CH157024A - Verfahren und Einrichtung zur Reinigung von Kohlensäure. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zur Reinigung von     Kohlensäure.       Bei der Reinigung von Gärungskohlen  säure, insbesondere der     Abscheidung    von       Jungbukettstoffen    aus derselben bei der  Bierbrauerei nach dem Schweizer Patent  Nr. 68828 hat sich herausgestellt, dass die  Wirkung des angewendeten Reinigungsmit  tels nachlässt und öfteren Ersatz     notwendig     macht. Dem     wird    durch -die neue     Erfindung     abgeholfen und zugleich ein einfacheres, bil  ligeres und sichereres Reinigungsverfahren  gegeben und ausserdem ein höherer Reini  gungsgrad der Kohlensäure erzielt.  



  Das neue Verfahren beruht auf der An  wendung von Aktivkohle. Diese hat ein gro  sses     Adsorptionsvermögen    auch gerade für       Jungbukette.     



  Bei der Anpassung der bekannten Reini  gungsverfahren mit Aktivkohle ergab sich  zunächst, dass diese sich nach einer gewissen  Zeit erschöpft und sodann regeneriert oder  durch neue Kohle ersetzt werden muss, und  dass die Ursache hiervon der geringe Schwe  felgehalt in Form von     H,S    der Gärungs-         kohlensäure    ist. Es ist deshalb zunächst. der       Schwefel    restlos zu beseitigen. Die bei der  Hefegärung des Bieres     entstehende    Kohlen  säure (des weiteren mit     C0_    abgekürzt) führt  neben Alkohol und verschiedenen andern  noch näher zu identifizierenden sogenannten       Jungbukehstoffen    organisch-chemischen Cha  rakters auch Schwefelwasserstoff mit sich.

    Diese letztere     Komponente    hat das Bestre  ben, sich mit Alkohol zu unangenehm rie  chenden Verbindungen -     Merkaptanen          bezw.        Thioäthern    - umzusetzen. Als ge  eignet für die Beseitigung des schädlichen  Schwefels erwies sich dessen Überführung in  den reaktionsträgeren Zustand des molekula  ren Schwefels durch Oxydation des Schwe  felwasserstoffes, zum Beispiel durch gekörn  ten Braunstein,     bezw.    durch dessen Bindung  an Metall in     Form.    eines Sulfides.

   Für letz  teren Zweck kommen sowohl     poröse,        Körper,     wie Bimsstein,     -\Vatte    oder ähnliches in  Frage, welche mit     MIetallogyden        bezw.        Hy-          droxyden    beladen     sind;    ebenso verwendungs-      fähig ist auch Gips, welcher mit wässerigen  Suspensionen von     Metallhydrogyden,    zum  Beispiel     Eisenhydrogyd,    angerührt, nach  dem Abbinden teilweise     getrocknet    und hier  auf in geeignetem     Mae    zerkleinert wurde.  Auch gebrannter Kalk ist verwendbar.

   Hier  bei zeigt sich aber wieder, dass der Wasser  gehalt der Gärungskohlensäure schädlich ist  und die Wirkung von     :Schwefelentfernungs-          mitteln,        wie    Braunstein, bald hemmt. Des  halb wird zweckmässig vor dem Braunstein  behälter eine Trocknung der Kohlensäure  vorgenommen. Diese erfolgt zweckmässig  durch Tiefkühlung bis nahe an 0   C. Nach  dem die getrocknete Kohlensäure von dem  Schwefel befreit ist, wird sie in bekannter       Weise    durch Gefässe geführt, welche mit       einer    passenden Aktivkohle - zum Beispiel  der unter der Bezeichnung Akt     II    oder       Hydrafin    im Handel bekannten - gefüllt  werden.  



