DE486293C

DE486293C - Verfahren zur Herstellung von Furfurol

Info

Publication number: DE486293C
Application number: DEQ1287D
Authority: DE
Original assignee: Quaker Oats Co
Current assignee: Quaker Oats Co
Priority date: 1922-09-07
Filing date: 1923-09-07
Publication date: 1929-11-14
Also published as: GB203691A; US1735084A; FR570531A

Description

Gegenstand des vorliegenden Patentes bildet eine Verbesserung der Verfahren zur Herstellung von Furfurol und verwandten flüchtigen Substanzen, und es wird insbesondere ein Verfahren erstrebt, das die Herstellung solcher organischen Substanzen in fabrikmäßigem Umfange gestattet. Das Verfahren zur Herstellung von Furfurol und ähnlichen Substanzen geht von Rohstoffen, wie Hafer-, Reis-, Baumwollhülsen, Maiskolben u. dgl., aus, aus denen sich das Furfurol in solchen Mengen gewinnen läßt, daß es für technische Zwecke verwandt werden kann.

Bisher hat man Furfurol im allgemeinen nur in verhältnismäßig geringen Mengen herstellen können. Die Verfahren bestanden darin, gewisse sperrige Materialien, z. B. Kleie, in stark sauren Flüssigkeiten einzuweichen und dann gleichzeitig die wasserao reiche Mischung mit oder ohne Druck zu erhitzen, wobei dann eine Reaktion vor sich ging, bei der Furfurol entstand. Indessen ist das auf diesem Wege entstandene Furfurol mit so großen Mengen Wasser vermischt, daß sich der Prozeß der Reingewinnung des Furfurols überaus mühsam und kostspielig gestaltete.

Wenn das Furfurol aus derartigen Mischungen nicht gleich in dem Maße, wie es entsteht, entfernt wird, so wird es ziemlich sofort wieder weiter zerstört, und infolgedessen ist die Ausbeute eine überaus geringe.

Es ist auch bereits vorgeschlagen, aus Kapokabfällen, die an sich sehr reich, an Furfurolbildnern sind, derart Furfurol zu gewinnen, daß man die Abfälle völlig mit saurer Flüssigkeit überdeckte und dann destillierte. Die beabsichtigte schnelle Entfernung des gebildeten Furfurols aus dem Bereich der Berührung mit der sauren Flüssigkeit wird aber dadurch auch ni|cht erreicht, und zwar weil die in der Reaktionsmasse entwickelten furfurolhaltigen Dampfblasen durch die Flüssigkeit aufsteigen müssen, so· daß das entstandene Furfurol eine erhebliche Zeit lang mit der Säure in Berührung bleibt und dadurch der Zersetzung anheimfällt. Man hat sogar bei diesem Verfahren mit Salzsäure gearbeitet, was zur Folge hat, daß die Furfurol mit sich führenden Wasserdämpfe außerdem noch Säuredämpfe enthalten und auch in den Kondensaten das Furfurol wieder mit der sauren Flüssigkeit in Berührung bleibt.

Auch das im folgenden zu beschreibende Verfahren strebt es an, das gebildete Furfurol möglichst schnell aus der Reaktionsmasse und aus der Berührung mit den zu seiner Bildung notwendigen Säuren zu bringen. Dies wird dadurch erreicht, daß zunächst jede Bildung einer Flüssigkeitsschicht, die von furfurolhaltigen Dampfblasen durchstrichen werden muß, vermieden wird und außerdem mit den geringstmöglichen Säuremengen gearbeitet wird und schließlich das gebildete Furforol durch von außen her zugeleiteten Dampf auf dem schnellsten Wege abgetrieben wird. Nach dem Verfahren wird das Rohmaterial,

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ζ. B. Weizenhülsen, lediglich, mit einer verdünnten, nicht flüchtigen Säure, z. B. Schwefelsäure, angefeuchtet, so daß sich, keine fließende Masse bildet, sondern ©in Haufwerk feuchter, benetzter Einzelteilcnem. Diese Masse wird z. B. in einen. Autoklaven gebracht und zunächst auf eine Temperatur erhitzt, die etwa einem Dampfdruck von 4 Atm. entspricht, wobei die Bildung von, Furfurol vor sich geht. Ist die Temperatur im Gefäß erreicht, so wird von außen her am besten an mehreren Stellen Dampf von etwa 4 Atm. eingeblasen und die Verbindung des Autoklaven mit der Kondeneationsvorriehtung hergestellt. Es ist empfehlenswert, das Druckgefäß dauernd rotieren zu lassen, damit eine dauernde Umwälzung der feuchten Masse herbeigeführt wird. Das Verfahren soll im folgenden an Hand von Zeichnungen erläutert werden.

