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Verfahren zum Gewinnen von Gärungsglycerin aus hetainhaltigen Schlempen
Es ist bekannt, Glycerin derart herzustellen, daß man Schlempe, Zucker oder andere
kohlehydrathaltige Stoffe vergärt, wobei man durch Wahl der Vergärungsbedingungen
dafür sorgt, daß die Glycerinbildung zugunsten der Alkoholbildung bevorzugt wird.
Wenn man derartige Rohprodukte in bekannter Weise durch Eindampfen und Destillieren
aufarbeitet, so erhält man ein Rohglycerin, welches durch andere bei der Gärung
entstehende Produkte stark verunreinigt ist und sich durch die gebräuchlichen Reinigungsverfahren,
wie z. B. Fraktionierung im Vakuum, nur schwer in Ware von handelsfähiger Reinheit
überführen läßt.
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Es wurde nun gefunden, daß sich vergorene betainhaltige Schlempen
leicht dadurch aufarbeiten lassen, daß man die Rohprodukte mit Pyridin auszieht.
Es ist zur Extraktion von Glycerin schon eine Reihe von Lösungsmitteln vorgeschlagen
worden. Alle diese Lösungsmittel vermochten zwar Glycerin gut zu lösen, gleichzeitig
aber auch die übrigen in der Schlempe enthaltenen und unerwünschten Bestandteile,
wie insbesondere Betaine, Salze u. dgl., so daß eine Isolierung praktisch nicht
möglich war. So ist zwar die Löslichkeit von Glycerin in Äthylalkohol unbegrenzt,
während gleichzeitig diejenige von Betain mehr als 5,94 g in zoo g Alkohol beträgt.
Von allen diesen Lösungsmitteln zeichnet sich Pyridin, wie gefunden wurde, dadurch
aus, daß es einerseits mit Glycerin unbegrenzt mischbar ist, anderseits aber nur
eine sehr beschränkte Löslichkeit für Betain zeigt. Es löst nur o,oo2 g Betain je
roo g Lösungsmittel.
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Sofern das Ausgangsmaterial zu stark wasserhaltig ist, empfiehlt es
sich, dieses zunächst zu trocknen, wobei jedoch berücksichtigt werden muß, daß eine
völlige Entwässerung sich für den nachfolgenden Extraktionsvorgang ungünstig
auswirken
kann. Zweckmäßig wird daher das vergorene Ausgangsmaterial mit einem inerten Verteilungsmittel,
wie z. B. Kieselgur, Tonerde oder Sägemehl, vermischt und did erhalterie@ '.Masse
dann nur so weit.Xffocknet, Claß sie° noch etwas Wasser enthält. '#lnderse.s# auch
die zu verarbeitende Schlempe oft'.'
von festen Verteilungsmitteln teilweisei
an Wasser befreit und die so erhaltene flüssige Sehlempe (beispielsweise mit einem
Wassergehalt von 30°/0) mit Pyridin in für die Extraktion von flüssigen Stoffen
geeigneten Apparaten behandelt werden.
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Wenn das so vorbereitete Rohprodukt erfindungsgemäß mit Pyridin methodisch
ausgezogen wird, so kann je nach der Extraktionsmethode und der zur Verwendung gebrachten
Menge Pyridin eine praktisch vollständige Gewinnung des Glycerins erreicht werden.
Dabei kann man mit Vorteil das Ausziehen im Gegenstrom so durchführen, wie dies
beispielsweise bei den Diffusionsbatterien im der Zuckerindustrie der Fall ist:
Das für den vorliegenden Zweck verwendete Pyridin muß nicht unbedingt in absolut
reiner Form zur Anwendung gelangen. Man kann auch Rohpyridin oder pyridinhaltige
Gemische verwenden. Diese sollen jedoch keine höhersiedenden Bestandteile enthalten,
welche beim nachfolgenden Abdestillieren im Glycerin zurückbleiben würden und von
diesem nur schwer abtrennbar wären.
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Sofern bei der Aufarbeitung des Extrakts das wiedergewonnene Pyridin
in stark wasserhaltigem Zustand anfällt, kann man dieses vor der Wiederverwendung
mehr oder weniger weitgehend entwässern. Diese Entwässerung kann in an sich bekannter
Weise durch Behandeln mit wasserentziehenden Stoffen oder durch azeötropische Destillation
erfolgen.
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Das erfindungsgemäß hergestellte Rohglycerin besitzt zwar im allgemeinen
noch eine mehr oder weniger bräunliche Färbung, ist aber meist schon so rein, daß
es, gegebenenfalls nach einer Fraktionierung, den handelsüblichen Anforderungen
entspricht.
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Will man vollständig helles Glycerin herstellen, so kann man, wie
weiterhin gefunden wurde, aus dem erfindungsgemäß erhaltenen Glycerin nach Verdünnung
mit Wasser in bekannter Weise durch Heißfiltration mit aktiver Kohle die noch vorhandenen
färbenden Verunreinigungen entfernen. Wenn auch das Entfärben mit aktiver Kohle
im allgemeinen bekannt- ist, so ist zu bemerken, daß im vorliegenden Fall eine wirksame
Entfernung und damit Reinigung nur möglich ist, wenn die oben mit-,geteilten Bedingungen
eingehalten werden. Das W;gereinigte Glycerin kann gewünschtenfalls i&;Destillation
mit überhitztem Wasserdampf lä '#' :*noch einer Fraktionierung im Vakuum uiite'rworfen
werden. Beispiel Die zu verarbeitende Schlempe hatte etwa folgende Zusammensetzung:
3o bis 35 0/,Wasser, 20°/o Glycerin; =5°/o betainartige Verunreinigungen,
2o bis 350/, sonstige Verunreinigungen, zum Teil Salze. Diese Schlempe würde in
einem auf dem Wasserbad erhitzten Glaskolben, der mit einer gut wirkenden Rührvorrichtung
versehen war, mit Pyrdin behandelt. Nach dem Absitzenlassen und Abgießen des Extrakts
erfolgte eine zweite und dritte Behandlung mit Pyridin in der gleichen Weise. Aus
den vereinigten Extrakten wurde zunächst das Pyridin im Gemisch mit Wasser und dann
im Vakuum das Glycerin abdestilliert. -Die Ausbeute entsprach 9o bis 930/,
der in der Schlempe vorhandenen Glycerinmenge. Das Glycerin ging zwischen z7o und
Zoo ° über.
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Eine weitere Verbesserung des Reinheitsgrades wurde durch folgende
Behandlung erzielt:. Das wasserhaltige, etwa 85 °/oige Rohglycerin wurde mit dem
gleichen Volumen Wasser verdünnt und zum Sieden erhitzt. Die siedend heiße Lösung
wurde durch zo g Entfärbungskohle filtriert; welche sich in einem mittels kochenden
Wassers erhitzten Heißwassertrichter befanden. Dieser Vorgang wurde nochmals wiederholt
und dann eine fast völlige Entfärbung der wäßrigen Glycerinlösüng erreicht. Durch
Konzentration dieser wäßrigen Glycerinlösung erhält man ein Glycerin, welches den
Anforderungen entspricht, die an Dynamitglycerin gestellt werden.