DE765065C - Verfahren zur Herstellung von Furfurol - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Furfurol Bei der Aufarbeitung der gebrauchten Tauchlaugen für den Zellstoff im Viskoseverfahren hat man bisher sein Augenmerk nur der möglichst vollständigen Wiedergewinnung des Alkali zugewandt. Die Erfassung der al's sog. Tauchverlust in Lösung gegangenen Zellstoffanteile ist auch bei dem viel angewandten Dialyseverfahren technisch noch nicht entwickelt worden. Die nach der Dialyse der Tauchlauge anfallende Abfallauge wurde bisher in das Abwasser geleitet. Die Menge der organischen Substanz in diesen Abfallaugen entspricht nahezu vollständig der als Tauchverlust der Cellulose in Lösungen gegangenen Hemicellulose. Dieser Anteil des Rohzellstoffs ist bei Fichtenzellstoffen reich an Hexosanen, bei den Laubholzzellstoffen reich an Pentosanen.
• Es wurde nun gefunden, daß die Restlaugen der Dialyse von Mercerisationslaugen von Zellstoffen aus Laubholz, vorzugsweise von Buchenzellstoff, einen wertvollen Rohstoff für die Gewinnung von Furfurol darstellen. Bekanntlich erfolgt die Furfuroldarstellung in der Weise, daß pentosanhaltige, mehr oder weniger mechanisch zerlkleinerte pflanzliche Materialien mit Säuren erhitzt und gebildetes Furfurol abgetrieben wird. Die im Ausgangsmaterial enthaltenen Pentosaiie. die allein zur Furfurolbildung befähigt sind. werden dabei zu einem gewissen Anteil. etwa einem Drittel der theoretischen ;Menge. umgesetzt. Es ist anzunehmen. daß diese niedrige Attsbettte bei der über mehrere Stufen verIaufenden Reaktion sehr stari> durch die enge Vermischung finit anderen unbeteiligten Stoffen ein ursprünglichen pflanzlichen Ausgangsmaterial hervorgerufen wird.
• Für die technische Furfurolgewinntu:g ist daher vorgeschlagen worden, durch eine Vorbehandlung entweder dem pflanzlichen Material die an der Furfurolbiidung unbeteiligteli Anteile zti entziehen lamerii;anische Patentschrift 1 825 307) oder umgekehrt durch ein geeignetes Löseverfahren die für die F ur furoigewinnung wertvollen Bestandteile von den Begleitstoffen abzutreli:ien (amerikanische Patentschrift 1 283 241). Der durch diese umständlicheri@orarl@eite=.i zur !ionzentrati@-)n der Ausgangsmaterialien erreichbare Vorteil belastet natürlich die Wirtschaftlichkeit dieser Verfahren.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von Furfurol nach bekannten erfahren durch Erhitzers von angesäuerten, pentosanhaltigen Flüssigkeiten. wobei als Ausgangsmaterial die Restlaugen der Dialyse von Mercerisierlaugen von Zellstoffen aus Laubhölzern verwandt werden. Die Restlaugen, die bei der Dialyse von Tauchlaugen von Zellstoff aus Laubhölzern anfallen, enthalten Pentosan in reiner Form und können deshalb als Ausgangsmaterial für die Furfuroler:twicklung in günstigster Weise eingesetzt werden. Aus der alkalischen Lösung scheidet :ich das Pentosan nach dem Ansäuern iii feiner Verteilung aus. Es ist jedoch nicht zweckmäßig, das Peritosan durch Zentrifuge fieren oder ähnliche Methoden, abzutrennen und dann das feste Material nach evtl. Zugabe weiterer Säure zum Furfurol umzusetzen. Viel vorteilhafter ist es, die anfangs vorliegende feine Verteilungsform auszunutzen und die nach deinz'-knsäuern der Dialvseabfallauge mit einer Säurestufe vors etwa pH 2 bis 3 anfallenden milchigere Aufschläminungen der U nisetzungsapparaturzuzuführen. -Neben der günstigere Verteilungsform des Rolistoftes ist ins Gegensatz zu pentosanhaltigen natürlichere a usgangsniaterialien als weiterer technischer Vorteil die erleichterte Beschickung der Reaktionsgefäße anzusehen.
• Zur besseren Ausnutzung des Inhalts der Reaktionsgefäße, jedoch unter Erhaltung der eben dargelegten technischen Vorteile, kann man erfindungsgemäß in geeigneten '#.bsetzgefäßen eine Anreicherung der Pentosanauf-

  schl<ilietnurig vorieehnien, die aber nur bis zu

  einer bestimmten Grenze durchgeführt "wird.

  Die günstige Wirkung von anwesenden

  \eutralsalzen bei derU msetzungvon Pentosan

  bzw. ;:entosaniialtigen Materialien zti Furfurol

  durch Erhitzen finit \Iil:ralsäure wurde eben-

  falls 1-)ei der Umsetzung cl. -r v@ch vorliegendem

  @-eriahrert erliaIteieen @'@ntosanaufschlaimmun-

  ,-en be.?l:)aclitet. ZZVechmäl.@ig ;wird die Fällung

  der Dialvseabfallauge mit Mineralsäuren in

  Gegenwart von -N@utralsalzen unter Verwen-

  dulig der Abfallsäuren der gleichen Fabrika-

  tion durchgeführt. @-erwendbar als Säure ist

  finit Vorteil das gel@raucht@. SchwefeIsä ure und

  2,7atriunisu1fateritlialten(l-e Sniiiiil)ad. Die neben

  diesen Bestandteilen anweserden Stoffe stören

  wedür die Umsetzung zu Furfuro: von hohem

  Reinheitsgrad noch die Aufarbeitung der an-

  fallenden rollen Furfurollösungen.

  Durch das T: orliegende Verfahren werden bei

  der Z°11wolleherstellung aus Buchenholz in

  -rohen Mengen anfallende. bisher ungenutzt

  gebliebene Restlaugen für die Gewinnung von

  Furfurol ausgenutzt, das wieder als Rohstoff

  zur Herstellung von s-,-ntlietischen Fasern

  wertvoll ist.

  Beispiel 1 Der Rückstand der Dialvse von Tauchlaugen, die bei der Herstellung von Alkalicelltilose aus Laubliolzzellstoff anfallen, wird angesäuert und der -Niederschlag, der im wesentlichen aus lvlan besteht, abgetrennt. 13 Teile dieses Niederschlages werden mit 259 Teilen Wasser angerieben und mit 2.s Teilen konzentrierter Schwefelsäure versetzt. Die Suspension wird ins Autoklav einige Zeit auf 16o= erhitzt, dann werden ;o°/0 der eingesetzten Flüssigkeitsmenge abgeblasen. Da: 1i-lan wurde zu 39":"0 der Theorie in Furfurol umgesetzt. Beispiel 45 Teile Dialyseabfallauge der im Anspruch i hezeiciineteli Art werden mit 7,3 Teilen etwa 1 j°/oiger Schwefelsäure versetzt. Nach adstiindigein Stehen wird die klare überstehende pentosanfreie Lösung abgetrennt und die restliche Pentosanaufscliläminung im Autoklav auf i; o= erhitzt. -Nach kurzer Zeit werden 30'o der eingesetzten Flüssigkeitsmenge über einem Kühler abgeblasen. Es wurden 4L20/9 der Theorie Furfurol gewonnen. Beispiel 3 3o Teile Dialyseabfallauge der im Anspruch i bezeichneten Art werden mit 5 Teilen Spinnbad versetzt und die Lösung, die das Xylan in suspendierter Form enthält, im Autoklav auf i8o° erhitzt; nach einiger Zeit werden 70% der eingesetzten Menge über einen Kühler abgeblasen. Aus dem Destillat wurden 54,3 % der Theorie Furfurol erhalten. Beispiel 4 6o 1 Dialyseabfallauge mit einem Pentosangehalt von 1,5% werden rasch und unter Rühren zu 1o 1 Spinnbad gegeben. Nach 24stündigem Stehen werden von der klaren überstehenden Flüssigkeit 5o 1 abgehebert und verworfen. Die restliche Pentosanaufschlämmung mit einem Pentosangehalt von 4,6% wird im Autoklav auf i7o° erhitzt, kurze Zeit bei 17o° und dem erreichten Druck von io bis ii Atm. gehalten und danach etwa die Hälfte über einen Kühler abgeblasen.. Aus dem Destillat wird das Furfurol durch Destillation über eine Kolonne abgetrennt. Es wurden 57 %, bezogen auf den gesamten Pentosangehalt, an reinem Furfurol erhalten. Der Druckerhitzungsrückstand kann nach Trennung von einer braunschwarzen Humussubstanz auf Natriumsulfat verarbeitet werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Furfurol nach bekannten Verfahren durch Erhitzen von angesäuerten, pentosanhaltigen Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß Restlaugen der Dialyse von Mercerisierlaugen des Zellstoffs aus Laubhölzern als Ausgangsmaterial verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Ansäuern der alkalischen Ausgangslösung aus den Restlaugen ausfallenden Pentosane gegebenenfalls nach einer Anreicherung in Absetzgefäßen nicht in fester Form abgetrennt, sondern in feinverteilter Aufschlämmung in der sauren Lösung mit oder ohne Zusatz von Neutralsalzen zum Umsatz gebracht werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die saure Reaktion und die Anwesenheit von Neutralsalzen durch Zugabe von gebrauchtem, Schwefelsäure und Natriumsulfat enthaltendem Spinnbad des Viskoseverfahrens erreicht wird.