DE940522C

DE940522C - Process for obtaining glycerine

Info

Publication number: DE940522C
Application number: DEJ6609A
Authority: DE
Inventors: James Blair; Thomas Aucott Mclellan
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1951-12-03
Filing date: 1952-11-25
Publication date: 1956-03-22

Description

Verfahren zum Gewinnen von Glyzerin Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen für die Gewinnung von Glycerin aus Flüssigkeiten, welche bei der Vergärung von Kohlehydraten, wie Zucker, Stärke, Melasse u. dgl., entstehen. Flüssigkeiten dieser Art eignen sich im allgemeinen nicht zur Gewinnung des Glycerins durch Destillation, wie sie gewöhnlich bei der Raffination von roher Seifenlauge oder rohem Verseifungsglycerin erfolgt.Method of Obtaining Glycerin The invention relates to Improvements for the extraction of glycerine from liquids, which in the Fermentation of carbohydrates such as sugar, starch, molasses and the like arise. liquids of this type are generally not suitable for obtaining glycerine by distillation, as is commonly used in the refining of raw soapy water or raw glycerine saponification he follows.

Die Art der zur Vergärung gelangenden Kohlehydrate und die Art, in der die Vergärung durchgeführt wird., kann nun zwar die Zusammensetzung der rohen Flüssigkeit wesentlich beeinflussen. Diese Flüssigkeiten enthalten jedoch immer einen großen Anteil an nicht flüchtigen organischen Bestandteilen neben dem Glycerin, und diese Stoffe machen es schwierig, solche Flüssigkeiten einer Destillation zu unterwerfen. Diese organischen Stoffe bestehen überwiegend aus unvergorenen und bzw. oder unvergärbaren Kohlehydraten und verhinderten bisher die erfolgreiche Gewinnung des Glycerins durch Destillation sogar dann, wenn die vergorene Flüssigkeit nach dem Konzentrieren mit Lösungsmitteln für Glycerin, wie Industriealkohol oder Methylalkohol, extrahiert worden war.The type of carbohydrates used for fermentation and the way in which which the fermentation is carried out, can now admittedly the composition of the raw Affect fluid significantly. However, these liquids always contain a large proportion of non-volatile organic components in addition to glycerine, and these substances make it difficult to distill such liquids subject. These organic substances mainly consist of unfermented and or or non-fermentable carbohydrates and have so far prevented successful extraction of the glycerine by distillation even when the fermented liquid after concentrating with solvents for glycerin, such as industrial alcohol or Methyl alcohol, had been extracted.

Aus diesem Grunde glaubte man bisher; das Glycerin aus Gärungsrückständen lediglich durch Extraktion gewinnen zu können. Dementsprechend sind Verfahren bekanntgeworden, nach denen die Gätungsflüssigkeit mittels Kolloiden zunächst in eine feste Masse übergeführt wird, aus der dann das Glycerin mit Hilfe organisoher Lösungsmittel extrahiert wird.For this reason it was previously believed; the glycerine from fermentation residues can only be obtained by extraction. Accordingly, procedures have become known after which the Gätungsiquid first in a solid mass by means of colloids is transferred, from which then the glycerol with the help of organic solvents is extracted.

Nach der Erfindung gelingt es, das Glycerin aus Gärungsflüssigkeiten nach deren vorherigem Konzentrieren durch Destillation -zu gewinnen, wobei die Berührungsdauer des Glycerins in der nach der Vergärung konzentrierten Flüssigkeit 'mit einer heißen Oberfläche auf einem Minimum gehalten -wird und der Destillationsrückstand sich leicht abziehen läßt.According to the invention it is possible to extract the glycerine from fermentation liquids after their prior concentration by distillation -zu win, the duration of contact of the glycerine in the liquid concentrated after fermentation with a hot Surface is kept to a minimum - and the still residue itself can be easily peeled off.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Gewinnen von Glycerin aus vergorenen und sodann konzentrierten Flüssigkeiten besteht darin, daß man die Flüssigkeit mit einem granulierten Stoff mischt, und daß die Mischung in einem solchen Mengenverhältnis und für eine solche Zeitdauer erfolgt, daß sich eine frei fließende Masse bildet, die unter ständiger Bewegung und Anwendung verminderten Druckes zum Abdestillieren des Glycerins erhitzt wird, während man die verbrauchte Masse fortlaufend abzieht und durch frische frei fließende Masse ersetzt.The inventive method for obtaining glycerol from fermented and then concentrated liquids consists in having the liquid with a granulated substance mixes, and that the mixture in such a proportion and takes place for such a period of time that a free-flowing mass is formed, the constant movement and application of reduced pressure for distilling off of the glycerine is heated while the used mass is continuously withdrawn and replaced by fresh, free-flowing mass.

