlempeabflußregler 13. Die obere Mündung von 25 liegt etwa 5 cm tiefer als die obere Mündung der Einsteckrohre, derart, daß die Schlempe in einer solchen Höhe über dem oberen Rohrboden steht,' daß die Fallgeschwindigkeit der Schlempe eine Verkrustung erheblich vermindert oder ausschließt. Je nach der Viskosität der Schlempe ist eine größere oder kleinere Fallgeschwindigkeit in den Rohren erforderlich, um die Verkrustung zu verhindern, und dementsprechend muß die Höhe der Einsteckröhrchen größer oder kleiner sein. Kommt mehr Schlempe hinzu als bis zum oberen Rande von 25, dann fließt sie über nach dem gußeisernen Schwimmerbehälter 13, füllt diesen bis zu einer solchen Höhe an, daß sich darin ein kupferner Schwimmer hebt, ein Kegelventil unten öffnet und so lange Schlempe ausfließen läßt, bis der Schwimmer sich senkt und die Ventilöffnung unten wieder geschlossen wird. Der Flüssigkeitsstand in 13 ist naturgemäß etwas veränderlich; die Höhe der Schlempesäule über dem oberen Rohrboden von 5 bleibt aber ganz unverändert, und das ist für den gleichmäßigen Gang der Apparate von Bedeutung. Die unter gleichmäßigem Druck entwickelten Dämpfe steigen aus dem oberen Räume von 5 durchThe mash that sinks in the mash column 1 flows below as completely de-spirited Stillage through pipe 19 to the lower part of the low-pressure evaporator 5, is guided through the convex bottom 20 to the outer wall and arrives with it the on rising. Currents through the riser pipes 21 into the upper space 5; the Slurry rebounds on the impact base 22 made of sheet metal and then sinks back through the downcomer pipes 23 to the lower part of the evaporator. The sum of the The cross-section of the downcomer pipes is considerably larger than that of the riser pipes, and the cross-section each individual downcomer pipe is about four times as large as that of the riser pipes. The upper mouth of the riser pipes is widened and there are plug-in pipes 24 as Extension of the heating pipes inserted. The middle tube 25 serves as a connection between zwisehen the upper space of the evaporator and the slurry drain controller 13. The upper mouth of 25 is about 5 cm lower than the upper mouth of the insert pipes, so that the stillage is at such a height above the upper tube sheet, that the speed of fall the stillage considerably reduces or eliminates encrustation. Ever according to the viscosity of the vinasse, there is a greater or lesser rate of fall in the pipes are required to prevent encrustation, and accordingly the The height of the push-in tubes can be larger or smaller. If there is more stillage than up to to the top of 25, then it flows over to the cast iron float tank 13, fills it up to such a height that there is a copper float in it lifts, opens a cone valve at the bottom and lets slurry flow out until the float lowers and the valve opening at the bottom is closed again. The fluid level in 13 something is naturally variable; the height of the column of mash above the upper one The tube sheet of 5 remains completely unchanged, however, and that is for smooth operation the apparatus of importance. The vapors developed under uniform pressure rise from the upper room of 5

das Rohr 26 in die Maischesäule und in dieser aufwärts der herunterfließenden Maische entgegen. Werden Maischen verarbeitet, die' weniger zum Schäumen neigen, so kann die Säule I unmittelbar über 5 angeordnet werden; dann fallen die Rohrverbindungen 19 und 26 fort, in den meisten Fällen ist aber die dargestellte Anordnung vorzuziehen. Die entgeistete und teilweise. eingedickte Schlempe fließt durch 27 in den Dünnschlempebehälterthe pipe 26 into the mash column and in this upwards against the mash flowing down. If mashes are processed that are less prone to foaming, the Column I can be placed immediately above 5; then the pipe connections 19 fall and 26, but in most cases the arrangement shown is preferable. the deranged and partially. thickened pulp flows through 27 into the thin pulp container

28 und wird von der Pumpe 18 durch Rohr28 and is from the pump 18 through pipe

29 in den Hochdruckverdämpfapparat 3 befördert; 30, 31 und 32 sind Ablaßleitungen. In 3 wird die Schlempe ebenso wie in 5 in Umlauf gesetzt; sie wird durch 33 nach 11, durch 34 nach 4, durch 35 nach 12 und durch29 conveyed into the high pressure evaporator 3; 30, 31 and 32 are drain lines. In Fig. 3 the vinasse is put into circulation as in Fig. 5; it is through 33 after 11, through 34 to 4, through 35 to 12 and through

36 in den unteren Raum von 6, den ersten Körper des mit der Rektifiziersäule verbundenen Zweifachverdampfapparates befördert, in welchem die Endeindickung vollzogen wird.
Die in 3 gebildeten Dämpfe strömen durch36 into the lower space of FIG. 6, the first body of the double evaporator connected to the rectification column, in which the final thickening is carried out.
The vapors formed in 3 flow through

37 nach 8, und die dort ausgeschiedenen Flüssigkeitsteilchen sinken durch 38 nach dem unteren Raum von 3 zurück; die gereinigten Dämpfe strömen durch Rohr 39 in den Heizraum von 4, und die in 4 gebildeten Dämpfe steigen durch 40 nach 9 und durch Rohr 41 zum Heizraum von 5 über und schließlich, wie bereits erwähnt, die in 5 gebildeten Dämpfe durch Rohr 26 in die Maischesäule 1.37 to 8, and the liquid particles separated there sink back through 38 to the lower space of 3; the purified vapors pass through pipe 39 into the boiler room of FIG. 4 and the vapors formed in FIG. 4 rise through 40 to 9 and through pipe 41 to the boiler room of 5 and finally, as already mentioned, the vapors formed in FIG. 5 through pipe 26 into the Mash column 1.

