DE443123C - Verfahren zur nassen Verkohlung von Pflanzenmaterial - Google Patents

Description

• Verfahren zur nassen Verkohlung von Pflanzenmaterial. Bei. der üblichen Trockendestillation von Holz wird durch die schlechte Wärmeleitungsfähigkeit des Holzes, mehr aber noch diejenige der Lufthüllen zwischen den Holzteilchen, eine überhitzung des Holzes und der aus dem Holz entstehenden Stoffe unvermeidlich. Infolgedessen werden die entstehenden kostbaren Spaltprodukte des Holzes; Methylalkohol und Essigsäure, überhitzt und teilweise zersetzt. Essigsäure z. B. zu Aceton.
• Es wurde nun gefunden, daß man weit höhere Ausbeuten an Essigsäure und -Methylalkohol erhalten kann, wenn man die Verk6hlung des Holzes m einer konzentrierten Salzlösung, gegebenenfalls unter Zusatz kleiner Mengen von Säure, vor sich gehen l.äßt. Durch diese Maßnahme wird es möglich, eine Verkohlung, beispielsweise von Holz, bei Temperaturen zwischen i 8o bis 2 i o° durchzuführen, wobei der Druck zwischen 5 und 9 Atm. erhalten werden kann. Man kann sogar schon bei i 5o' bei längerem Erhitzen eine beginnende Verkohlung des Holzes beobachten. Bei der Verkohlung bei etwa i 8 o bis 2 i o° wird kein Teer erhalten, sondern neben Kohle nur wäßrige Destillate. Auf diese Weise wird es möglich, alle Arten von pflanzlichem Abfall in kohlige Substanzen, gegebenenfalls, unter Gewinnung hochwertiger organischer Stoffe, zu verwandeln. Besonders eignet sich das Verfahren für die Verarbeitung von Holzabfall und Torf auf Holzkohle bzw. Torfkohle. Beispiel i. ioo Teile Fichtenholzabfälle werden mit ¢0o Teilen Kaliendlauge, die etwa 35 bis 40 Prozent Salz, insbesondere Chlormagnesium, zu enthalten pflegt, durchtränkt, auf i8o° erhitzt und langsam bei einem Druck von etwa 7 bis 5 Atm. etwa 1%4 des vorhandenen Wassers abdestilliert. Nach acht Stunden: kann die Destillation abgebrochen und der Drück abgeblasen werden. Man erhält eine Kohle von 5- bis 6ooo Kalorien Heizwert, in einer Ausbeute von 5 5 Prozent auf das Trockengewicht des Holzes berechnet. Außerdem etwa 1,2 Prozent Methylalkohol und 6 bis 8 Prozent Essigsäure. Die Kohle wird von der Salzlösung durch Filtration und Auswaschen getrennt; die Salzlösung dient zur Verkohlung weiterer Holzmengen.
• Beispiel 2.
• ioo Teile Holz werden mit q.oo Teilen einer etwa ¢oprozentigen Chlorcalciumlösung durchtränkt, der man i Teil Schwefelsäure, auf das Holzgewicht _bezogen, zugefügt 'hat. Die Erhitzung und Destillation wird wie unter i beschrieben durchgeführt und einganz ähnliches Ergebnis erzielt.
• Es ist zwar bekannt, Holz naß zu verkohlen, indem man es mit Wasser auf Temperaturen von 3oo bis 4oo° erhitzt. Man muß aber für eine derartige Verkohlung Druckgefäße anwenden, welche einem Druck von ioo bis Zoo Atm. Widerstand leisten, Es ist auch bekannt geworden, daß man diesen Druck etwas herabmindern kann, wenn man die Verkohlung bei Gegenwart kleiner Salzmengen, die zu .etwa io Prozent des Holzgewichtes angegeben werden, vornimmt; jedoch ist es notwendig, eine solche Verköhlung bei einer Temperatur von 36o° durchzuführen, bei welcher man alle typischen Produkte der Trockendestillation erhält, nämlich Gas, Teer, wäßriges Destillat und Kohle. Eine besondere Erhöhung der Ausbeute an. Essigsäure und Methylalkohol tritt nicht ein. Die Temperatur ist so hoch, daß sowöhl Methylalkohol wie Essigsäure Zersetzung en erfahren, wie sie bei der üblichen Trockendestillation, wie eingangs erwähnt wurde, unvermeidlich sind. Bei dem neuen Verfahren wird durch Anwendung der konzentrierten Salzlösung im überschuß und der Auswahl geeigneter Salze bzw. Kombinationen von Salzen und Säuren erreicht, saß die nasse Verkohlung bei Temperaturen zwischen 18o und 2io° vorzugsweise sich vollzieht. Wird nämlich Chlormagnesium angewendet, so erleidet dieses Salz in Gegenwart der Faser eine Hydrolyse. Die abgespaltene Salzsäure wirkt ihrerseits bydrolysierend auf die Cellulo#se des Fasermaterials unter Bildung von Zucker ein. Der Zucker erleidet in Gegenwart der Säure eine Umwandlung in Huminsäure, die bei Anwesenheit der Salzlösung in Kohle sich umwandelt. Wixd eine Salzlösung verwendet, die nicht durch die Gegenwart der Faser gespalten wird, wie z. B. Chlorc'alcium; so; ruft ein Zusatz einer kleinen Menge Säure die gewünschte Hydrolyse hervor. Es ist zwar bekannt, Pflanzenmaterial, nämlicli Torf, mit kleinen Säuremengen zu erhitzen. Es geschieht dies zu dem Zwecke, eine nachherige Entwässerung ,des Torfes zu ermöglichen, indem die Säure eine Koagulation .der kolloiden Torfmasse hervorruft, so daß ,diese bei nachträglicher Pressung einem. erheblichen Teil des ursprünglichen Wassergehaltes verliert. Eine eigentliche Verkohlung tritt jedoch bei .derartiger Arbeitsweise nicht ein. Auch sind die Mengen abgespaltener Essigsäure und Holzgeist ganz geringfügig, jedenfalls weit unterhalb der Ausbeuten, die man bei der Trockendestillation. erhält, erst recht weit unter den Ausbeuten, die das neue Verfahren zu liefern vermaag.
• Es ist endlich auch bekannt, daß man Pflanzenmate'rüal mit kleinen Salzmengen zu dem ,eben erwähnten Zweck nachheriger besserer Entwässerung erhitzen soll. Es hänselt sic1i hier aber nur um wenige Prozent Salz, auf das Fasergewicht bezogen. Es findet auch keine Verkohlung unter Gewinnung einer Kohle von hohem Heizwert statt, ebensowenig bilden sich Essigsäure und Methylalkohol in merklichen Mengen.

Claims (1)

1. PATEN TANSPRUCx: Verfahren zur nassen Verkohlung von Pflanzenmaterial aller Art, dadurch gekennzeichnet, _ saß Pflanzenmaterial mit konzentrierten Salzlösungen getränkt wird, wobei mindestens aoo Teile Salzlösung auf ioo Teile Rohstoff erforderlich sind, und gegebenenfalls unter Zusatz kleiner Säuremengen auf Temperaturen unter 3oo° erhitzt wird.