In der beiliegenden schematilschen Zeichnung ist ι ein von einem Dampfmantel rings umgebener rotierender Autoklav von irgendeiner beliebigen Konstruktion, in den ein Dampfrohr gelegt ist, mit einer großen Anzahl Dampfverteilungsrohren 2, die es ermöglichen, in das Innere des Autoklaven eine große Anzahl feiner Dampfstrahlen durch das zu behandelnde Reaktionsmaterial 3 hindurchzuleiten. Ein derartiger Autoklav wird z. B. mit 1500 kg Weizenhülsen, die mit einer Mischung von 3751 Wasser und 28kg 95prozentiger Schwefelsäure durchfeuichtet oder benetzt sind, beschickt. Der Säureaufwand ist also sehr gering und bewegt sich um 2 0/0 oder weniger der Weizenhülsen. Nach dem Beschicken wird der Autoklav geschlossen und in Rotation gebracht und nötigenfalls durch Dampfeinlaß in den Dampfmantel 4 so weit erhitzt, daß die Temperatur in dem Autoklaven etwa der eines Dampfes von 4 Atm. entspricht. Ist dies erreicht, so wird mittels eines Dampfzulaßrohres zum Innern des Autoklaven durch die Dampfeinlässe 2 Dampf eingeblasen und die Reaktionsmischung aufs innigste durchmischt. Wenn der Dampfdruck im Innern des Autoklaven etwa die Höhe von etwa 4 Atm. erreicht hat, wird der Hahn 6 der Auspuffleitung, die nach dem Kondensator 6 führt, geöffnet, und zwar derart, daß der Dampfstrom in den Kondensator in einer Menge von 500 bis 600 kg! Wasserdampf in der Stunde übertritt. Der Autoklav wird dabei, dauernd' weiter rotieren gelassen, und die eingeführten Dampfströme werden so reguliert, daß in dem Reaktionsgefäß ein Druck von etwa 4 Atm. aufrechterhalten bleibt. Auf diese Weise wird unter dauernder Durchmischung die Reaktionsmasse 4 bis 5 Stunden behandelt. Nach dieser Zeit wird aller noch im Autoklaven befindliche Dampf abgeblasen, und Dampf von gewöhnlichem Atmosphärendruck kann dann noch eingeblasen werden, um das noch in den Hülsen befindliche Furfurol abzutreiben. Indessen ist dies letztere nicht mehr notwendig. Das Kondensat im Kondensator 6 enthält etwa S bis 6 0/0 Furfurol und beträgt bei dem Beispiel meistens 2500 bis 3000 kg. Die kondensierte Flüssigkeit wird in den Behalter 7 eingeführt und dort auf geeignetem Wege, z. B. durch Zusatz von Kalkhydrat oder einer anderen alkalischen Substanz, neutralisiert. Die neutralisierte Flüssigkeit wird zur Gewinnung des Furfurols destilliert. Die Ausbeute beträgt rund 10 0/0 des Gewichts der in den Autoklaven eingebrachten Weizenhülsen.

Durch das vorstehend beschriebene Verfahren wird das Furfurol der Reaktionsmasse 8c vollständiger, in kürzerer Zeit und unter geringerem Dampf aufwand entzogen sowie in höherer Konzentration und Ausbeute gewonnen als bei den bekannten Verfahren.

Claims

85 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Furfurol, dadurch gekennzeichnet, daß das Furfurol liefernde Rohmaterial mit einer geeigneten Flüssigkeit lediglich angefeuch- ga tet, erwärmt und mit strömenden Dämpfen behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, zur Anfeuchtung des Rohmaterials nicht mehr als 50 Gewichtsprozent des Rohmaterials an Flüssigkeit verwendet werden.

3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anfeuchten des Rohmaterials verdünnte Schwefelsäure verwendet wird.

4. Eine Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anfeuchtung des Rohmaterials eine verdünnte Schwefelsäure in einer Menge oder Konzentration verwendet wird, daß auf 100 Teile Rohmaterial etwa 2 Teile oder weniger Schwefelsäure (Monohydrat) zur Anwendung kommen.

5. Eine Ausführungsfarm des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfen der verdünnten Masse mit Wasserdampf bei erhöhtem Druck, z.B. von etwa 4Atm., geschieht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen