FI59121C - Foerfarande foer framstaellning av xylos av loevtrae genom upploesning i tvao steg - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av xylos av loevtrae genom upploesning i tvao steg Download PDFInfo
- Publication number
- FI59121C FI59121C FI3367/74A FI336774A FI59121C FI 59121 C FI59121 C FI 59121C FI 3367/74 A FI3367/74 A FI 3367/74A FI 336774 A FI336774 A FI 336774A FI 59121 C FI59121 C FI 59121C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- solution
- weight
- acetic acid
- xylose
- process according
- Prior art date
Links
- PYMYPHUHKUWMLA-VPENINKCSA-N aldehydo-D-xylose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-VPENINKCSA-N 0.000 title 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 claims description 38
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 36
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 12
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 10
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 claims description 8
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 7
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 7
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 7
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 4
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 alkali metal acetate Chemical class 0.000 description 4
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 4
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 4
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 4
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001070947 Fagus Species 0.000 description 3
- 235000010099 Fagus sylvatica Nutrition 0.000 description 3
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 3
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 2
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 2
- 150000003742 xyloses Chemical class 0.000 description 2
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000023514 Barrett esophagus Diseases 0.000 description 1
- 241000219495 Betulaceae Species 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N D-mannomethylose Natural products CC1OC(O)C(O)C(O)C1O SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N L-arabinopyranose Chemical compound O[C@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N 0.000 description 1
- PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N L-rhamnose Natural products CC(O)C(O)C(O)C(O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001106462 Ulmus Species 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- PNNNRSAQSRJVSB-BXKVDMCESA-N aldehydo-L-rhamnose Chemical compound C[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-BXKVDMCESA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K13/00—Sugars not otherwise provided for in this class
- C13K13/002—Xylose
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
Description
I- ΤΙϋΤΊ /44. KUULUTUSJULKAISU c Q Λ 0 1
Vgry W ‘"»UTLAGGNmeSSKMrT591 21 c (45) Prt'.·-11: It? -i -6 1931 ^ τ ^ (51) Kv.ik?/int.a.3 C 13 K 15/00
SUOMI —FINLAND (21) Ptt*nttlh*k*mu*— Pat«nt*n*elininf 336Y/T
(22) Hak«ml*plhrl — Anseknlnpdtg 21.11.71* ^ ^ (23) AlkupIWi—Giltl|h«tsda| 21.11.7i( (41) Tullut Julkis·k»l — Mlvlt offmtllg 2U .05.75
Patentti· Ja rekisteri hallittu (44) NthtivUulptnon Js kuuLJullulsun pvm. —
Patent· och registerstyreisen ' ' AnXHcan uttagd och utl.«krift*n pubhcerad 27.02.81 (32)(33)(31) ty/4·**/ ttuollteu*—S«g«rd priority 23.11.73
Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2358U07-8 Toteennäytetty-Styrkt (71) Sud-Chemie A.G., Lenbachplatz 6, 8 Munchen 2, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Hermann Friese, Berlin, Sakseni Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Oy Kolster Ab (5^+) Menetelmä ksyloosin valmistamiseksi lehtipuusta kaksivaiheisella liu-entamisella - Förfarande för framställning av xylos av lövträ genom upplösning i tva steg D(+)-ksyloosilla ja sen hydraustuotteella, ksylitolilla on huomattava tekninen merkitys. Ksyloosia voidaan käyttää esim. elintarviketeollisuudessa moniin erilaisiin tarkoituksiin, samalla kun ksylitoli on osoittautunut erittäin hyväksi makeutusaineeksi sokeritautisia varten.
