Diskussion – Schnaps, Ätherische Öle, Essig

Lieber Uebert!

Ausgehend von Deiner Studienrichtung... geh das Ganze bitte vernünftig an, sonst geht das schief und Du verlierst den Spass... wievieltes Semester?

Destillieren kann man auch mit einer Konservendose, aber ob das Sinn macht?

Stichworte: Lebensmittelecht? Konz. Ethanol?

Verhältnis Maische zu Brennblase?

Verhältnis Produktkühler zu Brennblase und Heizleistung? (Themodynamik?)

Steuerung Energieeintrag? (Taktung Herdplatte?)

...

Sorry, bei der Studienrichtung muss ich brutal sein...

MFG Hydroxyethan

Klar, sag ruhig was du denkst das hilft mir in der Planungsphase ja nur. Ich studiere den Spaß nun im 5. Semester, weil es bei uns aber mehr um Rektifikation oder andere Großtechnische Prozesse geht beschränkt sich mein Wissen auf etwas Laborerfahrung und die nötige (Gemisch)Thermodynamik.

Zum Schlauch:
Bei einem Silikonschlauch mit Zertifizierung für physiologische Unbedenklichkeit kann ich mir halt sicher sein dass am Ende nicht sauberer Ethanol rein und irgendein gift unten rauskommt - zumindest bei den Temperaturen. Teurer wird der Schlauch in der gewünschten länge (~max 50cm) dadurch ja nicht gerade. Was spricht gegen Silikon?

Verhältnis Maische - Brennblase:
Ich weiß nicht wie voll man soeine Brennblase macht , aber rein rechnerisch komme ich mit ~750ml Maische (~20% Alc.) doch nach dem Destillieren und Verdünnen auf Trinkstärke (vllt 30-40%) bei ganz grob über den Daumen gepeilt 350-450ml Produkt heraus - Ich will keine Massenproduktion starten, für dne Anfang wär das völlig ausreichend.


Verhältnis Produktkühler zu Brennblase/Heizleistung:
Angenommen ich tauche die Kühlschlange in ~10-15° kühles, ruhendes Wasser lässt sich mit grobem Abschätzen und ein paar Tabellenwerken eine Kühlleistung von über 1200W errechnen. Dass das bei der Verdampfungsenthalpie von weniger als 2,2kJ/kg und 1L Brenngefäß etwas überdimensioniert ist ist mir klar! Den Kühler könnte ich dann aber weiter verwenden wenn die Anlage mal vergrößert werden sollte.
Ich würde nur ungern einen Liebig-Kühler einbauen, weil der nicht nur teurer ist sondern mich auch von fließendem Wasser abhängig macht.

Steuerung Energieeintrag:
Die Heizplatte ist Stufenlos regelbar von 0-2000W(Herstellerangabe), hier sehe ich kein Problem.


Vielleicht sage ich mal dazu was anfangs der Zweck der Anlage sein soll:
Ich möchte einfach ein wenig herumexperimentieren und verschiedene Maische-Rezepte ausprobieren. Daher sehe ich keinen Sinn darin irgendeine 50l-Maische anzusetzen und daraus Flaschenweise Schnaps abzufüllen. Wenn ich genug Maische ansetzen kann um mit 1-2 Destilliervorgängen daraus 500ml Alkohol auf Trinkstärke herzustellen bin ich erstmal vollauf zufrieden!


Ich freue mich über deine Verbesserungsvorschläge!

Lieber Uebert, lieber Wo!

So, Silikonschlauch soll es also als Überleitungsstück sein? Sorry, das fällt flach, da gebe ich Wo recht. Erstens kann der abknicken, wenn sich bei Erwärmung die Plastizität erhöht. das führt im schlimmsten Fall zu Druckaufbau und dann zu Druckentladung, zu einem heißen, explosionsfähigem Alkoholdampf/Luft Gemisch, zu einer umdekorierten Studentenbude und einer neuen Frisur...
Im Dampfweg ist nur EIN Polymer akzeptabel, nämlich Polytetrafluorethylen (PTFE, Teflon). Und woraus ist Dein Stoppel im Erlenmeyerkolben? Gummi? Auch Mist. Kork? Mist, da nicht geschmacksneutral. Korkgranulat? Noch schlimmer, da Klebstoffe.

