DE805412C - Verfahren zur Gewinnung von Holzterpentinoel - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Holzterpentinöl Es ist bekannt, aus harzreichen Nadelhölzern durch eine Behandlung mit Wasserdampf bei höheren Temperaturen Terpentinöl, und zwar das sogenannte Holzterpentinöl, herzustellen. Es ist auch bekannt, daß sich in Lederpappenfabriken Holzterpentinöl in den Kochern beim Dämpfen bildet und beim Abblasen des Druckes durch Kondensation niedergeschlagen und leicht vom Wasser abgeschieden werden kann. Die Abgase der Kocher enthalten nun neben dem Holzterpentinöl auch noch kurzkettige organische Säuren, wie Ameisensäure und Essigsäure, in Konzentrationen unter r o/o. Das Vorkommen organischer Säuren hat zur Folge, daß die Niederschlagsapparatur aus Edelstahl, zumindest aber aus Kupfer bestehen oder mit diesem Metall ausgekleidet sein muß. Dieser Zwang zur Verwendung teurer Metalle belastet die Gestehungskosten des Holzterpentinöls merkbar, die noch wesentlich dadurch erhöht «-erden, daß das Holzterpentinöl sich erst mit den letzten Schwaden niederschlägt, die Kühlfläche der Niederschlagsapparatur also über das normale Maß hinaus dimensioniert sein muß. Hinzu kommt ferner, daß durch den bisher vorliegenden Zwang der Sammlung des gesamten Destillates zwecks nachfolgender Terpentinölabscheidung die Auffanggefäße sehr groß sein müssen.
• Es wurde nun gefunden, daß man die aus dem Kocher entnommenen Abgase und Dämpfe einer fraktionierten Kondensation unterwerfen und hiermit eine weitgehende Trennung in fast terpentinölfreies Wasser und ein verhältnismäßig wenig Wasser enthaltendes Terpentinöl-Wasser-Gemisch ausführen kann. Der Niederschlag der Abgase und Dämpfe kann sowohl indirekt, z. B. durch einen Mantelkühler, als auch direkt, z. B. durch Einsprühen von kaltem Wasser, durchgeführt werden. Bei dem indirekten Niederschlag schaltet man zwei oder mehrere Kühler hintereinander und stimmt die Kühler in ihrer Kühlwassertemperatur bzw. in ihrer Kühlfläche so aufeinander ab, daß in dem ersten bzw. den ersten Kühlern vorwiegend Wasser und in dem letzten Kühler ein Holzterpentinöl-Wasser-Gemisch niedergeschlagen wird. Bei dem direkten Verfahren wird wieder durch Einstellen der Kühlwassertemperatur bzw. hier der eingesprühten Kühlwassermenge eine Trennung in einen fast reincti Wasserniederschlag und ein in der Endstufe erhaltbares Holzterpentinöl-Wasser-Gemisch vorgenommen. In den Abgasen und Dämpfen sind nun, wie schon angegeben wurde, kurzkettige organische Säuren, hauptsächlich Ameisen- und Essigsäure, enthalten, die bei dem direkten Verfahren durch Zugabe von Hydroxyden bzw. Karbonaten der Alkalien oder Erdalkalien neutralisiert werden können. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Niederschlagsapparatur aus Eisen herzustellen. Bei dem direkten Verfahren ist es auch zulässig, die letzte Niederschlagsstufe, in der also vorwiegend das Holzterpentinöl gewonnen wird, wieder indirekt zu schalten, um eine zu große Anreicherung von Wasser im Holzterpentinöl-Wasser-Niederschlag zu verhindern oder die Abgase und Dämpfe an dieser Stelle statt mit Wasser direkt mit kaltem Holzterpentinöl, gegebenenfalls im Gegenstrom, zu behandeln.
• Es ist vorgeschlagen worden, die Abgase der Kocher aus der Sulfit- und auch Sulfatzellstoffherstellung einer fraktionierten Kondensation zu unterwerfen und hierdurch z. B. die schweflige Säure oder das Cymol in reinem, für die Wiederverwendung bzw. Verarbeitung geeignetem Zustand zu erhalten. Diese Maßnahmen hatten jedoch nicht die Abscheidung von Holzterpentinöl zum Ziel. Beispiel i Vermittels eines normalen mit einem Steigrohr versehenen Dampftopfes wurde Wasserdampf durch zwei hintereinandergeschaltete Kühler geleitet, von denen der erste, wie in der folgenden Tabelle angegeben, eine Kühlfläche von i 219 cmq bzw. in einigen Versuchen von 633 em2 und der zweite eine Kühlfläche von 150 cm2 hatte. Der erste Kühler wurde, wie in der Tabelle angegeben, mit Wasser verschiedener Temperatur und der zweite Kühler mit Wasser von + ii° C beschickt. Der durch diese Kühler streichende und in ihnen kondensierte Wasserdampf konnte vermittels eines zwischen den Dampftopf uni den ersten Kühler geschalteten Langhalskolbens in der bei Wasserdampfdestillationen üblichen Weise mit Holzterpentinöl beladen werden. Wie aus den Ergebnissen der Tabelle hervorgeht, gelingt es auch bei verschiedenen Verhältnissen der Kühlflächen durch passende Einstellung der Kühlwassertemperatur und der Destillationsgeschwindigkeit, das Destillat in einen fast nur Wasser enthaltenden, im ersten Kühler niedergeschlagenen Teil und einen fast das gesamte Holzterpentinöl enthaltenden, im zweiten Kühler niedergeschlagenen Teil zu zerlegen. Hierbei werden Terpentinölkonzentrationeti im Kondensat des zweiten Kühlers erreicht, die der maximalen, d. h. durch eine Wasserdampfdestillation bei Vorliegen überschüssigen Holzterpentinöls erreichbaren Konzentration entsprechen. Im dritten Versuch wurde im Langhalskolben der Wasserdampfdestillation eine i o/oige Ca(OH)2-Lösung vorgelegt und dem einlau-! fenden Terpentinöl Essigsäure entsprechend 5o °/o des Kalkes zugesetzt. Im Destillat konnte keine saure Reaktion mehr festgestellt werden.

