PL348B1 - The method of saccharifying cellulose. - Google Patents

The method of saccharifying cellulose. Download PDF

Info

Publication number
PL348B1
PL348B1 PL348A PL34819A PL348B1 PL 348 B1 PL348 B1 PL 348B1 PL 348 A PL348 A PL 348A PL 34819 A PL34819 A PL 34819A PL 348 B1 PL348 B1 PL 348B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
cellulose
sulfuric acid
water
weight
parts
Prior art date
Application number
PL348A
Other languages
Polish (pl)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL348B1 publication Critical patent/PL348B1/en

Links

Description

Hydrolityczne scukrzanie celulozy wy-' konywano dotychczas w ten sposób, ze ce¬ luloze, lub zawierajace ja produkty, podda¬ wano dzialaniu znacznych — wielokrotnie na wage przewyzszajacych ilosc celulo¬ zy—ilosci kwasu v siarkowego stezonego, a otrzymane stad ciala rozszczepienia przeprowadzano gotowaniem w rozcien¬ czonych kwasach mineralnych w cukier.Najwieksza donioslosc. w tej dziedzinie przemyslu posiadaja dwie metody: pierw¬ sza Flechsiga (Zeitschrift fur physiologi- sche Chemie, 1882/1883, zeszyt 7, stroni¬ ca 523), która w ostatnich czasach zostala wypróbowana przez Osta i Wilkeninga (Chemiker Zeitung 34,461), druga Ekstro- ma (patenty niemieckie nr. 193112 i 207354).Metoda Flechsiga polega na tern, ze celuloze wprowadza sie do wiecej niz sze¬ sciokrotnych, podlug Osta i Wilkeninga nawet dziesieciokrotnych ilosci 12$ kwasu siarkowego (3 czesci na wage 96$ kwasu na 1 czesc wody) i podaje dzialaniu kwa¬ su tak dlugo, dopóki w otrzymanym roz¬ tworze, przy rozcienczeniu woda, nie przestanie osiadac amyloid. Wtedy roz¬ twór rozciencza sie woda, do zawartosci w nim 2—3 proc. kwasu siarkowego i 0,2 do 0,5 proc. celulozy, i w tak przygoto¬ wanym rozczynie przeprowadza celuloze w cukier zapomoca nagrzewania do 100°C i wyzej.Metoda zasadnicza Ekstróma zaleca poddawac celuloze dzialaniu 70 proc. kwa¬ su siarkowego w przeciagu mniej wiecej 20 minut przy temperaturze okolo 20°C.Powstaly stad gestoplynny roztwór wle¬ wa sie do wody, wskutek czego osadza¬ ja sie azydy celulozy. Plyn, zawierajacy,dzieki rozcienczeniu, okolo 30 proc. kwasu siarkowego, zlewa sie z powierzchni osa¬ du, i sam osad azydów celulozy rozrabia w takich ilosciach wody, któreby kwas siarkowy, przenikajacy osad, rozwodnily do mniej wiecej 1 proc. Cala te mieszani¬ ne, w ostatecznej operacji, ogrzewa sie, przerabiajac tym sposobem azydy celulo¬ zy na cukier. Azydy celulozy moga byc takze scukrzane mieszaniem przy tempe¬ raturze okolo 80°C z V4—V* ilosci ich wa¬ gi od 70 do 77 proc. kwasu siarkowego i. gotowaniem mieszaniny^ ' rozcienczonej podwójna do poczwórnej iloscia wody.W celu otrzymania w przeciagu 20 mi¬ nut azydów celulozy (wedlug metody Ek- stróma) w postaci na tyle plynnej, aby mogly byc wprowadzane do wody, nale¬ zy celuloze przerabiac z 78 proc. kwasem siarkowym w ilosciach co najmniej 3,5 do 8-krotnych.Obie metody, Flechsiga i Ekstróma, wy¬ magaja uzycia wielkich ilosci kwasu siar¬ kowego dla przeróbki celulozy na produk¬ ty rozszczepienia, zdolne do inwersji; oko¬ licznosc powyzsza wplywa bardzo uje¬ mnie na rozpowszechnienie sie w technice obu tych metod. Przy pierwszym wspo¬ mnianym tu sposobie Ekstróma czesc kwasu otrzymuje sie zpowrotem, jako kwas 30 proc. Rozcienczanie kwasu ste¬ zonego do malowartosciowego kwasu 30 proc. sprawia juz jednak wielkie straty.Pozatem wydatek cukru przy metodzie Ekstróma (. np. Walter Schulz „Zur Kenntnis der Zellulosearten, Dissertation Darmstadt 1910) jest niewystarczajacy; okolicznosc ta wywolala metode, stano¬ wiaca przedmiot niemieckiego patentu dodatkowego nr. 207 354, z dodatkowa ope¬ racja obróbki azydów celulozy 70—77# kwasem siarkowym, co jednak powieksza' jeszcze i tak juz znaczne ilosci zuzywanego kwasu. Przy zastosowaniu metody Flechsi¬ ga, jak stwierdza to Ost i Wilkening, wy¬ datek cukru jest bardzo dobry. Metoda ta jednak dla otrzymania zdatnych do in¬ wersji produktów rozszczepienia wymaga jeszcze wiekszych ilosci kwasu, kwas wyj¬ sciowy nie daje sie juz zastosowac i jest dla fabrykacji stracony. Przytem pro¬ ces inwersji przy metodzie Flechsiga odby¬ wa sie w nadzwyczaj rozcienczonych w stosunku do celulozy roztworach, co wy¬ woluje koniecznosc stosowania nadmier¬ nie wielkich aparatów i zuzycia zbyt wiel¬ kich ilosci materjalu opalowego.Obie metody, Flechsiga i Ekstróma, ma¬ ja te zasadnicza wade, ze wymagaja przy operacji przeprowadzania celulozy w pro¬ dukty zdolne do inwersji nadzwyczaj sta¬ rannego dozoru. Ogromne ilosci kwasu siar¬ kowego, z któremi ma sie tu do czynienia, wymagaja przerywania n reakcji dla po¬ wstrzymania procesu zbyt daleko idacego rozszczepiania. Moment, w którym to nale¬ zy uczynic, wogóle bardzo trudno uchwy¬ cic. Okolicznosc ta sprawia, ze nie ma sie pewnosci dodatniego ostatecznego rezul¬ tatu przy stosowaniu obu tych sposobów.Metoda niniejsza opiera sie na donio¬ slych i niespodziewanych spostrzeze¬ niach. 1) Kwas siarkowy stezony w ilosciach nie przywyzszajacych dwukrotnej, w sto¬ sunku do celulozy, wagi jednowodzianu wystarcza najzupelniej do przeprowadze¬ nia celulozy, lub cial zawierajacych celu¬ loze, w zdolne do inwersji produkty roz¬ szczepienia. 2) Do tego celu wystarczaja nawet ta¬ kie ilosci stezonego kwasu, w których wa¬ gowy stosunek jednowodzianu do celulozy waha sie w granicach 0,4 do 1,2. 3) Operujac kwasem siarkowym w ilo¬ sciach nawet mniejszych od podanych w punktach 1 i 2, mozna otrzymywac, w za¬ leznosci od stosunku uzytych ilosci, tempe¬ ratur reakcji i czasu reakcji, zarówno zdolna do inwersji, nierozpuszczalna w wo¬ dzie hydroceluloze, naprzyklad, w rodzaju amyloidu, jak równiez zdolne do inwersji, — 2 —rozpuszczalne w wodzie produkty roz¬ szczepienia, w rodzaju rozpuszczalnych cial o budowie dekstryny, lub celobiozy. 4) Ilosci kwasu siarkowego wystarcza¬ jace do przeksztalcenia na cukier produk¬ tów rozszczepienia celulozy, wystarczaja równiez do przeprowadzenia celulozy w produkty posrednie rozszczepienia. 5) Nagrzewanie sie mieszaniny stezo¬ nego kwasu siarkowego z celuloza, ewen¬ tualnie jej produktami rozszczepienia, spo¬ wodowane ilosciami wody na samym po¬ czatku uzytej lub pózniej dodanej, wywo¬ luje tworzenie sie rozpuszczalnej dekstry¬ ny, ewentualnie celobiozy. 6) Stosunek 1 czesci celulozy, lub cia¬ la zawierajacego celuloze ,do 1 -do 1 i pól czesci jednowodzianu kwasu siarkowego jest stosunkiem najodpowiedniejszym dla hydrolizy celulozy i inwersji jej produk¬ tów rozszczepienia.Efekt techniczny tej metody odzwier¬ ciedla sie w szczególach nastepujacych: a) praca daje sie wykonac z mozliwie najmniejszemi ilosciami stezonego kwasu siarkowego; b) odpada obawa zbyt daleko idacego rozszczepienia celulozy, co mogloby miec miejsce przy wprowadzaniu do reakcji nadmiernie wielkich ilosci kwasu (okolicz¬ nosc powyzsza daje niniejszej metodzie gwarancje roboty pewnej i dajacej sie technicznie latwo uskutecznic); c) metoda niniejsza, dobrze wykonana i zastosowana, daje przy uzyciu niewiel¬ kiej ilosci kwasu siarkowego do hydroli¬ zy i inwersji, produkcje cukru i alkoholu metylowego o bardzo znacznej wydaj¬ nosci.Wykonanie sposobu. 1) Materialy surowe.Za surowiec moga sluzyc rózne mate- rjaly, zarówno bielona lub niebielona ce¬ luloza we wszelkiej postaci, w jakiej spo¬ tyka sie w panstwie roslinnem, w technice lub handlu jak i wszelkie produkty, zawie¬ rajace celuloze, wiec: bawelna, odpadki bawelniane, galgany, celuloza siarczyno¬ wa, celulozo sodowa, odpadki drzewne, drzewo, opilki drzewne, sloma, plewy, torf, luski ryzowe i inne podobne artykuly.Surowce te moga byc uzyte do hydro¬ lizy stezonym kwasem siarkowym wprost, bez zadnej przeróbki przygotowawczej, lub tez po obróbce ich znanym sposobem rozcienczonemi kwasami mineralnemi, dwutlenkiem siarki, ozonem, tlenem, amo¬ niakiem, chlorem lub substancjami uwal- niajacemi chlor, alkaljami, mlekiem wa- piennem, woda pod cisnieniem itp. 2) Hydroliza.W wykonaniu metody, celuloze lub pro¬ dukt ja zawierajacy obrabia sie stezonym kwasem siarkowym (np. 50 — 60° Be), aby na czesc wagowa materjalu wyjscio¬ wego przypadalo nie wiecej, niz 2 czesci wagowe jednowodzianu kwasu siarkowe¬ go. Najskuteczniejszy jest kwas siarko¬ wy 60° Be = 78,04 proc. Celuloze mozna wprowadzic do kwasu albo malemi por- cjami,albo jednorazowo. Dzialanie kwa¬ su na celuloze przyspiesza sie mieszaniem, rozrabianiem i macerowaniem w kotle lub innych odpowiednich przyrzadach, ja¬ ko to gniotownikach, kolergangach i t. p. W celu umozliwienia normowana temperatu¬ ry reakcji pozadanem byloby zaopatrzenie przyrzadów mieszajacych i rozrabiaja¬ cych w ogrzewacze i chlodnice. W wil¬ gotnych pomieszczeniach, szczególniej przy robocie w naczyniach otwartych, kwas siarkowy, przyciagajac pare z po¬ wietrza, moze powiekszyc wage mieszani¬ ny reakcyjnej w czasie procesu rozszcze¬ piania. Male ilosci pochlonietej wody nie wplywaja w stopniu znaczniejszym na wy¬ datek ostateczny.W zaleznosci od koncentracji i ilosci kwasu siarkowego, oraz czasu trwania \i temperatury reakcji", otrzymuje sie, albo nierozpuszczalne w wodzie produkty roz¬ szczepienia (nierozpuszczalna hydrocelu- loze), albo rozpuszczalne w wodzie (koloi¬ dalna celuloza, dekstryna, celobioza), albo wreszcie mieszanine obydwóch produktów.Wspólna ich cecha jest rozpuszczalnosc w wodnych roztworach lugowych, naprzy- klad w 10 proc. lugu sodowym. Wlasci¬ woscia ta mozna sie poslugiwac w razach, kiedy nie zamierzonem jest otrzymywanie rozpuszczalnych w wodzie posrednich pro¬ duktów rozszczepienia, i kiedy brak do¬ swiadczenia nie pozwala, po wygladzie oraz czasie trwania i temperaturze reakcji, rozpoznac stopnia zaszlych zmian w pro¬ cesie rozszczepienia, Innemi slowy: jezeli wzieta próba nie rozpuszcza sie w wodzie calkowicie lub w przewaznej swej czesci, a natomiast rozpuszcza sie calkowicie lub w przewaznej swej czesci w rozcienczo¬ nym lugu sodowym, oznacza to, ze celulo¬ za zostala rozszczepiona do produktu roz¬ puszczalnego .w alkaljach, i ze albo w masie reakcyjnej niema juz zupelnie ani nieroz- szczepionej celulozy, ani nierozpuszczal¬ nych w alkaljach produktów jej rozszcze¬ pienia, albo tez znajduja sie one, lecz w ilo¬ sciach bardzo nieznacznych. * Przy drzewie utrudnia dokladne zuzyt¬ kowanie tej próby nierozpuszczalny w al¬ kaljach lignin.Czas trwania hydrolizy zalezy tez od materjalu wyjsciowego. I tak, naprzy- klad, rozszczepienie drzewa wymaga wie¬ cej czasu, niz bawelny lub celulozy. siar¬ czynowej.Przy obróbce kwasem siarkowym zi¬ mnym lub ochlodzonym i przy zachowa¬ niu warunku, aby temperatura kwasu w czasie reakcji nie podniosla sie zbyt wyso¬ ko, otrzymuje sie zazwyczaj produkty, któ¬ re posiadaja bardzo niewiele skladników rozpuszczalnych w wodzie, albo wcale ich nie posiadaja. Glówna masa sklada