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Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung des beim Backen von Brot o.
dgl. entstehenden Alkohols Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Gewinnung des beim Backen von Brot o. dgl. entstehenden Alkohols. Die sich in
dem Bäckereiofen bildenden Alkoholdämpfe werden durch Kondensations- und Destilliervorrichtungen
geleitet, um sie in einem flüssigen, konzentrierten Zustande wiederzugewinnen.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die aus einem Kühlrohrsystem
oder einer ähnlichen Kühlvorrichtung abgezogenen kondensierten Schwaden zu einem
bestimmten Gefäß geführt werden, das im Innern des Ofens in unmittelbarer Nähe der
Feuerung angebracht ist. Das Destilliergefäß kann erfindungsgemäß ein Ausfallrohr
besitzen, das durch einen entsprechenden Hahn mit einem Behälter in Verbindung steht,
der dazu bestimmt ist, der Backkammer Wasserdampf zuzuführen.
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In den Zeichnungen sind schematisch mehrere Ausführungsbeispiele der
Erfindung entsprechend den Fig. i bis 5 dargestellt.
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Die in der Fig. i wiedergegebene Ausführungsform besteht aus dem Backofen
i, an dessen Austritt 2 ein Rohr 3 anschließt. Dieses Rohr steht mit einem Behälter
q. in Verbindung, in dessen Innerem eine röhrenförmige Kühlschlange 5 angeordnet
ist. Durch diese Kühlschlange streicht Frischluft, die durch das Rohr 6, das in
die freie Atmosphäre oder in einen entsprechend gekühlten Raum mündet, zugeleitet
wird und durch ein Rohr 7 entweicht, das mit einem Rohr 8 in Verbindung steht, welches
an den offenen Kamin 9 angeschlossen ist. Ein Teil der Dämpfe kondensiert
auf diese Weise bei der Berührung der kalten Flächen der Kühlschlange. Die nicht
kondensierten Dämpfe werden durch eine Leitung 3' in den Kühlapparat io geführt,
der mit einer stets gleich großen Menge Wasser angefüllt ist. Dieser Kühlapparat
besitzt eine Wanne ii mit konstantem Niveau zum Auffangen der Phlegma, die dort
kondensiert werden. Ferner enthält der Kühlapparat eine konstante Menge Wasser ia,
die durch einen Frischluftstrom gekühlt wird, der durch ein Rohr 1q. zugeleitet
und durch ein Rohr 15 abgeleitet` wird, welch letzteres mit der in den Kamin g mündenden
Leitung 8 verbunden ist.
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Um ein Hindurchstreichen der Dämpfe durch den Kühlapparat zu ermöglichen
und den Austrag der nicht kondensierten Gase zu beschleunigen, ist der Kühlapparat
mit der Leitung 8 durch ein besonderes Rohr 16 verbunden, wodurch-ein Unterdruck
im Innern des Kühlapparates io erzielt wird. _ Im Innern des besagten Kühlapparates
sind weiterhin Führungen 17 angeordnet, durch die die Dämpfe geführt werden, welche
auf diese Weise einen Zickzackweg beschreiben, d. h. einen langen Weg zurücklegen,
wodurch die Kondensation begünstigt wird. Das Überlaufrohr 18 der Wanne ix mit konstantem
Niveau erstreckt sich bei ig über seine ganze Länge durch das Rohr 3, damit die
Temperatur der Phlegma, welche durch das Rohr 18 zirkulieren, erhöht wird. Das Rohr
18 verläßt bei 2o das Rohr 3 und mündet in ein Destilliergefäß 2i,
das
einen wesentlichen Teil des Ofens bildet und in unmittelbarer Nähe der Feuerung
22 angebracht ist. Bei diesen Bedingungen wird das Abdampfungsgefäß 21 durch die
Feuerung des Ofens erhitzt. Andererseits werden die dem Abdampfungsgefäß zugeführten
Phlegma beim Hindurchgang durch das in dem Rohr 3 liegende Rohr 18 erwärmt, wodurch
ein Temperaturabfall in dem Abdampfungsgefäß durch den Zufluß vermieden wird.
