DE388924C - Verfahren zur Gewinnung von Alkohol aus Sulfitlaugen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Alkohol aus Sulfitlaugen. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf. die gewerbliche Herstellung von Äthylalkohol aus Sulfitablaugen und -gewissen verwandten Rohmaterialien, welche Schwefeldioxyd und vergärbare Zuckerarten enthalten.
• Wenn Hefe zu gekühlter Sulfitlauge zugesetzt wird, dann tritt Gärung und Hefewachstum ein bei gleichzeitiger Bildung kleiner Mengen von Alkohol; aber sowohl die Gärung als auch das Hefewachstum hören praktisch nach Verlauf weniger Stunden auf, die Alkoholausbeute bleibt sehr gering und übersteigt gewöhnlich - nicht ro Prozent der theoretisch aus dein vorhandenen vergärbaren Zucker erzielbaren Menge. Etwas größere, aber ebenfalls noch unzulängliche Ausbeuten können erzielt werden, wenn die Masse ungebundener schwefliger Säure zunächst durch Kochen der Flüssigkeit oder vermittels Durchblasens von Dampf oder Luft durch ,dieselbe oder durch gleichwertige Methoden entfernt wird. Zur Erklärung der unter den oben angegebenen Bedingungen erzielbaren Ausbeuten hat man gewöhnlich angenommen, daß die freie schweflige Säure, Kalzium- und Magnesiumsulfite und möglicherweise auch gewisse organische Verbindungen von Sulfitcharakter als spezifische Hefegifte wirken, welche das Hefewachstum und demgemäß auch die Gärung unterbrechen.
• Vorliegende Erfindung gründet sich auf die Entdeckung, daß die Unterbrechung des Hefewachstums und der Gärung nicht auf einer spezifischen Giftwirkung der freien schwefligen Säure oder der Sulfite beruht, sondern auf einem Mangel an Sauerstoff in der diese Stoffe enthaltenden Lösung. Es hat sich gezeigt, daß es möglich ist, ein starkes und anhaltendes Wachstum der Hefe und einen ausgezeichneten Gärungseffekt in Lösungen zu erzielen, welche namhafte Mengen freier schwefliger Säure enthalten, vorausgesetzt, daß während des ganzen Gärungsprozesses eine hinreichende. Menge eines geeigneten oxydierenden Stoffes.,. wie z. B. Luft, dargeboten wird. Dadurch wird es möglich, die kostspielige und mühsame Neutralisierung der Sulfitlauge vor ihrer Vergärung zu ersparen, welche, soweit dem Er-. finder bekannt ist, stets als eine wesentliche Vorbedingung für die erfolgreiche Vergärung der Flüssigkeit betrachtet worden ist.
• Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsart der Erfindung beschrieben: Die von den Digestoren kommende heiße Lauge wird gekühlt, vorzugsweise indem man Luft durch dieselbe hindurchbläst. Dadurch wird ein Teil der freien schwefligen Säure entfernt, welcher zweckmäßig nach der Säureabteilung der Anlage geleitet wird, um die schweflige Säure behufs Verwendung in den Digestoren wieder zu gewinnen. Auf diese Weise wird ein beträchtlicher Teil (vielleicht die Hälfte) der freien schwefligen Säure entfernt; und wenn die Rohlauge keinen allzu hohen Gehalt an Schwefeldioxyd besitzt, dann ist die abgekühlte Flüssigkeit fertig für die Vergärung. Zür Erzieltrh'g der besten Ergebnisse ist es indessen erforderlich, daß das freie Schwefeldioxyd bis auf einen, unterhalb einer gewissen Maximalkonzentration liegenden Betrag herabgemindert wird. Bei sehr stark schwefeldioxydhaltigen Laugen kann die erforderliche Herabsetving des Schwefeldioxydgehalts durch längeres Blasen mit Luft oder Dampf, durch Kochen der Lauge vor dem Blasen, durch Aufrechterhalten einer höheren Temperatur vor dem Blasen oder durch gleichwertige Mittel erzielt werden. Es wird angestrebt, daß der Gehalt der zu den- Gärbottichen fließenden Lauge an freier schwefliger Säure nicht mehr als 0,35 g SO, auf den Liter Flüssigkeit beträgt. Es ist jedoch zu beachten, daß dieses nicht der zulässige absolute Maximalgehalt ist, da bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ein andauernder geringer Verlust an freier schwefliger Säure während des ganzen Gärungsprozesses eintritt, so daß die günstigsten Bedingungen für die Vergärung unter Umständen selbst in dem Falle erreicht werden, daß der Anfangsgehalt der Lauge an schwefliger Säure wesentlich höher ist, als oben angegeben.
• Die noch etwas schweflige Säure enthaltende, bis auf passende Gärungstemperatur von etwa 27 bis 28° C abgekühlte Flüssigkeit wird jetzt in die Gärbottiche (zweckmäßig bedeckte Behälter) befördert, darin durch einen mäßigen Luftstrom umgerührt und mit Hefe versetzt. Die Durchleitung von Luft durch die Flüssigkeit wird zweckmäßig während ungefähr der ganzen Gärperiode (gewöhnlich 5obis 6o Stunden) aufrechterhalten, worauf die Flüssigkeit vorzugsweise in einem kontinuierlichen Destillierapparat destilliert wird. Um den gebildeten Alkohol von etwa darin gelöstem Schwefeldioxyd zu befreien, ist es ratsam, ihn während des letzten Teils des Destillationsprozesses mit einem geeigneten alkalischen Reagens, z. B. kaustischer Soda o. dgl., zu behandeln.
• Während des Gärprozesses wird etwas Alkohol durch den Luf tstrom fortgeführt. Da die Gärbottiche geschlossen sind, kann dieser entweichende AKohol wiedergewonnen werden, indem man die entweichenden Gase durch Wasser oder besser durch in Vorbereitung für den Gärprozeß, aber noch nicht in Gärung befindliche Sulfitlauge, welche daher wenig oder keinen Alkohol enthält, hindurchleitet. Auf diese Weise wird praktisch der ganze entweichende Alkohol, evtl. im Laufe der normalen Verfahrensdurchführung, wiedergewonnen.
• Es ist zwar schon bei gewissen Verfahren zur Herstellung von Hefe (sogenannter Preßhefe) üblich, große Mengen Luft durch die Gärflüssigkeit hindurchzublasen, um das Hefewachstum anzuregen. Dabei wächst die Hefe außerordentlich stark, aber die Alkoholerzeugung ist sehr vermindert, verglichen mit derjenigen bei Gärung ohne Luftzufuhr. Es ist auch bereits bekannt, daß beim Vergären von Sulfitablaugen eine Vorbelüftung der neutralisierten Flüssigkeit wünschenswert ist; und es ist auch schon vorgeschlagen, nertralisierte Flüssigkeiten zu belüften, welche einen Katalysator zur Oxydation in den Gärbottichen bei der Einleitung des Gärprozesses enthalten. Aber nach der Kenntnis des Erfinders ist bisher noch nicht erkannt worden, daß eine erfolgreiche Vergärung durchgeführt werden kann in Gegenwart einer namhaften Menge freier schwefliger Säure, d. h. in einer nicht oder unvollkommen neutralisierten Flüssigkeit, indem man während des ganzen Gärprozesses für eine angemessene Sauerstoffzufuhr für die Hefe Sorge trägt.
• Das vorstehend beschriebene Verfahren ist nicht nur anwendbar auf Sulfitablaugen, welche freie schweflige Säure enthalten, sondern auch auf die gärfähigen Sirupe oder Flüssigkeiten, welche bei den bekannten Verfahren zur Erzeugung vergärbarer Zuckerarten aus Zellulose oder Lignozellulose durch Einwirkung von Schwefeldioxyd (Classen-Prozeß usw.) oder sauren aufschließendenStoffen, welcheSchwefeldioxyd enthal en oder bilden, entstehen. Der Ausdruck Sulfitlaugen wird demgemäß hier so benutzt, daß dadurch auch Produkte mitumfaßt werden, welche durch derartige Aufschließungsverfahren gewonnen werden.

Claims (1)

1. PATENT-ANsPRUcii: Verfahren zur Gewinnung von Äthylalkohol durch Vergären von Sulfitlaugen unter Belüftung der letzteren, dadurch gekennzeichnet, daß der Gärungsprozeß in einer Lauge von so hohem Gehalt an freier schwefliger Säure durchgeführt wird, daß eine Abtötung der Hefe bei Unterbrechung der Sauerstoffzufuhr eintritt.