sie z produktów rozpuszczalnych w alkaljach, lecz nierozpuszczalnych w wodzie. Pozwa¬ lajac temperaturze podnosic sie w czasie reakcji, otrzymujemy, w zaleznosci od • ilosci kwasu, temperatury i czasu trwania , reakcji, albo mieszanine produktów rozpu¬ szczalnych i nierozpuszczalnych w. wo¬ dzie, albo w glównej masie produkty roz¬ puszczajace sie w wodzie. Mozna takze, o ile sie chce otrzymac rozpuszczalne w wodzie produkty rozszczepienia, jak dek¬ stryne, ewentualnie celobioze, poprowa¬ dzic reakcje w sposób nastepujacy: bierze¬ my kwas siarkowy chlodny, ewentualnie ochlodzony, rozszczepiamy celuloze w ca¬ lej jej masie prawie do nierozpuszczalnych w wodzie produktów posrednich rozszcze¬ pienia, poczem podgrzewamy mase reak¬ cyjna jako taka, lub po umiarkowanem dodaniu do niej wody. Przed ogrzewa¬ niem nalezy dodac tyle wody, aby moc kwasu siarkowego nie spadla ponizej 30/1 W ten sposób udaje sie, np., zupelnie roz¬ puszczalne w wodzie produkty rozszcze¬ pienia przeprowadzac w calej ich masie w rozpuszczalna w wodzie dekstryne, ewen¬ tualnie celobioze; w tym celu dodaje ^ odpowiednie ilosci kwasu siarkowego do mieszaniny reakcyjnej, zawierajacej nie¬ rozpuszczalne w wodzie produkty roz¬ szczepienia, i ogrzewa ja przez czas dluz¬ szy, jako taka lub po dodaniu bardzo ma lych ilosci wody, do temperatury 30—40°C.Operacja w ten sposób prowadzona posia- . , da te doniosla zalete, ze przy fabrykacji nie jest sie skrepowanym koniecznoscia przestrzegania scisle okreslonego, w ozna¬ czone granice ujetego, czasu przebiegu re¬ akcji, albo, innemi slowy, znaczne nawet przedluzenie ogrzewania poza granice do- < zwolone nie pociaga za soba zbyt daleko siegajacego posuniecia sie reakcji i nie wplywa zbyt ujemnie na rezultat ostatecz¬ ny. Im wyzej (sie podnosi temperature reakcji, tern wiecej trzeba zwazac na czas podgrzewania, aby nie wywolac zbyt dlu¬ giem ogrzewaniem niepozadanego roz-szczepienia sie rozpuszczalnych w wodzie produktów posrednich w ciala nie scukrza- jace sie. Wyzsze temperatury stosuje sie wtedy, gdy, w celu przeprowadzenia nie¬ rozpuszczalnych w wodzie produktów po¬ srednich rozszczepienia na produkty roz¬ puszczalne w wodzie (dekstryne, celobio- ze i t. p.), dodaje sie wode do masy reakcyj¬ nej przed podgrzewaniem. Przy tempera¬ turach, np., od 50 do 100°C czas trwania re¬ akcji musi byc juz scisle okreslony; pod¬ wyzszajac temperature, nalezy stosunko- • wo zwezac granice ogrzewania.Przy przeprowadzaniu nierozpuszczal¬ nych w wodzie produktów posrednich roz¬ szczepienia w rozpuszczalne zapomoca ogrzewania lub gotowania mieszaniny re¬ akcyjnej, samej przez sie lub z dodaniem umiarkowanej ilosci wody, tworza sie w mieszaninie reakcyjnej w znacznych roz¬ miarach substancje redukujace; ilosci tych powstajacych substancyj.sa zalezne od za¬ wartosci wody w mieszaninie reakcyjnej, oraz od czasu trwania i temperatury pod¬ grzewania. W pewnych warunkach w mieszaninie reakcyjnej zauwazyc sie da¬ waly te ciala w ilosciach do 8(¥ i wyzej. 3) Inwersja.Scukrzanie produktów posrednich roz- * szczepienia, ewentualnie tych ich czesci, które przy procesie hydrolizy nie zostaly jeszcze przeprowadzone w cukier, dokony¬ wa sie albo ogólna iloscia kwasu siarko¬ wego, uzytego do rozszczepienia, albo pewna* tylko jego czescia.Ostateczne scukrzanie calkowita iloscia kwasu siarkowego, uzytego do hydroli¬ zy celulozy lub zawierajacych ja cial, od¬ bywa sie w ten sposób, ze otrzymana z po¬ przedniej operacji mieszanine rozrabia sie, ewentualnie rozciencza woda i podgrzewa.Ogrzewanie prowadzi sie pod cisnieniem, lub zwyczajnie. Temperature i czas trwa- S nia grzania normuje sie \/ zaleznosci glów¬ nie od tego, co przewaza w masie reak¬ cyjnej, otrzymanej po procesie hydrolity- cznym — nierozpuszczalne w wodzie pro¬ dukty rozszczepienia, czy tez produkty rozpuszczalne w wodzie (dekstryna, celo- bioza). Jako zasade trzeba przyjac, ze przy przerobie nierozpuszczalnych'w wo¬ dzie posrednich produktów rozszczepienia nalezy stosowac temperature powyzej 100°C i grzanie pod cisnieniem; przy prze¬ róbce produktów rozszczepienia rozpusz¬ czalnych w wodzie grzanie bez cisnienia i stosowanie cisnienia nieco wyzszego nad jedna atmosfere nie wplywa w stopniu znaczniejszym na wydatek cukru.Chcac wziac do scukrzania tylko pewna ilosc kwasu siarkowego, zuzytego do hy¬ drolizy, nalezy hydrolize doprowadzac tylko ety stadjum wytworzenia sie nieroz¬ puszczalnych w wodzie posrednich • pro¬ duktów rozszczepienia. Po \ dokonanej operacji produkty posrednie rozszczepie¬ nia osadza sie woda i usuwa z mieszaniny droga dekantacji, filtrowaniem, centryfu- gowaniem lub wyzymaniem czesc lugu macierzystego, zawierajacego kwas siar¬ kowy nalezy zwracac baczna uwage, aby pozostalosc kwasu byla wystarczajaca do scukrzenia posrednich produktów roz¬ szczepienia. Mieszanine z pozostalym kwasem siarkowym osadza sie woda i o- grzewa pod cisnieniem nieco wyzszem od jednej atmosfery.Po zakonczonym procesie scukrzenia mieszanine reakcyjna przerabia sie sposo¬ bem ogólnie znanym na cukier lub alkohol.Przyklad 1.Do 100 czesci na wage ochlodzonego do +2°C kwasu siarkowego 78 proc. (60° Be), umieszczonego w przyrzadzie, zaopatrzo¬ nym "w rozdrabiaczlub gniotownik, wpro¬ wadza sie stopniowo, ustawicznie rozciera¬ jac lub gniotac i chlodzac, 100 czesci wa¬ gowych mialko rozdrobionej celulozysiarczynowej Ritter—Kellnera (np. w po¬ staci waty celulozowej). Pomimo chlodze- * nia temperatura stale sie podnosi. Ody temperatura mieszaniny reakcyjnej podnie¬ sie sie do H°C, co, w zaleznosci od stopnia chlodzenia nastepuje po 4—6 godz., przery¬ wamy chlodzenie. Zwykle przez ten czas udaje sie wprowadzic i wymiesic okolo 3A masy celulozy.Z poczatku celuloza rozpuszcza sie w plyn syropowaty, jasno brunatny, prawie przezroczysty. W miare zwiekszajacych sie ilosci wprowadzonej celulozy miesza¬ nina staje sie ciastowata i zmienia sie wreszcie w krucha, pekajaca mase. Po za¬ przestaniu chlodzenia wprowadza sie w dalszym ciagu pozostala ilosc celulozy, mieszajac lub rozrabiajac mase bez przerwy. Temperatura podnosi sie wów¬ czas dosyc szybko i po uplywie nastep¬ nych" dwóch godzin dochodzi do 22 — 26°C. Wtedy jest juz wszystka celuloza roztarta, nalezy ja jednak miesic jeszcze okolo 1—2 godzin.Pod koniec procesu produkt reakcji przedstawia sie w postaci jasnobrazowej, kruchej,'pekajacej masy, która przy do¬ tknieciu wydaje sie prawie sucha. Pro¬ dukt reakcji, o ile proces rozszczepienia byl przeprowadzony prawidlowo, rozpu¬ szcza sie zupelnie lub pozostawia nie¬ znaczny zaledwie osad w rozcienczonym lugu sodowym.Mieszanine reakcyjna pozostawia sie przez cala noc w chlodnem miejscu (oko¬ lo 10—16°C), w aparacie z mieszadlem.Nastepnego dnia wlewa sie do masy 120 do 190 czesci na wage wody i rozrabia mase doskonalem miesieniem na gesta papke.Papke doprowadza sie, dajac jej ocieknac, lub wyzymajac pod prasa lub w wirówce, do ciezaru 280 — 290 czesci. Wyzeta po¬ zostalosc spulchnia sie, rozrabia woda na rzadkie ciasto i miesza z woda do ciezaru 5 000 czesci.W mieszaninie, zawierajacej mniej wie¬ cej 2f/c celulozy wyjsciowej i \$ jedno- i wodzianu kwasu siarkowego, osiadaja Il przy odstawaniu czesci stale na dnie, jako 1! bialy osad, a kwas zbiera sie nad osadem i w postaci klarownego plynu. # Scukrzanie odbywa sie w ten sposób, ze ! dobrze sklócona mieszanine, lub .pewna jej j czesc, nagrzewa sie, badz to bezposrednio j zaraz po dodaniu wody, badz po uplywie kilku dni, lub nawet tygodni, w autoklawie i w kapieli olejowej w przeciagu 1—1 i pól I godzin do temperatury mniej wiecej 170°C. I Przeróbka masy reakcyjnej na cukier |i uskutecznia sie w sposób znany. Mozna !; np. postepowac w sposób nastepujacy: j kwas siarkowy usuwa sie przez stracanie j wapnem, tlenkiem barytu, weglanem wap- \ nia, lub weglanem barytu, filtrat zas odpa- ! rowywa po poprzedniem, w razie potrze- . by, odbarwieniu. Przy stracaniu kwasu ;¦ siarkowego zwiazkami barytowemi lub !; wapniowemi tworza sie zazwyczaj rozpu- j; szczalne sole barytowe lub wapniowe. Moz- ; na roztwory cukrowe uwolnic od tych so- \\ li, dodajac, po straceniu kwasu siarkowe- j go i odfiltrowaniu straconych siarczanów, |j jeszcze nieco kwasu siarkowego. Dodajac | drozdzy/mozna cukier, zawierajacy sie w jt obojetnej mieszaninie reakcyjnej, poddac ; procesowi fermentacji i otrzymac tworza- j cy sie alkohol znanym sposobem przez de- |.j stylacje. \ Przyklad 2.Do 50—65 czesci na wage ochlodzonego najlepiej na 0 do + 5°C kwasu siarkbwego, znajdujacego sie w aparacie zaopatrzonym i! w rozdrabiacz lub gniotownik, wprowadza Jj sie jednorazowo 100 czesci n# wage mial- i ko rozdrobnionej celulozy (np. waty celu- ; lozowej), miesi ja, ustawicznie chlodzac, i dokladnie rozciera z kwasem. Bezposred¬ nio po wprowadzeniu celulozy do kwasu j temperatura, pomimo chlodzenia, podnosi I sie do mniej wiecej 12—18°C. Po 1 i pól j-do 3 godzinnem miesieniu rozkladaja sie czasteczki kwasu siarkowego prawidlowo pomiedzy czasteczkami celulozy, która wówczas nabiera wygladu pomietego pa¬ pieru. Podczas wykonywania tej czynno¬ sci w otwartym aparacie i w niezupelnie suchym lokalu waga poczatkowa 165 czy¬ sci powieksza sie do 170 — 175 czesci. Te¬ raz ochladzanie moze byc wstrzymane.Miesienie wzglednie rozcieranie odbywa sie dalej, temperatura wciaz rosnie i dochodzi po Vs — 1 godzinie do 19°C, a po nastepnej Va do 1 godzinie do 20°C. Przy dalszem miesieniu w przeciagu pól do 1 godziny temperatura podnosi sie znowu do 22 — 26°C i zwykle juz pozostaje na tym punk¬ cie. W czasie rozcierania, o ile praca od¬ bywa sie w aparatach otwartych, kwas siarkowy przyciaga nowe niewielkie ilo¬ sci wody. Bywaja wypadki, ze waga mie¬ szaniny wzrasta do 180—195 czesci (za¬ miast 165 czesci pierwotnych). Po 4 do 8 godzinach miesienia reakcja zwykle dobie¬ ga do konca. Masa reakcyjna przedstawia kruchy, popekany maczysty produkt, któ¬ ry w dotknieciu jest prawie suchy. W rozcienczonym lugu sodowym masa ta po¬ winna sie rozpuszczac calkowicie, lub z pozostawieniem nieznacznego osadu.Z roztworu alkalicznego osadza kwas siarkowy osad w postaci platków.Mase reakcyjna rozrabia sie woda do ogólnej wagi 5000 czesci, badz to bezpo¬ srednio zaraz po ukonczeniu miesienia wzglednie rozcierania, badz tez dopiero po 1 do 2 dniach odstawania w niezbyt cie¬ plem miejscu. W interesie dokladnego rozdrabiania zaleca sie wode,szczególniej na poczatku, dodawac malemi porcjami, mieszac mase bez przerwy. Po rozdrob¬ nieniu mozna juz reszte wody dolewac predko w niewielkich odstepach czasu.Mieszanina, zawierajaca w sobie 2 proc. celulozy wyjsciowej i 1 proc. jednowodzia- nu kwasu siarkowego, rozdziela sie pod¬ czas stania na opadajacy na dno bialy osad i klarowny plyn ponad osadem. Scukrza- nie otrzymanego produktu uskutecznia sie jak w przykladzie 1.Przerabianie na cukier lub alkohol od¬ bywa sie. sposobem znanym, np. metoda, podana w przykladzie 1.Przyklad 3. 