KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZASUTU
Klasa 6 (2)
PATENTNI SPIS
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1 januara 1933.
BR. 9437
Hansena A G., Glarus, Švajcarska.
Postupak za izdvajanje škodljivih sastojaka, pri spravljanju piva iz tečnosti, pomoću ugljene kiseline i ponovno izdvajanje škodljivih sastojaka iz ugljene kiseline,
koje je ova primila.
Prijava od 16 jula 1931.
Važi od 1 marta 1932.
Pod škodljivim satojcima podrazumeva-ju se sve materije, koje se obrazuju pri previranju piva i drugih pića, a koje su nepovoljne za pivo zbog svog mirisa i u-kusa, pa su u starom postupku uklanjane ležanjem piva, i koje takođe kad su pomešane sa ugljenom kiselinom ovu zapr-Ijav. ju na škodljivi način. Te su materije u prvom redu sumporni vodonik (H2 S) ili njegova jedinjenja sa alkoholom u mer-kaptane, tioetere i slično.
Ovaj novi. postupak odnosi se u prvom redu r.a poboljšanja tako zvanog Nsthan-ovog postupka: ali se može primeniti i kod drugih postupaka.
Kod poznatih izvođenja Nathan-ovog postupka, koji je mnogo opisan u interna-cioralooj pivarskoj literaturi, vrši se izdvajanje škodljivih sastojaka strujom ugljene kiseline, koja se za duže vreme sprovodi kroz tečnost u kotlu za previranje, pa se tako škodljivi sastojci neprestano odvode za vreme njihovog postanka.
Ta ugljena kiselina treba ponovo da se osi bodi tih primljenih nečistoća. Za to su poznati pastupci za čišćenje (D. R. P. 279.063).
Ovaj se pronalazak odnosi koliko na poboljšanja prvog procesa izdvajanja škodljivih satcjaka iz tečnosti u ugljenu kiselinu, toliko na ponovno izdvajanje iz ugljene kiseline.
Poznati postupak za izdvajanje škodljivih sastojaka u ugljenu kiselinu zahteva dugotrajno i snažno tretiranje tečnosti,
koja je u previranju pomoću struje ugljene kiseline.
Taj postupak ima nedostatak, što pri izvesnim okolnostima može nepovoljno da utiče na kvasac, tako da na pr. nastaje suviše mrtvih ćelija. Prema ovom novom postupku izbegava se taj nedostatak pa se ceo uspeh postiže u većoj meri i brže time, što se izdvajanje škodljivih sastojaka premešta na docniji stepen postupka za spravljanje piva i što se pri tome napušta osnovna zamisao da se uklanjanje škodljivih sastojaka izvede iz prevrelog piva ili pre krajnjeg previranja, prostiranjem piva u tanki sloj. Pri tome se pretpostavlja da je pivo znatno zasićeno ugljenom kiselinom. Sad se pokazalo da se onda kada se takvo pivo pusti da u tankom sloju proti-če kr. z pcdesan prostor, ugljena kiselina izdvaja iz piva i pri tome skoro potpuno uzima sobom ove škodljive sastojke. Dakle kod ovog pronalaska radi se o prime-ni postupka, koji je poznat za mnoge druge celji, a koji se sastoji u prostiranju tečnosti u tanke slojeve i da se time poboljša isparavanje, za uklanjanje škodljivih sastojaka iz piva.
Dakle kod ovih procesa isparavati ja izlazi iz tečnosti ugljena kiselina, koja je jako zaprljana ovim škodljivim sastojcima. Najbolje sredstvo da se ta izlazna gasna mešavina skine sa površine, sastoji se u sprovcđenju struje ugljene kiseline nad tom površinom, koja uzima u sebe izlaznu gasnu mešavinu, pa je odvodi tako, da se
Din. 25.
ta ugljena kiselina mora podvrći postupku čišćenja.
Pri čišćenju ugljene kiseline od previranja piva u pivarama (prema D. R. P. 279. 063) ustanovilo se, da dejstvo primenjenog sredstva za čišćenje popušta i često treba da se menja. Ovim pronalaskom to se iz-begava i istovremeno je dat jednostavniji, jeftiniji i pouzdaniji postupak čišćenja i osim toga postiže se viši stepen čistoće ugljene kiseline.
