AT158485B - Verfahren zur Verzuckerung von Zellulose u. dgl. durch Druckperkolation mit verdünnten Säuren und Weiterverarbeitung der anfallenden Zuckerwürze. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Verzuckerung von Zellulose u. dgl. durch Druckperkolation mit verdünnten Säuren und Weiterverarbeitung   der anfallenden Zuckerwürze.   



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verzuckerung von Zellulose u. dgl. und zur Weiter- verarbeitung der   Zuckerwürzen   und bezweckt eine vorteilhaftere Ausnutzung der verschiedenen bei der Zelluloseverzuckerung entstehenden Produkte. 



   Bekannte Verfahren zur getrennten Gewinnung von verschiedenen Produkten der Holzver-   I zuckrrung   betreffen entweder fraktionierte Verzuekerungsprozesse mit konzentrierten oder immerhin so starken Säuren, wie sie im Zusammenhang mit dem hier zu erörternden Verfahren nicht in Betracht kommen, oder sie betreffen fraktionierte   Kristallisationen   oder Abtrennung   flüchtiger   Stoffe von nicht- flüchtigen. 



   Das Verfahren nach der neuen Erfindung bezieht sich auf Verzuckerung von Zellulose u. dgl. durch Druckperkolation mit verdünnten Säuren, wobei   unter"Perkolation"das   Verdrängen löslicher
Stoffe durch Flüssigkeiten verstanden wird.   (Vgl.     österr.   Patent Nr. 133363.) Die hiebei entstehende   Zuckerwürze   wurde bisher insgesamt der Gärung zugeführt. Der zuerst anfallende Teil der Würze wurde, gegebenenfalls nach   vorangegangener Nachhydrolyse,   gemeinsam mit dem später anfallenden
Teil der Würze durch Gärung verarbeitet. 



   Der wesentliche Gedanke der hier beschriebenen Erfindung besteht demgegenüber darin, dass die bei der Perkolation anfallende Würze in solche Portionen getrennt wird, in denen die einzelnen
Zuckerarten gegenüber der   Durchschnittszusammensetzung   angereichert sind, und diese dann getrennt verarbeitet werden. 



   Untersuchungen der einzelnen Würzefraktionen haben nämlich ergeben, dass die ersten Portionen des Verzuckerungsprozesses reich an Pentosen, unter Umständen auch an Mannose, Galactose, höheren
Zuckern, E3sigsäure, Gerbstoffen, Furfurol und andern Stoffen sind, während der letzte Teil der Würze reich an Glukose ist und daneben auch   Lävulinsäure, Ameisensäure   und andere mehr oder weniger wertvolle Stoffe enthalten kann. 



   Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, die Gewinnung der unterschiedlichen
Produkte zu ermöglichen und zu erleichtern. 



   Die ersten Portionen eignen sich unter anderem beispielsweise zur Gewinnung von Pentosen, wobei man zweckmässig wie folgt verfährt : Die vorhandenen Hexosen werden-etwa durch alkoholische   Hefegärung-entfernt   oder als Nährstoffe für die Gewinnung (Züchtung) von Hefe oder andern Mikro- organismen verwendet und auf diese Weise beseitigt. Nachdem der entstandene Alkohol oder andere
Gärungsprodukte bzw. die Hefe oder andere Mikroorganismen aus der pentosenhaltigen Lösung entfernt worden sind, wird die Lösung eingedampft, und die Pentosen werden daraus durch Kristallisation gewonnen. Erforderlichenfalls mögen   Klär-und   Reinigungsverfahren bekannter Art, wie z. B.

   Entfärben, Abdestillieren flüchtiger Beimischungen, Fällung von Verunreinigungen, durch Neutralisation oder andere Massnahmen an geeigneter Stelle in das Behandlungsverfahren eingeschaltet werden. 



   Sofern die Pentosen zur Gewinnung von Furfurol dienen sollen, kann der entstandene'Alkohol (oder andere Gärungsprodukte) auch gemeinsam mit dem durch Säurezersetzung der vergorenen Würze erzeugten Furfurol abdestilliert werden. 



   Die Kristallisation der in den ersten Fraktionen enthaltenen Pentosen gelingt jedoch nicht vollständig ; d. h. ein Teil der vorhandenen Pentosen verbleibt in der Mutterlauge. Gemäss der Erfindung wird die bei der Kristallisation von Pentosen aus den ersten Fraktionen der Holzzuckerwürze ver- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 und dieses von der zurückbleibenden Restlauge abdestilliert. 



