112877. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés cellulóz elcukrosítására higított savakkal nyomás alatt
_ 3 — pott cukoroldatnak koncentrációja közel állandó legyen, vagy pedig állandóan kissé csökkenjen. Célszerű pl. az eljárás elején a cukor koncentrációját 7%-on tar-5 lani éa az eljárás folyamán fokozatosan 3%-ig csökkenteni. A folyamat végén a. koncentráció hirtelen egészen lecsökken; ez a rekaeió befejezését jelenti. Az alkalmazott folyadékadagoknak a 10 töltés nagyságával bizonyos arányban kell lenni. Célszerűnek bizonyult, ha úgy járunk el, hogy kezdetben különösen nagy l'olyadékadagot alkalmazunk. Érmek az első adagnak nagysága természetesen az anyag nedvességétől is függ. A száraz faanyag métermázisájára az első folyadékadagnál mintegy 1 m3 folyadéknak kell jutni. Aszerint, hogy az anyag száraz, vagy pedig nedves, a folyadékadag 20 nagyobb vagy kisebb lehet. A rákövetkező folyadékadag már 1 /3-dal kisebb lehet és azt találtuk, hogy az eljárás folyamán a folyadékadagokat még tovább csökkenthetjük, körülbelül abban a mér-35 rékben, amelyben a perkolátor tartalmának térfogata a cellulóza elcukrosítása és a cukor eltávolítása folytán csökken. A folyamat vége felé a kisebb folyadékadagok közötti időszakokat is c sökkent -50 hetjük. A feltaláló közleményeiből ismeretes, hogy a perkolációs eljáráissal kapott cukoroldatok még magasabbrendű cukrokat, pl. cellubiózokat tartalmazhatnak, 55 melyeket utólagos hidrolízissel glukózzá, bonthatunk le. Ezért ajánlottam az utólagos hidrolizisnek a hűtés késleltetésével való kivitelét. t0 A találmány szerint előállított cukoroldatoknak az a sajátságuk van, hogy az első frakciókban az utólagos hidrolízis igen hatásos, a középső frakcióknál a hatása csökken és a végső frakciókban ke'5 vésbé eredményes. Az utólagos hidrolízist ezért előnyösen különösen az első frakciókban végezzük. A perkolátor alsó részén is végezhetünk utólagos hidrolízist, olyképen, hogy a folyadékadagot itt l0 rövid ideig, pl. 30 percig, 0.4%-oe kénsav jelenlétében mintegy 155°-on visszatartjuk. Az eljárás további előnyös foganatosítási módja szerint az utólagos hidrolízis-5 nek alávetendő folyadékot perkolátorból kiengedjük, 100°-ra hűtjük és ilyen állapotban közönséges tartályokban, pl. fakádakban tároljuk. Azt találtam, hogy a lebontott cukor mintegy első tizedrészének 90—100°-on és 0,4%-os kénsavkoncent- 60 ráció mellett mintegy 24 órai utólagos hidrolízisre van szüksége, míg a második és harmadik tizednél fokozatosan néhány órával rövidebb idő is elegendő. Az utólagos hidrolízis időtartama természete- 65 sen niagy mértékben függ a hőmérséklettől és a savkoncentrációtól is, még pedig egyszerűen a savkoncenitráoióval fordított arányban van. Az utólagos hidrolízist külön tartályok- 70 ban nyomás alatt 100°-ot meghaladó hőmérsékleteken is végezhetjük, pl. 145°-on egy órai hevítéssel, 0,4% kénsavkoncentráció mellett. Mint említettem, az utólagos hidrolízis 75 különösen a képződött cukor első felénél előnyös; a másodiknál az utólagos hidrolízis számottevő hasznot nem jelent, sőt káros is lehet. Az utólagos hidrolízist tehát a termelt cukor első felére korlátoz- 80 hatjuk. Az utólagos hidrolizisit követően a levet minden további nélkül semlegesíthetjük, leszűrhetjük ós hűlhetjük. A levet ismert módon a perkolációhoz való friss 85 vízzel történő hőkieserélés útján hűthetjük. Azt találtam, hogy a cukor káros bomlása a cukor tartózkodási időtartamának a cellulóza összes reakcióidőtartamához 90 való viszonyától függ. A gyakorlat azt mutatta, hogy a cukor abszolút tartózkodási idejét nem lehet tetszőleges mértékben megrövidíteni, hanem annak természetes maximuma van. A cukornak a 95 részecskékből és a perkolátorból való eltávolítási sebességének tehát természetes határai vannak. A tapasztalait szerint célszerű, ha kiméleteis reakciófeltételek (nevezetesen alacsony hőmérséklet és sav- 100 koncentráció alkalmazásával a folyamatot annyira lassítjuk, hogy a reakció tartama 12 óránál hosszabb legyen. A tartózkodási időszak és az összes reakcióidőtartain viszonya ezzel megjavul és a 105 termelési hányad növekszik. A cukornak a részecskéken belüli tartózkodási idejét — ós pedig itt abszolút értelemíben — továbbá rövid rostu anyag alkalmazásával rövidíthetjük meg. Ha Í10 nem alkalmazunk fahulladékot, mint fűrószport, stb., hanem fahasábokat, tuskókat stb. aprítunk, a fát célszerűen ráspollyal (harántvágással) rövidrostú lemezkékké aprítjuk, melyek csupán ne- 115 hány mm hosszúak és melyek átmérője 1—2 cm. A lemezkék a perkolátor ha töltve vízszintesen helyezkednek el, úgy,
