PL51380B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano* 28.VI.1966 51380 '^bT .0,1 KI. 12 o, 9 MKP C 07 c UKD Hl68 Wspóltwórcy wynalazku: prof. mgr inz. Zdzislaw Ziólkowski, mgr inz.Józef Respondek, inz. Wojciech Perski, inz.Roman Waczynski, mgr Henryk Wawrzyniak Wlasciciel patentu: Kujawskie Zaklady Koncentratów Spozywczych, Wloclawek (Polska) BIBLIOTEK Urzedu Palenlowe "KklBj Jtaypospolitaj [mm Sposób wytwarzania waniliny Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania waniliny z siarczynowego lugu pocelulozowego po¬ zwalajacy na otrzymanie waniliny z lepsza wydaj¬ noscia niz sposób znany dzieki opisanej ponizej intensyfikacji jednego z glównych procesów sklado¬ wych, którym jest ekstrakcja waniliny z wodnego roztworu.Waniline wytwarza sie znanym sposobem przez ogrzewanie siarczynowego lugu pocelulozowego z wodorotlenkiem sodowym w wysokiej temperatu¬ rze. W tym celu lug odpadowy z produkcji celulozy ewentualnie po uwolnieniu go przy odczynie kwas¬ nym od dwutlenku siarki, w celu wykorzystania tego dwutlenku siarki do dalszej produkcji celulozy, podgeszcza sie i zadaje duza iloscia wodorotlenku sodowego, np. 100 kg NaOH na 1 ms podgeszczone- go lugu. Silnie alkaliczna mieszanine reakcyjna ogrzewa sie w autoklawie np. w temperaturze 155 °C w ciagu godziny. Nastepuja przy tym rózne reakcje jak desulfonowanie kwasów lignosulfonowych i pow¬ stawanie grup karboksylowych oraz depolimeryza- cja. Przy tym powstaje wanilina w postaci roztworu wodnego soli sodowej. Roztwór poreakcyjny za¬ kwasza sie kwasem mineralnym do pH okolo 4 ce¬ lem uwolnienia waniliny z soli. Przy tym wytraca sie szereg zwiazków stanowiacych z punktu widzenia produkcji waniliny zanieczyszczenia, które usuwa sie przez filtracje lub dekantacje. Klarowny roztwór poddaje sie ekstrakcji niepolarnym rozpuszczalni¬ kiem organicznym, zwlaszcza toluenem lub benze- 15 25 2 nem, do którego przechodzi wanilina wraz z nie¬ wielka iloscia zanieczyszczen.W produkcji waniliny sposobem opisanym najpo¬ wazniejsze straty powstaja przy ekstrakcji cieczy poreakcyjnej rozpuszczalnikiem organicznym. Sto¬ sujac najrozmaitsze znane sposoby prowadzenia ekstrakcji w ukladzie ciecz-ciecz oraz znane urza¬ dzenia do tego celu, nie osiaga sie wiecej niz okolo 85°/o utworzonej waniliny, której obecnosc zostala analitycznie stwierdzona w ekstrahowanym roztwo¬ rze. Wobec tego okolo 15°/o produktu traci sie wraz z odpadowa ciecza poekstrakcyjna.Okazalo sie, ze przyczyne tej straty "stanowi powstawanie w roztworze zwiazku wodorosiarczyno- wego waniliny dobrze rozpuszczalnego w wodzie, praktycznie nierozpuszczalnego w rozpuszczalnikach organicznych. W dalszym ciagu okazalo sie, ze do zwiekszenia wydajnosci ekstrakcji wystarcza odpe¬ dzenie z roztworu dwutlenku siarki, którego obec¬ nosc w tym roztworze jest warunkiem powstawania wymienionego zwiazku utrudniajacego ekstrakcje.Dwutlenek siarki istnieje w tym roztworze niezalez¬ nie od tego, czy surowiec, czyli lug pocelulozowy, byl uprzednio pozbawiony dwutlenku siarki, gdyz przy desulfonowaniu zwiazków sulfonowych podczas ogrzewania z wodorotlenkiem sodowym powstaje siarczyn, który po zakwaszeniu wydziela dwutlenek siarki.Wedlug wynalazku prowadzenie procesu zaczyna sie w sposób znany, a po otrzymaniu cieczy pore- 5138051380 3 akcyjnej z autoklawu zakwasza sie ja silniej niz przy procesie znanym, a mianowicie do wartosci pH mniejszej niz 3,5, a zwlaszcza do wartosci pH = 2,5 — 