  Versuch Nr.

  I 2 3 4 5 6

  Kühler i, Kühlfläche qcm 1219 1219 1219 1219 633 633

  Kühler 2, Kühlfläche qcm 150 150 150 150 150 150

  Kühler i, H20 Temp. °C 90 85 90 90 85 80

  Kühler 2, H20 Temp. °C 11 11 11 11 11 11

  Holzterpentinölzugabe

  ccm ............... 100 100 100 100 100 l00

  Holzterpentinölzugabe

  in Minuten .. . . 60 45 60 20 50 25

  Destill.-Geschwindigkeit

  je Stunde ... ...... 0.70 0.74 0.86 0,58 0,69 0,46

  Holzterpentinölkonzen-

  tration

  vor dem i. Kühler in0, 0 13,6 17,6 11;4 30,8 14,3 19,4

  vor dem 2. Kühler in-/0 40.1 44,6 30,2 44,6 39.5 44,S1

  i H2O-Niederschlag

  im i. Kühler ccm .... 470 440 540 73 440 315

  im 2: Kühler ccm .... 137 19 226 62 148 54

  Holzterpentinölbilanz

  nachdem i.Kühlerinüj0 3,8 80,0 1,0 10,0 1,5 -l5,0

  nachdem2.Kühlerin0/0 94,0 18,0 97,5 50,0 96,5 44,0

  Verluste in 0%.. .. . . . .. 2,2 2,0 1,5 40,0 2,0 11,0

  alkalische Destillation 1°,/0 - - -

  Ca (HH),

  Beispiel e In einem 26,3 Festmeter Holz fassenden und zur Ausführung des zur Herstellung von Braunschliff notwendigen Dämpfens geeigneten Kocher wurde eine Mischung von Fichten- und Kiefernholz mit Wasserdampf auf 5 atü erwärmt. Nach Verlauf von 4 Stunden wurde dem Kocher laufend ein Holzterpentinöl-Wasserdampf-Gemisch, enthaltend 3,5 0/0 Holzterpentinöl und kleine Mengen Ameisen- sowie Essigsäure, entnommen und in zwei hintereinandergeschaltete Kühler geleitet, von denen der erste aus Kupfer und der zweite aus Glas hergestellt worden war. Die Destillationsgeschwindigkeit wurde so eingestellt, daß in den mit kaltem Wasser versehenen Kühlern eine Trennung in ein fast terpentinölfreies Destillat im ersten Kühler und ein terpentinölreiches Destillat im zweiten Kühler erfolgte. Erhalten wurden rund 31 1 Destillat pro Stunde am ersten Kühler, enthaltend o,031 Holzterpentinöl, und 3,81 Destillat pro Stunde am zweiten Kühler, enthaltend 1,i51 Holzterpentinöl. Zum besseren Niederschlag wurde der Auslauf des zweiten Kühlers in ein Wasser-Holzterpentinöl-Gemisch eingetaucht. Es war also durch die fraktionierte Kondensation eine Konzentration des Holzterpentinöls von 3,5 % auf 30,2 % eingetreten. Beispiel 3 Aus dem im Beispiel 2 angegebenen Kocher wurde ein Holzterpentinöl-Wasserdampf-Gemisch, enthaltend 4,o °/o Holzterpentinöl und Ameisen- sowie Essigsäure entsprechend einer Säurezahl des Kondensates von 7,2, laufend entnommen und in einen direkt wirkenden stehenden Kühler aus Eisen im unteren Drittel eingeleitet. Von oben wurde in (las Dampfgemisch Wasser eingesprüht und dadurch der Dampf zum Teil niedergeschlagen, der Rest hinter der Brause wieder abgezogen und in einem zweiten Kühler vollkommen kondensiert. Durch Regulieren der Destillationsgesch,#vindigkeit und der direkt zulaufenden Wassermenge gelingt es, eineTrennung in ein wenig Holzterpentinöl enthaltendes erstes Kondensat und ein viel Holzterpentinöl enthaltendes zweites Kondensat auszuführen. Nach einer Stunde wurden irn zweiten Kühler 4,77 1 niedergeschlagen, aus denen t,381 Holzterpentinöl al)geschieden wurden. Es lag also eine Holzterpentinölkonzentration N-011 28.9 °,/o im Kondensat des zweiten Kühlers vor.