Silikonkautschuke: Welche Form? RTV? HTV? Sauer- oder neutral vernetzend? Hydroxy- oder Vinylvernetzt? Denk auch mal über Zuschlagstoffe nach, hier seien nur beispielhaft zinkorganische Verbindungen (Brrr…) und Fungizide (Brrr…) genannt… Erinnerst Du Dich an den Brustimplantatskandal in Frankreich?
Was als Backform tut, ist bei heißem EtOH-Dampf noch lange nicht OK, Silikone sind durch apolare Kohlenwasserstoffe angreif/lösbar. Nun ist das OH in C2H5OH zwar polar, da gibt’s aber eben noch den C2H5-Rest. Alkohol ist ein Amphiphil. Die Zusammenhänge sind natürlich komplexer, deshalb: Kein Silikon im Dampfweg, wenn Du Dein Produkt trinken möchtest. Auch kein Aquariumsilikon oder – noch schlimmer – Bausilikon. Für Interessierte hier einige Links:

http://www.kuhnke.de/fileadmin/templates/content/Automation/Branchen/Medizintechnik/764343chemische_bestaendigkeit.pdf

http://www.rct-online.de/RCTBestaendigkeitsliste/index/page/3

http://masterflex.krankikom.de/de/produktkatalog/Katalog/Register_27/Bestaendigkeitsliste/a.htm

Nun zu Deinem Kernkraftwerkkühler: Ich sehe, Du legst die Verdampfungswärme (nicht Enthalpie) von Wasser zu Grunde (2088 kJ pro Liter), dazu kommt noch - bei isobaren Verhältnissen - die Verdunstung (Verschiebearbeit, 169 kJ) = 2257 kJ. Das ist nicht blöd, verschafft es Dir doch den gewünschten Sicherheitspuffer. Dir ist sicher klar, dass dieser Wert aufgrund der Wasserstoffbrückenbindungen um ca. den Faktor 3 über dem von reinem Ethanol liegt. Wenn Du Rektifikation schon gehabt hast, kennst Du sicher auch das McCabe Thiele Diagramm und kannst es interpretieren, weißt, was ein Homo- und ein Heteroazeotrop ist und kennst den Azeotroppunkt. Eine kleine Rektifikationsdestille bauen, DAS wäre doch ein Projekt mit Herausforderung, nicht so ein Blödsinn… J

So, die Heizleistung: Deine Platte bringt 2kW (Und ist SICHER getaktet, wie auch der Wo vermutet. ) Der Durchmesser dürfte so um die 25 cm liegen, macht nach PiR² 490 cm², Dein Erlenmeyerkolben hat welche Bodenfläche? 100cm²? Wie hoch sind dann, denkst Du, bei unisoliertem Set-up Deine Verluste? ¾? So, Die Wärmeleitzahl Lambda von Kupfer (eff. Fläche Deines Spiralkühlers und Wandstärke) und Wasser kennst Du, Delta T ist auch bekannt, die Wärmekapazität, das Volumen Deines Kühlmediums ebenfalls. Rechne!

Bedenke, dass in der Kühlspirale der Dampf quasi augenblicklich kollabiert und das Volumen auch abgeführt werden muss, Isobar. Aber da Du eh jenseits von Gut und Böse liegst… Mit diesem Kühler und der von Dir angegebenen Temperaturdifferenz erreichst Du auch in statischem Kühlmedium, was Wasser nicht ist, da das warme nach oben steigt und eine Strömung entsteht Werte WEIT über 1200W. Soweit d´accord?

Auch ich würde aus vielerlei Gründen einen Liebigkühler empfehlen, es geht aber auch ein Allihn, Dimroth, Kühlfinger…

HDPE (Hochdichtes Polyethylen) ist als Maischegefäß übrigens OK, so kleine Mengen sind aber für Gärversuche nur bedingt brauchbar, da sich die Werte schlecht auf größere Mengen übertragen lassen. Die von Dir anvisierten 20% sind sehr blauäugig. Das sagt zwar die Packung von Turbohefen, aber wie das in der Werbung so ist… selbst wenn Du diese erreichst, wirst Du mit der Produktqualität zumindest ohne Rektifikation oder Säulen SICHER nicht zufrieden sein. Du willst eine an Zuckermangel stagnierende, nicht an Alkohol eingegangene Hefe zum Schluss in Deiner Maische. Siehe Biochemie.

Mit Maisch/Brennblasenverhältnis meinte ich übrigens, dass die Mengen mickrig sind im Verhältnis zum Energie- (Prozesswärmeverlust kleiner Anlagen) und Zeit/Arbeitsaufwand. Hast Du einen Studentenjob? Geh 4 Std zu 10 € die Stunde arbeiten und setze die damit gewonnenen finanziellen Ressourcen sinnvoll in Dein neues Hobby ein, macht mehr Sinn, ist eine Frage der Effizenz! Sonst wird das das teuerste und schlechteste Glas Schnaps Deines Lebens ;-)

Mit liebem Gruß, Hydroxyethan

Servus und vielen Dank für die ausfürhlichen Worte!

Dass Silikon in dem Bereich so schlecht ist war mir nicht klar - aber gut zu wissen dass es entweder Teflon oder ein Glas/Kupferrohr sein muss.


