DE375615C - Verfahren zur Herstellung von AEthylalkohol aus organischen Fluessigkeiten, die Milch- oder AEpfelsaeure in Form von Salzen oder Amino- oder Amidoderivaten enthalten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Äthylalkohol aus organischen Flüssigkeiten, die Milch-oder Äpfelsäure in Form von Salzen oder Amino- oder Amidoderivaten enthalten. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Äthylalkohol aus organischen Flüssigkeiten, die Milch- oder Äpfelsäure in Form von Salzen oder Amino-oder Amidoderivaten enthalten, insbesondere aus Schlempe oder ähnlichen Rückständen.
• Das Verfahren besteht darin, daß man den Ausgangsstoff bei einer Temperatur in der Nähe der dunklen Rotglut (zwischen 450 und 550°) bei fabrikmäßiger Luftleere, vorzugsweise bei einem Unterdruck von 62o mm Quecksilber mindestens, und in Gegenwart von überschüssigem Wasserdampf der Destillation unterwirft.
• Es ist bekannt (s. Beilsteins Handbuch der organischen Chemie, dritte Auflage, 1, 1893, S.553) daß, wenn man Calciumlaktat vorsichtig mit einem Überschuß von gelöschtem Kalk erhitzt, Äthylalkohol gebildet wird; man erhält aber bei dieser trockenen Destillation in Gegenwart von Kalk nur eine sehr kleine Menge Äthylalkohol.
• Dagegen erhält man nach dem Verfahren, das den Gegenstand der Erfindung bildet, nicht nur mit Calciumlaktat, sondern auch mit allen Salzen, Amino- oder Amidoderivaten der Milch- und Äpfelsäure, eine Ausbeute an Äthylalkohol, die bis zu 96 Prozent der theoretischen, aus der Reaktion zu erwartenden Menge geht.
• Calciumlaktat z. B. zersetzt sich nach folgender Gleichung:

  CH3

  I

  CH .OH

  I

  CO # O CH3 \

  \Ca + H2 O = I -I- 2 CO a -# Ca 0

  CO-0/ . CH2 # OH), Kohlen- Kalk

  I säure

  Äthyl-

  CH # OH alkohol

  I

  CH3 .

  Das saure Kaliumnialat, (las in einer großen Zahl von Frucht- und Wurzelsäften vorkommt, zersetzt sich nach folgender Gleichung:

  CO- OK

  I

  CH2 CH3 ,

  I +H20-# j +3@02+K2C0;

  ICH-OH CH2 # OH 2 Kohlen- Kalium-

  )

  I säure karbonat

  @th'

  (CO # OH 2 alkohol

  Die Ausbeute an Alkohol kommt der theoretischen um so näher, je vollkommener das Vakuum ist. Wenn der Druck steigt oder die Menge des Wasserdampfes unzureichend ist, so geht die Menge des erzeugten Alkohols zurück. Statt dessen bildet sich dann Essigsäure neben Kohlenwasserstoffen, die von der Zersetzung des Äthylalkohols nach der Gleichung 3 (Ch, CH., # OH) -- CH, CO # OH . +H20+ (C2Ho)2 herrühren. Bei dunkler Rotglut und unter einem Druck von i..lo mm Quecksilber gibt eine Menge Laktat, die ioo Gewichtsteilen Milchsäure entspricht, .16,.1o Teile Äthylalkohol (theoretische Ausbeute: 50,.1 Teile), i,2o Teile Essigsäure und 1,55 Teile Kohlenwasserstoffe.
• Unter denselben Bedingungen gibt eine Menge Malat, die ioo Gewichtsteilen Apfelsäure entspricht, 31,3 Teile Äthvlalkohol (theoretische Ausbeute: 3.1 Teile).
• Die Amino- und Amidoverbindungen der Monoalkoholsäuren zersetzen sich, wenn man sie dem Verfahren gemäß der Erfindung unterwirft, in Äthylalkohol, Kohlensäure und Ammoniakverbindungen. So gibt Asparagin

