FeedElution
Handwerk & GewerbeBrockhaus 1882

Elution (von eluere, auswaschen) nennt man ein Verfahren der Zuckerfabrikation, welches bezweckt, den in der Melasse enthaltenen Zucker zu ewinnen. Es beruht auf der Eigenschaft des Rohrzuckers, mit den alkalischen Erden, Kalk, Baryt, Strontian, unlösliche Verbindungen einzugehen, die durch Auswaschen von den fremden, in der Melasse enthaltenen und die Krystallisation des Zuckers behindernden Stoffen zu befreien sind und aus denen der Zucker nach diesem Reinigungsprozeß leicht wieder abzuscheiden ist. Die Bedeutung der C. beruht in Folgendem: Von einem metrischen Centner verarbeiteter Zuckerrüben gewinnt man etwa 8,5 kg verkäuflichen Zucker und 3 kg Melasse, in welcher noch 1,5 kg Zucker enthalten sind. Der metrische Centner Zuckerrüben wird bei seiner Verarbeitung in Deutschland, gegenwärtig 1883, mit einer Steuer von 1,60 Mark belastet, wobei keine Rücksicht auf die Größe der Ausbeute an Zucker genommen wird. Erhält man nun, nach Obigem, aus 100 kg Zuckerrüben 8,5 kg Zucker, so ist für den 19.55 Centner Zucker ein Steuerbetrag von 18,3 Mark zu entrichten, während bei einer Ausbeute von 10 kg für die gleiche Menge von Zucker nur 16,00 Mark zu zahlen ist. Da aber der Staat beim Export des Zuckers auf jeden metrischen Centner die Steuer im Betrage von 18,80 Mark zurückzahlt, so erhält derjenige, welcher durch Entzuckerung der Melasse seine Ausbeute steigert, eine nicht unerhebliche Exportprämie vergütet. Die ersten Versuche zur Entzuckerung der Melasse sind 1850 von Dubrunfaut und Leplay gemacht. Sie erzeugten, unter Anwendung von Agbaryt, unlöslichen Zuckerbaryt, der nach dem Waschen mit Wasser durch Kohlensäure zersetzt wurde und krystallisierbaren Zucker lieferte. Dieses Verfahren, einige Zeit lang in franz. Fabriken ausgeübt, ist allgemein wieder aufgegeben und hat daher nur noch histor. Interesse. Später fand Scheibler, daß der Zucker der Melasse sich mit Leichtigkeit in ein Tricalcium-Saccharat (dreibasischer Zuckerkalk) verwandeln und daß dieser im trockenen Zustande sich mit schwachem Weingeist (von 35 Tralles) auswaschen und von fremden Bestandteilen befreien läßt. Mit dieser 1865 gemachten Entdeckung war das Wesentliche der heutigen E. gegeben, die praktische Ausführung scheiterte aber anfangs an dem Umstande, daß es sich im großen als unausführbar erwies, den Zuckerkalk in den für die weitere Verarbeitung nötigen trockenen Zustand zu versetzen. Dies gelang 1872 Seyfferth durch einen einfachen mechan. Kunstgriff, wodurch das Verfahren Scheiblers lebensfähig wurde und seit 1875 im Fabrikbetriebe sich bewährte. Seitdem sind eine Menge von auf dasselbe Prinzip zurückzuleitenden Methoden eingeführt, welche wesentlich in Folgendem bestehen: 1) Scheibler-Seyfferths Methode. Die auf eine Konzentration von 82 Brix gebrachte Melasse wird bei einer Temperatur von 35 C. mit möglichst reinem, namentlich von thonigen Bestandteilen und von Magnesia freiem Atzkalkpulver auf einem Kollergang in solchem Verhältnis innig gemischt, daß auf 100 Teile des in der Melasse enthaltenen Zuckers 55 Teile Kalk kommen. Bei dieser Vermischung entsteht zunächst eine salbenartige Masse, die sofort in eiserne Kästen, die höchstens zur Hälfte gefüllt werden dürfen, gebracht wird. Nach ganz kurzer Zeit tritt lebhafte Erwärmung, bis zu 125 C., ein, die Masse bläht sich unter lebhafter Entwickelung von Wasserdämpfen stark auf und erstarrt beim Erkalten zu einer harten, festen, porösen, dem Bimsstein ähnlichen Substanz, die als Melassekalk bezeichnet wird. Der zerkleinerte Melassekalk wird in Spiritus von 35 Tr. (bei eingeleitetem Betriebe in vorhandene