  Bei der grossen Menge zu behandelnder  Kohlensäure in den üblichen Brauereibetrie  ben und den entsprechenden Mengen von Ak  tivkohle spielt deren Regenerierung eine be  sondere Rolle. Es ist bekannt, solche Kohle  durch Dampf zu regenerieren, wenn die in  ihr angesammelten Verunreinigungen mit  Wasserdämpfen flüchtig sind,     bezw.    bei  Dampftemperatur destillieren,     bezw.    im kon  densierten Dampf abgeführt werden. Es hat  sich gezeigt, dass die aus der Gärungskohlen  säure aufgenommenen     Verunreinigungen    sich  auf diese Weise wieder vollständig entfer  nen lassen. Hierbei hat sich nun wieder ein  Nachteil gezeigt.

   Die Kohle wird durchnässt  und ist in diesem Zustande nicht mehr aktiv,       bezw.    je nach Wassergehalt in ihrem Ad  sorptionsvermögen geschwächt. Es hat sich  gezeigt, dass bei Anwendung von     Sattdampf     die Kohle ihr eigenes Gewicht an Wasser  aufnimmt, so dass dann vor der Wiederver  wendung eine kostspielige Trocknung durch  geführt werden müsste. Die Kohle selbst lei  det aber auch bei längerer Anwesenheit von  Wasser. Deshalb werden zweckmässig     trok-          kene    heisse Gase zur Regenerierung verwen  det und vorzugsweise auf etwa 300   C über-         hitzter    Wasserdampf, als das regelmässig am  billigsten zu beschaffende trockene Gas.

   Das  bei Beginn der Regenerierung entstehende  Kondenswasser wird im weiteren Verlauf  dann bald wieder abgeführt,     insbesondere    bei  isolierten Gefässen.  



  Eine passende     .Einrichtung    zur Durch  führung des Verfahrens besteht in einem  Tiefkühler, einem     Braunsteinbehälter    und  zweckmässig einer Anzahl von Kohlenbehäl  tern, durch welche     hintereinander    die Koh  lensäure durchgeführt wird, und welche ein  zeln zwecks Regenerierung ausgeschaltet  werden können. Der letzte Behälter enthält  dabei immer die frischeste Kohle. Die Er  neuerung des Braunsteins ist nur in so gro  ssen Zeiträumen     notwendig,    dass für ihn     mit     einem Gefäss ausgekommen werden kann.  Wie festgestellt wurde, absorbiert der Braun  stein nicht nur den Schwefel, sondern es fin  det auch eine     Adsorption    statt.

   Diese an  haftenden Verunreinigungen     vermindern    bald  die Wirkung desselben. Es hat sich daher  als zweckmässig erwiesen, auch die anhaften  den Stoffe vom Braunstein     mittelst    Durch  blasen von zweckmässig überhitztem Dampf  zu entfernen. Zweckmässig wird die ganze       Einrichtung    in die Brauereieinrichtung so  eingeschaltet, dass die Kohlensäure aus der  Gärungseinrichtung mit einem geringen,       Bruchteile    .einer     Atm.        betragenden    Überdruck  in den üblichen Gasbehälter     mit    einem Druck  von     etwa    2,5     Atm.    gelangt.

   Deshalb     wird     vorteilhaft die Kohlensäure vor Eintritt in  die     Reinigungsbatterie    unter den entspre  chenden Druck gesetzt, und die Reinigung  erfolgt schon unter diesem Druck. Sie kann  aber auch erst vor Eintritt in die Kohlen  behälter komprimiert werden.    Aus der anliegenden Zeichnung geht eine  zweckmässige Einrichtung hervor. Mit ihr  können zirka 15,8     m3    Kohlensäure je     Stunde     gereinigt werden. Die Grösse der Behälter  wird der Grösse der Betriebe angepasst.

   Die  Kohlensäure tritt in den Tiefkühler q, geht  in den     Braunsteinbehälter    r über und läuft  dann durch die Kohlenbehälter     s1,        s2,        sg,         zweckmässig von unten nach oben. Der Fas  sungsraum der Gefässe für mittlere     Betriebe     ist 2,5-h1.  



