Wynalazek niniejszy dotyczy otrzymy¬ wania normalnego alkoholu butylowego w sposób ciagly zapomoca fermentacji weglo¬ wodanów, jak kukurydza, pszenica, owies, sorgo, kasawa, melasa i i d.Otrzymywanie normalnego alkoholu bu¬ tylowego i acetonu zapomoca fermentacji weglowodanów prowadzone jest z powo¬ dzeniem na szeroka skale od wielu lat. Pro¬ ces ten jednak wykonywano w sposób nie¬ ciagly, a dotychczasowe próby prowadzenia pracy sposobem innym niz okresami, oka¬ zaly sie przewaznie bezskuteczne.Normalny alkohol butylowy i aceton o- trzymywano dawniej zapomoca fermentacji w sposób nastepujacy. Kukurydze, lub po¬ dobny materjal weglowodanowy, rozciera sie na gruba make, która nastepnie miesza sie z woda w takiej ilosci, azeby otrzymac zacier, zawierajacy 8% wagowych kukury¬ dzy; w razie potrzeby przed zmieszaniem mozna usunac czesc kielków oraz otrab.Otrzymana mieszanine maki kukurydzanej z woda wprowadza sie do warników pracu¬ jacych pod cisnieniem i zaopatrzonych w mieszadla, gdzie sie ja ogrzewa przez dwie godziny para pod cisnieniem okolo 2,1 kg/cm2. Zabieg ten ma cel dwojaki, a mia-nowicie dokladne wyjalowienie zacieru oraz jednoczesne przeksztalcenie skrobi kuku- * d^dzanej na postac bardziej podatna na dzialanie bakteryj.Dwie porcje zacieru, zlozone kazda z 25—480 litrów, otrzymane w opisany spo¬ sób, ochladza sie w przyblizeniu do 37°C, a nastepnie wprowadza do uprzednio staran¬ nie wyjalowionych kadzi fermentacyjnych o pojemnosci 227—500 litrów. Nastepnie za¬ cier zaszczepia sie hodowla bakterji buiy- loacetonowej, najlepiej B. ciostridium ace- tobutylicum (Weizmann). Ilosc „szczepion¬ ki" moze sie zmieniac, lecz najlepiej stoso¬ wac okolo 2% objetosciowych. Nastepnie w odstepach mniej wiecej czterogodzinnych dodaje sie zacier dodatkowy porcjami, skla- dajacemi sie z jednego lub dwu ,,warów", zawierajacych po 25480 litrów, az kadz fer¬ mentacyjna zostanie wypelniona caloscia siedmiu „warów". Stad wynika, ze kadz fermentacyjna osiaga wypelnienie swej maksymalnej pojemnosci dopiero po uply¬ wie 12 lub wiecej godzia* Normakia fermen¬ tacja konczy sie zwykle po 52 godzinach od chwili zaszczepienia. W ciagu fermentacji wywiazuja sie duze ilosci wodoru i dwu¬ tlenku wegla oraz wytwarzaja sie ciekle produkty w stosunku: 6 czesci normalnego alkoholu butylowego, 3 czesci acetonu i 1 czesc alkoholu etylowego. Po skonczonej fermentacji, przefermentowany zacier zle¬ wa sie do zbiornika, skad sie go przepom¬ powuje w razie potrzeby do aparatów de¬ stylacyjnych, stosowanych do oddzielania i oczyszczania róznych skladników.Przed ponowna fermentacja w tej sa¬ mej kadzi wymaga ona klopotliwego i zmudnego oczyszczania i wyjalawiania, aby przy nastepnych ladunkach uniknac wpro¬ wadzenia i hodowania szkodliwych drobno¬ ustrojów, któreby dzialaly jako pasorzyty na bakterje butyloacetonowe lub wytwarza¬ ly z materjalu weglowodanowego, zawarte¬ go w zacierze, substancje rózne od normal¬ nego alkoholu butylowego i acetonu, przy- czem w obu tych przypadkach