100 czesci na wage celulozy siarczyno¬ wej poddaje sie dzialaniu 50 do 65 czesci na wage 78 proc. kwasu siarkowego sposo¬ bem podanym w przykladzie 2. Po doj¬ sciu temperatury kruchej spekanej masy do 20—25°C, prowadzi sie w dalszym cia¬ gu miesienie i rozrabianie masy, ogrzewa¬ jac ja jednoczesnie od 30 do 60°C. Masa nabiera wtedy odcienia brunatnawego i sta¬ je sie twardsza. Po przetrzymaniu jej, przy ciaglem miesieniu, czas pewien w tej tem¬ peraturze, rozrabia sie ja, jak wskazane zostalo w przykladzie 2, woda do ogólnej wagi 5000 czesci.Mieszanina zawiera 2 proc. celulozy wyjsciowej i okolo 78 proc. jednowodzianu kwasu siarkowego i przedstawia bialy, mleczny roztwór, wzglednie emulsje, któ¬ ra nawet po kilku dniach stania nie wy¬ dziela znaczniejszych ilosci osadu na dnie.Scukrzanie odbywa sie droga gotowania do 170°C w przeciagu pól do 1 i pól godzin w autoklawie, ogrzewanym wrzacym olejem. Przerabianie na cukier lub alkohol uskutecznia sie znanym sposobem, poda¬ nym w przykladzie 1.Przyklad 4.Do 975 czesci wagowych ochlodzonego na 0 do + 5°C 78 proc. kwasu siarkowego (60° Be), nalanego do wielkiego, zaopa¬ trzonego w miesidla aparatu, wprowadza sie jednorazowo, ustawicznie chlodzac, 650 czesci wagowych mialko rozdrobnionej celulozy siarczynowej (np. waty celulozo¬ wej) i ciagle miesi, wzglednie rozciera ma¬ se. Juz po wprowadzeniu celulozy do kwasu siarkowego temperatura podnosi siedo 15—18°C. Po pól godzinie celuloza roz¬ dziela sie jednostajnie i nasiaka kwasem siarkowym, powieksza znacznie swoja ob¬ jetosc i nabiera wygladu zmietego papieru.Po nastepnej pól — 1 godzinie, podczas której temperatura sie nie zmienia i pozo¬ staje na poziomie 15 — 18°C, masa prze¬ twarza sie na geste ciasto, przeplatane gdzieniegdzie wlóknami nieprzerobionej jeszcze celulozy. Po uplywie tego okresu chlodzenie przerywa rsie przy ustawicz- nem jednakowoz miesieniu i rozcieraniu masy. Temperatura wzrasta teraz zwolna i mniej wiecej po 1 i pól — 2 godzinach, li¬ czac od chwili rozpoczecia wprowadzania celulozy, dochodzi w przyblizeniu do 20°C, po nastepnej zas pól godzinie wynosi 22—26°C. Przy tej temperaturze masa pozostaje az do konca reakcji. Reakcja w calosci trwa 3 i pól do najwyzej 6 godzin.Zwykle konczy sie po 4 godzinach. W czasie miesienia, o ile operacji dokonywa sie w aparatach otwartych i w niezbyt suchych pomieszczeniach, masa wciaga w siebie pewne drobne ilosci wody (60 do 200 czesci na wage).Przy koncu operacji masa przyjmuje wyglad polyskujacego, jednolitego, dosc rzadkiego ciasta. W malej próbce straco¬ nej woda, otrzymane produkty rozszcze¬ pienia osiadaja w formie duzych kosmy¬ ków, ewentualnie brylek.Produkty rozszczepienia celulozy, otrzy¬ mane wedlug sposobu, zobrazowanego w przykladzie 4, wzglednie ich mieszanina z kwasem siarkowym i woda, sluza jako materjaly surowe do metod fabrykacyj- nych, które przedstawione beda w przy¬ kladach 4a do 4n.Przyklad 4a.Trzynasta czesc otrzymanego wedlug przykladu 4 produktu, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wagowym H2S04 i 16,5 do 30 czesciom wagowym wody (liczba pierwsza oznacza ilosc wody zawartej w kwasie siarkowym, liczba druga ilosc wo¬ dy zawartej w kwasie siarkowym i ewen¬ tualnie pochlonietej z powietrza), miesza sie lub rozrabia z woda na jednolita mase, a nastepnie wszystko sie dopelnia woda do 2 500 czesci wagowych.Mieszanina zawiera 2 proc. celulozy i 2,34^ jednowodzianu kwasu siarkowe¬ go i rozdziela sie przy staniu na bialy drobny osad produktów rozszczepienia celulozy i na stojacy nad nim klarowny plyn.Przeprowadzanie na cukier dokonywa sie w dowolnym czasie w ten sposób, ze mieszanine prazy sie pod cisnieniem 2 do 3 godzin przy temperaturze 120°C, albo pól do 1 i pól godzin przy temperaturze 170°C. Przerabianie na cukier, wzglednie alkohol, odbywa sie znanemi sposobami.Przyklad 4b.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wago¬ wym H2SO4 i 16,5 do 30 czesciom wago¬ wym wody, nagrzewa sie w zamknietem szczelnie naczyniu w kapieli powietrznej o mniej wiecej 30—50°C, najlepiej miesza¬ jac lub klócac stale lub z przerwami. W krótkim juz stosunkowo czasie masa za¬ czyna rzednac. Po kilku godzinach za¬ mienia sie mieszanina w plynna, syropo- wata, oliwkowo-brunatna mase.Po uplywie mniej wiecej 24 godzin roz¬ ciencza sie syropowata mase woda do ogólnego ciezaru 2 500 czesci. Powstaje jasnobrunatny roztwór, który po dluzszym czasie wydziela niewielka ilosc szarego, bardzo drobnego osadu.Mieszanine, która zawiera 2 proc. celu¬ lozy i 2,34 proc. jednowodzianu kwasu siarkowego, scukrza sie ogrzewaniem w autoklawie na kapieli olejnej do 120°C, lub gotowaniem kilkunastogodzinnem pod cisnieniem jednej atmosfery. — 8 —Przerabianie na cukier, wzglednie alko¬ hol, uskutecznia sie znanemi sposobami, np. wedlug przykladu 1.Przyklad 4c.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wago¬ wym H2SO4 i 16,5 do 30 czesciom wago¬ wym wody, ogrzewa sie jak w przykla¬ dzie 4b, do mniej wiecej 30°C, poczem po¬ zostawia mieszanine przy tej temperaturze od 60 do 80 godzin.Prawie zupelnie rzadki, ciemno-oliwko- wo-brunatny syrop rozciencza sie woda do ogólnej wagi 2500 czesci. Powstaje roz¬ twór herbaciano brunatny, z którego, przy dluzszem odstawaniu, osadza sie obfity bialo-szarawy osad.Mieszanine zawierajaca 2 proc. celulozy wyjsciowej i 2,34 proc. jednowodzianu kwasu siarkowego, scukrza sie, jak w przykladzie 4b. Przerabianie na cukier, wzglednie alkohol, uskutecznia sie znane¬ mi sposobami, np. wedlug przykladu 1.Przyklad 4d.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wago¬ wym H2S04 i 16,5 do 30 czesciom wago¬ wym wody, pozostawia sie, jak w przy¬ kladach 4b i 4c, w temperaturze mniej wie¬ cej 30°C, dluzej jednak, bo 5 do 6 dni (120 do 144 godzin). Temperatura mieszaniny trzyma sie na poziomie 30 — 35°C.W koncu syrop oliwkowo - czarnobru- natny rozciencza sie woda do ogólnej wa¬ gi 2500 czesci. Powstaje klarowny cie- mno-brunatny roztwór, w którym czesci stale w ilosciach wiekszych nie osadzaja sie.Zawierajacy 2 proc. celulozy i 2,34 proc. jednowodzianu kwasu siarkowego roz¬ twór, lub pewna jego czesc scukrza sie, jak w przykladach 4b, wzglednie 4c.Przerabianie na cukier, wzglednie alko¬ hol, uskutecznia sie znanemi sposobami, np. wedlug przykladu 1.Przyklad 4e.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wa¬ gowym H2SO4 i 16,5 do 30 czesciom wa¬ gowym wody, podgrzewa sie w zamku.e- tym aparacie, mieszajac lub klócac bez przerwy, w ten sposób, aby mieszanina po 15—20 minutach wykazywala temperature 50°C, w której winna pozostawac 10 do 30 minut. W koncu reakcji mieszanina re¬ akcyjna przedstawia oliwkowo - ciemno¬ brunatny syrop. Mieszanine rozciencza sie woda do otrzymania 2500 czesci wago¬ wych, co daje w rezultacie lekko opalizuja¬ cy roztwór koloru ciemnego wina renskie¬ go, dajacy przy odstawaniu zaledwie sla¬ dy bialo-szarawego osadu.Zawierajacy 2 proc. celulozy i 2,34 proc. jednowodzianu kwasu siarkowego roztwór scukrza sie jak w przykladzie 4b.Przerabianie na cukier, wzglednie alko¬ hol, uskutecznia sie znanemi sposobami, np. wedlug przykladu 1.Przyklad 4f.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wago¬ wym H2SO4 i 16,5 do 30 czesciom wago¬ wym wody, ogrzewa sie na kapieli wodnej w otwarlem naczyniu, np. w parownicy, mieszac i rozcierajac.Pierwiastkowa temperatura mieszaniny wynosi 21°C. Po 5 minutach grzania tem¬ peratura wzrasta do 36°C, po. dalszych 5 minutach do 43°C.Masa rzednie.Po nastepnych 5 minutach grzania ter¬ mometr wskazuje 50°C. W tej temperatu¬ rze 50°C pozostawia sie mase V» do 3A go¬ dziny mieszajac, wzglednie mieszac.W rezultacie otrzymuje sie oliwkowo- brunatny, prawie rzadki syrop. Syrop ten rozwadnia sie woda do ogólnej wagi 2500 czesci.Mieszanina rozdziela sie przy dluzszem staniu na maloobjetosciowy i bialoszara- wy osad i zebrany nad osadem plyn kla¬ rowny o zabarwieniu ciemnego wina ren¬ skiego.Mieszanine, zawierajaca 2 proc. celulo¬ zy i 2,34 proc. jednowodzianu kwasu siar¬ kowego w calosci lub pewnej jej czesci scukrza sie ogrzewaniem do 120°C w au¬ toklawie na kapieli olejnej w przeciagu 2 do 3 godzin lub gotowaniem kilkunastogo- dzinnem do 100°C pod zwyklem cisnie¬ niem.Przerabianie produktów reakcji jak w przykladzie 1.Przyklad 4g.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wago¬ wym H2SO4 i 16,5 do 30 czesciom wago¬ wym wody, rozciencza sie stopniowem rozrabianiem lub rozcieraniem z woda do ogólnej wagi 170 —190 czesci wagowych.Powstaje jasnoszara, mazista masa, która ogrzewa sie w otwartem naczyniu np. pa¬ rownicy lub mozdzierzu, na kapieli wo¬ dnej, mieszajac bez przerwy. Po 15 minu¬ tach temperatura wzrasta do 48°C, po dal¬ szych 10—15 minutach do 50°C. W tej temperaturze pozostawia sie mase od pól do 3 i pól godzin.Gotowanie w naczyniu otwartem powo¬ duje utrate wody przez parowanie; mniej wiecej co kwadrans odparowywuje sie tym sposobem od 8 do 12 czesci wagowych. Co kwadrans mase sie wazy i dodaje odparo¬ wane ilosci wody.Naturalnie reakcje mozna prowadzic takze w zamknietem naczyniu lub apara¬ cie, jak równiez z odwrócona chlodnica, w l którym to wypadku unika sie powyzej wy¬ mienionych strat wody.W rezultacie otrzymuje sie brunatna mazista mase. Mase te rozrabia sie wo¬ da na rzadka papke i nastepnie rozciencza do ogólnej wagi 2500 czesci wagowych.Mieszanina po dluzszem staniu rozdzie¬ la sie na opadajacy na dno bialoszarawy osad i zbierajacy sie nad osadem klarow¬ ny winno-zólty plyn.Scukrzanie mieszaniny, calkowicie lub w pewnej jej czesci, uskutecznia sie ogrze¬ waniem w autoklawie na kapieli olejnej do 120°C w przeciagu 2 do 3 godzin, albo kil- kunastogodzinnem gotowaniem pod zwy¬ klem cisnieniem.Przerabianie na cukier, wzglednie alko¬ hol, odbywa sie jak w przykladzie 1.Przyklad 4h.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wago¬ wym H2SO4 i 16,5 do 30 czesciom wago¬ wym wody, rozrabia sie woda, az póki ogólna waga nie dosiegnie 245 czesci wa¬ gowych. Wode dodaje sie stopniowo po kazdorazowem dobrem rozrobieniu po¬ przedniej porcji. W rezultacie otrzymuje sie zupelnie rzadka papke. Papke te ogrzewa sie w otwartem naczyniu na ka¬ pieli wodnej, przerabiajac ciagle miesza¬ dlem. Po 5 minutach temperatura pod¬ nosi sie z 19°C do 60°C i po dalszych 5 mi¬ nutach dochodzi do 70°C. Temperature te, 70°C, utrzymuje sie w przeciagu 3U godzin, a w kwadrans po tym okresie czasu do¬ prowadza ja do 80°; ostatnia temperature podtrzymuje sie znowu pól godziny. Tym sposobem stadjum przejscia do temperatu- — 10 —ry 70° do 80°e trwa w calosci 1 i' pól go¬ dziny.Produkt reakcji rozrabia sie woda do ogólnej wagi 2500 czesci wagowych. Mie¬ szanina rozdziela sie po krótkiem staniu na winno-zólty roztwór i jasnopopielaty mialki osad.Scukrzanie odbywa sie jak w przykla¬ dzie 4b.Przerabianie na cukier, wzglednie alko- .hol, np. jak w przykladzie 1.Przyklad 4i.