Waschflüssigkeit von frühern Operationen) geschüttet und in untereinander verbundenen Auswaschgefäßen (Elutoren) so lange einer systematischen Waschung mit schwachem Alkohol unterzogen, bis dieser nichts mehr aufnimmt. Die Waschflüssigkeiten werden destilliert, um den in ihnen enthaltenen Alkohol wieder 5. gewinnen; die dabei zurückbleibenden, an Kalisalzen und Stickstoffverbindungen reichen Flüssigkeiten dienen als vortrefflicher Dünger der übenselder. Der ausgewaschene Melassekalk, nun Zuckerkalk genannt, wird durch Einblasen von Dampf von anhängendem Spiritus befreit und kann durch Behandeln mit Kohlensäure in Zucker und unlöslichen kohlensauren Kalk verwandelt werden. Zweckmäßiger verwendet man den Zuckerkalk aber zur Scheidung des Rübensaftes, wobei er die gleiche Zersetzung erfährt, aber eine gesonderte Aufarbeitung dieses Produkts nicht erfordert und zugleich der zur Scheidung ohnehin erforderliche Kalk gespart wird. 2) Eisfeldts Methode. Der Kalk wird mit so viel Wasser versetzt, wie zur Bildung von trockenem Hydrat erforderlich ist, im Moment der Reaktion wird die Melasse hinzugefügt. Es entsteht dabei eine plastische Masse, die zu nach dem Erkalten zu erhärtenden Spänen zerschnitten wird. Die Späne von Melassekalk werden mit schwachem Weingeist gewaschen und im übrigen wird verfahren wie bei der vorigen Methode. 3) Manouris Methode. Trockenes Kalkhydrat wird in eigenen Mischapparaten, Melangeurs, mit der Melasse zu einem körnigen Pulver verwandelt, welches in Auswaschapparaten mit verdünntem Weingeist behandelt wird. Ursprünglich wurde auf 150 kg Melasse 100 —120 kg Kalkhydrat verwandt, doch hat man in neuerer Zeit die zum Auftrocknen der Melasse erforderliche Kalkmenge zu verringern gelernt. 4) Weinrichs Methode. Die Melasse wird in demselben Verhältnis wie sub 1 mit trockenem Kalkhydrat bei einer Temperatur von 100 C. gemischt. Der nach 10—12 Stunden erstarrte Melassekalk wird in Desintegratoren (s. d.) zerkleinert und die griesförmige Masse in Alkohol von 50 Tr. geschüttet, wobei das Pulver eine sandige Beschaffenheit annimmt und sich nun leicht mit Alkohol auswaschen läßt. 5) Drewermann-Sostmanns Methode. Diese unterscheidet sich von den vorher ehenden dadurch, daß der Zuckerkalk nicht als seste Masse zebildet wird, sondern als Niederschlag in alkohoischer Flüssigkeit entsteht; zugleich ist damit eine von Gundermann eingeführte Vorreini ung der Melasse verbunden. Nach der Patentschrift werden 100 Ctr. Melasse mit 5000 1 Spiritus von 80² Tr. vermischt, worauf 0,5 bis 1 Ctr. Kalk in Form von alkoholischer Kalkmilch (s. unten) und 2 Ctr. Chlorcalcium zugefügt werden. Nach kräftigem Durchmischen wird so lange Kohlensäure eingeleitet, bis die Flüssigkeit leicht filtrierbar ist, worauf der entstandene Schlamm in Filterpressen abgesondert wird. Die verbleibende alkoholische Melassenlösung wird mit einer Kalkmilch versetzt, welche aus 33 Ctr. Atzkalk und 5000 1 Spiritus von 35 — 40 Tr. besteht. Aus dieser Flüssigkeit scheidet sich der Zuckerkalk als Schlamm aus, der in Filterpressen mit Auswaschvorrichtung von anhängender Flüssigkeit durch Waschen befreit wird. 6) Steffens Substitutionsmethode. Bei diesem und den folgenden Verfahren wird das Auswaschen nicht, wie bei den vorigen, mit alkoholischen Flüssigkeiten, sondern mit Wasser vorgenommen. Der Steffenschen Methode liegen folgende Thatsachen zu Grunde. Bringt man in der kälte eine Zuckerlösung mit Kalk zusammen, so löst auf 1 Molekül Rohrzucker 1 Molekül Kalk und bildet Monocalciumsaccharat, welches auf 56 Teile Kalt 342 Teile Zucker enthält. Bringt man diese Lösung zum Kochen, so scheidet sich eine dem