On tunnettua liuentaa lehtipuuta esimerkiksi mineraalihapolla, kuten suola-tai rikkihapolla, normaalipaineessa tai ylipaineessa (vrt. esim. AT-FS 266 865 ja GB-PS 922 685). Saadaan 10-12 % ksyloosi-saanto. Lisäksi jäännöstä, ns. sello-ligniiniä, ei voida käyttää hyväksi. Edelleen on puun ns. kokonaissokerointi tunnettu (vrt. esimerkiksi DE-PS 1 183 870, DE-0SS 1 567 335, 1 567 350 ja 1 61*2 5**3), joita kuitenkaan tuskin vielä teknisesti sovelletaan. Tällä menetelmällä jää ligniini käyttökelvottomana, ruskeana, liukenemattomana tuotteena jäljelle. Eräs tämän menetelmän haitta on myös siinä, että puuhun sitoutunut etikka- 2 59121 happo (n. 6 %) pentosaanien hydrolyysin aikana lohkeaa ja häiritsee neutraloitaessa prosessia varten tarvittavaa mineraalihappoa, niin että ioninvaihtimien huomattava lisäkäyttö tulee välttämättömäksi. Lisäksi hydrolyysi-liuokseen menee myös aineita, jotka hydrattaessa talteenotettavia ksylooseja ksylitoliksi häiritsevät ja vähentävät saantoa, joten ennalta on suoritettava perusteellinen puhdistus .
GB-patenttijulkaisussa 1 209 960 on kuvattu menetelmä ksyloosin valmistamiseksi puuvillasiemenkuoriaineksesta. Tämän menetelmän ensimmäisessä vaiheessa kuoriainesta käsitellään 0,1-1,0 piisellä alkaliliuoksella, edullisesti käytetään ammoniakkia, ja toisessa vaiheessa käsitellään rikkihapolla. Tässä menetelmässä ei etikkahappoa vapauteta ja poisteta ensimmäisessä käsittelyvaiheessa, vaan vasta rikkihapolla happamaksi tehdystä liuoksesta johtamalla vesihöyryä liuokseen. Vesihöyryn johtaminen aiheuttaa liuoksen tummumista. Lisäksi etikka-happoa ei näin saada täysin poistetuksi, jolloin lopputuote jää asetaattipitoi-seksi tai sen puhdistamiseksi on suoritettava lisätoimenpiteitä.
Menetelmä lehtipuun liuentamiseksi, joka takaa lähtöaineen täydellisen hyväksikäytön ja lisäksi antaa korkeamman ksyloosisaaliin, on siten tarpeen.
Keksinnön kohteena on menetelmä ksyloosin valmistamiseksi lehtipuusta kaksivaiheisella liuentamisella, jolloin ensimmäisessä vaiheessa lähtöaine käsitellään aikaiimetallihydroksidiliuoksella, jäljelle jääneet kiinteät jäännökset käsitellään toisessa vaiheessa laimennetulla mineraalihapolla, ja saatu ksyloosi-liuos otetaan talteen, joka on tunnettu siitä, että ensimmäisessä vaiheessa annetaan alkalimetallihydroksidin vesiliuoksen, jonka väkevyys on pienempi kuin H paino-$, vaikuttaa lehtipuuhun etikkahapon poistamiseksi siitä.
Liuennusmenetelmän ensimmäisessä vaiheessa lohkeaa sitoutunut etikkahappo, joka liukenee alkalimetalliasetaattina, samoin kuin luonteeltaan ligniinin kaltaiset aineet, jotka muuten ksyloosin eristämisessä keksinnön mukaisen toisen vaiheen jälkeen vaikuttavat häiritsevästi. Tosin on tunnettua ottaa talteen hemi-selluloosia siten, että lehtipuuta uutetaan h piisellä NaOH:lla (vrt. esim.
Nikitin, Die Chemie des Holzes, 1955» s. 199)· Tällöin menevät hemiselluloosat kuitenkin liuokseen ja ovat silloin vaikeasti erotettavissa etikkahaposta ja ligniinin kaltaisista aineista. Jos sensijaan liuotinmenetelmän ensimmäisessä vaiheessa käytetään alkalimetallihydroksidiliuosta, jonka väkevyys on pienempi kuin 1+ paino-$, pentosaani ei liukene, vaan se voidaan erottaa osana jäännöstä liuoksesta, joka sisältää alkalimetalliasetaattia ja ligniininkaltaisia aineita.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään lehtipuuta, kuten pyökkiä, koivua, poppelia, jalavaa, pajua, leppää, saarnia tai marjakuusta, jolloin pyökki ja koivu ovat edulliset. Nämä sisältävät keskimäärin 23-25 % pentosaaneja, jotka pääasiallisesti koostuvat ksylaanista.