Ovaj se novi postupak zasniva u prime-ni aktivnog uglja za čišćenje ugljene kiseline. Ovaj ima veliku adsorpcionu moć baš za ove škodljive sastojke.
Kod postupka za izdvajanje škodljivih sastojaka iz piva i preimućstveno pri sterilnoj izradi piva, dolaze u obzir razne tačke.
Pre svega je važno, da pri prostiranju ne nastane istovremeno sa odlaženjem o-vih škodljivih sastojaka prodiranje vazdu-ha u pivo. To se može postići i kad se is-paravanje vrši u prostoru, ispunjenom vaz-duhom kad izdvajanje ugljene kiseline iz piva nije potpuno, nego šta više, kad ostaje u pivu takav ostatak ugljene kiseline, koji sprečava prodiranje i rastvaranje vaz-duha u pivu. I pri tome je moguće da se ovi škodljivi sastojci skoro potpuno izdvoje.
Druga važna tačka je obrazovanje pene, koje je trebalo baš očekivati pri prostiranju piva u tanak sloj. Ali pokazalo se, da obrazovanje pene ne nastaje u očekivanom obimu, svakako zbog toga, jer se u tankom sloju obrazuju samo najmanji me-hurići ugljene kiseline. Ukoliko je sloj tanji, u toliko je manje obrazovanje pene. Ali ta se pena može lako uništiti naročito hlađenjem preimućstveno u obliku ladnog udarca.
Zatim se uklanjanje ovih škodljivih sastojaka može poboljšati zagrevanjem i smanjivanjem pritiska. Poznato je takođe da tarenje neke tečnosti, koja sadrži ugljene kiseline po kakvoj čvrstoj podlozi, poboljšava izdvajanje ugljene kiseline. Po sebi se razume, da se ta ugljena kiselina isterana iz piva mora naknadno nadoknaditi naročitim procesom zasićavanja. izves-nu važnu ulogu igra i odvođenje ovih škodljivih sastojaka za koje se po pravilu moraju udesiti naročita uređenja, jer količina ugljene kiseline, koja se izdvaja iz piva većinom nije dovoljna da se ovi škodljivi sastojci u dovoljno brzoj struji odvedu iz prostora za izdvajanje. U prostoru za izdvajanje moraće se uopšte uspostaviti izvesna veštačka gasna struja. Za to stoje na raspoloženju sterilni vazduh i ugljena kiselina. Upotreba ugljene kiseline daje još
to preimućstvo, što se već unapred izbe-gava prodiranje vazduha u pivo. Ali s druge strane dolazi u obzir i prosto vučenje (usisavanje) obrazovane gasne mešavine.
Zatim je ustanovljeno da kod ovog postupka iz tečnosti izlaze ugljena kiselina i ovi škodljivi sastojci, ali samo tragovi alkohola. Kao što je poznato alkohol ispa-ruje pri višim temperaturama nego što su temperature primenjene kod ovog postupka, pri kojima isparuju ugljena kiselina i ovi škodljivi sastojci. Takav je slučaj naročito onda, kad se ovaj postupak ne izvodi pri višim temperaturama od 16° C, ali to zavisi i od pritiska.
U slučajevima kad treba da se spravi bezalkoholno pivo ili pivo, koje sadrži vrlo malo alkohola, onda treba na kraju celog postupka spravljanja, da se doda jedan od poznatih postupaka za oduzimanje alkohola.
Postupci za izradu tankih slojeva poznati su u raznim načinima u raznim industrijama. Za pivarstvo je najbliže upotreba običnog aparata za hlađenje prskanjem. Ali jasno je, da se mogu upotrebiti i drugi aparati za postizanje tankih slojeva, kao tanjirasti aparati za frakcioniranu destilaciju ili drugi aparati za rektifikaciju. Moguće je takođe, da se izrade tanki tekući slojevi pomoću aparata, koji prskaju tečnost o zid nekog suda, po kom tečnost onda curi u tankom sloju. Zatim je još moguće da se izrade tanki slojevi bez čvrste podloge tako, da se proizvede tanak veo, koji slobodno teče ili kiša od tečnosti.
