DE348147C

DE348147C - Verfahren zur Herstellung von Furfurol

Info

Publication number: DE348147C
Application number: DE1920348147D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1917-06-26
Filing date: 1920-01-13
Publication date: 1922-01-31
Also published as: FR485967A; GB129025A

Description

Verfahren zur Heretellüng von Furfurol. Furfurol entsteht durch die Einwirkung von Säuren (Schwefel-; Salz-, Ameisensäure) und gewisser Chlorure (Calciumchlorür, Zinkchlorür usw.) auf celluloseartige Stoffe und verschiedene Kohlehydrate.
Man erhitzt den in das mit Wasser verdünnte Reaktionsmittel eingebrachten Ausgangsstoff zum Kochen und destilliert.
Die Ausbeute und die Reinheit des_ Furfurols wechseln mit der Natur des Ausgangsstoffes, der Beschaffenheit der Reaktionsmittel, dem Grad ihrer Konzentration und der Erhitzungsdauer. Dabei vollziehen sich stets neben der Hauptreaktion schädliche Nebenreaktionen, die teils zur Bildung von Körpern Anlaß geben, die das Furfurol verunreinigen, während andere einen Teil des gebildeten Furfurols zerstören.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Herstellungsverfahren, mit dem eine besonders günstige Ausnutzung der Ausgangsstoffe verbunden ist und das ein Furfurol von großer Reinheit und guter Haltbarkeit liefert. Man hat schon bis 1q. Prozent Furfurol aus cellulosehaltigen Stoffen durch Erhitzen mit verdünnten Säuren erhalten und Vakuumdestillation vielfach zur Reinigung empfindlicher Stoffe verwendet.
Die durch die Erfindung erzielten Verbesserungen sind: i. Benutzung weit möglichst verdünnter Reaktionsmittel, a. Austreiben des Furfurols aus der Reaktionsmasse nach Maßgabe seines Entstehens, 3. schnelle Entfernung aus dem Wirkungsbereich des wässerigen und sauren Mittels, worin es sich beim Abdestillieren befand, q.. seine Entwässerung und Entfärbung durch Rektifikation im Vakuum.
Der Erzielung dieser Erfolge dient eine Einrichtung, wie sie auf der Zeichnung schematisch dargestellt ist.
Die Reaktion vollzieht sich in zwei Kesseln A und A', die durch Mittel erhitzt werden, die, wie Rohrschlangen, Doppelböden oder ein Sandbad, eine kräftige Destillation bewirken, und die abwechselnd benutzt werden.
Von dort steigen die entwickelten Dämpfe in eine Wasch- oder Verdichtungskolonne mit Etagenböden B, von wo.sie in einen Rohr- oder Schlangenkondensator C gelangen. Die Trennung der verflüssigten Bestandteile vollzieht sich in einem Florentiner Abscheider D. Das wasserhaltige Furfurol fließt in ein Sammelgefäß E und wird von da einem mit den erforderlichen Hilfsvorrichtungen versehenen `Vakuumdestillierapparat F zugeführt.
Das mitkondensierte Wasser tritt von D wieder nach B über und fließt von da ständig -in- die Kessel A, A1 zurück. Nach Beendigung der Reaktion wird die in den Kesseln A und A@ enthaltene Flüssigkeit mit schließlich durch. die Brausen c zugeführtem Spülwasser in einen Bottich G abgelassen, worin das Reaktionsmittel wiedergewonnen und filtriert wird. Die Flüssigkeit fällt von da in ein Sammelgefäß H; aus dem sie der Vorrichtung R, um von neuem nach A und A' befördert zu werden, zufließt.
Zur Klarstellung des Wesens der. Erfindung an einem praktischen Beispiel wird im folgenden der Betrieb dieser Anlage für die Verwendung von Kapok als Cellulosestoff beispielsweise geschildert.
Nach Entfernung des abnehmbaren Deckels a des Kessels A bringt man 500 kg minderwertigen Kapok ein. Das Gut wird. zwischen zwei Rosten b eingebracht und festgedrückt. Durch die Hebevorrichtung R führt man verdünnte Salzsäure mit einem Gehalt von 13 bis 1q. Prozent reinem Chlorwasserstoff zu, bis sie über den oberen Rost b übersteht. Dann wird durch Einlassen von Dampf bei e der Kessel zwecks Erzielung einer kräftigen Destillation erhitzt.