   Die Zersetzung der Pentosen kann bei gewöhnlichem oder auch bei Überdruck und je nach der 
 EMI2.2 
   Durchführung   der Zersetzung können z. B. Salzsäure oder Schwefelsäure Verwendung finden. Bei der   Ausführung   des Verfahrens wird der nicht auskristallisierte Teil der Pentosen zweckmässig unter Verwendung von Siebschleudern von den Pentose-Kristallen abgetrennt, wobei die den Kristallen 
 EMI2.3 
 von den Pentose-Kristallen abgetrennten pentosehaltigen Mutterlaugen werden, wie beschrieben, mit   Mineralsäuren   erhitzt. Das sich dabei bildende Furfurol wird in bekannter Weise abgetrieben und erforderlichenfalls gereinigt. Dabei kann die Zersetzung der Pentosen zu Furfurol mit dessen Abreibung in einem Arbeitsgang   durchgeführt   werden. 



   Dieses Verfahren ist besonders bei der Verzuckerung von Laubholz mit Vorteil zu verwenden. 



   Eine andere Verwendungsart der ersten Fraktionen besteht in der Vergärung durch solche Mikro-   organismen, die Pentosen angreifen (Milchsäurebazillen, Buttersäurepilze u. a. ).   



   Mit besonderem Vorteil können die ersten Portionen des Perkolationsprozesses auch sinngemäss wie bei der Gewinnung von Pentosen zuerst einer beispielsweise alkoholischen Gärung mit Hefe unterworfen werden, oder die in den ersten Portionen enthaltenen Hexosen können z. B. als Nährstoffe für die Erzeugung von Hefe dienen. Vor oder nach dem Abtreiben des entstandenen Alkohols und gegebenenfalls nach Entfernung oder Abtötung der Hefe werden die noch vorhandenen, bei der vorhergehenden Gärung nicht angegriffenen Pentosen durch geeignete Mikroorganismen   (Milchsäure-     bazillen, Essigsäurebakterien, Buttersäurepilze, Schimmelpilze u. a. ) weiterverarbeitet.   



   Die späteren Portionen, insbesondere die letzten Portionen, werden mit Vorteil nach erfolgtem Eindampfen und Entfärben zur Gewinnung von Glukose verwendet. Hiebei können die in der Stärkezuckerindustrie üblichen Methoden angewendet werden, insbesondere bezüglich des Reinigens, Klärens und Entfärbens der Würze und der Kristallisation und Umkristallisation. 



   Die nach der Kristallisation der Glukose verbleibende Mutterlauge kann zur Erzeugung von Gärungsprodukten oder von Mikroorganismen weiter ausgenutzt werden. Dabei kann die Mutterlauge gemeinsam mit den ersten Portionen der Würze oder auch getrennt von diesen behandelt werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verzuckerung von Zellulose u. dgl. durch Druckperkolation mit verdünnten Säuren und Weiterverarbeitung der anfallenden Zuckerwürze, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der in bekannter Weise erfolgenden Druckperkolation anfallende Würze in solche Portionen nacheinander 
 EMI2.4 
 setzung angereichert sind, und diese Portionen dann getrennt verarbeitet werden, wobei insbesondere die ersten Portionen zur Gewinnung von Pentosen, Furfurol oder andern in denselben vorhandenen Stoffen oder deren Umwandlungsprodukten Verwendung finden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Gewinnung von Pentosen, Furfurol oder andern in den Würzen enthaltenen Stoffen bzw. deren Umwandlungsprodukten die in den Würzen vorhandenen Hexosen-zu Gärungsprodukten abgebaut oder zur Erzeugung von Mikroorganismen verbraucht werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Kristallisation von Pentosen aus den ersten Portionen verbleibende Mutterlauge durch Einwirkung von Mineralsäure bei erhöhter Temperatur zu Furfurol zersetzt und dieses von der zurückbleibenden Restlauge abdestilliert wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Portionen mit solchen Mikroorganismen vergoren werden, welche die in diesen Portionen reichlich vorhandenen Pentosen angreifen.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Portionen zunächst der alkoholischen Gärung, zweckmässig mit Hefe, unterworfen werden und dann nachfolgend, gegebenenfalls nach Entfernung des Alkohols, mit andern Mikroorganismen die vorhandenen Pentosen verarbeitet werden.

   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Portionen zunächst zum Verbrauch der vorhandenen Hexosen für die Erzeugung (Züchtung) von Mikroorganismen, insbesondere Hefe, als Nährlösung verwendet werden, und dann nachfolgend, nach Entfernung der Mikroorganismen, beispielsweise durch Zentrifugieren oder Absitzenlassen, mittels anderer Mikroorganismen die noch vorhandenen Pentosen verarbeitet werden.

   7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die letzten Portionen zur Gewinnung von Glukose Verwendung finden.