  CO . OH

  I

  CH2 CH3

  I +2H20 = 1 -1 -2 C02 +2NHg

  CH # NH, C42 OH Kohlen- Am-

  j Athvl- saure rnoniak

  CO # NH2 alkohol

  Die Bedingungen für die höchste Alkoholausbeute sind dieselben wie für die Monoalkoholsäuren und ihre Salze, d. h. möglichst vollkommenes Vakuum und Überschuß von Wasserdampf.
• Das \-erfahren gemäß der Erfindung läßt sich anwenden auf alle Flüssigkeiten organischen Ursprungs, die eine oder mehrere der oben erwähnten Verbindungen enthalten.
• So z. B. enthalten die Rückstände von der Kornbrennerei und die Molken :\lilchsäure; die Rückstände von Melassen und Zuckerrüben und die Treber von der Apfelweindestillation enthalten Apfelsäure.
• Es ist schon vorgeschlagen worden, Schletnpen der Destillation in luftleerem Raum bei Gegenwart von Wasserdampf zu unterwerfen; hierbei war jedoch der Zweck, Glycerin zu gewinnen, und die Arbeitsbedingungen waren infolgedessen ganz andere als bei vorliegendem Verfahren.
• Das \-erfahren wird erfin(lungsgemäß im allgemeinen so ausgeführt, daß man das zu behandelnde Material mit einem Überschuß von Wasserdampf in ein auf dunkte 1Zotglut erhitztes eisernes Rohr einführt, das durch einen Kühler, in welchem sich die Alkoholdämpfe verdichten, mit einer Luftpumpe in Verbin(lung steht. _ Beispiel 1.
• Anwendung des Verfahrens auf die Behandlung von Kornschlempe.
• Diese Rückstände sind stark sauer. Sie werden mit kohlensaurem Kalk neutralisiert und dann eingeengt. Das Einengen isf nicht unerläßlich; jedoch lassen sich aus konzentrierten Flüssigkeiten konzentrierte Alkoholliisungen erhalten, deren Rektifizierung sich wirtschaftlicher gestaltet.
• Die konzentrierte, aber sehr flüssige Schlempe wird mit einem Überschuß von Wasserdampf in ein sehr langes eisernes Rohr gedrückt, (las auf eine Temperatur in der Nähe der Rotglut erhitzt und durch den Kühler mit einer Vakuumpumpe verbunden ist. Das Erzeugnis der trockenen Destillation umfaßt i. einen festen Rückstand A, der in dem eisernen Rohr zurückbleibt und der aus allen fixen mineralischen Bestandteilen der Schlempe: Kali-, Kalk-, Magnesiasalzen, Phosphorsäure usw. besteht; 2. einen flüchtigen Teil B, der durch den Kühler geht. Die Dämpfe (Äthylalkohol, Essigsäure, Kohlenwasserstoffe, Wasser) verdichten sich und die Gase (Kohlensäure) entweichen. Zti der verdichteten alkoholischen Lösung setzt man kohlensauren Kalk, so daß fast die gesamte Essigsäure neutralisiert wird, die Flüssigkeit aber schwachsaure Reaktion behält. Jetzt wird destilliert: die Kohlenwasserstoffe gehen zuerst über, sodann folgt der Alkohol.
• Beispiel II.
• Anwendung des Verfahrens auf die Behandlung von Melasseschlempe.
• Die Schlempe wird mit kohlensaurem Kalk oder gelöschtem Kalk neutralisiert, eingeengt und dann in Gegenwart von Wasserdampf wie in dem vorigen Beispiel trocken destilliert. Man erhält: i. einen festen Rückstand A, bestehend aus allen fixen mineralischen Bestandteilen der Schlempe, wie Kalium-, Calciumcarbonat, Sulfaten, Chloriden usw. Dieser Rückstand ist ungefähr ebenso zusammengesetzt wie der nach den bekannten Verfahren erhaltene Aschenrest.
• a. einen flüchtigen Teil B, bestehend aus den Dämpfen, die sich im Kühler als alkoholische Lösung verdichten, und aus Gasen (Kohlensäure), die entweichen. Die verdichtete alkoholische Lösung ist viel mannigfaltiger zusammengesetzt als in dem vorigen Beispiel; denn die Melasseschlempe enthält zwei Verbindungen, die in der Kornschlempe fehlen. Dies sind a) das Asparagin, das sich bei der trockenen Destillation, wie oben bemerkt, in Äthylalkohol, Ammoniak und Kohlensäure zersetzt; b) das Betain, das bei der trockenen Destillation nach folgender Gleichung zerfällt:

  CH2 -(0

  + 3H20 - CH,-CO . OH + CO -f- 2 CH,-OH + H2 -f- NH,

  (CH3@s-N-O Essigsäure Kohlen- iNlethvl-

  osvd alltohol

  Die verdichtete alkoholische Lösung enthält also Äthylalkohol, Essigsäure, Kohlenwasserstoffe, Wasser, Methylalkohol und Ammoniakverbindungen.
• Man bestimmt die letzteren und die Essigsäure und, fügt eine genügende Menge Schwefelsäure oder Aluminiumsulfat hinzu, um die Ammoniakverbindungen zu sättigen, wobei man eine kleine Menge Säure im Überschuß sein läßt. Sodann wird destilliert und rektifiziert. Zuerst gehen die Kohlenwasserstoffe über, dann der Methylalkohol und dann der Äthylalkohol. Die Ammoniaksalze bleiben in der Blase; mit dem in dem eisernen Rohr angesammelten Rückstand A bilden sie einen vollkommenen Dünger.

Claims (1)

1. PATRNT-ANSPRÜCII C: i. Verfahren der Destillation von organischen Flüssigkeiten, die Milch- oder Apfelsäure in Form von Salzen, Amino-oder Amidoderivaten enthalten, wie z. B. Schlempe oder ähnliche Rückstände, bei vermindertem Druck und in Gegenwart von Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation, nach dem Neutralisieren,_ bei fabrikmäßiger Luftleere (vorzugsweise bei einem Unterdruck von mindestens 62o mm Quecksilber), bei einer Temperatur nahe der dunklen Rotglut (zwischen 45o und 55o°) und bei einem Überschuß von Wasserdampf vorgenommen wird, zum Zweck'der Gewinnung von Äthylalkohol. z. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu behandelnden organischen Flüssigkeiten, nach dem Neutralisieren, gleichzeitig mit überschüssigem Wasserdampf durch dunkelrot glühende Röhren leitet, die mit einer Luftpumpe in Verbindung stehen.