Za izbor ovog uređenja pored napred pomenutih gledišta treba uzeti u obzir, da praksa zahteva mogućnost da se ta uređenja lako čiste četkama, da se mogu sterilizirati i po sebi se razume da ne nastaju poteškoće obrazovanjem pene, koje nastaju u vrlo uzanim prostorima.
Na priloženom crtežu sl. 1 predstavlja radi primera jedan oblik za izvođenje ovog postupka i jedan aparat, koji služi za to. Za uklanjanje ovih škodljivih sastojaka treba naročito da se upotrebi struja ugljene kiseline koja se sprovodi na naročiti način.
Pivo ulazi kroz ventil b u cev c pa ga gore dva tanjira d odvode u vidu zvona e ka zidovima suda, po kojima curi pa se sakuplja u donjem levkastom delu suda, gde može da otiče kroz ventil i.
Ugljena kiselina, preimućstveno hladna, dovodi se u prstenastu cev f sa izlaznom pukotinom f’ upravljenom koso na niže pa takođe struji u vidu zvona ka zidu suda a po kom ide pored piva pa odlazi opet kroz odgovarajući šuplji prsten h sa ulaznom pukotinom h’.
Sud a je na svom gornjem delu snabde-ven omotačem k u koji dolazi topla voda kroz cev m a iz kog izlazi kroz cev n. Isto tako struji kroz cevi o, p, i o2 i p2 hladna voda.
Kod primerične upotrebe hladnika sa prskanjem može se postupati na sledeči način:
Pivo curi na poznati način kroz hladnik sa prskanjem u tankom sloju, pri čemu je hladnik predviđen u nekom prostoru sa u-ređenjima za odvođenje nastalih gasova. Ali protivno od uobičajile upotrebe hladnika shodno se najmanje njegov gornji deo zagreva nekom zagrevnom tečnošću, da bi se tako poboljšalo izdvajanje gasova. Ali pošto pivo u svakom slučaju, bilo da se ono podvrgava krajnjem previranju, bilo da se ispušta u neki rezervoar, mora opet da se ohladi, to se može to hlađenje izvršiti u procesu, koji je u vezi sa zagre-vanjem. Kod upotrebe hladnika sa prskanjem obične vrste pokazalo se da se otprilike njegove gornje 2/3 mogu upotrebiti za zagrevanje piva a donji deo za hlađenje proticanjem neke tečnosti za hlađenje. To daje onda još i to preimućstvo da se znatno smanjuje obrazovanje pene; sva obrazovana pena sakuplja se u donjem delu hladnika pa zbog toga ne škodi u gornjem delu i taloži se u hladnom donjem delu. Ovo se eventualno može poboljšati još i time, što se u tom donjem delu spo-Ija uduvana hladna gasna struja na sloj pene, koja uništava penu pa se onda upotrebi za odvođenje obrazovanih gasova. Opiti su pokazali da se na ovaj način može 100 hl piva u 2 sata osloboditi ovih škodljivih sastojaka pri prosečnoj debljini sloja oko 1—2 mm.
Zatim su opiti pokazali da je shodno da se pivu oduzme 90% njegove ugljene kiseline tako, da ostaje samo nekih 10% gasa ugljene kiseline, koji je nastao previranjem.
Jedan shodan oblik za izvođenje ovog postupka, kod kog se mogu upotrebiti postojeći sudovi za previranje od Nathan-o-vog postupka je sledeči:
U gornjem delu takvog suda smeštena su dva tanjira jedan nad drugim, koji su na svom obimu razmaknuti za debljinu tankog sloja, koji treba da se obrazuje. Pivo opterećeno ovim škodljivim sastojcima uvodi se u međuprostor između tanjira na sredini pa teče iz pukotine između oba tanjira u vidu zvona. Ta struja u vidu zvona nailazi na zidove suda pa curi po njima na niže i sakuplja se u donjem konusu suda. Ovde se uduvava hladna ugljena kiselina na pivo i tako se uništava pena.