vorhandenen Kalk 18, Wöhnewd Menge von Tricalciumsaccharat aus, während der Rest des Zuckers frei wird. Die 56 Teile Kalk, welche im Mono-Ruder in Teie enthalten sind, können 114 Teile ucker in Tricalciumsaccharat überführen, während 228 Teile Zucker frei werden. Das unlösliche Tricalciumsaccharat wird beim Waschen mit kaltem Wasser unter Abgabe von Zucker zersetzt, in 1 Wasser ist es aber unveränderlich. Zur Ausführung des Verfahrens wird Melasse mit ihrem sechsfachen Gewicht Wasser verdünnt und in der Kälte mit überschüssiger Kalkmilch versetzt, wobei Monocalciumsaccharat entsteht. Die geklärte Lösung wird in geschlossenen Behältern bis zu 110 erhitzt, wobei das Tricalciumsaccharat sich abscheidet, und zwar in solcher Menge, daß ein Drittel des vorhandenen Zuckers in diese Verbindung übergeht, während zwei Drittel gelöst bleiben. Das Tricalciumsaccharat wird siedend heiß in Filterpressen von der Flüssigkeit, welche außer obiger Zuckermenge die gesamten fremden Stoffe der Melasse enthält, getrennt und sofort mit siedend heißem Wasser gewaschen, um nach der Reinigung auf gleiche Weise wie der Zuckerkalk der andern Verfahrungsweisen aufgearbeitet zu werden. Die aus der Pürrre ablaufende Flüssigkeit wird mit so viel Melasse versetzt, daß der ursprüngliche Zuckergehalt wiederhergestellt wird, darauf abgekühlt, von neuem mit Kalkmilch gesättigt und wieder H wobei eine neue Ausscheidung von Tricalciumsaccharat erfolgt. Dies wird behandelt wie vorher, die abgepreßte Flüssigkeit wird aufs neue mit Melasse versetzt und dieselbe Operation gewöhnlich achtmal in derselben Flüssigkeit vorgenommen. Alsdann haben sich die fremden Stoffe 2 weit in der Flüssigkeit angesammelt, daß dieelbe aus dem Betriebe geschafft werden muß. Um aber den darin noch enthaltenen Zucker nicht verloren gehen zu lassen, wird die Flüssigkeit zuletzt nur mit Kalk gesättigt, ohne Melasse ½ ekocht und die gleiche Behandlung so oft wiederf bis keine lohnende Ausbeute an Tricalciumaccharat mehr erzielt wird. Die dadurch von Zucker befreite Flüssigkeit dient dann wie die Waschflussigkeiten der andern Methoden entweder zur Düngung, oder kann ebenso wie jene auf Kalisalze verarbeitet werden. 7) Scheiblers Strontianverfahren. Dubrunfaut und Leplay, welche die Abscheidung des Zuckers mit Baryt entdeckten (s. oben), machten auch die Beobachtung, daß der Zucker mit Strontian eine ähnliche Verbindung eingehe. Diese Thatsache wurde zuerst von der dessauer Zuckerraffinerie praktisch verwertet, das dabei benutzte Verfahren wurde aber strengstens dig anfgepunden bis es von Scheibler 1880 selbständig aufgefunden und ausgebildet wurde. Nach der Patentbeschreibung (Deutsches Reichspatent 15385) wird siedend heiß gesättigte Strontianlösung im Verhältnis von 2½ Teilen Strontianhydrat zu 1 Teil Zucker mit der Melasse gemischt und die Lösung im Sieden gehalten, wobei sich ein schwerer, sandiger Niederschlag von Bistrontiumsaccharat ausscheidet. Dieser wird bei Siedehitze von der Flüssigkeit getrennt und mit siedender Strontianlösung gewaschen, bis er rein weiß erscheint. Wird das Bistrontiumsaccharat im feuchten 0 sch ve abgekühlt, so zersetzt es sich, es scheiden sich reichliche Mengen von krystallisiertem Strontianhydrat ab, während der Zucker nebst wenig Strontian gelöst bleibt. Die Zuckerlösung wird von den Strontiankrystallen (die wieder in den Betrieb gehen) getrennt, durch Behandeln mit Kohlensäure von dem Rest des Strontians befreit und liefert dann nach dem Verkochen direkt Konsumware. Die vom Bistrontiumsaccharat abfiltrierte Flüssigkeit enthält noch einen namhaften überschuß von Strontianhydrat, von dem der größte