Zur Heizplatte:
Die 2000W die ich angegeben habe entstammen keiner Platte die ich besitze - das war eine auf eBay angebotene , relativ kleine und günstige Heizplatte (Deutsche Bundeswehrbestände).

Die Kupferspirale:
Wir müssen das ja nicht zur Fachdiskussion über den Unterschied von Enthalpie und Wärme eskalieren lassen - sonst muss ich das ganze Projekt am Ende noch wegen des hohen Exergieverlusts beim Aufheizen einstellen. Beim Berechnen habe ich (ganz Ingenieurmäßig) die schlechtesten Bedingungen aus Tabellenwerken zusammengesucht und bin damit immernoch auf eine Kühlleistung gekommen die Weit über der tatsächlich benötigten Kühlleistung liegt - Die 2m Rohr habe ich schon lange Zuhause , natürlich lassen sich die auch kürzen oder zum zwecke der einfacheren Reinigung irgendwie als gerades Rohr verwenden.

Anbei - Ja Azeotrope, McCabe Thiele Diagramme etc. sind mir durchaus ein Begriff ;) Die ganze Idee des Schnapsbrennens entstand eigentlich aus der Überlegung heraus, ne Apparatur zu entwerfen die Ethanol im Überdruck aus Brennspiritus abdestillieren soll.


Ich sehe schon dass bei der ersten "theoretischen Phase" einiges daneben gegangen ist - Aber ich fange ja was die Praxis angeht auch wirklich bei Null an.

Aus den vielen Vorschlägen nehme ich nun mit:

- Größeres Brenngefäß
- Folglich größerer Maischebehälter
- Kühler ist prinzipiell Verwendbar - muss aber der Anlagendimension angepasst werden
- Fürs Geistrohr etwas einfallen lassen..


Ich werde mal die Bilder hier durchklicken und mich etwas inspirieren lassen!

Nach ein wenig eBay gesuche sieht es mir nicht so aus als gäbe es noch viele von diesen alten Kochplatten ohne dieses periodische Heizverhalten. Wenn ich einen größeren Kessel und eine Heizplatte mit weniger Leistung nehme relativiert sich das Problem aber vermutlich, oder?

Ich bin Schon bereit ein paar Euros in eine solche Anlage zu investieren - nur wenn das ganze mit nem Liebig-Kühler realisiert werden soll wirds unter 100€ wohl schwierig...

Hallo Uebert,

als Chemiestudent hast Du ja vielleicht kostenlosen Zugang zu allem möglichen Laborglas, also leihe dir doch einfach erstmal eine Destillierbrücke mit Thermometer und Liebigkühler (nicht zu kurz) mit Normschliff-Verbindungen aus. Nimm auch gleich passendes Stativmaterial mit, dann fällt der einzige Nachteil eines Liebigkühlers weg, nämlich das Rumgewackel mit irgendwelchen Eigenkonstruktionen (bei mir ein Notenständer mit Expandern...). Das mit dem "lebensmittelechten" Schlauch (du meinst wahrscheinlich Silikon) und erstmal gleich irgendeinen Kühler (wow, Kupfer 8mm Innendurchmesser über gebogene 2m reinigen...) wickeln sind nämlich deine beiden schlechtesten Ideen.
Als Herdplatte nimm eine eher sehr kleine zum Ausprobieren. Könnte sein, dass die Taktung oder bei Stufenschaltung, die begrenzten Feineinstellungsmöglichkeiten problematisch sind, probiers mit deinem Küchenherd aus, hauptsache,
erstmal kein Geld für was falsches ausgeben. Bei etwas größeren Anlagen (ab 5l), find ich das mit der Taktung dann nicht mehr so problematisch, das sehen hier aber nicht alle so.
Schon bald wirst du feststellen, dass ein großer Teil der Zeit mit hinräumen, wegräumen, abwaschen, trocknen, Temperatur nachschauen, Alkoholgehalt und ml messen, verdünnen, Notizen machen, dazwischen kurz warten und natürlich auch riechen und kosten verstreicht, man also ständig so halb beschäftigt ist, und dass bei einer 1000ml-Brennblase dann auch nicht wirklich viel dabei rauskommt.
Wenn das Feuer dann noch brennt, wird dann die Zeit der quälenden, grundsätzlichen und zukunftsentscheidenden Detailfragen kommen, wie Kesselgröße, Kupfer oder Edelstahl, Kühlerdimensionierung, Heizquelle, Deckeldurchführung, Löten/Schweissen/Teflonbandkonstruktion, welches Lötgerät kaufen oder doch schweissen lassen, was erzähl ich dann dem Schweisser, wenn ich da mit meinem Topfdeckel ankomme, Dichtungsmaterial, wie vertrag ich mich wieder mit meiner Freundin...

Gruß, der wo

P.S. das mit der Maische klappt so, aber Du musst natürlich bei deinen Dimensionen dann zweimal brennen.