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wago¬ wym H2SO4 i 16,5 do 30 czesciom wago¬ wym wody, ogrzewa sie w otwartem na¬ czyniu, np.w parownicy lub tluczce, mie¬ szajac i rozcierajac bez przerwy w ten sposób, aby temperatura masy po uplywie 15 do 25 minut wynosila 70°C. Juz w przejsciu od temperatury 50 do 60°Cvmasa przeksztalca sie na rzadki brunatnawy sy¬ rop. Po dojsciu masy do temperatury 70°C pozostawia sie ja jeszcze jakies 5 mi¬ nut pod dzialaniem tej temperatury, po¬ czern rozciencza sie brunatnawy syrop woda do ogólnej wagi 2 500 czesci wago¬ wych. Powstaje sherry - brunatny roz¬ twór i wydziela sie niewielki, mialki jasno¬ popielaty osad.Roztwór, zawierajacy 2 proc. celulozy i 2,34 proc. H2SO4 scukrza sie jak w przy¬ kladzie 4b.Przerabianie na cukier lub alkohol od¬ bywa sie, np., jak w przykladzie 1.Przyklad 4k.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wago¬ wym H2S04 i 16,5 — 30 czesciom wago¬ wym wody, ogrzewa sie w naczyniu za- mknietem, mieszajac lub klócac ustawi¬ cznie w ten sposób, aby temperatura masy po uplywie 30—60 minut wynosila 70°C.Mase pozostawia sie przy tej temperatu¬ rze, ciagle klócac, 5 do 15 minut. Otrzy¬ many po zakonczonem ogrzewaniu rzadki, oliwkowo - ciemno - brunatny syrop roz¬ ciencza sie woda do ogólnej w;agi 2500 cze¬ sci wagowych.Powstaje klarowny, ciemno - brunatny plyn.Roztwór, zawierajacy 2 proc. celulozy i 2,34 proc. H2S04, scukrza sie wedlug przykladu 4b.Przerabianie na cukier, wzglednie alko¬ hol, uskutecznia sie, jak w przykladzie 1..Przyklad 41.Trzynasta czesc produktu z przykladu -4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wago¬ wym H2SO4 i 16,5 do 30 czesciom wago¬ wym wody rozrabia sie woda do ogólnej wagi 180 do 190 czesci. Otrzymana po tej operacji mazista mase ogrzewa sie w za- mknietem lub otwartem naczyniu w ten sposób, aby temperatura po 30 m. podniosla sie do 70°C. W tej temperaturze, przy usta- wicznem rozcieraniu, mieszaniu lub klóce¬ niu, pozostawia sie mase na przeciag 15 do 30 minut. Pracujac w naczyniu otwartem, nalezy wyrównywac od czasu do czasu straty wody, wywolane wyparowywa¬ niem.W rezultacie otrzymuje sie ciemnobru¬ natna, mazista mase, która sie rozciencza woda do ogólnej wagi 2500 czesci.Mieszanina przedstawia ciemno - bruna¬ tny roztwór z nieznacznemi ilosciami za¬ wieszonego osadu.Roztwór, zawierajacy 2 proc. celulozy i 2,34 proc. jednowodzianu kwasu siarko¬ wego, scukrza sie podlug przykladu 4b.Przerabianie na cukier, wzglednie. alko¬ hol, odbywa sie jak w przykladzie 1. — 11 -Przyklad 4m.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy i 58,5 czesciom wagowym H2S04 i 16,5 do 30 czesciom Wagowym wody, roz¬ rabia sie, starannie rozcierajac, woda do wagi ogólnej 340 do 350 czesci wagowych.Otrzymana w ten sposób jasnopopielata mazista mase gotuje sie na wrzacej kapieli wodnej w naczyniu z chlodnica odwrócona w ciagu 2 do 5 godzin, mieszajac lub skló¬ cajac bezustannie mieszanine. W rezulta¬ cie otrzymuje sie zupelnie rzadki, metny, brunatny roztwór o jasniejszym lub cie¬ mniejszym odcieniu; roztwór ten rozcien¬ cza sie woda do ogólnej wagi 2500 czesci.Po odstaniu powstaje ponad jasno-bru- natnym osadem zupelnie klarowny plyn o zlocistem zabarwieniu wina renskiego.Scukrzanie mieszaniny, zawierajacej 2 procent celulozy i 2,34% jednowodzianu kwasu siarkowego, uskutecznia sie zapo- moca 1 i pól do 3 godzinnego ogrzewania do 120°C w autoklawie na kapieli olejnej, albo tez gotowania kilkogodzinnego pod cisnieniem jednej atmosfery.Przeróbka na cukier, wzglednie alkohol, odbywa sie jak w przykladzie 1.Przyklad 4n.Trzynasta czesc produktu z przykladu 4, odpowiadajaca 50 czesciom wagowym celulozy wyjsciowej, 58,5 czesciom wago¬ wym H2SO4 i 16,5 czesciom wagowym wo¬ dy, rozrabia sie rozcieraniem z woda do 620—640 czesci wagowych, i gotuje roz¬ wodniona mase, ustawicznie mieszajac lub sklócajac, 2 do 5 godzin w naczyniu, zao- patrzonem w chlodnice odwrócona. W rezultacie otrzymuje sie jasno-brunatny, metny, latwoplynny roztwór, który roz¬ wodnia sie woda do ogólnej wagi 2500 czesci.Scukrzanie mieszaniny, zawierajacej 2 proc. celulozy i 2,34 proc. jednowodzianu kwasu siarkowego, uskutecznia sie, jak w przykladzie 4m.Przerabianie na cukier, wzglednie alko¬ hol, odbywa sie jak w przykladzie 1.Sposoby wykonania metody w zastoso¬ waniu do innych materjalów wyjsciowych dadza sie latwo wyprowadzic z powyzej podanych przykladów.Dla caloksztaltu po¬ dac nalezy jeszcze tylko przyklad wyko¬ nania dla drzewa, jako materjalu wyjscio¬ wego.Przyklad 5.Do 150 czesci wagowych ochlodzonego na 0 do + 5°C kwasu siarkowego, znajdu¬ jacego sie w duzym kotle z przyrzadem gniotowniczym, wprowadza sie w jednej dawce, mieszac i rozgniatajac, 100 czesci wagowych drobno sproszkowanych opilek jodlowych. Juz przy wprowadzaniu opi¬ lek do kwasu zabarwia sie mieszanina na zielono, a temperatura jej podnosi sie na 14 do 18°C. Po 3 do 5 godzinach ustawiczne¬ go mieszania i rozgniatania otrzymuje ma¬ sa ciastowata konsystencje, wtedy prze¬ rywa sie ochladzanie, kontynuujac dalej mieszenie zawartosci kotla. W przeciagu najblizszej godziny temperatura sie pod¬ nosi na 20 do 25°C. Ciastowata masa staje sie mieksza i bardziej mazista. Po nastep¬ nej godzinie*do 3 reakcja zwykle dobiega konca. Temperatura koncowa reakcji wy¬ nosi 22 do 28°C. Masa zyskuje wyglad miekkiej, mazistej, bardzo lepkiej czarno- zielonej papki.Przy pracy w naczyniu otwartem i w pomieszczeniu wilgotnem masa wchlania w siebie zazwyczaj pewne ilosci wody.Dalsza przeróbka masy moze byc usku¬ teczniona wedlug podanych dla celulozy siarczynowej wzorów 4b do 4n.Stosowana w poprzednich przykladach celuloza siarczynowa zawiera w sobie 5 do 7 proc. wody, drzewo zas jodlowe uzyte w przykladzie 5-tym 6 do 10,56 proc.Wydatek cukru waha sie liczac na su¬ cha substancje celulozy, w granicach od 46 do 107 proc, w zaleznosci od warunków pracy, wskazanych w przykladach.Najwyzszy wydatek otrzymuje sie, pro¬ wadzac hydrolize przy temperaturach wyzszych, np. wedlug wzorów 4b do 4 n.Wydatek przy zastosowywaniu przykla¬ dów 1, 2, 3 i 4a jest nizszy.Wydatek cukru z trocin jodlowych, we¬ dlug przykladu 5, wynosi, o ile sie prowa¬ dzi hydrolize i inwersje zgodnie ze wska¬ zówkami przykladów7 4b do 4n, a wiec, np., przyklad 41 od 60 do 65 proc, jest wiec równiez i tu prawie teoretyczny.Wydatek alkoholu jest znaczny. Tak np.,przy zastosowaniu przykladu 4 1 otrzy¬ muje sie cukru 105 proc, który po fermen¬ tacji daje, w obliczeniu na sucha substan¬ cje celulozy, 43 proc alkoholu etylowego.Ze 100 czesci czystej dekstrozy otrzy¬ muje sie w praktyce okolo 90^ teoretycz¬ nego wydatku alkoholu, a wiec podana wyzej procentowa wartosc alkoholowa od¬ powiada prawie zupelnie mozliwemu teo¬ retycznemu wydatkowi.Procentowosc cukru oznacza sie che¬ micznie metoda redukcyjna, wedlug Alihna.Przed rozpoczeciem okreslenia redukcyj¬ nej wartosci cukru nalezy w roztworach inwertowanych osadzic weglanem barytu kwas siarkowy, siarczan barytu odfiltro¬ wac i z filtratu usunac rozpuszczone sole barytowe przez dodanie nieznacznych ilo¬ sci kwasu siarkowego.Wydatek cukru kontroluje sie w pew¬ nych wypadkach próba fenyloglukozazo- nowa.Proces fermentacji alkoholu zachodzi w 2 proc, liczac na wartosc redukcyjna, roz¬ tworach w sposób znany przez dodanie drozdzy piekarskich, asparaginu i dwuza- sadowego fosforanu potasu.Jeszcze przed operacja inwersji miesza¬ niny reakcyjne, o ile hydroliza prowadzo¬ na byla przy temperaturach wyzszych, wykazuja znaczne wartosci redukcyjne, wynoszace 20—25 proc (np. 4b, 4c i 4d), 50—60 proc (np. 4 i 4g), i 75—80 proc. (np. 4m i 4n).Na zakonczenie nalezy tu jeszcze raz zaznaczyc, ze niniejszy wynalazek nie jest zwiazany ani z temperaturami, ani z za¬ wartoscia wody, ani ze stosunkami wago- wemi, ani z danemi co do wydajnosci, przytoczonemi w przykladach wyko¬ nania. PLHitherto, the hydrolytic saccharification of cellulose has been carried out in such a way that the cellulose or the products containing it were subjected to the action of considerable - many times over the weight of cellulose - amounts of concentrated sulfuric acid, and the resulting fission stages were carried out by boiling. in diluted mineral acids into sugar. The greatest importance. in this field of industry they have two methods: the first by Flechsig (Zeitschrift fur physiology Chemie, 1882/1883, issue 7, page 523), which has recently been tried by Ost and Wilkening (Chemiker Zeitung 34, 461), the second Extrem (German Patent Nos. 193112 and 207354) Flechsig's method is based on introducing cellulose into more than six times the Osta and Wilkening basin up to ten times the amount of 12 $ sulfuric acid (3 parts by weight 96 $ acid per 1 part of water) and administered to the action of the acid until the amyloid ceases to settle in the solution obtained, when diluted with water. Then the solution is diluted with water to the content of 2-3 percent. sulfuric acid and 0.2 to 0.5 percent. cellulose, and in the solution prepared in this way, it converts cellulose into sugar by heating it to 100 ° C and above. The main method Ekstróma recommends treating cellulose with 70 percent. sulfuric acid for about 20 minutes at a temperature of about 20 ° C. The resulting gassy solution is poured into water, thereby depositing cellulose azides. The liquid, containing, thanks to the dilution, about 30 percent. sulfuric acid is poured off the surface of the sediment, and the cellulose azide sediment itself is broken up in such amounts of water that the sulfuric acid penetrating the sediment would dilute to about 1 percent. All these mixtures, in the final operation, are heated, thereby converting cellulose azides into sugar. Cellulose azides can also be saccharified by mixing at a temperature of about 80 ° C with V 4 to 5% by weight of 70 to 77 percent. of sulfuric acid and boiling a mixture diluted with twice to four times the amount of water. In order to obtain, within 20 minutes, cellulose azides (according to the Ekstrróma method) in a liquid form enough to be introduced into water, cellulose should be convert from 78 percent. sulfuric acid in amounts of at least 3.5 to 8 times. Both the Flechsig and Ekstrróm methods require the use of large amounts of sulfuric acid to convert the cellulose into invertible fission products; The above circumstance influences very much the spread of both methods in the technique. In the first method mentioned here, the Extreme part of the acid is recovered as 30% acid. Diluting the concentrated acid to a malignant acid of 30 percent. however, it already causes great losses. Besides, the sugar expenditure in the Ekstrróma method (eg Walter Schulz "Zur Kenntnis der Zellulosearten, Dissertation Darmstadt 1910) is insufficient; this circumstance gave rise to the method which is the subject of additional German patent no. 207 354, with the additional operation of treating cellulose azides with sulfuric acid 70-77%, which, however, increases the already considerable amounts of consumed acid. When using the Flechsig method, as stated by Ost and Wilkening, the sugar output is very good. This method, however, requires even greater amounts of acid to obtain convertible fission products, the starting acid is no longer usable and is lost for fabrication. Moreover, the inversion process in the Flechsig method takes place in solutions that are extremely diluted in relation to the cellulose, which necessitates the use of excessively large apparatuses and the consumption of too large amounts of opal material. Both methods, Flechsig and Ekstrróma, have It is also the fundamental disadvantage that they require extremely careful supervision during the operation of converting cellulose into products capable of being inverted. The enormous amounts of sulfuric acid involved in this process necessitate the interruption of the reaction in order to halt too far-reaching cleavage. The moment at which this should be done is very difficult to grasp. This circumstance makes it uncertain of a positive final result when using both methods. The present method relies on sudden and unexpected observations. 