Teil beim Erkalten auskrystallisiert und so wiedergewonnen wird, während der Rest aus der verbleibenden Flüssigkeit durch Einleiten von Kohlensäure abzuscheiden ist. Der gefällte kohlensaure Strontian wird durch Glühen wieder in Atzstrontian verwandelt. Nach einer neuern Methode von Scheibler läßt sich der Verbrauch des Strontianhydrats bedeutend verringern. Löst man nämlich in heißer, gesättigter Lösung von Strontianhydrat Melasse in solchem Verhältnis, daß auf 1 Teil Zucker nur 1 Teil Strontiankrystalle kommen, so entsteht, wenn während des Abkühlens die Flüssigkeit in starker Bewegung erhalten wird, krystallisiertes Monostrontiumsaccharat. Dieses wird von der Flüssigkeit, die neben den fremden Stoffen aber auch noch namhafte Mengen von Zucker enthält, durch Filtration getrennt, mit kaltem Wasser gewaschen und darauf in möglichst wenig heißem Wasser gelöst. Läßt man diese Lösung in der uudle erkalten, so scheidet sich Strontianhydrat krystallisiert ab, während der Zucker gelöst bleibt. Die weitere Verarbeitung auf reinen Zucker erfolgt wie oben. Zur Gewinnung des in der vom Monostrontiumsaccharat abfiltrierten Flüssigkeit enthaltenen Zuckers wird diese Lösung heiß mit Strontiankrystallen gesättigt und gekocht, wobei sich Bistrontiumsaccharat abscheidet, welches abfiltriert und dann bei der Darstellung des Monostrontiumsaccharats der nächsten Operation verwendet wird. Die sämtlichen hier beschriebenen Methoden sind „im Großbetriebe eingeführt, welches aber die vorzaglichere sei, ist schwer zu sagen, da üher die Resultate derselben wenig Zuverlässiges in die Offentlüchkeit kommt. Ein Vorzug der sämtlichen mit „Kalk arbeitenden Operationsweisen besteht darin, daß sie im Kalk ein Material von geringem Werte, und welches ohnehin benutzt werden muß, verwenden, sodaß hierdurch keine Kosten erwachsen. Andererseits haben diese Methoden zwei lübelstände. Der gereinigte Zuckerkalk besteht nämlich nicht aus reinem Tricalciumsaccharat, sondern enthält neben diesem stets eine gewisse Menge der fremden Stoffe der Melasse, H in Kalkverbindungen umgewandelt, sich der Auswaschung entziehen, aber bei der später folgenden Behandlung mit Kohlensäure wieder in Lösung gehen und dadurch nach dem Verkochen der Säfte von neuem Melasse bildend wirken. Der weitere Übelstand besteht darin, daß der Zuckerkalk zweckmäßig nicht für sich aufzuarbeiten, sondern nur als Einwurf in den Rübensaft bei der Scheidung zu verwenden ist. Hierdurch wird die Kontrolle des Betriebes ungemein erschwert und eine genaue Berechnung des Betriebsresultats fast unmöglich gemacht, da kaum zu ermitteln ist, wie viel von dem gewonnenen Fabrikat von der Verarbeitung der Rüben, wie viel von der Melasse stammt. Daß letzteres zu vermeiden ist, ist ein wesentlicher Vorteil der Strontianmethoden; bei diesen sind ferner die gewonnenen Saccharate von solcher Reinheit, daß die Säfte gleich Konsumware liefern, deren Gewicht den erzielten Gewinn direkt berechnen läßt. Dagegen muß als Schattenseite der hohe Preis des Strontians und die dadurch bedingte sorgsame und nicht ohne beträchtliche jKosten zu bewirkende Aufarbeitung des als Nebenprodukt erfolgenden kohlensauren Strontians hervorgehoben werden. Die von manchen Seiten geäußerten Bedenken wegen nicht ausreichendem Vorkommen des Rohmaterials, des Strontianits, scheinen nach den neuerdings gemachten reichlichen Funden dagegen unbegründet zu sein.

Brockhaus’ Conversations-Lexikon. Allgemeine deutsche Real-Encyklopädie13. Aufl., Leipzig: Brockhaus 1882–1887 · Bd. 6, S. 86Scan: Polnische Nationalbibliothek (Polona) · gemeinfrei

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