3 591 21
Liuennusmenetelmän ensimmäisessä vaiheessa käytetään alkalihydroksidina edullisesti natrium- tai kaliumhydroksidia, erityisesti natriumhydroksidia. Alka-limetallihydroksidi-väkevyyden liuoksessa tulee olla pienempi kuin lt""fiä‘ino-#, edullisesti vähemmän kuin 3 paino-#, erityisesti 0,5~2 paino-#. Käytetään esim. 0,7~1,2 paino-#:ista, erityisesti 1 paino-#:ista liuosta. Alkalimetallihydroksidi-liuosta käytetään niin paljon, että 1 moolia kohti puuhun sitoutunutta etikka-happoa tulee 1,33-2 moolia alkalimetallihydroksidia, Ensimmäisessä liuotuavai-heessa käytetyllä lämpötilalla ei ole oleellista merkitystä, voidaan toimia huoneen lämpötilasta alkalimetallihydroksidiliuoksen kiehumalämpöti laati. Työskennellään ilmakehän paineessa, ylipaine ei ole tarpeen. Liuottimena käytetään edullisesti vettä.
Ensimmäisen liuotusvaiheen aikana voidaan annoksittain lisätä vetyperoksidia, yhteensä 7~12 paino-#, edullisesti 10 paino-# laskettuna puun kuivapainosta.
Ensimmäisen liuotusvaiheen loputtua erotetaan neste kiinteästä jäännöksestä. Heikosti alkalisen nesteen tutkiminen osoittaa, että tämä ei sisällä pen-tosaaneja, vaan kaiken lehtipuussa sitoutuneena olevan etikkahapon alkalimetalli-asetaattina. Nestemäistä faasia voidaan, senjälkeen kun se alkalimetallihydroksi-dilla jälleen on tuotu keksinnön mukaisesti käytettävään alkalimetallihydroksidi-väkevyyteen, käyttää uudelleen liuotusmenetelmän ensimmäisessä vaiheessa ja täten useamman käytön jälkeen rikastaa alkaliasetaatilla, niin että etikkahapon talteenotto liuoksesta tapahtuu tällöin lupaavasti.
Liuotusmenetelmän toisessa vaiheessa liuotetaan edelleen ensimmäisen vaiheen jäännöstä, joka sisältää pentosaanit ja selloligniinin, mineraalihapolla, korotetussa lämpötilassa, mahdollisesti ylipainetta käyttäen.
Tällöin voidaan käyttää happona esimerkiksi H^SO^-, HC1- tai HBr-vesi-liuosta, edullisesti HgSO^-vesiliuosta. Normaalipaineessa työskenneltäessä käytetään edullisesti 1,5-6,0 paino-#:ista HC1- tai HBr-liuosta tai 1 ,5“6 tilav-#:ista H^SO^-liuosta, neste/kiintoaineen suhteen ollessa 3“6 tilavuusosaa. Lämpötila on edullisesti 50-125°C, jolloin keksinnön mukaisen menetelmän toisen vaiheen suorittaminen vaatii 2-h tuntia.
Paineen alaisena työskenneltäessä käytetään edullisesti painetta U atyiyyn asti, erityisesti 1-3 aty, jolloin lämpötila edullisesti on 125-135°C. Happovä-:. -kevyys on edullisesti 0,2-0,6 paino-# HC1 tai HBr tai 0,2-0,6 tilav-# H^SO^. Neste/kiintoaine suhteen tulee edullisesti olla väliltä 1+:1-7:1 tilavuusosaa/ }'·"· kiintoainepaino. Tarvittava aika on noin 1-2 tuntia.
k 59121
Toisen liuotusvaiheen päätyttyä panos suodatetaan. Neste voidaan muuttaa ksyloosiksi tai välittömästi ksylitoliksi. Jos toisessa vaiheessa on käytetty rikkihappoa, voidaan neutralointi suorittaa lasketuilla määrillä kaislumoksidia, kalsiumkarbonaattia tai edullisesti bariumkarbonaattia. Tällöin saadaan saostuman erottamisen jälkeen ksyloosiliuos, joka voidaan heti pelkistää ksylitoliksi, sensijaan että tähän asti etikkahapon poistamiseksi liuos on täytynyt haihduttaa tai johtaa ioninvaihtimen läpi. Ksyloosi-saanto on huomattavasti korkeampi kuin aikaisemmilla tunnetuilla menetelmillä.
Liuotusmenetelmän toisen liuotusvaiheen liukenemattomasta jäännöksestä saadaan keksinnön mukaisesti talteen ensinnäkin ligniini, uuttamalla jäännöstä orgaanisilla liuottimilla, kuten metanolilla tai asetonilla. Tämän uuttamisen liuos sisältää sitten ligniinin, joka voidaan haihduttamalla ottaa talteen. Saadaan ei-polymeroitunut ligniini, joka on termoplastinen ja erittäin reaktiokykyi-nen, jota voidaan käyttää perusaineena väriaineita varten ja tuholaisten torjunta-aineena.
Orgaanisten liuottimien käsittelyn jälkeen jäävä jäännös muovataan selluloosaksi. Tällöin ei tarvitse, kuten tähän asti on ollut tavallista ja välttämätöntä, toimia korkeassa lämpötilassa ja paineen alaisena, vaan riittää, että uutosjäännöstä käsitellään alkalimetallikloriitilla ja senjälkeen alkalimetalli-hydroksidilla, jolloin saadaan käytännöllisesti katsoen valkoinen selluloosa, jota voidaan käyttää useisiin teknillisiin tarkoituksiin.
Esimerkki 1 1. 1 000 g:aan karkeata pyökkijauhoa (kuiva-aineesta laskettuna) lisätään huoneen lämpötilassa 811? natriumhydroksidivesiliuosta (80 g NaOH). Panosta sekoitetaan 10 minuuttia ja titrataan sitten, jolloin käy ilmi, että lähes ^0 g NaOH:ia on kulunut, mikä vastaa puussa olevaa etikkahappo-pitoisuutta. Tämän jälkeen kuumennetaan vesihauteella vielä 30-60 minuuttia T0-90°C:ssa. Tällöin on NaOH-kulutus noin 55_60 g.
Tummanruskea liuos imusuodatetaan ja jäännöstä pestään H^Oilla kunnes alkalinen reaktio häviää.
Kun suodos on tehty happamaksi laimennetulla H^SO^llä, saadaan noin 20 g:n saostuma, joka ei enää sisällä ksylaania, mutta 18 % OCH^-ryhmiä ja osoittautuu liukoiseksi ligniiniksi. Hapan liuos haihdutetaan nyt tyhjössä ohuttuoksuiseksi siirapiksi. Tisle sisältää 60 g etikkahappoa (vastaten h2 g käytettyyn puuhun sitoutunutta asetyyliä).
59121
Siirappi neutraloidaan CaCO^:lla rikkihapon sitomiseksi ja käsitellään sitten metanolilla, jonka haihduttamisen jälkeen jää jäljelle tummanruskea, erilaisiin orgaanisiin liuottimiin liukeneva ainef painoltaan noin 90 g, joka ei sisällä ksylooseja, mutta 10,9 % OCH^-ryhmiä. Se on erittäin reaktiokyky inc n.
2. Puujäännös on noin 819 g ja sisältää 28 % ksylaania. Sitä sekoitetaan 5~7 kertaisen tilavuusmäärän kanssa 0,5 tilav-% rikkihappoa 2 tuntia autoklaavissa 2-2,5 aty.n paineessa ja 125-132°C:ssa. Imusuodatetaan, pestään hyvin vedellä ja neutraloidaan suodos lasketulla määrällä CaCO^ tai BaCO^. Saatu liuos on vastakohtana tavallisille hydrolyysiliuoksille väriltään hyvin vaalea ja vapaa etikka-haposta. Värin poistamista varten tarvitaan vain hyvin vähäisiä määriä aktiivi-hiiltä. Liuoksen väkevöinnin jälkeen voidaan heti eristämättä ksyloosia hydrata. D-glykoosin ja vähäisten muiden sokereiden läsnäolosta johtuen (esim. mannoosi , L-arabinoosi ja L-ramnoosi) on kuitenkin suotavaa ensin kiteyttää ksyloosi , jolloin päästään 16 %:n ksyloosisaantoon, laskettuna alunperin käytetystä imu-aineesta.
Hydrolyysiliuos voidaan kuitenkin myös käymistä käyttäen vapauttaa hek-sooseista (Methods in Carbonhydrate Chemistry, Voi. I, s. 88).
3. Happohydrolyysin jälkeinen jäännös on noin 635 g ja sisältää vielä 7-9 % vaikealiukoista ksylaania.
Metanolilla käsittelemällä saadaan siitä 2-3 % liukenevaa ligniiniä. Esimerkki 2 1. 100 g karkeata koivujauhoa (kuiva-aineesta laskettuna) sekoitetaan 16 ml:n kanssa 1,33 Arista natriumhydroksidivesiliuosta (8 g NaOH). Panosta kuumennetaan vesihauteella 60-90 minuuttia 50-65°C:ssa. Tällöin juoksutetaan pieninä annoksina 10 ml HgO^-liuosta (35 #:inen).
Reaktion päätyttyä imusuodatetaan ja jälkipestään vedellä. Jäljelle jää 81,5 g vaaleankellertävää ainetta, joka sisältää 30,1 % ksylaania ja 5,7 % OCH^-ryhmiä.
Suodosta jatkokäsitellään, kuten esimerkissä 1. Puun etikkahappopitoisuu-deksi määritettiin noin 6 %.
Suodoksesta eristetyllä tuotteella on vetyperoksidin hapettavasta vaikutuksesta johtuen ainoastaan samanlaiset ominaisuudet kuin esimerkin 1 suodoksesta eristetyillä tuotteilla. Ne eivät kuitenkaan myöskään sisällä ksylaania. Suodok-sen uudelleenkäyttö etikkahapon rikastamiseksi on mahdollinen.
6 59121 2. 81,5 g:n jäännöstä alkalimetallihydroksidikäsittelystä kuumennetaan 1+00 ml :11a U tilav-#:ista vesipitoista rikkihappoa 2 tuntia ilmakehän paineessa öljyhauteella 130-135°C:ssa. Imusuodatetaan, pestään vedellä ja neutraloidaan vaaleankeltainen liuos lasketulla määrällä CaCO^, väkevöidään tyhjössä ja lisätään väkevöitteeseen samentumiseen asti metanolia, jolloin kalsiumsuolojen jäännökset saostuvat. Tyhjössä tapahtuvan edelleen väkevöinnin jälkeen ohutjuoksui-seksi siirapiksi, annetaan kiteytyä. Saadaan noin 16 g puhdasta ksyloosia. Esimerkki 3 1. 200 g karkeata koivujauhoa (kuiva-ainepitoisuudesta laskettuna) sekoitetaan 2 l:n kanssa 1 paino-# natriumhydroksidivesiliuosta (20 g NaOH), jolloin 1 ml liuosta vastaa 2,bö ml n/10 HC1 10 minuuttia huoneen lämpötilassa. Senjälkeen on 1 ml:n liuosta tiitterissä 1,2 ml n/10 HC1. Panoksen 6-tuntisen seisottamisen jälkeen on 1 ml:n liuosta tiitteri 0,9 ja 30 minuutin kuumentamisen jälkeen 65_T0°C:ssa 0,85 ml n/10 HC1. Käytetään myös 13,2 g NaOH, asetyyliryhmän erottamiseksi vaaditaan 8 g NaOH.
Imusuodattamisen, H^Orlla pesun ja kuivaamisen jälkeen jää noin 170 g jäännöstä, jossa on 18,8 # ksylaania ja 7,7 # OCH^.
Suodoksesta voidaan eristää noin 12 g etikkahappoa ja niukasti muurahaishappoa. Saostamalla laimennetulla rikkihapolla ja jälkikäsittelemällä, kuten esimerkissä 1 saadaan kaksi liukoista fraktiota (a) 3,2 g, jonka ksyloosi-pitoisuus on 0 # ja OCH^-pitoisuus 8,1 #, sekä (b) noin 15 g, joka samoin on ksyloositon ja sisältää 15 # OCH^-ryhmiä.
2. 170 g:n jäännöstä kuumennetaan yhdessä 1 l:n kanssa U tilavuus-# rikkihappoa 2,5 tuntia 130-135°C:ssa palautusjäähdyttäen öljyhaudelämpötilassa. Imu-suodatetaan, lisätään vaaleankellertävänvihertävään liuokseen laskettu määrä CaCO^ tai BaCO^ pH-arvoon 3 asti, väkevöidään tyhjössä ja annetaan kiteytyä. Saadaan 16 # ksyloosia, laskettuna lähtöaineesta.
Claims (5)
- 7 59121
- 1. Menetelmä ksyloosin valmistamiseksi lehtipuusta kaksivaiheisella liuentamiäella, -jolloin ensimmäisessä vaiheessa lähtöaine käsitellään alkali-metallihydroksidiliuoksella, jäljelle jääneet kiinteät jäännökset käsitellään toisessa vaiheessa laimennetulla mineraalihapolla, ja täten saatu ksyloosiliuos otetaan talteen, tunnettu siitä, että ensimmäisessä vaiheessa annetaan alkalimetallihydroksidin vesiliuoksen, jonka väkevyys on pienempi kuin U paino-#, vaikuttaa lehtipuuhun etikkahapon poistamiseksi siitä.
- 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä vaiheessa etikkahapon poistamiseen käytetään natriumhydroksidin tai kaliumhydroksidin vesiliuosta.
- 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä vaiheessa etikkahapon poistamiseen käytetään liuosta, jonka väkevyys on pienempi kuin 3 paino-#, edullisesti 0,5“2 paino-#. 1+. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä vaiheessa lisätään vetyperoksidia, edullisesti T~12 paino-#, erityisesti 10 paino-# puun kuiva-ainepitoisuudesta laskettuna.
- 5· Patenttivaatimusten 1-U mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä vaiheessa liuentaminen tapahtuu huoneen lämpötilasta liuennin-aineen kiehumispisteeseen.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732358407 DE2358407C3 (de) | 1973-11-23 | Verfahren zur Herstellung von Xyloselösungen | |
| DE2358407 | 1973-11-23 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI336774A7 FI336774A7 (fi) | 1975-05-24 |
| FI59121B FI59121B (fi) | 1981-02-27 |
| FI59121C true FI59121C (fi) | 1981-06-10 |
Family
ID=5898885
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI3368/74A FI56712C (fi) | 1973-11-23 | 1974-11-21 | Foerfarande foer aotervinning av ligning och cellulosa |
| FI3367/74A FI59121C (fi) | 1973-11-23 | 1974-11-21 | Foerfarande foer framstaellning av xylos av loevtrae genom upploesning i tvao steg |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI3368/74A FI56712C (fi) | 1973-11-23 | 1974-11-21 | Foerfarande foer aotervinning av ligning och cellulosa |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3954497A (fi) |
| JP (2) | JPS5083400A (fi) |
| CH (2) | CH595450A5 (fi) |
| FI (2) | FI56712C (fi) |
| FR (1) | FR2252408B3 (fi) |
| GB (1) | GB1468388A (fi) |
| IT (1) | IT1025544B (fi) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1055127B (it) * | 1975-05-22 | 1981-12-21 | Sued Chemie Ag | Procedimento per la preparazione di soluzioni di xilosio |
