DE114637C

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Info

Publication number: DE114637C
Application number: DE1898114637D
Authority: DE
Priority date: 1898-07-23
Filing date: 1898-07-23
Publication date: 1900-11-01

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zur trocknen Destillation von Holz und verwandten Materialien (Papier, Stroh, Mais-, Hanf- und Hopfenstengel, Esparto oder Espartillogras u. a. m.), durch welches ermöglicht ist, die Zersetzung der Aceton liefernden Substanzen und des Harzgehaltes vorwiegend in erster Phase, und sodann erst in zweiter Phase die Zersetzung der Hauptmenge der Essigsäure und Methylalkohol liefernden Bestandteile auszuführen, so dafs, gewissermafsen als Vorlauf, eine neben Terpentinöl und Harzproducten die Hauptmenge Aceton enthaltende Fraction, und darauf eine aus der Hauptmenge Essigsäure und Methylalkohol bestehende, von Aceton fast freie Fraction gewonnen wird.The subject of the present invention is a process for dry distillation of wood and related materials (paper, straw, corn, hemp and hop stalks, esparto or espartillo grass and others. m.), by which is made possible the decomposition of the acetone supplying Substances and the resin content predominantly in the first phase, and then only in the second phase does the main amount decompose of the constituents supplying acetic acid and methyl alcohol, so that to a certain extent as a forerun, a fraction containing the bulk of acetone in addition to turpentine oil and resin products, and then one from the The bulk of acetic acid and methyl alcohol is obtained, and the fraction obtained is almost free from acetone will.

Betrachtet man die physiologischen Bedingungen, unter denen das Holz aufgebaut ist, bezw. dessen Zersetzungsproducte, so ergiebt sich, dafs bei Einwirkung einer nicht zu hohen, unter 315° liegenden Temperatur, Methylalkohol und Essigsäure sich aus der Cellulose bilden, während aus den inkrustirenden Substanzen Aceton (Ketone), Aldehyde etc. neben Theer bei Temperaturen über i6o° unter Mitwirkung der vorhandenen anorganischen Salze (insbesondere Kalk und Kieselsäure) entstehen.If one considers the physiological conditions under which the wood is built, respectively its decomposition products, it turns out that if a not too high temperature below 315 °, methyl alcohol and acetic acid is formed from the cellulose, while from the incrusting substances Acetone (ketones), aldehydes etc. in addition to tar at temperatures above 160 ° with assistance the existing inorganic salts (especially lime and silicic acid) arise.