wydajnosc zadanych produktów znacznie sie obniza.Po wyladowaniu przefermentowanego za¬ cieru przez kadz fermentacyjna, nalezy przepuscic pare w celu odpedzenia wodo¬ ru i dwutlenku wegla, a nastepnie nalezy ja starannie wymyc i wyjalowic zywa para, co trwa kilka godzin, poczem musi ona osty¬ gnac. Naogól przygotowanie kadzi do no¬ wej fermentacji wymaga co najmniej 12 go¬ dzin.Okazalo sie, ze sposób prowadzenia fermentacji wedlug niniejszego wynalazku pozwala na znaczne zaoszczedzenie czasu i materjalu. Zgodnie z wynalazkiem, stosu¬ je sie pewna ilosc kadzi fermentacyjnych, to jest trzy do pieciu, tego samego typu i rozmiarów, jak i w procesie nieciaglym, po¬ laczonych ze soba szeregowo zapomoca od¬ powiednich przewodów, które odprowadza¬ ja zacier z jednej kadzi, prowadzac go do nastepnej w szeregu. Wszystkie kadzie fer¬ mentacyjne moga byc umieszczone na jed¬ nym poziomie, lecz lepiej jest ustawic je w taki sposób, azeby dna róznych kadzi tej samej grupy znajdowaly sie o 30 cm nizej, niz dno kadzi bezposrednio ja poprzedza¬ jacej, gdyz ma to na celu ulatwienie prze¬ prowadzenia zacieru. Dobrze jest odprowa¬ dzac zacier z pewnej kadzi szeregu wpobli- zu jej dna i doprowadzac go do nastepnej wpoblizu jej pokrywy. Polaczenia przewo¬ dowe moga byc zreszta urzadzone w inny odpowiedni sposób.Kazda z kadzi fermentacyjnych zaopa¬ trzona jest w odpowiednie srodki do mie¬ szania zacieru. Mtóna je uskuteczniac me¬ chanicznie lub wprowadzajac wyjalowione powietrze, albo lepiej jeszcze, wyjalowiona mieszanine gazów wytworzonych podczas fermentacji. Przy pewnych typach fermen¬ tacji butyloacetonowej, zaleznie od charak¬ teru drobnoustrojów i od rodzaju srodowi¬ ska, nieprzefermentowany materjal zbiera sie w górnej warstwie fermentujacego sro¬ dowiska, tworzac tak zwany „kozuch". Winnych przypadkach nleprzefermentowany materjal pozostaje rozproszony w srodowi¬ sku. : - , Znaleziono obecnie, ze korzystnie jest wyzej opisane srodki do mieszania zacieru wyzyskac w celu rozbijania f rozdzielania kozucha w srodowisku fermentacyjnem przed wyladowaniem go z kadzi.Przy wykonaniu sposobu wedlug wy¬ nalazku naprzód oczyszcza sie starannie i wyjalawia w sposób znany w przemysle ca¬ ly zespól kadzi fermentacyjnych oraz pola¬ czen miedzy niemi.Po skonczonem wyjalawianiu dwa ,,wa¬ ry'^ czyli okolo */7 calej ilosci wyjalowio¬ nego zacieru potrzebnego do naladowania pierwszej kadzi fermentacyjnej, studzi sie do temperatury okolo 37°C i przez wyjalo¬ wione przewody wprowadza sie do tej ka¬ dzi. Nastepnie zacier zaszczepia sie hodowla bakteryj butylbacetonowych, najlepiej B. clostridium acetobutylfcrum (Weizmann) i poddaje fermentacji. W odstepach mniej wiecej czterogodzinnych wprowadza sie do tej samej kadfci nastepne ladunki, kazdy zlozony z dwóch „warów", az zostanie wprowadzona calosc, zlozona z szesciu „warów". Dalej prowadzi sie fermentacje bez przerwy, bez dodawania dalszych ilosci surowego materjalu przez pewna ilosc go¬ dzin, az w srodowisku ustali sie znaczne