| DE2545110C3 (de) * | 1975-10-08 | 1981-09-10 | Süd-Chemie AG, 8000 München | Verfahren zum zweistufigen Aufschließen der Hemicellulosen von xylanhaltigen Naturprodukten zwecks Gewinnung von Xylose |
| DE2553647C3 (de) * | 1975-11-28 | 1978-11-02 | Sued-Chemie Ag, 8000 Muenchen | Verfahren zum zweistufigen Aufschließen der Hemicellulosen von xylanhaltigen Naturprodukten zwecks Gewinnung von Xylose |
| AT372425B (de) * | 1980-11-20 | 1983-10-10 | Simmering Graz Pauker Ag | Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von zellstoff |
| US5125977A (en) * | 1991-04-08 | 1992-06-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Two-stage dilute acid prehydrolysis of biomass |
| FI113060B (fi) * | 1999-07-14 | 2004-02-27 | Xyrofin Oy | Menetelmä orgaanisten yhdisteiden valmistamiseksi |
| CA2469672C (en) * | 2001-12-07 | 2010-02-16 | Bizen Chemical Co., Ltd. | Method of physicochemically producing glycogen and glycogen obtained by the same |
| US7815876B2 (en) * | 2006-11-03 | 2010-10-19 | Olson David A | Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose |
| US7815741B2 (en) | 2006-11-03 | 2010-10-19 | Olson David A | Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose |
| JP5456979B2 (ja) * | 2008-02-06 | 2014-04-02 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 低反応性β−グルカンの製造方法 |
| KR101657100B1 (ko) * | 2008-10-29 | 2016-09-19 | 삼성전자주식회사 | 리그노셀룰로오스계 바이오매스의 분별방법 및 분별장치 |
| CA2739707A1 (en) * | 2008-11-20 | 2010-05-27 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Sugar production by decrystallization and hydrolysis of polysaccharide enriched biomass |
| CN109554945A (zh) * | 2017-09-26 | 2019-04-02 | 三富有限公司 | 竹柳提取水杨酸和过氢离子纤维素的方法 |
| CN110670397B (zh) * | 2019-10-12 | 2022-08-23 | 青岛大学 | 一种农业秸秆废弃物提取超细纤维的制备方法 |
| RU2740098C1 (ru) * | 2020-06-30 | 2021-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" | Способ гидролиза гемицеллюлоз растительных материалов для получения ксилозных растворов |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2801955A (en) * | 1955-11-17 | 1957-08-06 | Nat Starch Products Inc | Process for extraction of hemicellulose |
| US2835611A (en) * | 1956-06-28 | 1958-05-20 | Francis H Snyder | Production of sugars from wood products |
| US3212933A (en) * | 1963-04-12 | 1965-10-19 | Georgia Pacific Corp | Hydrolysis of lignocellulose materials with solvent extraction of the hydrolysate |
| US3251716A (en) * | 1964-05-28 | 1966-05-17 | Allied Chem | Hydrolysis of lignocellulose materials with concentrated hydrochloric acid |
| DE1567335C3 (de) * | 1967-10-17 | 1979-03-29 | Rudolf Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Eickemeyer | Verfahren und Vorrichtung zum chemischen Aufschluß cellulosehaltigen Materials |
| US3565687A (en) * | 1968-02-26 | 1971-02-23 | Okamura Oil Mill | Manufacturing method of xylose with cottonseed hulls as material |
| US3784408A (en) * | 1970-09-16 | 1974-01-08 | Hoffmann La Roche | Process for producing xylose |
| NO128174B (fi) * | 1971-09-23 | 1973-10-08 | Toten Cellulosefab As |
-
1974
- 1974-11-08 IT IT29246/74A patent/IT1025544B/it active
- 1974-11-13 US US05/523,455 patent/US3954497A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-11-13 JP JP49130900A patent/JPS5083400A/ja active Pending
