DE924500C

DE924500C - Verfahren zur Verzuckerung von Cellulose u. dgl.

Info

Publication number: DE924500C
Application number: DESCH4657D
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH SCHOLLER DR ING
Current assignee: HEINRICH SCHOLLER DR ING
Priority date: 1936-03-24
Filing date: 1936-03-24
Publication date: 1955-03-03

Description

Verfahren zur Verzuckerung von Cellulose u. dgl. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verzuckerung von Cellulose u. dgl. und zur Weiterverarbeitung der Zuckerwürzen und bezweckt eine vorteilhaftere Ausnutzung der verschiedenen bei der Celluloseverzuckerung entstehenden Produkte.
Bekannte Verfahren zur getrennten Gewinnung von verschiedenen Produkten der Holzverzuckerung betreffen entweder fraktionierte Verzuckerungsprozesse mit konzentrierten oder immerhin so starken Säuren, wie sie im Zusammenhang mit dem hier zu erörternden Verfahren nicht in Betracht kommen, oder sie betreffen fraktionierte Kristallisationen oder Abtrennung flüchtiger Stoffe von nicht flüssigen.
Das Verfahren nach der neuen Erfindung bezieht sich auf Verzuckerung von Cellulose u. dgl. durch Druckperkolation mit verdünnten Säuren. Die hierbei entstehende Zuckerwürze wurde bisher insgesamt der Gärung zugeführt. Der zuerst anfallende Teil der Würze wurde, gegebenenfalls nach vorangegangener Nachhydrolyse, gemeinsam mit dem später anfallenden Teil der Würze durch Gärung verarbeitet.
Der wesentliche Gedanke der hier beschriebenen Erfindung besteht demgegenüber darin, daß die bei der Perkolation anfallende Würze in solche Fraktionen getrennt wird, in denen die einzelnen Zuckerarten gegenüber der Durchschnittszusammensetzung angereichert sind, und diese dann getrennt verarbeitet werden.
Untersuchungen der einzelnen Würzefraktionen haben nämlich ergeben, daß die ersten Fraktionen des Verzuckerungsprozesses reich an Pentosen, unter Umständen auch an Mannose, Galactose. höheren Zuckern, Essigsäure; Gerbstoffen, Furfurol und anderen Stoffen sind., während der letzte Teil der Würze reich an Glukose ist und daneben auch Lävulinsäure, Ameisensäure und andere mehr oder weniger wertvolle Stoffe enthalten kann.
Der V orteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die Gewinnung der unterschiedlichen Produkte zu ermöglichen und zu erleichtern.
Die ersten Fraktionen eignen sich unter anderem beispielsweise zur Gewinnung von Pentosen, wobei man zweckmäßig wie folgt verfährt: Die vorhandenen Hexosen werden, etwa durch alkoholische Hefegärung, entfernt oder als Nährstoffe für die Gewinnung (Züchtung) von Hefe oder anderen Mikroorganismen verwendet und auf diese Weise beseitigt. Nachdem der entstandene Alkohol oder andere Gärungsprodukte bzw. die Hefe oder andere Mikroorganismen aus der pentosenhaltigen Lösung entfernt worden sind, wird dieLösung eingedampft, und die Pentosen werden daraus durch Kristallisation gewonnen. Erforderlichenfalls mögen Klär-und Reinigungsverfahren bekannter Art wie z. & Entfärben, Abdestillieren flüchtiger Beimischungen, Fällung von Verunreinigungen durch Neutralisation oder andere Maßnahmen an geeigneter Stelle in das Behandlungsverfahren eingeschaltet werden.
Sofern die Pentosen zur Gewinnung von Furfurol dienen sollen, kann der entstandene Alkohol (oder andere Gärungsprodukte) auch gemeinsam mit dem durch Säurezersetzung der vergorenen Würze erzeugten Furfüräl abdestilliert werden.
Eine andere Verwendungsart der ersten Fraktionen besteht in der Vergärung durch solche Mikroorganismen, die Pentosen angreifen (Milchsäurebazillen, Buttersäurepilze ü. a.).
Mit besonderem Vorteil können die ersten Fraktionen des Perkolationsprozesses auch sinngemäß wie bei der Gewinnung von Pentosen zuerst einer beispielsweise alkoholischen Gärung mit Hefe unterworfen werden, oder die in den ersten Fraktionen enthaltenen Hexosen können z. B.. als Nährstoffe für die Erzeugung von Hefe dienen. Vor oder nach dem Abtreiben des entstandenen Alkohols und gegebenenfalls nach Entfernung oder Abtötung der Hefe werden die noch vorhandenen, bei der vorhergehenden Gärung nicht angegriffenen Pentosen durch geeignete Mikroorganismen (Milchsäurebazillen, Essigsäurebakterien, Buttersäurepilze, Schimmelpilze u. a.) weiter verarbeitet.
Die späteren Fraktionen, insbesondere die letzten Fraktionen, werden mit Vorteil nach erfolgtem Eindampfen und Entfärben zur Gewinnung von Glukose verwendet. Hierbei können die in der Stärkezuckerindustrie üblichen Methoden angewendet werden, insbesondere bezüglich des Reinigens, Klärens und Entfärbens .der Würze und der Kristallisation und Umkristallisation. Die nach der Kristallisation der Glukose verbleibende Mutterlauge kann zur Erzeugung von Gärungsprddukten oder von Mikroorganismen weiter ausgenutzt werden. Dabei kann die Mutterlauge gemeinsam mit den ersten Fraktionen der Würze oder auch getrennt von diesen behandelt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: F. Verfahren zur Verzuckerung von Cellulose u. dgl. durch Druckperkolation mit verdünnten Säuren und Weiterverarbeitung der anfallenden Zuckerwürze, dadurch gekennzeichnet; daß die bei der Perkolation anfallende Würze in solche Fraktionen getrennt wird, in denen die einzelnen Zuckerarten gegenüber der Durchschnittszusammensetzung angereichert sind, und diese dann getrennt, z. B. auf Pentos.en, Hexosen, deren Umwandlungsprodukte, wie Alkohole, Aldehyde und Säuren, oder Mikroorganismen od. dgl. verarbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch z, dadurch ge- kennzeichnet, daß vor der Gewinnung von Pentosen, Furfurol oder anderen in den Würzen enthaltenen Stoffen bzw. deren Umwandlungsprodukten die in den Würzen vorhandenen Hexosen auf Gärungsprodukte oder auf Mikroorganismen verarbeitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Fraktionen zunächst der alkoholischen Gärung, zweckmäßig mit Hefe, unterworfen werden und dann gegiebenenfalls nach Entfernung des Alkohols die vorhandenen Pentosen auf Furfurol oder biologisch verarbeitet werden. q..
Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Fraktionen zunächst zum Verbrauch der vorhandenen Hexosen für die Erzeugung (Züchtung) von Mikroorganismen, insbesondere Hefe, als Nährlösung verwendet werden, und dann nachfolgend, nach Entfernung der Mikroorganismen mittels anderer Mikroorganismen die noch vorhandenen Pentosen verarbeitet werden.
5. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten Fraktionen auf Glukose verarbeitet werden, wobei die verbleibende Mutterlauge zur Erzeugung von Gärungsprodukten oder von Mikroorganismen verwendet werden kann.
6. Verfahren nach Anspruch r, 2 und 3., dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Fraktionen zunächst auf Alkohol vergoren und dann gegebenenfalls nach Entfernung des Alkohols auf Furfurol verarbeitet werden.