stezenie bakteryj: butyloacetonowych i fer¬ mentacja bedzie miala przebieg energiczny.Zwykle po uplywie 12 godzin od dodania trzeciej porcji surowego materjakt do ka¬ dzi fermentacyjnej, calkowita ilosc rozpu¬ szczalników, zawartych w fermentujacym zacierze wynosi od 5- do &g na litr zacieru (w tym przypadku 6%-owego), co^ stanowi 30 do 45^: wydajnosci ostatecznej. Skoro tylko nastapi fermentacja dosc energiczna, zaczyna sie znowu dodawanie surowego ma- terjalu do kadzi w pewnych okreslonych odstepach czasu dopóty, dopóki nie prze¬ stanie sie otrzymywac wydajnosci optymal¬ nych. Poniewaz pojemnosc kadzi fermenta¬ cyjnej odpowiada tylko 7 riwatvm"r wiec do drugiej kadzi fermentacyjnej w chwflfc gdy do pierwszej wprowadzono czwarty la¬ dunek, dodaje sie tylko ilosc odpowiadaja¬ ca jednemu „warowi". Dodawanie wyjalów wionego zaciertf prowadzi sie w dalszym ciagu w podobny sposób, az do^ napelniania wszystkich kadzi fermentacyjnych. Od tej chwili dodanie kazdej nowej porcji wyjalo¬ wionego zacieru do* pierwszej kailzi powo¬ duje przeplyw takiej saiaej porcji w kaz¬ dej z pozostalych kadzi do nastepnej, wreszcie taka sama porcja calkowisi* prze- fermentowanego^ zaeieri* wyplywa z ostat¬ niej w szeregu kadzi. Odstepy czasu mie¬ dzy dodawaniem swiezego zacieru do pier¬ wszej kadzi zaleza w znacznej mierze od kilku czynników, a mianowicie od sily fer¬ mentacyjnej poszczególnych hodowli drob¬ noustrojów, orf stezenia zacieru oraz iltftei kadzi fermentacyjnych, zastosowanych w danym* szeregu. Przy uzyciu 6%-ego zacier ru i zastosowaniu pieciu kadzi fermenta¬ cyjnych w szeregu,, najlepiej jtfst nowy la¬ dunek wprowadtfaó co 2 godz* LS mim- W tych warunkaefe otrzymuje sie kompletna fermentacje w ciaga okofcy 30 godzin w przeciwienstwie de 52 godzin niezbednych przy pracy sposobem przerywanym, Na zalaczonym rysante przedstawiono schematycznie kilka róznych* odinian apara¬ tu odpowiedniego do wykonania sposobu wedlug wynalazku* Fig, t przedstawia trzy kadzie fermentacyjne, umieszczone aa tym samym poziomie; fig. 2 — przedstawi- po¬ dobny szereg, którego pofe&ezególne j«gL- nostki umieszczone sa na rosnym pozioirae; Na rysunku przedstawiono* .tylka po tey kadzie fermentacyjne w szeregu, lecz w ra¬ zie potrzeby moze ich byó wiecej Kazda z kadzi fermentacyjnych jest zaopatrzona naogól w taki sam sprzet i przewody lar czace, dlatego* tezr pr^dstawfeno je na. ry¬ sunku jedynie przy pierwszej kadzi. Wy¬ jalowiony zacier wprowadza sie do zespo- hi kadzi przez otwór C, przefermentowany — 3 —zas materjal uchodzi przez zawór B. Wo¬ dór i dwutlenek wegla, wywiazane podczas fermentacji, wypuszcza sie przez uszczel¬ nienie 'D. Wyjalowione powietrze lub gaz, sluzacy do mieszania fermentujacego zacie¬ ru, mozna wprowadzac przez rure E. W ra¬ zie potrzeby do mieszania mozna równiez zastosowac mieszadlo mechaniczne F.Zgodnie z odmiana sposobu wedlug wy¬ nalazku mozna proces prowadzic w sposób nastepujacy. Po napelnieniu calego szeregu kadzi fermentacyjnych, gdy juz fermentacja