Die Zersetzung der inkrustirenden Substanzen kann nun, wie aus der Patentschrift 94467 bekannt, dadurch gefördert werden, dafs man sie in der Wärme mit Phenolen bezw. Theerdämpfen behandelt. Hierbei bildet sich namentlich Aceton neben Theer und Dioxyphenolen bezw. deren Homologen. Diese Thatsache wird nun in der Weise benutzt, dafs man aufserhalb der zur Destillation des Holzes dienenden Retorte aus Rohtheer (beispielsweise Holztheer) oder leichten Theerölen entwickelte Theerdämpfe (Temperatur 160 bis 216° C.) im Gemisch mit so viel Kohlensäure, dafs die aus der Holzretorte entweichenden Gase etwa 6opCt. davon enthalten, durch die beschickte und vorgewärmte Holzretorte leitet und bis 216 bis 225 ° im Innern der Holzretorte destillirt. Diese beträchtliche Zumischung von Kohlensäure hat den Zweck, der Zersetzung der Dioxyphenole, insbesondere ihrer Oxydation vorzubeugen. Das schwach gelbliche ölige Destillat enthält, neben Terpentinöl und anderen leicht auf Kreosot zu verarbeitenden Oelen, die Hauptmenge des erhältlichen Acetons. Hat die Temperatur in der Holzretorte etwa 216 bis 225⁰ erreicht, so besteht ihre Füllung wesentlich nur aus Cellulose. Die Zufuhr des Stromes aus Theerdämpfen und Kohlensäure wird jetzt abgestellt, und die Holzretorte, nachdem die Vorlage gewechselt, bei schwachem Feuer (350⁰ im Maximum in der Retorte) weiter erhitzt. Es geht nunmehr, da der Wassergehalt schon bei der vorigen Operation ausgetrieben wurde, starke Essigsäure über, aufserdem bildet sich ein hochprocentiger Methylalkohol, der fast kein Aceton enthält. Gegen Ende der Operation kommt, bei gesteigerter Temperatur, Theer, der für sich aufgefangen werden kann. Aus dem Vorstehenden ist leicht zu ersehen, dafs die vorliegende Erfindung sich wesentlich von den bisherigen Ausführungsweisen der trocknen Destillation des Holzes unterscheidet. Bei ihrer etwa seit 50 Jahren bekannten Ausführung vermittelst der sogen. Thermokessel (Muspratt, Technische Chemie, 2 Bd., 4. Aufl. 1889, S. 1849 bis 1851, Fig. 1097 ^unc' 1098) z. B. streichen die Destillationsproducte durch einen Theersammler in einen Condensator mit Vorlage; zunächst gehen Terpentinöldämpfe mit den Wasserdämpfen über. Sobald Essig-The decomposition of the encrusting substances can now, as is known from patent specification 94467, be promoted by treating them in the heat with phenols or. Treated the steaming. Here, namely acetone forms in addition to tar and dioxyphenols respectively. their homologues. This fact is now used in such a way that on the retort used for distilling the wood from raw tar (for example wood tar) or light tar oils, tar vapors (temperature 160 to 216 ° C.) in a mixture with so much carbonic acid that the from the Gases escaping from the wooden retort are approx. 6 oCt. it contains, through which the charged and preheated wooden retort passes and distilled up to 216 to 225 ° inside the wooden retort. This considerable admixture of carbonic acid has the purpose of preventing the decomposition of the dioxyphenols, in particular their oxidation. The slightly yellowish oily distillate contains, in addition to turpentine oil and other oils that are easy to process on creosote, the majority of the acetone available. Has reached about 216 to 225 ⁰ the temperature in the retort timber, so is their filling substantially only of cellulose. The supply of the current from Theerdämpfen and carbonic acid is now turned off and further heating the retort timber after the original changed in low fire (350 ⁰ at the maximum in the retort). Since the water content was expelled during the previous operation, strong acetic acid is passed over, and a high percentage methyl alcohol is formed which contains almost no acetone. Towards the end of the operation, when the temperature rises, the tar comes, which can be collected for itself. From the foregoing it is easy to see that the present invention differs significantly from previous embodiments of dry distillation of wood. In their execution, known for about 50 years, mediates the so-called. Thermokessel (Muspratt, Technische Chemie, 2 vol., 4th ed. 1889, pp. 1849 to 1851, Fig. 1097 ^and '1098) z. B. spread the distillation products through a tar collector into a condenser with a receiver; initially turpentine oil vapors pass over with the water vapors. As soon as vinegar

säure und brenzliche Producte auftreten, wird die Vorlage gewechselt, in welcher sich nun nach Beendigung der Destillation Essigsäure, Aceton, Methylalkohol etc. vorfinden. Die Trennung des Gemisches ist durch eine gesonderte fractionirte Behandlung zu bewirken. Dagegen ermöglicht die vorliegende Erfindung, dafs die Hauptmenge des erhältlichen Acetons bereits in der ersten Fraction neben dem Terpentinöl, den Phenolen bezw. Phenolestern und einer kleinen Menge niedrig siedenden Theeres (werthvoll durch Benzol- und Toluolgehalt) enthalten ist, so dafs als zweite Fraction Essigsäure und Methylalkohol mit nur sehr geringem Acetongehalt gewonnen werden. Es werden so die technischen Vortheile erzielt, dafs man die bei ziemlich gleicher Temperatur siedenden und daher schwierig zu trennenden Producte »Aceton und Methylalkohol« getrennt gewinnt, und dafs man bei der Rectification des Methylalkohols infolge des nur geringen Acetongehaltes neben Heizmaterial insbesondere an Permanganat spart.acidic and fiery products occur, the original is changed, in which it is now find acetic acid, acetone, methyl alcohol etc. after the distillation has ended. the Separation of the mixture is to be effected by a separate fractionated treatment. In contrast, the present invention enables the bulk of the acetone available already in the first fraction in addition to the turpentine oil, the phenols respectively. Phenolic esters and a small amount of low-boiling tar (valuable because of its benzene and toluene content) is contained, so that the second fraction is acetic acid and methyl alcohol with only very little low acetone content. In this way the technical advantages are achieved that they boil at almost the same temperature and are therefore difficult to separate Products "acetone and methyl alcohol" are obtained separately, and they are obtained by rectification of methyl alcohol due to the low acetone content in addition to heating material especially saves on permanganate.