Die im Verdampf apparat 6 gebildetenThe formed in the evaporator 6

Dämpfe werden in 10 gereinigt und steigen durch Rohr 42 zum Heizraum von 7 über und die in diesem gebildeten Dämpfe dienen zur Heizung der Rektifiziersäule 2. 43, 44, 45 und 46 sind Kondens- bzw. Brüdenwasserableiter. Die Leitungen 47 und 48 kommen zur Geltung, wenn der Verdampfapparat 4 ausgeschaltet werden soll, damit die Heizrohre während des Betriebes gereinigt werden können; auch 7 kann ohne Betriebsunterbrechung gereinigt werden. Unter normalen Verhältnissen wird nur in die Heizkammern von 6 und 3 Kesseldampf geleitet.Vapors are purified in 10 and rise through pipe 42 to the boiler room of 7 and serve the vapors formed in this for heating the rectification column 2. 43, 44, 45 and 46 are condensation or vapor water drains. The lines 47 and 48 come into play when the evaporator 4 should be switched off so that the heating pipes can be cleaned during operation can; 7 can also be cleaned without interrupting operation. Under normal Ratios is only directed into the heating chambers of 6 and 3 boiler steam.

Das Wesentliche der neuen Erfindung besteht darin, daß bei der Verbindung eines Dreikörperverdampfapparates mit einem Maischedestillier- und Rektifizierapparat im Brüdenraum des Hochdruckkörpers 3 ein höherer Druck als 1 Atmosphäre durch Anwendung eines besonders lebhaften Umlaufs der Schlempe in den Verdampfapparaten und niederen Druck in den Destillierapparaten vermieden und dadurch auch die Verkrustung der Heizflächen bedeutend eingeschränkt wird, um dauernd die für die Destillation und Rektifikation erforderliche Dampfmenge gleichzeitig für die Konzentration der Schlempe verwenden zu können. Dadurch wird der Gesamtdampfverbrauch auf ungefähr die Hälfte des gewöhnlichen Verbrauchs vermindert. In erster Linie kommt dieses neue Verfahren für die Verarbeitung von Melasse in Betracht; es läßt sich aber auch für die Verarbeitung von Maisund Kartoffelschlempe verwerten, wenn das Dämpfen und Kochen der Rohstoffe Mais und Kartoffeln unter mäßigem Druck bewirkt wird. Die konzentrierte Schlempe fließt schließlich durch das Rohr 49 entweder mittelbar oder unmittelbar nach dem Schlempeofen oder wird zur Schlempetrockenstation geführt. Die gebildeten Dämpfe strömen dagegen, wie angegeben, von einem Körper zum anderen des Dreikörperverdampfapparates und von dem letzten Körper zur Maischesäule 1 und unabhängig davon die Dämpfe von 6 nach der Heizkammer von 7; die in 7 gebildeten Dämpfe steigen in die .Rektifiziersäule 2. Der Heizkörper 7 ist liegend angeordnet; die in 6 gebildeten Schlempedämpfe strömen durch die Heizrohre von 7, während das entgeistete Lutterwasser die Heizrohre von außen umspült. Diese Außenfläche kann nicht verkrusten, weil das Lutterwasser keine Stoffe enthält, Welche einen solchen Einfluß ausüben. Die von den Brüdendämpfen durchströmten inneren Flächen der Rohre im Heizkörper 7 können sehr leicht ■ durch Drahtbürsten gereinigt werden. Aus diesem Grunde ist auch die Anordnung des Reinigers 10 nicht unbedingt erforderlich.The essence of the new invention is that when connecting a three-body evaporator with a mash distilling and rectifying apparatus in the vapor space of the high-pressure body 3, a higher one Pressure than 1 atmosphere by applying a particularly brisk circulation of the vinasse in the evaporators and low pressure in the stills avoided and thereby also the encrustation of the heating surfaces is significantly reduced continuously the amount of steam required for distillation and rectification at the same time to be able to use for the concentration of the stillage. This increases the total steam consumption reduced to about half of the normal consumption. First and foremost, this new process comes for that Processing of molasses under consideration; but it can also be used for processing maize and Use potato pulp if the steaming and cooking of the raw materials maize and potatoes is carried out under moderate pressure. The concentrated stillage finally flows either indirectly through the pipe 49 or immediately after the vinasse kiln or is led to the vinasse drying station. the The vapors formed flow, however, as indicated, from one body to the other of the Three-body evaporator and from the last body to the mash column 1 and independently of which the vapors from 6 after the heating chamber from 7; the vapors formed in 7 climb into the rectification column 2. The heating element 7 is arranged horizontally; those formed in 6 Gourmand vapors flow through the heating pipes of 7 while the de-spirited Lutter water washes around the heating pipes from the outside. This outer surface cannot become encrusted, because the Lutterwasser contains no substances which exert such an influence. The inner surfaces of the pipes in the radiator 7 through which the vapor vapors flow can be cleaned very easily ■ with wire brushes. For this reason is also the arrangement of the cleaner 10 is not absolutely necessary.

Claims

Patent claim:

Method for concentration of vinasse using the compound of a Three-body evaporation system with a mash distillation column and a two-body evaporation system with a Lutter Entgeistungs- and rectification column and the union of both connections among themselves, thereby characterized in that by increasing the speed of circulation of the stillage in the heating pipes of the evaporators -and lowest pressure in the stills and rectifiers for operation the maximum pressure required of the connected systems is limited to 1 atmosphere and the exceeding of this pressure limit by the action of a connected to the high pressure evaporator Prevents the steam regulator, which gives the stillage its original texture remains, as well as the increase in viscosity and the incrustation of the heating 11g areas is restricted.

1 sheet of drawings.