bardzo energiczna jest w pelnym biegu, z ostatniej kadzi szeregu usuwa sie pewna ilosc calkowicie przefermentowanego zacie¬ ru odpowiadajaca objetosci dwóch „wa¬ rów", zanim jeszcze do kadzi tej wejdzie zacier z poprzedniej kadzi. Po skonczeniu tego zabiegu równowazna ilosc zacieru prze¬ nosi sie z kazdej poprzedniej do nastepnej kadzi, a tern samem i do ostatniej kadzi szeregu, przyczem nie nalezy doprowadzac zacieru do danej kadzi z kadzi poprzedza¬ jacej kadz przedostatnia w szeregu, dopóki zadany ladunek jest przenoszony do ostat¬ niej kadzi. To przenoszenie mozna usku¬ teczniac zapomoca pompy wirówkowej, u- mieszczonej miedzy dwiema kadziami fer- mentacyjnemi albo zapomoca pary, wyja¬ lowionego powietrza lub zapomoca sprezo¬ nego wyjalowionego gazu, wprowadzanego do kadzi, z której ma byc usuniety zacier, lub wreszcie umieszczajac kadzie na róz¬ nych poziomach, zgodnie z fig, 2, Po usu¬ nieciu czesciowo przefermentowanego za¬ cieru w pierwszej kadzi, wprowadza sie do niej nowy ladunek wyjalowionego zacieru.Taki sposób prowadzenia procesu usuwa calkowicie mozliwosc przejscia zacieru przez którakolwiek z kadzi fermentacyj¬ nych szeregu bez przefermentowania w niej w zadanym stopniu.Ponizej podano jeszcze jedna odmiane procesu wedlug wynalazku, odpowiednia do zastosowania w przypadkach, w których niepraktycznem okazalo sie umieszczenie kadzi fermentacyjnych na nieco róznych poziomach. Odmiana ta polega na tern, ze po napelnieniu calego szeregu kadzi i po u- staleniu sie pelnego biegu fermentacji, za¬ myka sie zawór A miedzy dwiema ostat- niemi kadziami (fig. 1) i z ostatniej kadzi usuwa sie ilosc zacieru równowazna dwóm „warom". Nastepnie zamyka sie zawór wy- pustowy B z ostatniej kadzi, a otwiera znowu zawór A, poczem do pierwszej ka¬ dzi wprowadza sie zacier pod slabem ci¬ snieniem przez otwór, zamykany zaworem C. Podczas wyrównywania cisnienia w sze¬ regu kadzi fermentacyjnych czesciowo prze- fermentowany zacier przetlaczany jest w kazdej z poprzednich kadzi do nastepnej, a cisnienie w ostatniej kadzi wyrównywa sie przez ulatnianie sie gazu przez otwór do u- rzadzenia zbiorczego dla wodoru i dwu¬ tlenku wegla, albo tez gazy te moga sie u- latniac bezposrednio do atmosfery przez wyjalowiona poduszke z gazy bawelnianej lub przez uszczelnienie parowe lub wodne, podobne do zaznaczonego litera D przy pierwszej kadzi fermentacyjnej.Pracujac wedlug niniejszego sposobu mozna fermentacje prowadzic bez przerwy przez dlugi okres czasu, naprzyklad przez 30 dni. W ciagu calego procesu fermentacji na kazdych 65 godzinach zaoszczedza sie okolo 12 godzin dzieki temu, ze w ten spo¬ sób prowadzony proces nie wymaga tak cze¬ stego wyjalawiania aparatu, jak przy pracy znanemi nieciaglemi sposobami. Prowadzac prace wedlug niniejszego sposobu, zaoszcze¬ dza sie dodatkowe 10 lub 12 godz. na kaz¬ dym pelnym cyklu, dokonanym w aparacie w kadzi pracujacej sposobem nieciaglym, dzieki temu, ze po ustaleniu ciaglosci pro¬ cesu niema juz okresów wylegania ani