1) Sulfuric acid, in amounts not exceeding twice the weight of cellulose, is sufficient to convert cellulose or cellulose-containing bodies into invertible split products. 2) For this purpose, even such amounts of concentrated acid are sufficient in which the weight ratio of monohydrate to cellulose is in the range of 0.4 to 1.2. 3) By handling sulfuric acid in amounts even smaller than those indicated in 1 and 2, it is possible to obtain, depending on the ratio of the amounts used, the reaction temperature and the reaction time, both invertible, water-insoluble hydrocellulose , for example, of the amyloid type, as well as invertible, water-soluble cleavage products such as dextrin or cellobiose soluble bodies. 4) Sufficient amounts of sulfuric acid to convert the cellulose fission products into sugar, also sufficient to convert cellulose to fission intermediates. 5) The heating of the mixture of concentrated sulfuric acid with cellulose, possibly with its cleavage products, caused by the amount of water in the very top of the used or later added, causes the formation of soluble dextrin, possibly cellobiose. 6) The ratio of 1 part cellulose, or cellulose-containing body, to 1-to 1 and half part sulfuric acid monohydrate is the most suitable ratio for the hydrolysis of cellulose and the inversion of its fission products. The technical effect of this method is reflected in the following details. : a) the work can be done with the smallest possible amounts of concentrated sulfuric acid; b) there is no fear of too far-reaching cleavage of cellulose, which could occur when introducing excessively large amounts of acid into the reaction (the above circumstance gives this method a guarantee of reliable and technically easy-to-perform work); c) the present method, which is well done and applied, yields, with a small amount of sulfuric acid for hydrolysis and inversion, the production of sugar and methyl alcohol with a very high yield. 1) Raw materials. The raw materials may be various materials, either bleached or unbleached cellulose in any form in which it comes into contact in the plant country, in technology or trade, and any products containing cellulose, so : cotton, cotton waste, gallans, sulphite cellulose, sodium cellulose, wood waste, wood, wood filings, straw, chaff, peat, rice husks and other similar articles. These raw materials can be used for hydrolysis with concentrated sulfuric acid directly without any preparatory processing, or after treatment with a known method, diluted with mineral acids, sulfur dioxide, ozone, oxygen, ammonia, chlorine or chlorine-releasing substances, alkalis, milk with lime, water under pressure, etc. 2) Hydrolysis. In the execution of the method, cellulose or a product containing it is treated with concentrated sulfuric acid (e.g. 50 - 60 ° Be) so that no more than 2 parts by weight of the monohydrate of kw are present on the part by weight of the starting material. sulfur ace. The most effective is sulfuric acid 60 ° Be = 78.04 percent. Cellulose can be introduced into the acid either in small portions or at one time. The action of the acid on the cellulose is accelerated by mixing, mixing and maceration in a kettle or other suitable devices, such as crushers, collergangs, etc. . In damp rooms, especially when working in open vessels, sulfuric acid, by attracting vapor from the air, can increase the weight of the reaction mixture during the splitting process. Small amounts of absorbed water do not significantly affect the final expenditure. Depending on the concentration and amount of sulfuric acid, as well as the duration and temperature of the reaction ", either water-insoluble split products (insoluble hydrocellulose) are obtained. , either soluble in water (colloidal cellulose, dextrin, cellobiose), or finally a mixture of both products. Their common feature is that they are soluble in aqueous liquor solutions, for example in 10% soda lye. This property can be used in at times when it is not intended to obtain water-soluble intermediate fission products, and when the lack of experience makes it impossible, by the appearance and duration and temperature of the reaction, to recognize the degree of changes in the fission process, in other words: if an attempt is made to it does not dissolve in water completely or in most of its part, but it dissolves completely or mostly in This part of the dilute sodium liquor means that the cellulose has been cleaved to an alkali-soluble product, and that either the reaction mass is completely free from ungrafted cellulose or its alkaline-insoluble products. or they are present, but in very insignificant amounts. * In the case of a tree, it is difficult to accurately use this test. It is not soluble in alkali lignins. The duration of the hydrolysis depends also on the starting material. Thus, for example, it takes more time to split a tree than that of cotton or cellulose. When treated with cold or cooled sulfuric acid and provided that the temperature of the acid does not rise too high during the reaction, products are usually obtained which have very few water-soluble components. or they don't have them at all. The main mass consists of products which are soluble in alkali but insoluble in water. By allowing the temperature to rise during the reaction, we obtain, depending on the amount of acid, temperature and duration of the reaction, either a mixture of water-soluble and water-insoluble products, or mainly by mass of products that dissolve in water. water. It is also possible, if one wishes to obtain water-soluble fission products, such as dextrin, or cellobiose, by carrying out the reactions as follows: we take sulfuric acid, cold, or if chilled, split the entire mass of cellulose to almost the water-insoluble fission intermediates, and then the reaction mass is heated as is, or after moderate addition of water thereto. Before heating it is necessary to add enough water so that the strength of the sulfuric acid does not fall below 30/1. Thus, it is possible, for example, to convert completely water-soluble fission products into a water-soluble dextrin in their entirety. ¬ possibly cellobiosis; for this purpose, appropriate amounts of sulfuric acid are added to the reaction mixture containing the water-insoluble cleavage products, and it is heated for a longer period of time, as such or after adding very little water, to a temperature of 30-40 °. C. The operation thus conducted had-. , will also give a significant advantage that in the case of fabrication one is not embarrassed by the need to adhere to the strictly defined limits of the defined reaction time, or, in other words, even a significant extension of heating beyond the permitted limits does not entail taking the reaction too far and does not affect the final result too negatively. The higher the temperature of the reaction (the temperature of the reaction rises, the more you need to pay attention to the heating time, so as not to cause excessive heating to undesirable splitting of water-soluble intermediates into non-saccharifying bodies. Higher temperatures are used when, In order to convert the cleavage of the water-insoluble intermediates into water-soluble products (dextrin, cellobiose, etc.), water is added to the reaction mass prior to heating. 50 to 100 ° C the duration of the reaction must already be strictly defined; when increasing the temperature, the heating limits should be relatively tightened. When converting water-insoluble split intermediates into a soluble heating or boiling mixture, In the reaction mixture, either by itself or with the addition of a moderate amount of water, reducing substances are formed in the reaction mixture to a considerable extent; The solids are dependent on the water content in the reaction mixture and on the duration and temperature of heating. Under certain conditions, these bodies were observed in the reaction mixture in amounts up to 8 (¥ and above 3) Inversion. Saccharification of the cleavage intermediates, or those parts thereof that have not yet been converted into sugar during the hydrolysis process, either the total amount of sulfuric acid used for the cleavage or a certain amount of it is done. The final saccharification with the total amount of sulfuric acid used for the hydrolysis of cellulose or containing flesh occurs in such a way that The mixture obtained from the previous operation is mixed, possibly diluted with water, and heated. Heating is carried out under pressure or simply. The temperature and duration of heating are normalized to depend mainly on what prevails in the reaction mass obtained after the hydrolytic process - water-insoluble fission products, or water-soluble products (dextrin , cellobiose). As a general rule, it must be assumed that for the processing of water-insoluble intermediate fission products a temperature above 100 ° C and heating under pressure should be used; in the processing of fission products soluble in water, heating without pressure and the use of a pressure slightly higher than one atmosphere does not significantly affect the sugar output. To take for