Hallo und erstmal vielen Dank für die Antwort!

Laborglas muss ich in der Uni leider auch kaufen - der einzige Vorteil ist dass ich es etwas günstiger bekomme als in gängigen Online-Shops. Eine anständige Destillierbrücke mit Liebig-Kühler kommt mich aber damit wohl immernoch auf ca. 50-60€ Einkaufspreis - und dann brauche ich noch passende Schläuche und Anschlüsse um das Ding aus dem normalen Wasserhahn versorgen zu können!

Ein gewickeltes Kupferrohr kommt Preislich auf 5-10€ - Man kann es ja auch kleiner Dimensionieren!

Ich bin eigentlich davon ausgegangen dass beim Kühler, der ja eh nur vom Dampf erreicht werden sollte ein paar mal Ordentliches Ausspülen zur Reinigung reicht!

Schade, dass es für euch Chemiestudenten doch nicht so einfach ist...
Ist schon klar, daß man deinen Kühler nach dem Destillieren einfach durchspülen kann, vielleicht kriegt man auch alle Gerüche weg, ich hatte nie eine Kühlspirale. Ob das aber von Anfang an schon sauber genug ist, vielleicht solltest Du vor dem Biegen ein paar mal einen kleinen Stoffetzen mit z.B. Aceton durchziehen. Und denk daran, dass du ihn wegen Grünspan auch trocknen musst (z.B. im Backofen) und daß eine für den Backofen eventuell erforderliche Kompaktbauweise, also mit nur schwachem Gefälle, dann zu Problemen während der Destillation führen kann.
Das mit der mangelnden Alkoholdampfresistenz von Silikon wird hier immer wieder diskutiert, da kennen sich andere besser aus, kannst du hier alles nachlesen und sicher auch besser verstehen als ich.
2000W (oh Gott, ZWEITAUSEND WATT für 750ml Maische!) stufenlos regelbar bedeutet, dass sich die vollen 2000W eine Zeit anschalten und dann eine Zeit ausschalten. Je nachdem, was du (stufenlos) einstellst, sind diese Phasen unterschiedlich lang. Und diese Intervalle sind leider so langsam, daß dies in deinem Fall (kein großer Topf mit dickem Boden als Puffer)bedeutet, dass die Maische dauernd sehr stark abkühlt und dann sehr stark hochkocht. Bedenke, 2000W reichen hier Vielen für Destillen im Bereich bis 20l. Die Herdplatte muss kleiner sein, und besser wäre eine 7-stufige Platte, mit Drehschalter anstelle des Drehreglers. In dieser befinden sich ich glaube drei verschieden große Heizelemente, die dann durch den Schalter zu 7 Stufen kombiniert werden, welche eine permanente Leistung abgeben. Also gebraucht bei ebay (diese veraltete Technik wird nicht mehr hergestellt), oder eben probier zuerst mal die kleinste Platte deines Küchenherdes aus (der wahrscheinlich auch stufenlos getaktet ist), dann siehst Du selber, ob die Taktung stört.
750ml Maische mit 20%, ergeben eher 250-300ml 40%, da Du ja auch Vor-und Nachlauf abtrennen musst. Wenn Du die 20% nicht erreichst, sonder z.B. nur 16 (man hat es nicht zu 100% in der Hand), dann nur so 200ml.

Frohes Gelingen,
der wo von da wer

Guten Abend Uebert,

meine 2 Cent zu Deiner Idee:

1.) 2kw Heizleistung für 1000ml brauchst Du nie, ich hab beim kleinen Kessel 20l Volumen und 3kw

2.) Warum so klein? 2L Maische, zu 80% gefüllt (Volumsvergrößerung bei der Gärung!) sind 1.6L, bei ungezuckerten Maischen hast Du zwischen 2% (Quitten) und rd. 10% (Weintrauben) Ausbeute, schon verdünnt auf Trinkstärke, nach Abtrennung von Vor- und Nachlauf.
Damit hast Du 32ml bis 160ml Ergebnis pro Maische, wie willst Du diese Mengen kosten, wie Vor- und Nachlauf sensorisch (kosten, riechen) abtrennen? Eine Vorlage für die Alkoholmessung bekommst Du mit den Mengen auch nie voll. Wieviel Aufwand mehr ist eine 10-15L-Anlage?

3.) Ich habe vor meinen ersten eigenen Bränden viel bei anderen Brennern mitgemacht und gelernt. Mir hat das sehr geholfen, ich konnte auch meine eigenen ersten Maischen dabei brennen, ohne großen Aufwand. Möglicherweise kennst Du jemanden der jemanden kennt der eine Brennanlage hat und bei dem Du mitbrennen darfst. Vielleicht sammelst Du dabei wertvolle Erfahrungen für dein erstes Brenngerät.

Schöne Grüße

Stefan