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Wie in der Fig. z ersichtlich, besitzt das Abdampfungsgefäß ein Überlaufrohr
23, welches die Flüssigkeit nach der vollständigen Ausscheidung des darin enthaltenen
Alkohols abführt.
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Die Alkoholdämpfe, die sich in dem Abdampfungsgefäß bilden, werden
durch ein Rohr 24 zu einer in Stufen arbeitenden Destillierkolonne 25 geleitet.
Diese Kolonne besitzt an ihrem oberen Ende Schutzbleche 26, die den Austrag der
in den verschiedenen Abteilungen 27 der besagten Kolonne kondensierten Dämpfe bewirken.
jede Abteilung besitzt ein besonderes Rohr 28 für den Austrag der Kondensationsprodukte,
die in dem Sammler 29 gesammelt werden. Dieser Sammler ist mit - Hähnen 30 ausgerüstet,
die die Kondensationsprodukte je nach ihrem Kondensationsgrad entweder zum Abdampfungsgefäß
21 durch das Rohr 31 abfließen lassen, um sie einer erneuten Destillation zu unterwerfen,
oder zum Alkoholbehälter über das Rohr 32. Um die durch das Rohr 31 zum Abdampfungsgefäß
21 abgeführten Kondensationsprodukte wieder zu erwärmen, verlegt man den größten
Teil dieses Rohres in den Kanal 24. Die Destillierkolonne 25 steht über Rohr 23
mit .einer Schlange 34 des Kühlapparates io in Verbindung. Die Schlange 34 mündet
in den unter Unterdruck stehenden Behälter 36, der durch die Rohre 37 und 8 mit
dem Kamin 9 verbunden ist.
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Das Wasser ia, in welchem die Schlange 34 liegt, bleibt selbstredend
immer frisch, indem es durch die Wärme in Umlauf gesetzt wird.
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Der unter Unterdruck stehende Behälter 36 ist an seinem unteren Teile
durch ein Ausflußrohr 38 verlängert, das in den Alkohol 39 des Behälters 33 eintaucht,
wodurch die Verluste an Alkohol durch Verdunsten vermindert werden.
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Die kondensierten Phlegma, die sich in dem Rohr 3 bilden können, werden
zu dem Abdampfungsgefäß durch ein senkrecht angeordnetes Rohr 4o zurückgeführt.
Bei der beschriebenen Ausführungsform kann die in Stufen arbeitende Destillierkolonne
25 durch Frischluft gekühlt werden, die in einem geeigneten Mantel 41 zugeführt
wird. Diese Luft tritt bei 42 ein und bei 43 aus. Die besagte Kühlluft kann dem
Zug des Schornsteins 9 unterworfen sein.
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Bei der in Fig. 2 gezeigten abgeändeften Ausführungsform ist der aus
den Teilen 1o, 1i, 12, 13 und 16 bestehende Kühlapparat der vorstehend beschriebenen
Vorrichtung fortgelassen. Man gibt demgegenüber dem Rohr 3, das in die Backkammer
des Ofens mündet, eine genügend große Kühlfläche, um die Kondensation der durch
dieses Rohr 3 streichenden Alkoholdämpfe zu regeln. Zu diesem Zweck versieht man
die Wände dieses Rohres mit Rippen oder auch mit einer gewellten Fläche.
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An dem derart ausgebildeten Rohr 3 sitzen Leitungen 45, durch die
die kondensierten Dämpfe entweichen. Die erhaltenen Kondensationsprodukte fließen
durch ein Sammelrohr 40 zum Destilliergefäß oder Abdampfungsgefäß 2 1 ab.