Uobifajan pribor suda za previranje
kao njegov omotač i razni cevni vodovi dozvoljavaju da se lako pri tome regulišu temperature i pritisci.
Kod prilagođavanja poznatih postupaka za čišćenje pomoću aktivnog uglja na čišćenje ovako zaprljane ugljene Kiseline proizišlo je najpre, da se taj ugalj posle iz-vesnog vremena iscrpe pa da se onda mora regenerisati ili zameniti novim ugljeni a da je razlog ža to mala sadržina sumpora u obliku H2 S kod ugljene kiseline od previranja. Zbog treba najpre bez ostataka očistiti sumpor. Ugljena kiselina, koja nastaje pri previranju pivskog kvasca (u nastavku skraćeno obeležena C02) nosi sobom pored alkohola i raznih drugih nečistoća, koje treba još da se identifikuju, t. j. ove škodljive sastojke organsko he-miskog karaktera, još i sumporni vodo-nik. Ova komponenta nastoji, da se s alkoholom pretvori u jedinjenje — merkaptane odn. tioetere — koja imaju neprijatan miris. Kso podesan način za uklanjanje škodljivog sumpora pokazalo se njegovo prevođenje u stanje molekularnog sumpora, koje je inertnije za reakciju i to oksidacijom sumpornog vodonika na pr. zrnastim mangan-superoksidom odn. njegovim vezivanjem uz metal u obliku sulfida. Za ovu celj dolaze u obzir porozna tela kao plo-vućac, vata ili slično, koja su ispunjena metalnim oksidima odn. hidroksidima; isto se tako može upotrebiti i gips, koji je u-mešen sa vodenastim suspenzijama metalnih hidroksida na pr. gvozdenog hidroksida, posle stvrdnjavanja delimično osušen i potom na podesan način usitnjen. Može se upotrebiti i pečeni kreč ali ovde se pri-mećuje, da je škodljiva sadržina vode u ugljenoj kiselini od previranja, koja voda uskoro oslabljuje dejstvo sredstava za u-klanjanje sumpora kao mangan-superokš'i-da. Zbog toga se prema ovom pronalasku ispred suda, koji sadrži mangan-superok-sid vrši sušenje ugljene kiseline. Ovo se vrši shodno hlađenjem blizu do 0° C. Pošto je osušena ugljena kiselina oslobođena sumpora, sprovodi se ona na poznati način kroz sudove, koji su ispunjeni podesnim aktivnim uljem na pr. onim, koji je kupovan pod oznakom Akt II ili Hydrafin.
Kod velike količine ugljene kiseline, koja treba da se tretira u uobičajnim pivara-ma i kod odgovarajućih količina aktivnog uglja igra veliku ulogu regeneriranje tog uglja. Poznato je regeneriranje takvog uglja parom kad se nečistoće, koje su sakupljene u uglju, mogu ispariti vodenom parom odn. destilišu pri temperaturi pare ili se odvode u kondenzovanoj pari. Pokazalo se, da se nečistoće, koje su sakupljene iz ugljene kiseline previranja, mogu
na cvaj način opet potpuno ukloniti. Ali tu se pokazala opet ta mana, da se ugalj okvašuje pa u tom stanju nije više aktivan odn. prema sadržini vode ima slabiju ad-sorpcionu moć. Tako kod upotrebe zasićene pare ugalj prima vode u iznesu svoje S-pstvene težine, tako, da bi pre ponovne upotrebe moralo da se izvede skupoceno sušenje. Ali i sam ugalj se kvari pri dužoj prisutnosti vode. Zbog koga se prema o-vcm pr naosku upotrebljavaju za regeneriranje uglja suvi vreli gasovi i preimuć-stveno vodena para pregrejana na 300° C. koja je po pravilu najjeftiniji suvi gas. Kondenzovsna voda, koja nastaje na početku regeneriranja dccnije se opet brzo odvedi, naročito iz izolovanih sudova.