przerw przy osiaganiu maximum natezenia fermentacji. Przy zastosowaniu normalne¬ go procesu nieciaglego w pieciu kadziach fermentacyjnych mozna w ciagu 30 dni do¬ konac okolo 55 cyklów fermentacji, zas przy zastosowaniu niniejszego sposobu moz- — 4 -tia w ciagu--tego samego czasu przeprowa¬ dzic 67 procesów przy tej samej ilosci ka¬ dzi fermentacyjnych; w razie jesli pozada¬ ne jest nastawianie nowej fermentacji co kazde pietnascie, zamiast co trzydziesci dni, to przez 30 dni w tych samych pieciu kadziach fermentacyjnych mozna przepro¬ wadzic 56 fermentacyj, Z danych tych wy¬ nika, ze sposób wedlug wynalazku, w po¬ równaniu z metodami dotychczas znanemr, pozwala na znaczne zwiekszenie wydajno¬ sci. Podobniez zyskuje sie znaczna o- szczednosc pracy,.pary, energji oraz innych czynników niezbednych do przeprowadze¬ nia procesu.Sposób wedlug wynalazku daje inne je¬ szcze korzysci. Normalny alkohol butylo¬ wy, aceton i alkohol etylowy oraz inne sub¬ stancje, wytworzone w mniejszych ilosciach podczas fermentacji, prowadzonej wedlug znanych sposobów, dzialaja jako trucizny hamujace rozwój bakteryj butyloacetono- wych, i dlatego przy wiekszem stezeniu cia¬ la te wplywaja szkodliwie na przebieg fer¬ mentacji. Przy zastosowaniu niniejszego ciaglego sposobu czeste dodawanie swieze¬ go wyjalowionego zacieru do pierwszej ka¬ dzi fermentacyjnej powoduje przeprowa¬ dzanie rozpuszczalników i innych materja- lów, wytworzonych podczas fermentacji, do ostatniej kadzi ukladu. W ten sposób ilosc substancyj toksycznych, zawartych w dwóch pierwszych kadziach fermentacyjnych, pod¬ czas najenergiczniejszej fermentacji spro¬ wadzona zostaje do minimum. Dzieki temu w najwazniejszem stadjum procesu mozna utrzymac potrzebna hodowle drobnoustro¬ jów w stanie silnej aktywnosci.Fakt, ze do pierwszej kadzi fermenta¬ cyjnej wprowadza sie stosunkowo male do¬ datki surowego materjalu, poczem kadz ta, skoro zespól raz zacznie pracowac, zawie¬ ra wysokie stezenie B. clostridium acetobu- tylicum (Weizmann) lub innej bakterji, po¬ wodujacej fermentacje butyloacetonowa, co wiplywa znacznie na przyspieszenie fermen¬ tacji, stanowi jeszcze jedna zalete wyna¬ lazku. Albowiem przy pracy wedlug znane¬ go dotychczas nieciaglego procesu znaczna strate czasu powodowal czas trwania wzro¬ stu stezenia drobnoustrojów, koniecznego do osiagniecia maksymalnego natezenia fer¬ mentacji.Nalezy zaznaczyc, ze niniejszy sposób otrzymywania normalnego alkoholu buty- lowego, acetonu oraz alkoholu etylowego nie ogranicza sie do wylacznego stosowania B. clostridium acetobutylicum (Weizmann), lecz posilkuje sie równiez innemi drobno¬ ustrojami, zalecanemi do tego celu, jak np.B. butylo-aceticum, B. butylicum B. F., B. granulobacter pectinovorum i t. d. Oczywi¬ scie wynalazek nie ogranicza sie równiez do stosowania powyzej opisanego aparatu, który przytoczono jedynie jako przyklad wykonania sposobu wedlug wynalazku, lecz moze byc wykonany przy mozliwie malych zmianach w dotychczas uzywanych urza¬ dzeniach. PL