Aehnlich verhält es sich mit dem aus Patent 102957 bekannten Verfahren, bei welchem das Holzmaterial in continuirlich nachsinkender Säule einem Strome von wesentlich aus CO und N bestehenden, durch Verbrennung des unteren Endes der Säule erzeugten Gasen entgegengeführt wird, wobei am Kopf der Säule die Wasserdämpfe mit Terpentinöl, an einer tiefen Stelle die den Rohessig liefernden Dämpfe abgeleitet' werden; hierbei enthält die Rohessig genannte Fraction auch den Methylalkohol und Aceton, so dafs zur Trennung eine besondere fractionirende Behandlung Platz greifen mufs. Die Benutzung der Theerdämpfe unterscheidet sich von der gemäfs Patentschrift 94467 durch den Arbeitszweck und die starke Zumischung von Kohlensäure; andererseits τοπ dem Verfahren nach Patentschrift 96763, wo Sägespähne mit Theer im Gemisch von 2 : 1 behufs Vertheilung der Wärme brikettirt und die Destillationsproducte gemeinschaftlich aufgefangen werden; die ölige Schicht wird auf Terpentinöl, die wässerige durch fractionirende Behandlung auf Aceton, Essigsäure und Holzgeist verarbeitet.The situation is similar with the process known from patent 102957, in which the wood material in a continuously sinking column is directed towards a stream of gases consisting essentially of CO and N , generated by combustion of the lower end of the column, with the water vapors at the top of the column Oil of turpentine, at a low point the vapors supplying the raw vinegar are discharged; The fraction called raw vinegar also contains methyl alcohol and acetone, so that a special fractionating treatment must be used for separation. The use of the tar fumes differs from that according to patent specification 94467 by the purpose of the work and the strong admixture of carbonic acid; on the other hand τοπ the method according to patent specification 96763, where sawdust with tar in a mixture of 2: 1 for the purpose of distributing the heat is briquetted and the distillation products are collected together; the oily layer is processed on oil of turpentine, the aqueous layer by fractionating treatment on acetone, acetic acid, and wood spirit.

Zur praktischen Ausführung wird in der folgenden Weise verfahren:For practical implementation, the following procedure is used:

Beispielsweise Holztheer wird mit einer zur Entwickelung der erforderlichen Kohlensäure hinreichenden Menge Oxalsäure und Schwefelsäure versetzt in die Retorte A gegeben, welche mit der Holzretorte B am Boden derselben communicirt. Letztere enthält zwischen siebartig durchlochten Böden b¹b'² die Holzbeschickung (worunter aufser Holz und Holzabfällen auch Lohe, erschöpfte Farbholzspähne, Papier, Stroh, Stengel von Mais, Hanf, Hopfen, Esparto u. dergl. verstanden sein sollen). Oberhalb des oberen Bodens ist Retorte B in Verbindung mit dem Kühlkasten C, welcher die condensirten Fractionen nach den Vorlagen D und E, die Abgase der zweiten Operation durch c nach der Feuerung entläfst. Durch geeignete Befeuerung der Retorte A entwickelt man zunächst einen Kohlensäurestrom, der die Luft aus der Retorte B verdrängt, und dann Kohlensäure im Gemisch, mit Theerdämpfen. Es empfiehlt sich, das Durchleiten der gasförmigen Producte aus A durch B anfänglich durch Saugung zu unterstützen, indem man so lange saugt, als die Temperatur in A noch unterhalb 130⁰ ist. Bei Erreichung dieser Temperatur stellt man unter Retorte B ein gelindes Feuer an und verbindet sie mit Vorlage D; die flüchtigeren Bestandtheile des in B sich bildenden Theeres wirken zusammen mit den eingeleiteten Theerdämpfen, während die schwerflüchtigen nach unten sinken und sich unterhalb des Siebbodens b ^l sammeln. Ist die Temperatur in Retorte B bis auf etwa 216 bis 225⁰ gestiegen, so stellt man die Retorte A ab und wechselt die Vorlage D, welche die Acetonfraction enthält, gegen die Vorlage E um, und destillirt weiter, indem man die Temperatur der nunmehr in der Hauptachse Cellulose enthaltenden Retorte B rasch ansteigen läfst. Man stellt die Destillation ein, sobald Theerdämpfe in erheblicher Menge überzugehen beginnen. Man. kann indefs auch noch weiter destilliren unter Wechsel der die Essigsäure- und Methylalkohol fraction enthaltenden Retorte E gegen die punktirte Vorlage F₁ und erhält dann als dritte Fraction ein Gemenge von Theer mit wenig Essigsäure, welches man durch Stehenlassen scheidet. For example, wood tar is added to retort A with a sufficient amount of oxalic acid and sulfuric acid to develop the necessary carbonic acid, which communicates with wooden retort B at the bottom of the retort. The latter contains the wood loading between sieve-like perforated floors b ¹ b ' ² (which, on top of wood and wood waste, also includes tan, exhausted colored wood shavings, paper, straw, stalks of maize, hemp, hops, esparto and the like). Above the upper floor is the retort B in connection with the cooling box C, which evacuates the condensed fractions according to templates D and E, the exhaust gases from the second operation through c after the furnace. By suitably lighting the retort A , a stream of carbonic acid is first developed, which displaces the air from the retort B , and then carbonic acid in a mixture with tar vapors. It is recommended to support the passage of the gaseous products of from A by B initially by suction by sucking so long as the temperature in A is still below 130 ^0th When this temperature is reached, a gentle fire is started under retort B and connected to template D; the more volatile components of the tar forming in B work together with the tar vapors introduced, while the less volatile components sink down and collect below the sieve bottom b ^l. If the temperature is increased in retort B to about 216-225 ^0, to set the retort A, and changes the original D containing the Acetonfraction, against the original E to, and distilled further by the temperature of the now in of the main axis cellulose-containing retort B can rise rapidly. The distillation is stopped as soon as substantial amounts of tar vapors begin to pass over. Man. can, however, still distill further, changing the retort E containing the acetic acid and methyl alcohol fractions for the punctured original F _1, and then receives as the third fraction a mixture of tar with a little acetic acid, which is separated by allowing it to stand.

Die Theerretorte A ist nach dem Abstellen möglichst rasch zu entleeren, indem der Rück-, stand in kurzer Zeit eine so feste Beschaffenheit annimmt, dafs seine Entfernung sich sehr schwierig gestaltet; auch in Retorte B wird der unter dem Siebboden b ^x aufgesammelte Theer zweckmäfsig vor Beginn der zweiten Operation abgezogen.The tar retort A is to be emptied as quickly as possible after it has been set down, in that the residue becomes so firm in a short time that it is very difficult to remove; In retort B , too, the tar collected under the sieve bottom b ^{x is} expediently withdrawn before the start of the second operation.

Claims

Patent claim:

A process for fractionsweisen dry distillation of wood and related materials, characterized DAF, one in the first phase gradual heating by means of 216-225 ⁰ in the presence of a Theerdämplekohlensäurestromes acetone supplying decomposition, and then in the second phase, by means of rapid increase in the heating under remedy the TheerdämpfekohlensäLirestromes Causes decomposition to produce acetic acid and methyl alcohol.

1 sheet of drawings.