Die glycerinhaltigen Dämpfe können vollständig kondensiert und das Glycerin dann durch Destillation gewonnen werden. Gegebenenfalls kann das Glycerin unmittelbar durch fraktionierte Kondensation aus den Dämpfen gewonnen werden.The glycerin-containing vapors can be completely condensed and that Glycerin can then be obtained by distillation. Optionally, the glycerin can can be obtained directly from the vapors by fractional condensation.

Geeignete granulierte Stoffe sind beispielsweise Sand, Koks, Fullenerde, Kieselpur und wasserfreies Natriumsulfat. Kieselpur wird wegen seiner stärkeren Fähigkeit, konzentrierte Gärungsflüssigkeiten zu absorbieren, bevorzugt. So erhält man z. B. mit Sand beim Zusatz von to Gewichtsprozent einer konzentrierten Gärungsflüssigkeit eine poröse Masse, während Kieselpur 15o% Gärungsflüssigkeit aufnimmt und ein trockenes Pulver ergibt. Wenn-jedoch eine große Menge der konzentrierten Flüssigkeit mit TKieselgur .gemischt wird, so soll der Mischvorgang nicht unnötig lange fortgesetzt werden, da sonst die pulverförmige Masse leicht eine plastische Konsistenz annimmt.Suitable granulated substances are, for example, sand, coke, full earth, Silica and anhydrous sodium sulfate. Diatomaceous earth is used because of its stronger Ability to absorb concentrated fermentation fluids preferred. So get one z. B. with sand when adding to percent by weight of a concentrated fermentation liquid a porous mass, while diatomaceous earth absorbs 150% fermentation liquid and a dry one Powder yields. If-however, a large amount of the concentrated liquid with kieselguhr . is mixed, the mixing process should not be continued unnecessarily long, otherwise the powdery mass easily takes on a plastic consistency.

Das Rühren der frei fließenden Mischung kann durch beliebige mechanische Mittelerfolgen, beispielsweise durch Rechen oder Schaufelmisicher oder andere bekannte Rührvorrichtungen, wie .sie zum Mischen fester Stoffe verwendet werden; oder indem man das. Gefäß mit der frei fließenden Masse in Vibration versetzt.The agitation of the free flowing mixture can be by any mechanical means Funding successes, for example by raking or shovel mishaps or other known ones Agitators such as those used to mix solids; or by you set the. Vessel with the free flowing mass in vibration.

Die Entfernung und der Ersatz der verbrauchten Masse durch frische frei fließende Masse kann auf beliebige Weise erfolgen. So kann beispielsweise die frei fließende Masse einem praktis.dh 'horizontal angeordneten erhitzten, beispielsweise mit einem Dampfmantel umgebenen Rohr an einem Ende zugeführt werden, so daß in diesem eine Schicht gebildet wird, und das Rohr. kann in Schwingungen versetzt werden, so daß die Teilchen der Schicht von dem einen Ende des Rohres zu dem anderen wandern, sowie abgezogen werden.The removal and replacement of the used mass with fresh ones free flowing mass can be done in any way. For example, the free flowing mass a practically horizontally arranged heated one, for example be fed with a steam jacket surrounded pipe at one end, so that in this a layer is formed and the pipe. can be made to vibrate, so that the particles of the layer migrate from one end of the pipe to the other, as well as deducted.