saccharification only a certain amount of sulfuric acid used for hydrolysis, hydrolysis should be only the stage of the formation of water-insoluble fission intermediate products. After the fission intermediate products have been carried out, water is deposited and removed from the mixture by decantation, filtration, centrifugation or elution of a portion of the mother liquor containing sulfuric acid. Care must be taken to ensure that the acid residue is sufficient for the saccharification of the intermediate products. ¬ vaccinations. The mixture with the remaining sulfuric acid is deposited with water and heated under a pressure slightly higher than one atmosphere. After the saccharification process is completed, the reaction mixture is processed in a manner generally known to be sugar or alcohol. Example 1 Up to 100 parts by weight cooled to +2 ° C sulfuric acid 78% (60 ° Be), placed in an apparatus equipped with a crusher or crusher, is gradually introduced, continuously, to grind or crush and cool, 100 parts by weight of finely ground Ritter-Kellner sulphite cellulose (e.g. In spite of cooling, the temperature continues to rise. When the temperature of the reaction mixture rises to H ° C, which takes 4-6 hours depending on the degree of cooling, we stop cooling. This time it is possible to introduce and mix about 3A of the mass of cellulose. Initially, the cellulose dissolves into a syrupy, light brown, almost transparent liquid. With increasing amounts of cellulose introduced, the mixture becomes pasty and finally turns into a brittle, crackling mass. After the cooling is stopped, the remaining amount of cellulose is still fed in, mixing or kneading the mass continuously. The temperature then rises quite quickly and after another "two hours". n reaches 22 - 26 ° C. Then all the cellulose is already crushed, but it takes about 1-2 hours. At the end of the process, the reaction product appears as a light brown, brittle, crackling mass, which appears almost dry when touched. The reaction product, provided that the cleavage process has been carried out correctly, dissolves completely or leaves only a slight precipitate in the dilute sodium hydroxide solution. The reaction mixture is left overnight in a cool place (about 10-16 ° C). The next day, 120 to 190 parts are poured into a mass of water and the mass is mixed into a thick paste with a perfect mixture. The sand is fed, by allowing it to drip, or by leaching under a press or in a centrifuge, to a weight of 280 - 290 parts . The large residue is fluffed, the water is made into a thin dough and mixed with water to a weight of 5,000 parts. In a mixture of about 2% / c of the starting cellulose and sulfuric acid monohydrate, the Il settles as part of the mixture settles. always on the bottom as 1! a white precipitate and the acid collects above the precipitate and as a clear liquid. # Saccharification is done in such a way that! a well-mixed mixture, or a certain part of it, heats up, either directly after adding water, or after a few days or even weeks, in an autoclave and in an oil bath within 1–1 and a half hours to a temperature less more 170 ° C. I The conversion of the reaction mass into sugar | i takes effect in a known manner. You can! For example, proceed as follows: the sulfuric acid is removed by losing it with lime, barite oxide, calcium carbonate, or barite carbonate, and the filtrate evaporates! tears after the previous one, if needed. by, discoloration. When losing acid; ¦ sulfuric compounds with barium compounds or!; calcium is usually formed; salable barite or calcium salts. Moz-; for sugar solutions to free from these salts by adding, after the sulfuric acid has been lost and the lost sulphates filtered out, a little more sulfuric acid. Add | yeast / can sugar, containing in jt of neutral reaction mixture, treat; fermentation process and obtain the alcohol formation in a known manner by de- styling. \ Example 2: Up to 50-65 parts by weight, preferably cooled to 0 to + 5 ° C sulfuric acid, contained in the apparatus equipped with and! In a crusher or crusher, 100 parts of fine and coarse cellulose (eg cellulose wool) are introduced at a time, the months are kept cool, and thoroughly rubbed with acid. Immediately after the cellulose is introduced into the acid, the temperature, despite cooling, rises to approximately 12-18 ° C. After 1 1/2 to 3 hours of mixing, sulfuric acid molecules decompose properly between the cellulose molecules, which then takes the appearance of crumpled paper. When this operation is carried out in an open apparatus and in a completely dry room, the initial cleaning weight of 165 is increased to 170 - 175 parts. Now the cooling down may be stopped. Relatively the grinding continues, the temperature continues to rise and reaches after Vs - 1 hour to 19 ° C, and after another Va to 1 hour to 20 ° C. With further mixing for half to 1 hour, the temperature rises again to 22-26 ° C and usually already remains at this point. During grinding, as long as the work is done in open apparatuses, the sulfuric acid attracts new small amounts of water. There are cases where the weight of the mixture increases to 180-195 parts (instead of the original 165 parts). The reaction is usually complete after 4 to 8 hours of mixing. The reaction mass shows a brittle, cracked, fluffy product which is almost dry to the touch. In the diluted sodium hydroxide this mass should dissolve completely or leave a slight sediment. The sulfuric acid settles in the form of flakes from the alkaline solution. The reaction mass is diluted with water to a total weight of 5000 parts, or immediately after the end of the period. relatively rubbing, or only after 1 to 2 days of standing in a not too thick place. In the interest of thorough grinding, it is recommended to use water, especially at the beginning, add small portions, and mix the mass continuously. After grinding, you can add the rest of the water quickly at small intervals. A mixture of 2%. starting cellulose and 1 percent. sulfuric acid monohydrate, separates on standing into a falling white precipitate and a clear liquid above the sediment. Saccharification of the obtained product is as in example 1. Processing into sugar or alcohol takes place. in a known manner, e.g. the method given in Example 1. Example 3. 100 parts by weight of sulphite cellulose are treated with 50 to 65 parts by weight of 78%. of sulfuric acid according to the method given in Example 2. After the brittle fracture mass reaches 20-25 ° C, mixing and kneading of the mass are continued, while simultaneously heating it from 30 to 60 ° C. The mass then becomes brownish in color and becomes harder. After holding it, with continuous mixing, for some time at this temperature, it is mixed, as indicated in example 2, with water to a total weight of 5000 parts. The mixture contains 2%. the starting cellulose and about 78 percent. of sulfuric acid monohydrate and represents a white, milky solution, or emulsion, which, even after standing for several days, does not give rise to a significant amount of sediment on the bottom. The sucrose is carried out by boiling up to 170 ° C for half to one and a half hours in an autoclave , heated with boiling oil. Processing into sugar or alcohol is achieved according to the known method, as given in example 1. Example 4. Up to 975 parts by weight cooled to 0 to + 5 ° C 78%. Sulfuric acid (60 ° Be), poured into a large apparatus equipped with mixing bowls, is introduced at a time, with constant cooling, of 650 parts by weight of ground sulphite cellulose (e.g. cellulose wadding) and continuously for months or a little . The temperature rises to 15-18 ° C after the addition of cellulose to sulfuric acid. After half an hour, the cellulose breaks evenly and the carbonated sulfuric acid, expands considerably in volume and takes on the appearance of a crumpled paper. After another half to 1 hour, during which the temperature does not change and remains at 15-18 ° C. , the mass turns into a thick dough, interspersed here and there with fibers of unprocessed cellulose. After the lapse of this period, cooling is interrupted by the mixture and grinding of the mass continuously. The temperature now rises slowly and after approximately 1 1/2 to 2 hours, from the moment the cellulose is introduced, it reaches approximately 20 ° C, and after another half an hour it is 22-26 ° C. At this temperature the mass remains until the end of the reaction. Reaction takes 3 1/2 hours to a maximum of 6 hours in full and is usually complete after 4 hours. During mixing, if the operation is carried out in open apparatuses and in not very dry rooms, the mass draws in some small amounts of water (60 to 200 parts per weight). At the end of the operation, the mass takes the appearance of a shiny, uniform, quite thin dough. In a small sample of the lost water, the fission products obtained settle in the form of large strands or lumps. Cellulose fission products obtained according to the method illustrated in Example 4, or their mixture with sulfuric acid and water, serve as raw materials for the fabrication methods, which will be shown in examples 4a to 4n. Example 4a. The thirteenth part of the product obtained according to example 4, corresponding to 50 parts by weight of the starting cellulose, 58.5 parts by weight H2SO4 and 16.5 to 30 parts by weight of water (the prime number is the amount of water contained in sulfuric acid, the second number is the amount of water contained in sulfuric acid and possibly absorbed from the air), is mixed or mixed with water to a homogeneous mass, and then everything is made up to 2 500 parts by weight. The mixture contains 2%. cellulose and 2.34% sulfuric acid monohydrate and separates on standing into a white fine precipitate of cellulose cleavage products and into a clear liquid standing above it. The conversion to sugar is carried out at any time such that the mixture is pressed under a pressure of 2 up to 3 hours at 120 ° C, or half to 1 1/2 hours at 170 ° C. Processing into sugar or alcohol is done by known methods. Example 4b The thirteenth part of the product from example 4, corresponding to 50 parts by weight of the starting cellulose, 58.5 parts by weight of H2SO4 and 16.5 to 30 parts by weight of water, heats in a sealed vessel in an air bath of approximately 30-50 ° C, preferably stir or argue continuously or intermittently. In a relatively short time the mass begins to thin. After a few hours the mixture turns into a liquid, syrupy olive-brown mass. After approximately 24 hours, the syrupy mass dilutes the water to a total weight of 2,500 parts. A light brown solution is formed which, after an extended period