DE514510C

DE514510C - Verfahren zur Herstellung stickstoffhaltiger Verbindungen aus Kohlenhydraten

Info

Publication number: DE514510C
Application number: DEN29523D
Authority: DE
Inventors: Paul Erasmus
Original assignee: MIJ TOT EXPLOITATIE VAN VEREDE
Current assignee: MIJ TOT EXPLOITATIE VAN VEREDE
Priority date: 1928-11-07
Filing date: 1928-11-07
Publication date: 1930-12-23

Description

Verfahren zur Herstellung stickstoffhaltiger Verbindungen aus Kohlenhydraten Es wurde gefunden, daß dann, wenn man Ammoniak bei hohen Temperaturen von beispielsweise 300° unter Druck auf Kohlenhydrate pflanzlicher Herkunft einwirken läßt, Produkte erhalten werden, die bis zu 20 % und mehr Stickstoff enthalten. Als Ausgangsstoffe können dabei sowohl Kohlenhydrate, wie Cellulose und Holzzucker, als auch inkrustierende Substanzen, wie Lignin oder Holz, Torf, Kohle, dienen.
Es ist an sich bekannt, daß Zuckerarten, wie z. B. Glukose, bei gewöhnlicher Temperatur in wäßriger oder alkoholischer Lösung Ammoniak aufnehmen und Glukoseamine und andere Stickstoffverbindungen in geringer Menge bilden. Gleichwohl ist es überraschend, daß selbst unlösliche Stoffe pflanzlicher Herkunft große Mengen Stickstoff binden, wenn man sie in der angegebenen Weise behandelt.
Andererseits sind auch schon Verfahren bekannt, nach denen ebenfalls Stoffe pflanzlicher Herkunft unter Druck und bei erhöhten Temperaturen mit Ammoniak behandelt werden. Es handelt sich jedoch bei diesen bekannten Verfahren lediglich darum, einmal die inkrustierenden Substanzen zu lösen, also den Zellstoff zu gewinnen, und weiter an sich unverdauliche Kohlenhydrate zu verdaulichen, aber stickstofffreien Produkten aufzuschließen. Zu diesem Zweck wird bei verhältnismäßig niedriger Temperatur (15o bis 16o°) gearbeitet. Das angewandte Ammoniak wird hierbei immer wiedergewonnen.
Man hat auch bereits versucht, aus Torf durch Zusatz von Ammoniak stickstoffhaltige Düngemittel zu gewinnen. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Torf zunächst in feuchtem Zustande unter Druck carbonisiert und die so erhaltene Torfkohle der Wirkung eines ammoniakhaltigen Gases ausgesetzt. Mit diesem Verfahren können im günstigsten Falle .4 '/,Stickstoff in Form von Ammoniaksalzen an den Torf gebunden werden.
Es ist weiter bekannt, daß man bei Stroh, welches mit Ammoniak gedämpft, also bei niederen Temperaturen aufgeschlossen wurde, durch zugesetzte Pilze aus den mineralischen Stickstoffverbindungen Eiweiß gewinnen kann. Dieser Vorgang läßt sich mit der Gewinnung von Mineralhefe vergleichen.
Nach der vorliegenden Erfindung wird das Ausgangsmaterial unter hohem Druck bei hohen Temperaturen von beispielsweise 300° mit Ammoniak erhitzt. Es findet dabei eine chemische Umsetzung statt. Die Kohlenhydrate binden etwa 15 °/o und mehr Stickstoff, der meist in Form von Aminen auftritt. Bakterien o. dgl. werden dabei nicht angewendet. Die so hergestelltexk,Stickstofflcörper sind verschiedener technischer Anwendung fähig. Zwei solche _ Verwendungsärfen sollen hier angeführt werden.
a) Geht man von Lignin oder Torfmull o. dgl. aus, so eignet sich das Produkt des Verfahrens ausgezeichnet als Stickstoff- und Kohlenstoffdünger. Es enthält etwa 6o bis 8o °/o Kohlenstoff und bis zu 150/" Stickstoff. Ausführungsbeispiele i. Es werden ioo Teile Lignin mit etwa Zoo Teilen wäßrigem Ammoniak in druckfesten Gefäßen auf 28o bis 3oo° erwärmt. Man erhält 8o Teile festes Reaktionsprodukt mit 72,5 % C, 5,5 % H und io,o °/o NT. Nach etwa 30 Minuten ist diese Stufe erreicht. Längeres Erhitzen bewirkt Zunahme des Köhlenstöffgehaltes (z. B. nach 70 Stunden 79,8°/o C), während der Stickstoffgehalt unverändert bleibt.
2. Erwärmt man ioo Teile Zellstoff mit etwa Zoo Teilen wäßrigem Ammoniak auf 28o bis 3oo° bei etwa iooat, so erhält man q.4Teile festes Reaktionsprodukt mit 74,3 °/o C, 6,6'/"H und 14,0"1"N. Die so erhaltenen Stoffe werden von Pflanzen langsam aufgenommen und assimiliert.
Ähnliche Ergebnisse erzielt man mit Torf als Ausgangsstoff.
b) Während des Krieges hat man versucht, Amine als teilweisen Ersatz für Futtereiweiß zu verwenden. Die Versuche waren technisch ohne Bedeutung, weil die in Betracht kommenden chemischen Ausgangsstoffe zu teuer waren. Die vorliegende Erfindung bietet durch Verwendung von billigem Ausgangsmaterial, insbesondere Holzzucker, einen technisch vorteilhaften teilweisen Ersatz für Futtereiweiß. Man kann hier bei etwas niedrigeren Temperaturen und entsprechend kleineren Drucken arbeiten.
Ausführungsbeispiel ioo Teile Holzzucker werden mit etwa Zoo Teilen wäßrigem Ammoniak kurze Zeit auf 25o° erwärmt; man erhält etwa 7091, Reaktionsprodukt mit etwa 2o°/" Stickstoff. Die Hauptmenge ist wasserlöslich. Der Stickstoff ist zum großen Teil in Aminogruppen vorhanden.
Wird auf höhere Temperaturen erhitzt, so werden die Produkte immer weniger wasserlöslich und auch bedeutend stickstoffärmer (io°/o). Der wasserlösliche Anteil des Reaktionsproduktes ist hier stickstoffreicher als die anderen Anteile.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung stickstoffhaltiger Verbindungen aus Kohlenhydraten pflanzlicher Herkunft durch Erhitzen mit Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe mit dem Ammoniak unter Druck auf hohe Temperaturen von beispielsweise 300° C erhitzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man von Lignin, Torf o. dgl: ausgeht, wodurch ein Stickstoff-und Kohlenstoffdünger gewonnen wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man von Holzzucker oder ähnlichen Kohlenhydraten pflanzlicher Herkunft ausgeht, wodurch ein teilweiser Ersatz für Futtereiweiß gewonnen wird.