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Das Rohr 3 besitzt ferner eine Verschlußklappe 46, die unter der Wirkung
einer Zugfeder 47 steht und durch eine entsprechende Verbindungsvorrichtung mit
den Sperrscheiben 48 der Zugkanäle des Ofens verbunden ist. Die Vorrichtung ist.
derart ausgebildet, daß die Verschlußklappe 46, sobald die Zugkanäle offen sind,
das Rohr so verschließt, daß- eine-Erhitzung dieses Rohres durch die Verbrennungsgase
verhindert wird.
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Das erwähnte Rohr 3 besitzt weiterhin an bestimmten Stellen Öffnungen
13 für den Austrag der Gase und der nicht kondensierten Dämpfe.
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Ein anderes wesentliches Merkmal der in der Fig.2 dargestellten Ausführungsform..
besteht in der Einrichtung eines Hahnes am berlaufrohr 23 des Abdampfungsgefäßes
21, der das Rohr 23- mit einem Kanal 49 verbindet, der in einem Behälter 5o mündet,
der einen Teil des aus dem Abdampfungsgefäß herausgezogenen Wassers verdampft und
diesen Dampf durch die Öffnung 5, in den Backofen leitet. Hierdurch wird
dieser Kammer die für das Backen notwendige Menge Brodem zugeführt.
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Die beschriebene Vorrichtung kann übrigens auch bei anderen Ofenarten
mit jeder anderen Vorrichtung zur Gewinnung von Alkohol zur Anwendung kommen.
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Die in der Fig. 3 gezeigte Ausführungsform ist derjenigen der Fig.
2 sehr ähnlich. Sie unterscheidet sich jedoch dadurch, daß das Kühlrohrsystem 3,
das mit Ableitungsröhren für die Kondensationsprodukte ausgerüstet ist, mit einem
Kühlapparat io beliebiger Art verbunden ist. Bei der gezeigten Ausführungsform besteht
der Kühlapparat aus einem Gefäß, das mit einer Flüssigkeit 12 genügend gefüllt ist,
in der die Schlange 34 liegt.
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Ein weiteres wesentliches Kennzeichen dieser Ausführungsform besteht
darin, daß die Destillierkolonne 52, die durch das Rohr 24 mit dem Abdampfungsgefäß
verbunden ist, eine vertikal liegende Kolonne ist, deren Wände mit Rippen ausgerüstet
sind.
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Im übrigen ist diese Ausführungsform gleich derjenigen der in der
Fig. 2 dargestellten.
Bei der in der Fig. 4. wiedergegebenen Ausführungsform
werden die aus dem Backofen tretenden Alkoholdämpfe durch ein Röhrensystem mit Rippen
oder gewellten Wänden, die eine große Kühlfläche bei verhältnismäßig geringem Platzbedarf
besitzen, geleitet. Wenn die örtlichen Verhältnisse verhältnismäßig groß sind, daß
man dem Röhrensystem eine genügende Länge geben kann, so kann man von einem Kühlapparat
absehen.
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Das Abdampfungsgefäß 21 ist bei dieser Ausführungsform mit einer Destillierkolonne
52 verbunden, deren äußere Fläche mit Rippen versehen oder gewellt ist. Sie kann
ferner, wie in Fig. q. dargestellt ist, eine große Zahl kleiner Rohre besitzen,
die sich vollständig durch die Kolonne erstrecken und außerhalb derselben münden,
so daß sie von der Außenluft durchströmt werden.
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Die Destillierkolonne oder die Destillierkolonnen können im Innern
mit Spiralen aus Metall, Glasscherben oder anderen geeigneten Körpern versehen sein,
um ihre Wirksamkeit zu erhöhen.