  Eine erprobte Ausführungsform des Ver  fahrens ist die folgende:  Der Kühler q ist ein Oberflächenkühler  bekannter Art mit Kühlschlangen oder der  gleichen. Es: ist darauf zu achten, dass die Tem  peratur nicht so weit sinkt, dass Eisbildung  eintritt. Das     Braunsteingefäss    r     fasst    ein Vo  lumen von etwa 2,5     h1    bei einer Füllung mit  500 kg Braunstein. Die Strömungsrichtung  ist auch zweckmässig von unten nach oben.  Die wirksame     Benützungsdauer    eines Ge  fässes mit Braunstein hängt von dem wech  selnden Gehalt der Gärungsgase an     HZS    und  von der Qualität des Braunsteins ab.

   In  normalen Fällen können mit genannter       Braunsteinfüllung    ungefähr 25000     ms    ge  reinigt werden.  



  Die Gefässe     s1,        s2,        s3    enthalten etwa 80 kg  Aktivkohle der Handelsbezeichnung Akt.     II.     Wenn eines der Gefässe mit Aktivkohle un  wirksam wird, schaltet man es aus,     und        die     Reinigung kann während dieses     Ausfalles     mit den beiden andern Gefässen erfolgen. In  den ausgeschalteten Behälter führt man dann  durch das Rohr t solange Dampf durch, bis  das     Füllmaterial    vollkommen frei von     Ge-          ruchstoffen    ist.

   Durch das Rohr     zc        entweicht     der Dampf mit den in Dampfform umge  wandelten Verunreinigungen ins Freie.  



  Es ist ersichtlich, dass das Verfahren  auch zur Reinigung von     Kohlensäure    andern  Ursprunges als der Gärung von Bier verwen  det werden kann, wenn die Verunreinigun  gen und der Wassergehalt von derselben     Art     wie die von der Gärung oder     anderweit    aus  der Bierherstellung herrührenden sind. So  kann der Schwefelgehalt dieser Kohlensäure  auch im besonderen durch     Schwefelung    des  Hopfens oder des     Malzes        verursacht    sein.  



  Es ist weiter     ersichtlich,    dass der Braun  stein auch durch andere     Entschwefelungs-          mittel,        wie    zum Beispiel poröse Präparate,  die Eisenoxyde enthalten, ersetzt werden  kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Reinigung von Kohlen säure, die nach Art der bei der Bierherstel lung entstehenden Gärungskohlensäure ver unreinigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung durch Aktivkohle nach Be seitigung des Schwefelgehaltes der Kohlen säure vorgenommen wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Beseiti gung des Schwefelgehaltes der Kohlen säure mittelst Metalloxyden vorgenom men wird. 2. Verfahren nach Unteranspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Metall oxyd Braunstein verwendet wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass vor der Rei nigung mit Aktivkohle eine Trocknung der Kohlensäure erfolgt. 4.

   Verfahren nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Trocknung der Kohlensäure vor der Beseitigung des Schwefels erfolgt. 5. Verfahren nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Trocknung der Kohlensäure durch Kühlung erfolgt. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass Aktivkohle, welche Verunreinigungen aus Gärungs kohlensäure aufgenommen hat, mittelst trockener, heisser Gase regeneriert wird. 7. Verfahren nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass als trockenes. heisses Gas Wasserdampf verwendet wird. B.

   Verfahren nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet. dass die Kohlen säure einem Gasbehälter hinter der Gä rungseinrichtung entnommen und vor dem Durchgang durch Behälter, in denen sich die Kohle befindet, unter den Druck des Speicherbehälters für die Kohlen- säure gesetzt wird. 9. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der von adsorbiertem Schwefel verunreinigte Braunstein mittelst Durchblasen von Wasserdampf regeneriert wird.

   PATENTANSPRUCH Il: Einrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Kühler, ein Ziehälter für Entschwefelungsmaterial und wenigstens ein Kohlenbehälter hintereinander in dem Kohlensäurestrom angeordnet sind. UNTERANSPRUCH: 10. Einrichtung nach Patentanspruch II mit mehreren Kohlebehältern, dadurch ge kennzeichnet, dass dieselbe derart ausge bildet ist, dass jeder Kohlenbehälter aus dem Kohlensäurestrom ausschaltbar ist und ein heisses Gas durch jeden Kohlen behälter geleitet werden kann.