Jedno podesno uređenje za izvođenje o-vep postupka sastoji se iz jednog dubinskog hladnika, jednog suda za mangan-su-pervksid i shodno iz izvesnog broja sudova za aktivni ugalj, kroz koje se ugljena i 'S'-iina sprovodi redom kroz jedan pa drugi i t. d. a koji se mogu pojedinačno isključiti radi regeneriranja. Pri tome sadrži zadnji sud uvek najsvežiji ugalj. Izme-njivanje mangan-supereksida potrebno je samo V- tako veiikim razmacima vremena da može za njega da posluži samo jedan sud. Kao šlo je ustanovljeno mangan-su-pereksid ne apsorbuje samao sumpor, nego nastaje i adsorpcija. Ove prionule nečistoće brzo smanjuju njegovo dejstvo. Zbog toga je shodno da se i materije, primule uz mangan-superoksid uklanjaju produžavanjem shodno pregrejane pare. Čelo ovo uređenje upliće se u pivarsko postrojenje tako, da ugljena kiselina od previranja prelazi u uobičajne gasne rezervoare sa pritiskom, koji je za nekoliko malih de-lova atmosfere viši od normalnog pritiska a na kraju čišćenja ulazi u rezervoar pod pritiskom oko 2,5 atm. Zbog toga se ugljena kiselina pre ulaska u bateriju za čišćenje sa bi je na odgovarajući pritisak pa se čišćenje vrši već pod tim pritiskom. Ali o-na se može komprimirati tek pred ulazak u sudove s ugljem.
Na priloženom crtežu si. 2 predstavljeno je shodno uređenje. U ovom se može oko 15,8 m3 ugljene kiseline očistiti na sat. Veličina sudova treba da se prilagodi obimu suda. Ugljena kiselina ulazi u dužinski hladnik q pa prelazi u sud r sa mangan-superoksidom onda ide kroz sudove Sj s2 s3 sa ugljem shodno odozdo na više. Sa-držina sudova za srednje pivare iznosi 2,5 hl.
Jedan isproban izveden oblik ovog postupka je sledeči:
Hladnik q je površinski hladnik poznate vrste sa serpentinama za hlađenje ili slič-
nim. Treba paziti da temperatura ne opad-ne tako mnogo da se obrazuje led. Sud r za mangan-superoksid ima zapreminu oko 2,5 hl pa je ispunjen sa 500 kg mangan-supereksida. I cvde je pravac strujanja shodno odozgo na više. Sudovi s, s2 s3 sadrže oko 80 kg aktivnog uglja sa trgovinskom oznakom Akt II. Trajanje upotrebe jednog suda zavisi od promenljive sadržane H2S u gasovima previranja i od kakvoće mangan superc-ksida. Presečno treba nspred opisanim postrojenjem MnCU da se c čiste 25.000 m3 ugljene kiseline. Tada se jedan sud isključuje a za to vreme mogu ostala dva suda da vrše čišćenje. Kroz cev t sprovodi se tako dugo para, dok se c na potpuno ne oslobodi materija, koje ZcUdaraiu. Kroz cev u izlazi u slobodan vazduh para sa isparenim nečistoćama.
Jasno je da se ovaj postupak može upo-trebiti i za čišćenje ugljene kiseline drugog porekla a ne samo od previranja piva kad su nečistoće i sadržina vode iste vrste kao kod previranja ili pak za čišćenje nečistoća, koje vode poreklo iz drugih faza proizvođenja piva. Tako može sadržina sumpora ove ugljene kiseline da bude prouzrokovana naročito cd prskanja hmelja ili sladi sumporom. Zatim je jasno da se mangan-superoksid može zameniti drugim sredstvima za oduzimanje sumpora kao na. pr. poroznim preparatima, koji sadrže gvozdene okside.
Patentni zahtevi:
1.	Postupak za uklanjanje škodljivih sastojaka mladog piva iz piva ili pivne tečnosti, naznačen time, što se tečnost zasićena ugljenom kiselinom prostire u tanak sloj pod takvim uslovima pritiska i temperature, da iz te tečnosti isparuju ugljena kiselina i ti škodljivi sastojci.
2.	Postupak prema zahtevu i, naznačen time, što se prostiranje tečnosti u tanak sloj vrši pre konačnog previranja piva.
3.	Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se izdvajanje škodljivih sastojaka mladog piva poboljšava zagrevanjem ili smanjivanjem pritiska ili upotrebom neke čvrste podloge za tanke slojeve.
4.	Postupak prema zahtevu 3, naznačen time, što se odmah pored zagrevanja piva vrši njegovo hlađenje.
5.	Postupak prema zahtevima 1—4, naznačen time. što se iz piva ne ispušta sva ugljena kiselina.
6.	Postupak prema zahtevima 1—5, naznačen time, što se taloženje pene vrši hlađenjem neposredno u aparatu ili sudu, koji služi za izdvajanje ovih škodljivih sastojaka.
7.	Postupak prema zahtevima 1—6, na-
značen time, što se odvođenje nastalih gasova vrši bilo proizvodnjom još jedne gasne struje u sudu za ispiranje, bilo vučenjem (isisavanjem).
8.	Postupak prema zahtevima 1—7, naznačen time, što se za proizvodnju tankog sloja upotrebljava poznati hladnik sa prskanjem.
9.	Postupak prema zahtevima 1—8, naznačen time, što su u gornjem delu poznatog suda za previranje umetnuta dva ta-njira, kojima se pivo u tankom sloju odvodi na zidove suda, pa po njima curi dole.
10.	Uređenje prema zahtevu 9, naznačeno time, što je u sudu dole smešten vod za ugljenu kiselinu tako, da se ugljena kiselina može uputiti ka pivu, koje se sakuplja na dnu suda.
11.	Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se za odvođenje škodljivih sastojaka iz piva, koje curi po unutrašnjem zidu nekog suda, upotrebljava gasna struja, koja je sa jednog kraja suda shodno u po mogućnostvu tankom sloju upravljena ka zidu suda i koja se isto tako na drugom kraju suda vuče iz suda.
12.	Postupak prema zahtevu 11, naznačen time, što se na gornjem kraju suda vrši zagrevanje pivskog sloja a na donjem kraju suda hlađenje tog sloja.
13.	Uređenje za izvođenje postupka prema zahtevu 11, naznačeno time, što su postavljena dva cevna prstena na oba kraja suda za dovođenje i odvođenje gasa, sa izlaznim pukotinama za gas, koje su koso upravljene ka zidu suda.
14.	Postupak za čišćenje ugljene kiseline od previranja, naznačen time, što se čišćenje vrši aktivnim ugljem posle uklanjanja sadržine sumpora iz ugljene kiseline, preimućslveno pomoću mangan-super-oksida.
15.	Postupak za čišćenje ugljene kiseline od previranja, naznačen time, što se čišćenje aktivnim ugljem vrši posle sušenja ugljene kiseline shodno pre uklanjanja sumpora i shodno hlađenjem.
16.	Postupak prema prednjim zahtevima, naznačen time, što se aktivni ugalj, koji je primio nečistoće iz ugljene kiseline od previranja, regeneriše i to pomoću suvih vrelih gasova, preimućstveno pomoću pre-grejane vodene pare.
17.	Postupak prema zahtevima 14—16, naznačen time, što se ugljena kiselina oduzima iz rezervoara iza previranja, pa se pre sprovođenja kroz sudove sa ugljem komprimira na pritisak rezervoara za držanje ugljene kiseline.
18.	Uređenje za izvođenje postupka prema zahtevima 14—17, naznačeno time, što su hladnik, sud za mangan-superoksid i jedan ili više sudova za iktivni ugalj vezani na red (jedan za drugim), a koji se mogu isključiti iz struje ugljene kiseline i spojiti sa strujom nekog usijanog gasa.
19.	Postupak za regenerisanje mangan-superoksida, koji je zaprljan adsobovanim sumporom, naznačen time, što se regenerisanje vrši produvavanjem vodene pare.
Adpatent broj 9ih37.
Jfig.l.
Adpatent-broj 9437.

!