3,0. Takie zakwaszenie wspóldziala przy nastepnym usuwaniu dwutlenku siarki. Ciecz zakwaszona uwol¬ niona od osadu podgrzewa sie do temperatury okolo 70 °C lub przepuszcza sie przez nia dowolny gaz np. powietrze. Zwlaszcza skuteczne jest laczne sto¬ sowanie obu tych sposobów to jest przedmuchiwa¬ nie powietrzem cieczy o temperaturze okolo 70 °C.Temperatura ta okazala sie najkorzystniejsza z przy¬ czyn nastepujacych. Przy nizszej temperaturze roz¬ puszczalnosc dwutlenku siarki jest wieksza, a przy wyzszej temperaturze np. okolo 100 °C zachodzi dalsze wytracenie róznych zanieczyszczen, co wyma¬ ga ponownego saczenia cieczy przed ekstrakcja.Tak przygotowany kwasny roztwór waniliny poddaje sie znanym sposobem ekstrakcji rozpuszczalnikiem organicznym. W zaleznosci od stopnia usuniecia dwutlenku siarki osiaga sie znaczne zmniejszenie straty waniliny*w odpadkowej cieczy poekstrakcyj¬ nej, a tym samym zwieksza sie wydajnosc globalne¬ go procesu wytwarzania waniliny.Przyklad. W procesie fabrycznym prowadzo¬ nym znanym sposobem, lug siarczynowy pocelulo- zowy praktycznie uwolniony od niezwiazanego dwu¬ tlenku siarki przy odczynie kwasnym i po nastep¬ nym zageszczeniu do okolo 25°Bc zadano wodoro¬ tlenkiem sodowym w ilosci 100 kg na 1 m8 cieczy i ogrzewano w autoklawie przez godzine przy tem¬ peraturze 155°C. Nastepnie po czesciowym ochlodze¬ niu zakwaszono kwasem siarkowym do pH = 2,5.Oddzielono osad przez dekantacje i filtracje otrzy¬ mujac klarowna ciecz o zawartosci 4,5 g waniliny oraz 8 g dwutlenku siarki w litrze. Z cieczy tej po¬ brano próby litrowe. Jedna z nich ogrzano do tem¬ peratury okolo 70°C i przepuszczano przez nia po- 20 26 80 35 wietrze wprowadzone za pomoca belkotki do dna naczynia oznaczajac zawartosc SO2. Postepowanie przerwano, gdy zawartosc SO2 spadla do 4,6 g w li¬ trze. Druga próbe poddano temu samemu zabiegowi przez czas dluzszy osiagajac ciecz o zawartosci SO2 obnizona do 2,0 g w litrze. Z trzecia próba nie doko¬ nywano analogicznego zabiegu. Nastepnie wszystkie trzy próby poddano oddzielnie ekstrakcji toluenem zachowujac identyczne warunki, a mianowicie wy¬ trzasano na tej samej wytrzasarce stosujac do kaz¬ dej próby 5-krotnie po 200 cm5 toluenu i prowadzac kazde wytrzasanie w ciagu 5 minut. Badajac zawar¬ tosc waniliny w ekstraktach toluenowych osiagnie¬ tych z trzech prób znaleziono, ze z próby w której zawartosc ^dwutlenku siarki zmniejszono do 4,6 g w litrze otrzymano 90% zawartej w tej próbie wanili¬ ny. Z drugiej próby, w której zawartosc dwutlenku siarki obnizono do 2,0 g w litrze otrzymano 93,5% waniliny. Z trzeciej próby, w" której pozostalo pier¬ wotne stezenie dwutlenku siarki 8 g w litrze, uzyska¬ no tylko 84% zawartej w niej waniliny. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania waniliny z siarczynowego lu¬ gu pocelulozowego przez ogrzewanie w autoklawie podgeszczonego lugu z wodorotlenkiem sodowym, zakwaszenie cieczy poreakcyjnej, oddzielenie jej od osadu i ekstrakcje organicznym niepolarnym roz¬ puszczalnikiem, znamienny tym, ze ciecz poreakcyjna zakwasza sie do wartosci pH mniejszej niz 3,5 zwlasz¬ cza 2,5—3,0 po czym usuwa sie z niej wieksza czesc zawartego w niej dwutlenku siarki przez ogrzewanie do temperatury okolo 70°C, badz przepuszczanie po¬ wietrza lub innego gazu, a zwlaszcza przez laczne stosowanie tych srodków, po czym ekstrahuje sie waniline w znany sposób. Zaklady Kartograficzne, Wroclaw, zam. 138, naklad 310 egz. PL