of time, gives off a small amount of a gray, very fine precipitate. A mixture of 2% cellulose and 2.34 percent. sulfuric acid monohydrate, saccharification is heated in an autoclave in an oil bath to 120 ° C, or by boiling for several hours under the pressure of one atmosphere. - 8 - Processing into sugar, or alcohol, is achieved by known methods, e.g. according to example 1.Example 4c. The thirteenth part of the product of example 4, corresponding to 50 parts by weight of the starting cellulose, 58.5 parts by weight of H2SO4 and 16 , 5 to 30 parts by weight of water are heated, as in example 4b, to approximately 30 ° C, and then the mixture is left at this temperature for 60 to 80 hours. Almost completely thin, dark olive green. the brown syrup is diluted with water to a total weight of 2500 parts. A brown tea solution is formed, from which, with a longer standing time, an abundant white-grayish precipitate is deposited. A mixture containing 2% source cellulose and 2.34 percent. sulfuric acid monohydrate, saccharification, as in example 4b. Processing into sugar or alcohol is achieved by known methods, e.g. according to example 1.Example 4d. The thirteenth part of the product of example 4, corresponding to 50 parts by weight of the starting cellulose, 58.5 parts by weight of H 2 SO 4 and 16.5 to 30 parts by weight of water are left, as in Examples 4b and 4c, at a temperature of approximately 30 ° C., for a longer period of 5 to 6 days (120 to 144 hours). The temperature of the mixture remains at 30-35 ° C. Finally, the olive-black-brown syrup is diluted with water to a total weight of 2500 parts. A clear dark-brown solution is formed in which the parts do not settle permanently in larger amounts. cellulose and 2.34 percent. of sulfuric acid monohydrate, the solution, or some part of it, is saccharified, as in examples 4b or 4c. Processing into sugar or alcohol is achieved by known methods, e.g. according to example 1. Example 4e. Thirteenth part of the product from the example 4, corresponding to 50 parts by weight of the original cellulose, 58.5 parts by weight of H 2 SO 4 and 16.5 to 30 parts by weight of water, is heated in the lock. This apparatus, by stirring or arguing continuously, the mixture showed a temperature of 50 ° C after 15-20 minutes, at which it should remain for 10 to 30 minutes. At the end of the reaction, the reaction mixture presents an olive-dark brown syrup. The mixture is diluted with water to 2,500 parts by weight, which results in a slightly opalescent solution of a dark rhenium wine color, giving on standing only a faint white-grayish precipitate. cellulose and 2.34 percent. of sulfuric acid monohydrate, the solution is saccharified as in example 4b. Processing into sugar, or alcohol, is achieved by known methods, e.g. according to example 1. 5 parts by weight of H 2 SO 4 and 16.5 to 30 parts by weight of water are heated in a water bath in an open vessel, eg in an evaporating dish, stirred and rubbed. The elemental temperature of the mixture is 21 ° C. After 5 minutes of heating, the temperature rises to 36 ° C. a further 5 minutes to 43 ° C. The weight decreases. After another 5 minutes of heating, the thermometer shows 50 ° C. At this temperature of 50 ° C, the mass is left to 3A hours, while stirring or stirring. The result is an olive-brown, almost thin syrup. This syrup is diluted with water to a total weight of 2500 parts. The mixture separates on prolonged standing into a low-volume and white-gray precipitate and the clear liquid collected above the sediment with a dark renin wine color. The mixture contains 2%. cellulose and 2.34 percent. Sulfuric acid monohydrate, in whole or in part, is saccharified by heating to 120 ° C in autoclave in an oil bath for 2 to 3 hours or by boiling for several hours to 100 ° C under ordinary pressure. in example 1, example 4g. The thirteenth part of the product of example 4, corresponding to 50 parts by weight of the starting cellulose, 58.5 parts by weight of H2SO4 and 16.5 to 30 parts by weight of water, is diluted by gradual mixing or grinding with water to total weight 170-190 parts by weight. A light gray, greasy mass is formed which is heated in an open vessel, for example a steamer or mortar, in a water bath, stirring continuously. After 15 minutes the temperature rises to 48 ° C, after a further 10-15 minutes to 50 ° C. At this temperature, the mass is left for a half to three and a half hours. Boiling in an open vessel causes loss of water by evaporation; about every quarter of an hour 8 to 12 parts by weight are evaporated in this way. We weigh the weight every quarter of an hour and add evaporated amounts of water. Naturally, the reactions can also be carried out in a closed vessel or apparatus, as well as with an inverted radiator, in which case the above-mentioned loss of water is avoided. The result is brown greasy mass. This mass is ground into a thin slurry of water and then diluted to a total weight of 2500 parts by weight. After a longer standing time, the mixture separates into a white-gray sludge falling to the bottom and a clear wine-yellow liquid accumulating above the sludge. all or part of it is achieved by heating in an autoclave on an oil bath to 120 ° C for 2 to 3 hours, or by cooking for several hours under normal pressure. Processing into sugar, or alcohol, takes place as in example 1. Example 4h. The thirteenth part of the product of example 4, corresponding to 50 parts by weight of the starting cellulose, 58.5 parts by weight of H2SO4 and 16.5 to 30 parts by weight of water, is mixed with water until the total weight is will not reach 245 parts by weight. The water is added gradually after each good mixing of the previous portion. The result is a completely thin paste. The slurry is heated in an open vessel on a water bath, while continuously working with stirring. After 5 minutes, the temperature rises from 19 ° C to 60 ° C and after a further 5 minutes it reaches 70 ° C. This temperature, 70 ° C., was maintained for 3 hours and reached 80 ° within a quarter of an hour thereafter; the last temperature is held again for half an hour. In this way, the transition to a temperature of 70 ° to 80 ° C takes a total of 1 1/2 hour. The reaction product is mixed with water to a total weight of 2500 parts by weight. After a short standstill, the mixture separates into a wine-yellow solution and a light ash-colored fine powder. The saccharification is carried out as in example 4b. Conversion into sugar or alcohol, for example as in example 1. Example 4i. Thirteenth part of the product of example 4, corresponding to 50 parts by weight of the starting cellulose, 58.5 parts by weight of H 2 SO 4 and 16.5 to 30 parts by weight of water, is heated in an open vessel, e.g. in an evaporator or a pestle, by stirring and rubbing continuously in such a way that the temperature of the sand is 70 ° C after 15 to 25 minutes. Already in the transition from 50 to 60 ° C, the mass transforms into a thin brown syrup. After the mass has reached 70 ° C., it is left for a further 5 minutes under the effect of this temperature, the blackish syrup is diluted with water to a total weight of 2,500 parts by weight. A sherry is formed, a brown solution, and a small, fine, light ashen precipitate separates out. A solution containing 2% cellulose and 2.34 percent. The H2SO4 is saccharified as in Example 4b. Conversion into sugar or alcohol takes place, for example, as in Example 1. Example 4k. Thirteenth part of the product of Example 4, corresponding to 50 parts by weight of the starting cellulose, 58.5 parts by weight. With H 2 SO 4 and 16.5-30 parts by weight of water, the mixture is heated in a closed vessel, stirring or arguing in such a way that the temperature of the mass after 30-60 minutes is 70 ° C. at this temperature, keep arguing, 5 to 15 minutes. The thin, olive-dark-brown syrup obtained after heating is diluted with water to a total of 2,500 parts by weight. A clear, dark-brown liquid is formed. A solution of 2%. cellulose and 2.34 percent. H2SO4, saccharification according to example 4b. Processing into sugar, or alcohol, becomes effective, as in example 1 .. Example 41. Thirteenth part of the product of example -4, corresponding to 50 parts by weight of the starting cellulose, 58.5 parts by weight With H2SO4 and 16.5 to 30 parts by weight of water, water is mixed to a total weight of 180 to 190 parts. The greasy mass obtained after this operation is heated in a closed or open vessel in such a way that the temperature rises to 70 ° C after 30 m. At this temperature, the mass is left to stand for 15 to 30 minutes with continual grinding, stirring or mixing. When working in an open vessel, the occasional water loss due to evaporation must be compensated for. The result is a dark brown, greasy mass that dilutes the water to a total weight of 2,500 parts. The mixture is a dark brown solution with a slight amount of water. amounts of suspended sediment. Solution, containing 2%. cellulose and 2.34 percent. sulfuric acid monohydrate, the saccharification of Example 4b. Conversion into sugar, or alcohol, takes place as in example 1-11 -Example 4m. The thirteenth part of the product of example 4, corresponding to 50 parts by weight of cellulose and 58.5 parts by weight of H2SO4 and 16.5 to 30 parts by weight of water, is broken down into , carefully rubbing, water to a total weight of 340 to 350 parts by weight. The resulting light ashy greasy mass is then boiled in a boiling water bath in a vessel with a cooler inverted for 2 to 5 hours, stirring or twisting the mixture continuously. The result is a completely thin, pale brown solution with a lighter or thinner shade; this solution is diluted with water to a total weight of 2,500 parts. After standing, a completely clear liquid is formed above the light brown sediment with a golden color of Rhine wine. The sucrose of a mixture of 2% cellulose and 2.34% sulfuric acid monohydrate, yields to 1 and a half to 3 hours of heating to 120 ° C in an autoclave on an oil bath, or to cooking for several hours under the pressure of one atmosphere. The conversion to sugar, or alcohol, is carried out as in example 1. Example 4, corresponding to 50 parts by weight of the starting cellulose, 58.5 parts by weight of H 2 SO 4 and 16.5 parts by weight of water, is mixed by grinding with water to 620-640 parts by weight, and the diluted mass is boiled with constant stirring or disturbing, 2 to 5 hours in the vessel, with the cooler inverted. The result is a light brown, pale, flowable solution which is diluted with water to a total weight of 2,500 parts. The saccharification of a mixture of 2 percent. cellulose and 2.34 percent. of