Die Schicht kann auf beliebige Weise erwärmt werden, beispielsweise durch- einen mit Dampf beheizten Mantel, durch Strahlungswärme oder durch Hochfrequenzerhitzung.The layer can be heated in any way, for example by a steam-heated jacket, by radiant heat or by high-frequency heating.

Der granulierte Stoff kann zwecks Wiederverwendung wiedergewonnen werden, indem er beispielsweise mit Wasser gewaschen und getrocknet wird und erforderlichenfalls der darauf abgeschiedene Rückstand abgebrannt wird.The granulated material can be recovered for reuse by washing it with water and drying it, for example, and if necessary the residue deposited on it is burned off.

In dem folgenden Beispiel ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung - in Verbindung mit der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung beschrieben, wobei die Teile sich auf Gewichtsmengen beziehen.In the example below, a preferred embodiment is the Invention - described in connection with the device shown in the drawing, the parts being based on amounts by weight.

8,16 kg einer konzentrierten äthanol- und acetaldehydfreien Fermenta'tionsflüssigkeit, welche 16 Gewichtsprozent Glycerin, 24 Gewichtsprozent Wasser und 6o Gewichtsprozent Trockenrückstand (bestimmt bei 16o°) enthält und durch Konzentrieren und Abtreiben von Äthanol und Acetaldehyd ans der Flüssigkeit erhalten wurde, die beim Vergären von Melasse entsteht, wird .mit 5,45 kg Kieselgar : bis 3 Minuten lang in. einem Werner-Pfleiderer-Mischer gemischt, bis eine gleichmäßige frei fließende Mischung erhalten. wird.8.16 kg of a concentrated ethanol and acetaldehyde-free fermentation liquid, which is 16 percent by weight glycerin, 24 percent by weight water and 6o percent by weight Contains dry residue (determined at 16o °) and by concentrating and driving off of ethanol and acetaldehyde from the liquid obtained during fermentation of molasses is produced, with 5.45 kg Kieselgar: for up to 3 minutes in one Werner Pfleiderer mixer mixed until a uniform free flowing mixture obtain. will.

Diese wird einem Vorratstrichter 1 zugeführt, aus dem sie mit einer Geschwindigkeit von 2o bis 25 kg pro Stunde auf eine Zuführungsbahn :2 gelangt, die fest an einem Rohr 3 angebracht ist, das mit einer Ummantelung 4 versehen ist, die einen Einlaß 5 und einen Austlaß 6 für das Heizmedium besitzt. Der Mantel 4 ist 215 erlang, und .die lichte Weite des Rohres 3 beträgt 6,35 cm. Die Manteltemperatur wird durch Hindufchleiten von Dampf auf 18o bis Zoo ° gehalten, und. das Rohr wird mit einer Frequenz von 15oo- Schwingungen pro Minute vibriert. Der Druck in dem Rohr wird auf 2 mm gehalten.This is fed to a storage hopper 1, from which it is supplied with a Speed of 2o to 25 kg per hour on a feed track: 2 arrives, which is firmly attached to a pipe 3 which is provided with a jacket 4, which has an inlet 5 and an outlet 6 for the heating medium. The coat 4 is 215 erlang, and .the inside diameter of the tube 3 is 6.35 cm. The jacket temperature is kept at 18o to Zoo ° by sliding steam through the Hindu, and. the pipe will vibrates at a frequency of 150 vibrations per minute. The pressure in that Pipe is kept at 2 mm.

