DE643050C - Verfahren zur Verzuckerung von Cellulose u. dgl. mit verduennten Saeuren unter Druck - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verzuckerung von Cellulose u. dgl. mit verdünnten Säuren unter Druck Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Verzuckerung von Cellulose u. dgl. mit verdünnten Säuren unter Druck gemäß Patent 607 479.
• In dem Hauptpatent 607 ¢79 ist -ein Verfahren zur Verzuckerung von Gellulose unter Druck bei hoher Temperatur mit verdünnten Säuren beschrieben, wonach abgeteilte Flüssigkeitsmengen während der Druckerhitzung in Abständen durch das Cellulosematerial fließen und wobei das feuchte zurückbleibende Material unter Dampfspannung steht. Für die Ausführung des Verfahrens ist es erwünscht, daß die Flüssigkeitsmengen möglichst rasch durch das Cellulosematerial hindurchfließen, und die vorliegende Erfindung soll unter anderem dieses rasche Hindurchfließen der Flüssigkeitsquanten durch Verwendung geeigneten Materials in geeigneter Struktur rund Lockerung des Gefüges begünstigen.
• Die nach dem Verfahren des Hauptpatents 607 479 gewonnene Zuckerwürze enthält geringe Mengen Aldehyde und andere gärungshemmende Stoffe, welche die Verwertung der Würzen und damit die gewerbliche Benutzung des Verfahrens erschweren. Es läßt sich in den Würzen Furfurol und etwas Formaldehyd nachweisen. Werden gegen die Giftwirkung solcher Stoffe keine Gegenmaßnahmen getroffen, so wird die Gärung gehemmt. Beispielsweise lassen sich rohe, neutralisierte Zuckerwürzen, die nach dem Verfahren aus Fichtenholz hergestellt .sind, trotz großer Gabe an Hefe und organischem Stickstoff nur langsam vergären. Die Entgiftung der Würzen und die Überführung in leicht vergärbaren Zucker ist daher ein Bestandteil des Gesamtproblems.
• Bei der Vermischung verschiedener Cellulosematerialien wird eine zu starke Anreicherung gleichartiger Giftstoffe vermieden und auch die erzielte Würze allgemein besser vergärbar. Die Neuheit der Methode beruht auf der Kombination verschiedener Mittel, der Art ihrer Anwendung und auf deren Mengenverhältnissen.
• Die Versuche haben ergeben, daß der Nadelholzwürze phosphorsaure und schwefligsaure Salze sowie organischer und gegebenenfalls anorganischer Stickstoff in gewissen Mindestmengen zugesetzt werden müssen. Bezogen auf vorhandenen reduzierenden Zucker sind Gaben von o,2 bis 2,o% Phospho,rsäure (P205) und i Ibis 5% schweflige Säure (SO,) und 0,5 bis 50'o Stickstoff (N) erforderlich. Dabei kann der Stickstoff zu 3/4 durch organischen Stickstoff gedeckt werden, doch soll die Stickstoffgabe zu etwa 1/4 aus organischem Stickstoff bestehen. Die Würzen, die bereits Phosphorsäure, Stickstoff und schweflige Säure in den angegebenen Mengcnverhältnissen enthalten" werden zweckmäßig mit kohlensaurem Kalk'@° und Calciumhydroxyd unter Rühren mit Luft: auf ein PH von 5 bis 6 gebracht und sind in diesem Zustand leicht vergärbar. Zu'!,: Durchführung des Gärprozesses ist auch das bekannte Zulaufverfahren geeignet.
• Die Behandlungsweise ist jedoch abhängig von der Art des Cellulosematerials. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Mischungen verschiedener Hölzer zu verwenden oder Mischungen von Holz mit Stroh oder Reisschalen. In diesem Fall, -r, rden die für Nadelholz eben angegebenen Mindestgrenzen für Zusätze herabgesetzt. Ausführungsbeispiel toool Zuckerwürze aus gleichen Teilen Fichtenholz und Laubholz mit einem Gehalt von 5o kg reduzierendem Zucker enthält Gaben von 1 kg SO.,, 0,35 kg organischem N, 1,051,- anorganischem N, 0,45 kg P.,0;,.
• Unter Rühren mit Luft und durch Zugabe von Calciumcarbonat und darauf folgende Zugabe von Calcittmhydroxyd wird die Würze auf ein PH von 5,6 gebracht. Die so vorbereitete Würze kann durch Zugabe von 0,5 kg Hefe, die zweckmäßig vorher an HoIzzuckerwürze gewöhnt ist, in etwa 1 Tag vergoren werden, wobei Bewegung der Würze beschleunigend -wirkt.
• Zu nur aus Fichtenholz gewonnenen Holzzucker-vürzen mit gleichem Zuckergehalt müssen zur Erreichung einer gleich guten Vergärung unter gleichen Bedingungen höhere Gaben von Zusätzen gegeben werden.
• Ferner hat es sich gezeigt, daß !ein höherer Zuckergehalt der Würzen bei der Verzuckerung der Cellulose unter Druck mit verdünnten Säuren, der über 5 bis 601o liegt, sich dann erreichen läßt, wenn zur Verzuckerung ein Gemisch verschieden gestalteter Hölzer verwendet wird, und zwar entweder ein Gemisch aus Laub- und Nadelhölzern oder ein Gemisch aus Hölzern vermengt mit Stroh, Reisschalen u. dgl. Cellulosestoffen. Durch derartige Mischung des Füllmaterials @`Yd keine kompakte, einheitliche Struktur 's Cellulosematerials bedingt, sondern es 'tritt eine wechselnde Struktur und damit eine gewisse Lockerung des Gefüges ein. Dadurch können andererseits wieder die Flüssigkeits-und Dampfteilchen besser an die einzelnen Teile des Füllmaterials herankommen; sie können die Hohlräume leichter ausfüllen und so die Reaktion und damit die Verzuckerung fördern. Andererseits ist es durch das losere Gefüge möglich, schon dem Gellulosematerial Schwefligsäure, Phosphorsäure, deren Verbindungen oder stickstoffhaltige Stoffe zuzusetzen. Dieses wiederum hat den Vorteil, daß diese zugesetzten Stoffe gleich im Augenblick der Zuckerbildung in die saure Zuckerlösung mit übertreten und diese in gewünschter Weise anreichern. Dies wiederum ermöglicht eine Vergärung der Würze bei 5 bis 6 pul.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Verzuckerung von Cellulose u. dgl. mit verdünnten Säuren unter Druck gemäß Patent 607 479, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verzuckerung ein Gemisch verschiedener Hölzer aus Laubhölzern und Nadelhölzern oder Holz mit Stroh oder Reisschalen verwendet wird, um eine wechselnde Struktur und damit Lockerung des Gefüges zu erhalten.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verzuckerung von Gemischen gemäß Anspruch 1 die Mengen an Schwefligsäure, Phosphorsäure, deren Verbindungen sowie die :Menge der stickstoffhaltigen Stoffe, die dem Gemisch vor dem Prozeß bzw. der Würze vor der Vergärung zugesetzt werden, gegenüber den für die Verarbeitung von Nadelholz allein erforderlichen Mengen herabgesetzt sind.