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Am oberen Teile der Kolonne 5a ist ein Röhrensystem 32 angeschlossen.
das eine große Kühlfläche besitzt und in gleicher Weise wie das Röhrensystem 3 ausgebildet
sein kann, das mit der Backkammer in Verbindung steht. Dieses Röhrensystem mündet
in den Behälter 53 für den kondensierten Alkohol, der mit einem hydraulischen Ventil
54. ausgerüstet ist. Dieser Behälter besitzt ferner ein senkrechtes Rohr 55, das
durch die Außenmauer der Bäckerei hindurchgeht und oberhalb des Bürgersteiges 56
mündet. Die Ausflußöffnung dieser Leitung kann durch einen Stöpsel oder eine sonstige
geeignete Verschlußvorrichtung verschlossen werden. Durch diese Vorrichtung wird
die Entleerung des Behälters 53 ohne Gefährdung des Personals der Bäckerei ermöglicht.
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Das Hauptkennzeichen der in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsform
besteht in der besonderen Ausbildung des Kühlapparats, mit dem das Kühlrohrsystem
ausgerüstet ist. Dieser Kühlapparat 58 wird von einem äußeren, mit Wasser oder einer
sonstigen geeigneten Flüssigkeit gefüllten Mantel gebildet. Dieser kann außerdem
ein System von zwei durch Wärme betriebenen Hebern 59, 6o besitzen, die einen
wesentlichen Verlust an Flüssigkeit durch Verdampfung ausschalten. Der Mantel des
Kühlapparates hat eine entsprechende Einfüllöffnung 61, die durch einen Stöpsel
62 verschlossen ist, der zugleich als Sicherheitsventil dient.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist nur ein einziger Kühlapparat
auf dem Kühlrohrsystem vorgesehen. Selbstredend kann die Anzahl der Kühlapparate
je nach Angemessenheit und Länge des Rohrsystems vermehrt werden. Man kann gleichfalls
solche Kühlvorrichtungen auf dem Rohr 24. anordnen, das den Abdampfungsapparat 21
mit der Destillierkolonne 52 verbindet.
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Entsprechend der Darstellung in der Zeichnung wird der Kühlapparat
mit durch Wärme betriebenen Hebern, der auf das Rohr 24 arbeitet, durch Frischluft
gekühlt, die dem Schornsteinzug unterworfen ist.
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Der zentrale Teil des Kühlapparates 58 kann aus einem Bündel Rohre
von geringem Durchmesser bestehen. Im letzteren Fall kann der Kühlapparat vor dem
Röhrenbündel eine fest angebrachte Schraube besitzen, die den Dämpfen und den Gasen
eine kreisförmige Bewegung erteilt, wodurch die Zirkulation der Flüssigkeit erhöht
wird. Eine andere Besonderheit der gezeigten Vorrichtung besteht darin, daß man
an das Kühlrohrsystem einen mit Luft betriebenen Kühlapparat anschließt. Dieser
Kühlapparat kann in gewissen Fällen aus einem Röhrenbündel bestehen, das der freien
Luft ausgesetzt ist.
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Bei den beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
kommt für das Backen von Brot ein Ofen mit Feuerung zur Anwendung. Selbstredend
kann diese Vorrichtung gleichfalls bei mit Dampf oder elektrisch geheizten Öfen
in Anwendung kommen. Bei den mit Dampf betriebenen Ofen kann der Abdampfungsapparat
an einer ganz beliebigen Stelle in der Bäckerei angeordnetwerden; seine Heizung
erfolgt dann durch das Röhrensystem für den überhitzten Dampf. Sofern es sich um
einen elektrisch betriebenen Ofen handelt, kann man die elektrische Energie für
die Destillation und Kühlung des Alkoholdampfes sowie zur Beschleunigung ihrer Zirkulation
durch die Vorrichtung verwenden.
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Selbstredend handelt es sich bei den beschriebenen Vorrichtungen nur
um beispielsweise Ausführungsformen, so daß zahlreiche Änderungen getroffen werden
können, ohne daß damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird. So kann man mehrere
Destillierkolonnen und eine beliebige Anzahl von Kühlapparaten verwenden. Ferner
kann man für den Fall, daß die Röhren für den Durchfluß der Alkoholdämpfe eine große
Kühlfläche haben, die mit Luft oder Flüssigkeit betriebenen Kühlapparate überhaupt
gänzlich ausschalten.