• Durch Naschen des in den direkten Kühler eintretenden Holzterpentinöl-Wasserdampf-Gemisches mit verdünnter Kalk-brühe gelingt es leicht, die Apparatur vor dem Angriff der vorhandenen kurzkettigen Fettsäuren zu schützen und das abgeschiedene Holzterpentinöl säurefrei zu bekommen. Angewandt wurden z. B. o, i o/oige Ca(OH)z-Lösungeii.
• Die aus dem direkten Kühler abziehenden, Holzterpentinöl enthaltenden Schwallen wurden im vorliegenden Beispiel vermittels eines Kupferkühlers indirekt niedergeschlagen, "wobei wieder der Kühlerauslauf in ein Wasser-Holzterpentinöl-Gemisch hineinragte.
• Nach Verlauf einer Stunde wurde an Stelle des indirekt arbeitenden Kupferkühlers ein direkt arbeitender, aus Steingut bestehender und mit grol)en Raschigringen versehener Waschturm eingeschaltet, über den ein abgekühltes Holzterpetitinöl-\\'asser-Gemisch geführt wurde. Auch auf diese Weise gelingt es, die Holzterpentinöl führenden Schwaden niederzuschlagen. Erhalten wurden in einer Stunde 1,1 ,3 1 Holzterpentinöl.

Claims (3)

1. PATENTAaiSPRCCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Holzterpentinöl in Holzdämpfereien, dadurch gekennzeichnet, daß der während der Dämpfung oder beim Abblasen des Druckes dem Kocher entnommene, Holzterpentinöl, organische Säuren u. dgl. mehr enthaltende Wasserdampf einer fraktionierten Kondensation unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederschlag der Abgase und Dämpfe in zwei oder mehr hintereinandergeschalteten, indirekten Kühlern erfolgt, die in der Kühlfläche oder in der Kühlwassertemperatur so aufeinander abgestellt sind, daß im ersten, mit Heißwasser beschickten Kühler vorwiegend Wasser und im letzten, mit Kaltwasser beschickten Kühler vorwiegend das Holzterpentinöl niedergeschlagen wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederschlag der Abgase und Dämpfe in zwei oder mehreren hintereinandergeschalteten, direkten Kühlern erfolgt, die in der Kühlwassertemperatur oder in der Wassermenge so aufeinander eingestellt sind, daß im ersten Kühler vorwiegend Wasser und j im letzten Kühler vorwiegend das Holzterpentinöl niedergeschlagen wird. .4. \"erfahren nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser des ersten Kühlers zum Niederschlag der organischen Säuren Alkali- oder Erdalkalihvdroxyde oder -karbonate zugesetzt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch'" 3 und .4, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte, mit Kalk-, Wasser beschickte Kühler indirekt geschaltet ist.