Die entstehenden Dämpfe ziehen nach Maßgabe ihrer Entwickelung in die Kolonne B ab und steigen darin von Etage zu Etage. In C kondensieren sie sich und das entstehende Kondensat fließt nach D. Das Furfurol scheidet sich dort unten ab, worauf es nach E gelangt. Das mitgeführte Wasser, das sich zusammen mit dem Furfurol kondensiert und einen Teil davon gelöst enthält, schwimmt oben und tritt aus dem oberen Ende von D in die Kolonne B zurück, welche nach Art der zur Destillation und Rektifikation von Alkohol üblichen. Kolonnen wirkt.
Der Vorgang ist beendet, wenn man kein Furfurol mehr aus D abziehen sieht, was gewöhnlich nach Ablauf von zwei bis drei Stunden der Fall ist. Man erhält so 75 kg Furfurol, d. i. =5 Prozent des aufgewendeten Gewichts an Kapok.
Der Erhitzungsvorgang, wird so geführt, daß die Gesamtmenge der Waschflüssigkeit, die in B niedergeht, um in den Kessel A zurückzukehren, mindestens-gleich der anderthalbfachen Raummenge der in A ursprünglich enthaltenen Flüssigkeit ist, oder mit anderen Worten: der Inhalt des Kessels wird mindestens anderthalbmal destilliert.
Die weitgehende Verdünnung. des Reaktionsmittels verhindert eine plötzliche Reaktion im Kessel und die kräftige Destillation, treibt auf der Stelle das sich jeweils in mäßigen Mengen bildende Furfurol ab, Diese beiden Gründe haben den hohen Wirkungsgrad zur Folge, deri man nach der Erfindung erhält.
Andererseits ist in unmittelbarer Wirkung des Waschens und der Verdichtung in der Kolonne h das aus D austretende Furfurol sehr rein.
Diese besonderen Vorteile können mit den bisher bekannten Herstellungsverfahren nicht erzielt werden.
Das im, Behälter E gesammelte Furfurol ist frei von Unreinigkeiten, aber wasserhaltig und schwach gefärbt. Zwecks Entziehung des Wassers unterwirft man es entweder einer Destillation, wobei das Wasser leicht entweicht, oder kühlt es stark ab, wobei das Wasser sich unlöslich abscheidet. .
Zum Schluß entfärbt mann das Pxodukt durch Destillieren.
Arbeitet man hierbei unter gewöhnlichem Druck, so muß eine hohe Destillationstemperatur (16z') angewendet werden. ,Ein derartig rektifiziertes Fürfürol zeigt Neigung, sich an der Luft und am Licht zu färben und nachzudunkeln. Durch Destillieren im Vakuum bei verhältnismäßig niedriger Temperatur gelangt man dagegen, wie gefunden wurde, zu einem Furfurol von- größerer Beständigkeit. Das Produkt ist offenbar reiner und dadurch beständiger. Es ist auf diese Weise auch leichter wasserfrei zu gewinnen. Um die Destillation auszuführen, läßt man das Furfurol aus dem Gefäß -E in den Vakuumdestillator F fließen und erhitzt. Bei etwa 65' beginnt das Wasser unter Mitnahme von etwas gelöstem Furfurol überzugehen. Ist alles Wasser ausgetrieben, so steigt die Temperatur plötzlich auf go bis gz'. Das Furfurol zieht dann wasserfrei und fast farblos- ab -und zeigt vollkommene Beständigkeit.

Claims

PATENT-ANSPRUcH: Verfahren zur Herstellung von Furfurol aus celluloseartigen Stoffen und Kohlehydraten mittels verdünnter Säuren, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Säure durchtränkten Ausgangsstoffe unter starker Wärmezufuhr zwecks Erzielung einer kräftigen Destillation erhitzt und daß die entstehenden furfurolhaltigen Dämpfe - un= mittelbar in Rektifizierungsvorrichtungen in Furfurol und Wasser unter ständigem starken Rücklauf des abgeschiedenen Wassers getrennt werden, worauf das Furfurol nötigenfalls durch starkes- Abkühlen . oder durch Erhitzen und Destillation, - zweckmäßig im Vakuum gereinig-t-wird:. ,_