sulfuric acid monohydrate, it is effective, as in the example 4m. Processing into sugar, or alcohol, is carried out as in example 1. Only an example should be given for a wood as a starting material. Example 5 Up to 150 parts by weight of sulfuric acid cooled to 0 to + 5 ° C, contained in a large kettle with a crusher, are introduced in one dose, mix and crush, 100 parts by weight of finely powdered fir filings. As soon as the ophthalmic acid is introduced into the acid, the mixture turns green and the temperature rises to 14 to 18 ° C. After 3 to 5 hours of constant stirring and kneading, it obtains a pasty consistency, then cooling is interrupted and the mixing of the kettle is continued. In the next hour the temperature will rise to 20 to 25 ° C. The doughy mass becomes softer and more greasy. After an additional hour to 3 hours, the reaction is usually complete. The final reaction temperature is 22 to 28 ° C. The mass acquires the appearance of a soft, greasy, very sticky black-green paste. When working in an open vessel and in a damp room, the mass usually absorbs a certain amount of water. Further processing of the mass may be improved according to the formulas 4b to 4n for sulphite cellulose. in the previous examples, the sulfite cellulose contains 5 to 7 percent. water, while the fir tree used in the 5th example is 6 to 10.56 percent. The sugar expenditure varies, counting on dry cellulose substances, from 46 to 107 percent, depending on the working conditions indicated in the examples. is obtained by carrying out the hydrolysis at higher temperatures, e.g. according to the formulas 4b to 4N. The yield when using Examples 1, 2, 3 and 4a is lower. as long as the hydrolysis and inversion are carried out according to the indications of Examples 4b to 4n, ie, for example, Example 41 from 60 to 65 percent, it is also here almost theoretical. The alcohol expenditure is considerable. For example, using Example 41 gives a sugar of 105 percent, which after fermentation gives, calculated as dry cellulose substances, 43 percent ethyl alcohol. From 100 parts of pure dextrose, in practice, about 90% of the theoretical alcohol expense, so the above-mentioned alcohol percentage corresponds almost perfectly to the theoretical expense possible. The percentage of sugar is chemically determined by the reduction method, according to Alihn. invert to settle sulfuric acid with barite carbonate, filter out barite sulfate and remove the dissolved barite salts from the filtrate by adding small amounts of sulfuric acid. to the reduction value in solutions as is known by the addition of baker's yeast, asparagine and dibasic potassium phosphate. that before the inversion operation, the reaction mixtures, provided that the hydrolysis was carried out at higher temperatures, show significant reduction values of 20-25 percent (e.g. 4b, 4c and 4d), 50-60 percent (e.g. 4 and 4g), and 75-80 percent. (e.g. 4m and 4n). In conclusion, it should be emphasized once again that the present invention is not related either to the temperatures, nor to the water content, nor to the weight ratios, nor to the yield data given in workmanship. PL

Claims (7)

Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wyrobu fermentujacego cu¬ kru zapomoca sulfolizy celulozy lub cial ja zawierajacych, tern znamienny, ze cal¬ kowite, odbywajace sie stopniowo rozcie¬ ranie hydrolityczne celulozy uskutecznia sie takiemi tylko ilosciami kwasu siarko¬ wego, aby na jedna czesc,wagowa mate- rjalu wyjsciowego przypadalo nie wiecej, niz dwie czesci wagowe jednowodzianu kwasu siarkowego.Patent claims. 1. The method of fermenting sugar by sulfolysis of cellulose or of cellulose containing bodies, the main characteristic of which is that the complete, gradual, gradual pulping of cellulose is achieved with such amounts of sulfuric acid only in order to make one part by weight of matte The starting rial was no more than two parts by weight of sulfuric acid monohydrate. 2. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, tern znamienna, ze stosunek kwasu siarko¬ wego do celulozy, wzglednie cial, zawie¬ rajacych celuloze, oznacza sie w ten spo¬ sób, by na 1 czesc wagowa materjalu wyjsciowego szlo 0,4 do 1 i pól czesci wa¬ gowych jednowodzianu kwasu siarko¬ wego.2. A variant of the method according to claim 1, where the ratio of sulfuric acid to cellulose, or cellulose-containing bodies, is determined in such a way that for 1 part by weight of the starting material there is 0.4 to 1 and half parts by weight of the monohydrate sulfuric acid. 3. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1 lub 2, tern znamienna, ze w okresie poczat¬ kowym reakcje pomiedzy celuloza,wzgled- nie cialami ja zawierajacemi, i stezonym kwasem siarkowym prowadzi sie przy temperaturze podwyzszonej otrzymywa¬ nej wprowadzeniem do mieszaniny reak¬ cyjnej, w dowolnie obranym momencie, ciepla z zewnatrz, albo tez wywolywaniem w niej ciepla wewnetrznego (np. przez za¬ bezpieczenie jej od ochladzania sie, szyb¬ kie, wzglednie silne mieszanie mieszaniny i t. d.).3. A variant of the method according to claim 1 or 2, characterized by the fact that, in the initial period, the reactions between cellulose, or the bodies containing it, and the concentrated sulfuric acid are carried out at an elevated temperature obtained by introducing into the reaction mixture, at any chosen moment, heat with externally or by inducing internal heat therein (for example, by preventing it from cooling, quick or relatively strong mixing of the mixture, etc.). 4. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 3, — 13 —tern znamienna, ze w okresie poczatko¬ wym reakcje pomiedzy celuloza, wzgled¬ nie cialami zawierajacemi celuloze, i ste¬ zonym kwasem siarkowym prowadzi sie w temperaturach, nie przewyzszajacych 30°C i dopiero potem ogrzewa mieszanine reak¬ cyjna, skladajaca sie z produktów roz¬ szczepienia celulozy i calkowitej ilosci zu¬ zytego do reakcji stezonego kwasu siarko¬ wego, bez. dodawania wody.4. A variant of the method according to claim 3, - 13th, characterized that in the initial period the reactions between cellulose or cellulose-containing bodies and concentrated sulfuric acid are carried out at temperatures not exceeding 30 ° C and only then the reaction mixture is heated, consisting of the cleavage products of cellulose and the total amount of concentrated sulfuric acid used in the reaction, without. adding water. 5. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 3 lub 4, tern znamienna, ze ogrzewanie usku¬ tecznia sie w granicach od 25 do 100°C.5. A variant of the method according to claim 3 or 4, characterized in that the heating is effective in the range of 25 to 100 ° C. 6. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1 lub 2, tern znamienna, ze w okresie po¬ czatkowym reakcje pomiedzy celuloza, wzglednie cialami zawierajacemi celuloze, i stezonym kwasem siarkowym prowadzi sie przy temperaturach, nie przewyzszaja¬ cych 30°C, a dopiero potem ogrzewa sie mieszanine reakcyjna, zawierajaca pro¬ dukty rozszczepienia celulozy i calkowita ilosc zuzytego do reakcji kwasu siarkowe¬ go, do temperatury 30—100°C, po uprzed- niem dodaniu takiej ilosci wody, aby kon¬ centracja kwasu siarkowego nie spadla ponizej 10 proc.6. A variant of the method according to claim 1 or 2, this is characterized by the fact that in an early period, the reactions between cellulose or cellulose-containing bodies and concentrated sulfuric acid are carried out at temperatures not exceeding 30 ° C, and only then the reaction mixture containing the pro-duct is heated. cellulose cleavage products and the total amount of sulfuric acid consumed for the reaction, to a temperature of 30-100 ° C, after adding such an amount of water that the concentration of sulfuric acid does not drop below 10%. 7. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 3, 4, 5 lub 6, tern znamienna, ze mieszaniny reakcyjne, otrzymane wedlug tych za¬ strzezen, rozciencza sie woda i ogrzewa przy podwyzszonem lub zwyklem cisnie¬ niu. ZAKLBRAF.KOZUtsiaCtlW WARSZAWIE PL7. A variant of the method according to claim 3, 4, 5 or 6, characterized in that the reaction mixtures obtained according to these provisions are diluted with water and heated under increased or ordinary pressure. ZAKLBRAF.KOZUtsiaCtl IN WARSAW PL
PL348A 1919-09-27 The method of saccharifying cellulose. PL348B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL348B1 true PL348B1 (en) 1924-07-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Grohmann et al. Fractionation and pretreatment of orange peel by dilute acid hydrolysis
DE69819341T2 (en) INSULATION OF HEMICELLULOSE FROM CORN FIBER
BR112012032212B1 (en) PROCESS FOR THE CONTINUOUS HYDROLYSIS OF CELLULOSIC BIOMASS AND ITS USE AND PROCESS FOR THE PRODUCTION OF MONOSACARIDES, SUGAR CHEMICALS, OR MATERIALS ALONG WITH SULFONED LIGNIN
US2073616A (en) Galactan product and process of making same
FR2572095A1 (en) PROCESS FOR TANNING THE LEATHER USING ALUMINUM III AND IV TITANIUM COMPLEXES AND TANNING AGENT FOR CARRYING OUT THE PROCESS
US6110323A (en) Methods of refining agricultural residues to absorbent cellulose, xylose, and plant nutrient liquor, and products produced by such methods
RU2109059C1 (en) Method of processing vegetable raw material to produce pentose hydrolyzates predominantly containing xylose
CN1166319C (en) A production process for extracting dietary fiber from sargassum
PL348B1 (en) The method of saccharifying cellulose.
US6392034B1 (en) Microcrystalline cellulose
US3206315A (en) Method of making marshmallow
CN101012355A (en) Method of preparing peach gum octenyl succinate
US1851822A (en) Process for the saccharification of vegetable material containing pentosans
CA2018281C (en) Process to make bleached vegetal pulps
DE560535C (en) Process for the conversion of polysaccharides
US2445838A (en) Treatment of waste sulfite liquor
CN1320643A (en) Process for preparing chitosan
JPS60227640A (en) Preparation of plant material to be easily subjected to enzyme hydrolysis action
US722807A (en) Malt-sugar confection and process of making same.
US1496833A (en) Stock food and process of making same
US1515968A (en) Process for purifying liquids
DE855830C (en) Process for purifying starch by enzymatic means
DE683620C (en) Process for converting cellulose or cellulose-like substances as well as starch and substances containing starch into products of lower molecular weight, especially sugar
FR2794474A1 (en) Production of carraghenans, useful as gelling agents, from red algae, including purification by enzymatic hydrolysis of cell wall components
CN116874620A (en) Method for producing vitamin E-rich soluble starch by using fresh cyperus tuber