Das` Eintrittsende des Rohres 3 ist durch eine biegsame Kupplung 7 mit einem geschlossenen Rohr 8 verbunden, in welches. das untere Ende des Zuführungstrichters 1 einmündet, aus dem das Material auf die Zuführungsbahn 2 gelangt. Außerdem ist das Rohr 3 mit Hilfe einer biegsamen Kupplung 9 mit einem Ansatzstück to verbunden, das einen Auslaß 11 für das verbrauchte'feste Material. besitzt. Die bei der DestÜlatiön entstehenden Dämpfe gelangen durch das- tangentiale Einlaßrohr 12 in einen Cyclon 13, in dem etwaiger Staub abgeschieden wird, der durch einen Auslaß 14 abgeführt wird. Die sich dabei abscheidenden Dämpfe werden durch ein Rohr 15 abgezogen und gelangen in einen Kühler 16, aus dem das Kondensat in eine Vorlage 17 und in den. Auslaß r8 gelangt. Das Mantelrohr 3 ist auf Blattfedern tcg angeordnet, die auf einem festen Träger 2o angebracht sind. Der Winkel zwischen den Blattfedern und dem Träger beträgt 70°. Der Durchgang der festen Mischung durch das Rohr 3 erfolgt durch Vibrieren des Rohres mit Hilfe des Kolbens 21 einer hydraulischen Pumpe 22, welche rechtwinklig auf eine der Federn i9 einwirkt.The entry end of the pipe 3 is connected to a flexible coupling 7 connected to a closed pipe 8, in which. the lower end of the feed hopper 1 opens, from which the material arrives at the feed path 2. Also is the pipe 3 is connected to an extension piece to with the aid of a flexible coupling 9, one outlet 11 for the consumed solid material. owns. The one at the DestÜlatiön The vapors produced pass through the tangential inlet pipe 12 into a cyclone 13, in which any dust is deposited, which is discharged through an outlet 14 will. The vapors that are separated out are drawn off through a pipe 15 and get into a cooler 16, from which the condensate in a template 17 and in the. Outlet r8 arrives. The jacket tube 3 is arranged on leaf springs tcg, which on a fixed support 2o are attached. The angle between the leaf springs and the carrier is 70 °. The passage of the solid mix by the tube 3 is carried out by vibrating the tube with the aid of the piston 21 of a hydraulic one Pump 22, which acts at right angles on one of the springs i9.

Das erhaltene Destillat ist ein wäßrigesGlycerin, welches etwa 9o Gewichtsprozent Glycerin neben Spuren von Acrolein und wachsartigen Verunreinigungen enthält.The distillate obtained is an aqueous glycerin which is about 9o Weight percent glycerine in addition to traces of acrolein and waxy impurities contains.

Das verbrauchte feste Material, welches aus dem Auslaß i i abgeführt wird, gelangt in eine Waschvorrichtung, wo der Rückstand mit Wasser ausgewaschen wird. Nach dem Waschen, Trocknen .und Abbrennen des auf dem granulierten Stoff verbliebenen Rückstandes kann das Material sofort wieder mit frischer konzentrierter Gärungsflüssigkeit gemischt werden.The spent solid material discharged from the outlet i i gets into a washing device, where the residue is washed out with water will. After washing, drying and burning off what remained on the granulated material Any residue can be returned to the material immediately with fresh, concentrated fermentation liquid be mixed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for obtaining glycerine from fermented and then concentrated liquids with finite mixing of the liquid granulated substance, characterized in that the mixture with the granulated Substance takes place in such a quantitative ratio and for such a period of time that a free flowing mass forms, this mass under constant movement and Applying reduced pressure to distill off the glycerine and heated the Consumed mass continuously withdrawn.-and -by fresh, free-flowing mass is replaced.

2. The method according to claim i, characterized in that the glycerol containing vapors are condensed and the glycerine obtained by distillation will.

3. The method according to claim i, characterized in that the glycerol from directly recovered from the glycerine-containing vapors by fractional condensation will. q ..

Process according to claims i to 3, characterized in that as granulated The substance diatomite is used.

5. The method according to claim i to q., Characterized in that; that stirring or agitation of the free flowing mass by mechanical means he follows.

6. The method according to claim i to q., Characterized in that the movement the free-flowing mass due to vibrations of the free-flowing mass containing it Vessel is effected.

7. The method according to claim i to 6, characterized in that that the particles of a layer of free flowing mass in one end of a practically horizontally arranged heated tube are entered and this tube vibrates is displaced so that the particles migrate from one end of the tube to the other, where, they are deducted. B.

Method according to claim 7, characterized in that the tube is heated by a heating jacket.

9. The method according to claim i to 8, characterized in that the granulated substance of the used solid material is mixed again with the concentrated fermentation liquid after washing, drying and burning. Printed publications: German Patent Specifications No. 664 576, 667 988, 682 9 1i.