PL17099B1 - Sposób mikrobiologicznego otrzymywania 2.3 butylenoglikolu. - Google Patents

Description

Wiadomem juz jest od dluzszego czasu, ze rozmaite weglowodany i zwiazki pokrew¬ ne pod dzialaniem pewnych gatunków bak- teryj obok innych produktów fermentacyj daja 2.3 hutyienoglikol. Harden i Walpole wykazali w roku 1906, ze w pewnych wa¬ runkach zapomoca bacteruim lactis aeroge- nes otrzymuje sie z glikozy i mannitu znacz¬ ne ilosci 2.3 butylenoglikolu. Ilosc gatunków bakteryj, zdolnych do wytwarzania z naj¬ rozmaitszych zwiazków nieznacznych ilosci 2.3 butylenoglikolu i pokrewnego mu acety- lometyliokairbinolu okazala sie bardzo duza.Aby osiagnac calkowite przefermento- wanie glukozy i podobnych materjalów, o- kazalo sie koniecznem dodawanie do zacie¬ rów 1% specjalnie rozszczepionych protein w postaci kosztownych peptonów, i nawet wtedy do calkowitego zakonczenia fermen¬ tacja wymagala miesiaca czasu.Sposób wedlug niniejszego wynalazku pozwala uniknac stosowania tych drogich materjalów wyjsciowych. Zamiast nich moz¬ na poddawac fermentacji na 2.3 butyleno- glikol latwo dostepne surowce oraz znacz¬ nie bardziej stezone roztwory cukru, przy- czem proces fermentacji zostaje zakonczo¬ ny w ciagu okolo x/2 poprzednio podanego czasu, a nawet predzej.Odpowiedniemi sunowcami sa: zaciery kukurydzane i kartoflane, niescuikrzone lub uprzednio scukrzone zapomoca diastazy slo¬ dowej lub bakteryjnej lub zapomoca kwa¬ sów, dalej zaciery zytnie, jeczmienne, psze-$--. nicztne, owsiane, gryczane, kassawa i podob- i ne surowce, zawierajace duzo skrobi; dalej / sutótfce bo^ate^w bukier, jak melas bura¬ czany, trzcinowy, syrop z isorga, klonowy i z cukru palmowego; slowem, wszelkie su- sowce uzywane w technice do otrzymywa¬ nia spirytusu. Prócz tego odpowiednie sa równiez surowce, zawierajace cukier mlecz¬ ny, jak serwatka, zbierame mleko i podobne materjaly.Zastosowanie tych surowców do wspo¬ mnianego procesu fermentacyjnego okazalo sie mozliwe, poniewaz przekonano sie, ze z tych bardzo róznych materjatów zawieraja- cych skrobie, cukier lub jedno i drugie, po zmieszaniu ze zwiazkami azotowemi, fosfo¬ ranami i weglanami, o ile zwiazków tych niema w materjale wyjsciowym, mozna o- trzymywac zaciery, które podczas fermen¬ tacji pod dzialaniem clostridiuan polymyxa, aerobacter aerogenes moga wytwarzac 2,3 butylenoglikol, Naogól stosowane surowce nie zawiera¬ ja dostatecznej ilosci zwiazków azotowych, rozpuszczalnych lub przeprowadzonych w stan rozpuszczalny, ani fosforanów, ani tez weglanów. Tymczasem zaciery, otrzymane z tych surowców z dodatkiem azotanów, nieorganicznych soli amonowych, mocznika, jak równiez fosforanów, jak superfosfatui, i mialko rozdrabionych nierozpuszczalnych weglanów, stanowia doskonala pozywke, odpowiednia do fermentacji 2.3 butyleno- glfikolu.Dobierajac odpowiednio mieszaniny tych surowców i stosujac odpowiednie gatunki bakteryj, jak clostridium polymyxa, aero^ bacter aenogemes, moizna osiagnac calkowite przefermeiitowanie zacierów o duzej za¬ wartosci rozpuszczalnych weglowodanów (od 15 do 20%) w przeciagu czasu odpo¬ wiednim dla wprowadzenia tych procesów do techniki. Tak wiec np. okazalo sie mozli- wem calkowite przefermentowanie melasu trzcinowego lub buraczanego w ciagu 36 go¬ dzin, jesli melas ten w odpowiedni sposób rozcienczyc i dodac do niego niewielkie ilo¬ sci superfosfatu i weglanu wapnia, dzieki czemu otrzymuje sie duze wydajnosci buty- lemoglikofu, np, odpowiadajace 30 — 50% cukrów, zawartych w uzytym melasie. Prócz tego otrzymuje sie równiez alkohol w ilosci odpowiadajacej, naprzyklad 16 — 40% przefermentowanego cukru; alkohol ten mozna stosowac do normalnego otrzymy¬ wania spirytusu.Dalej okazalo sie, ze w obecnosci wy¬ mienionych soli pozywkowych mozna znacz¬ nie spotegowac sile fermentujaca róznych gatunków bakteryj w fermentujacym zacie¬ rze, przepuszczajac tlen z domieszka lub bez domieszki innych gazów w takiej ilo¬ sci, zeby to nie spowodowalo znaczniejszej zmiany we wlasciwosciach i ilosci produk¬ tów fermentacji. Dzieki temu czas trwania fermentacji znacznie sie skraca. W tym przypadku okazalo sie korzystnem plóka- nie uchodzacych gazów wod^, aby uniknac strat alkoholu.Poniewaz okazalo sie, ze stosunkowo wysokie stezenie butylenoglikolu, w przeci¬ wienstwie dó alkoholu, nie wplywa ujemnie na zdolnosc fermentacyjna bakteryj, mozna alkohol oddestylowac pod zwyklem lub pod zmniejszonem cisnieniem i pozostalosc, za¬ wierajaca butylenoglikol, stosowac do otrzy¬ mywania nowego zacieru.Dzieki temu mozna w przefermentowa- nym zacierze otrzymywac stosunkowo duze stezenie butylenoglikolu, co obniza znacznie koszta produkcji.Odzyskiwanie butylenoglikolu odlbywa sie zapomoca odparowywania pczefermen- towanych zacierów w wyparniku próznio^ wym lub innem urzadzeniu, zapomoca eks¬ trakcji pozostalosci eterem lub podobnym rozpuszczalnikiem albo tez zapomoca de¬ stylacji pod zwyklem lub zmniejszonem ci¬ snieniem, z zastosowaniem pary posredniej lub bezposredniej.Przyklad I, 3000 kg ziemniaków,, za¬ wierajacych 20% skrobi, obrabia sie w par- - 2 -niku Henze w taki sposób, iz w ciagu 30 mi¬ nut osiaga sie cisnienie 3 atm. Takotrzyma¬ na mase zaciera sie w zwykly sposób w ka¬ dzi zacierowej z 75 kg slodu; Zacier w za¬ mknietern naczyniu po scukrzeniu ogrzewa sie do wrzenia, a nastepnie studzi do 41 °C.Nastepnie dodaje sie 25 kg superfosfatu i 19 kg dobrze zmielonego wapniaka i calosc miesza sie z 200 1 hodowli macierzystej ae- robacter aerogenes w wyciagu slodowym.Skoro rozpocznie sie wydzielanie sie gazów, przedmuchuje sie przez ciecz powietrze z szybkoscia 25 m3 na godzine. Po 33 — 39 godzinach fermentacja jest skonczona, Z przefermentowanego zacieru zapomoca de¬ stylacji i rektyfikacji otrzymuje sie 135 1 95% spirytusu. Zajpomoca odparowania i nastepujacej potem destylacji prózniowej otrzymuje sie 235 kg surowego 2.3 butyie- noglikolu, zawierajacego 92% czystego pro¬ duktu.Przyklad II. 1400 kg melasu trzcino¬ wego miesza sie z 3500 1 wody i 40 kg drob¬ no zmielonego fosforytu i mieszanine ogrzfe- wa sie w ciagu 15 minut do wrzenia. Na¬ stepnie dodaje sie 35 kg dobrze zmielonego wapniaka i 50 kg siarczanu amonowego. Po ostudzeniu do 43°C dodaje sie 300 1 czystej hodowli dostridium polymyxa w serwatce.Po dwóch godzinach zaczyna sie przepu¬ szczac powietrze z szybkoscia 50 m3 na go¬ dzine. Po 24 — 36 godzinach fermentacja jest skonczona. Przefermentowany zacier wraz z ciecza plóczna przerabia sie wedlug przykladu I. Wydajnosc wynosi 175 litrów 95% spirytusu i 183 kg surowego 2.3 buty- lenoglikolu 92%-wego. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. Sposób mikrobiologicznego otrzymy¬ wania 2.3 butylenoglókoLu, zmaimienny tern, ze wyjalowiony zacier z weglowodanów, z dodatkiem zwiazków azotu, fosforanów i weglanów poddaje sie fermentacji zapomo¬ ca bakteryj clostridium polymyxa lub aero- bacter aerogenes, albo innych bakteryj o równorzednych zdolnosciach fermentacyj¬ nych. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze utworziony
2. 2.3 butylenogliikol wy¬ dziela sie zapomoca odiparowania przefer¬ mentowanego zacieru przy jednoczesnem odzyskiwaniu alkoholu oraz zapomoca de¬ stylacji pozostalosci pod zmniejszonem ci¬ snieniem lub z para wodna.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze wytworzony 2.3 butylenoglikol wy¬ ciaga sie zapomoca rozpuszczalnika.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tern, ze przez zacier przedmuchuje sie powietrze, stosujac ewentualnie plóka- nie uchodzacych gazów.
5. 5. Sposób wedlug .zastrz. 1 — 4, zna¬ mienny tern, ze po oddestylowaniu utworzo¬ nego alkoholu etylowego dodaje sie nowa ilosc swiezego zacieru, zaszczepia sie zno¬ wu bakterjami i pozostawia zacier do dal¬ szej fermentacji, powtarzajac ten zabieg ewentualnie kilkaJkrotnie. Thomas Her ma nu s Verhave S e n i o r. Zastepca: Inz, dypl. M, Zoch, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego f Skl, Warsiawa. PL