- 1974-11-18 GB GB4988074A patent/GB1468388A/en not_active Expired
- 1974-11-20 CH CH1543674A patent/CH595450A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-11-20 CH CH1543774A patent/CH599394A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-11-21 FR FR7438254A patent/FR2252408B3/fr not_active Expired
- 1974-11-21 FI FI3368/74A patent/FI56712C/fi active
- 1974-11-21 FI FI3367/74A patent/FI59121C/fi active
- 1974-11-22 JP JP49135072A patent/JPS5077554A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2358407A1 (de) | 1975-05-28 |
| FI56712B (fi) | 1979-11-30 |
| CH595450A5 (fi) | 1978-02-15 |
| GB1468388A (en) | 1977-03-23 |
| IT1025544B (it) | 1978-08-30 |
| US3954497A (en) | 1976-05-04 |
| FR2252408B3 (fi) | 1977-08-19 |
| JPS5083400A (fi) | 1975-07-05 |
| JPS5077554A (fi) | 1975-06-24 |
| FI56712C (fi) | 1980-03-10 |
| FI336774A7 (fi) | 1975-05-24 |
| CH599394A5 (fi) | 1978-05-31 |
| FI336874A7 (fi) | 1975-05-24 |
| DE2358407B2 (de) | 1976-04-01 |
| FI59121B (fi) | 1981-02-27 |
| FR2252408A1 (fi) | 1975-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI59121C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av xylos av loevtrae genom upploesning i tvao steg | |
| FI60033B (fi) | Foerfarande foer tvaofasig upploesning av xylanhaltiga naturprodukter foer tillvaratagande av xylos | |
| US11639324B2 (en) | Production of monomers from lignin during depolymerization of lignocellulose-containing composition | |
| US3586537A (en) | Process for the production of xylose | |
| FI62101B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av xylaner spjaelkningsprodukter av desamma och fiberaemnen ur xylanhaltiga vaextraomaterial | |
| FI59120B (fi) | Foerfarande foer tillvaratagande av xylos ur havreskal genom upploesning i tvao steg | |
| JP6723943B2 (ja) | キシラン含有物の製造方法 | |
| US3579380A (en) | Process for the production of xylose solutions | |
| NO144967B (no) | Antikonsepsjonsmidler. | |
| EP3445754B1 (en) | Lignin recovery and furfural production from biomass prehydrolysate streams | |
| US4072538A (en) | Process for the two-stage decomposition of hemi-celluloses to xylose | |
| KR20150091384A (ko) | 바이오매스 가수분해물의 제조 방법 | |
| KR102308791B1 (ko) | 반응 혼합물로부터 포메이트(formate)를 수득하는 방법 | |
| FI62141B (fi) | Kontinuerligt foerfarande foer uppslutning i tvao steg av hemicellulosa ur xylanhaltiga naturprodukter foer tillvaratagande av xylos | |
| JP4025866B2 (ja) | リグノセルロースの有効利用方法 | |
| Ghorpade et al. | Method and apparatus for production of levulinic acid via reactive extrusion | |
| JPS58500431A (ja) | 高能率オルガノソルブ糖化法 | |
| Dorée et al. | Contributions to the Study of Lignin: Part I. Metalignin, a New Type of Alkali Lignin | |
| US2482594A (en) | Method of preparing phenolic materials from lignin | |
| SU477994A1 (ru) | Способ получени ди-(бутилкарбитол) -формал | |
| Hewson et al. | Studies on lignin and related compounds. LVIII. The mechanism of the ethanolysis of maple wood at high temperatures | |
| US3700501A (en) | Process for producing xylose | |
| US20200102338A1 (en) | Industrial-scale d-mannose extraction from d-mannose bisulfite adducts | |
| RU2059600C1 (ru) | Способ разделения ванилина и сиреневого альдегида | |
| DE2365480C3 (de) | Verfahren zum Gewinnen von Lignin und Zellstoff aus Laubholz |