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Verfahren zur Reinigung von Gaswasser für Gärungszwecke Die vorliegende
Erfindung betrifft die Verwendung von Gaswasser zur Deckung des Stickstoffbedarfes
der Hefe bei der Spiritus-und Preßhefeerzeugung. Das Gaswasser entsteht in großen
Mengen als Nebenprodukt bei der trockenen Destillation und bei verwandten Vorgängen
(wie z. B. bei der Leucht- und Kraftgaserzeugung, Kokerei, Braunkohlenschwelerei,
Torfdestillation) dadurch, daß den Destillationsgasen das Ammoniak durch Waschen
mit Wasser entzogen wird. Trotzdem das Gaswasser im Vergleich zu anderen Hefenährmitteln
die weitaus billigste Stickstoffnahrung ist und dabei den Stickstoff in leicht assimilierbarer
Form enthält und in sehr großen Mengen zur Verfügung steht, ist es bisher für die
Hefeerzeugung unmittelbar nicht verwendet, sondern auf Ammoniak, Ammoniumsulfat
oder Ammoniumcarbonat verarbeitet und erst auf diesem Umweg für die Spiritus- und
Hefeerzeugung nutzbar gemacht worden. Rohes Gaswasser konnte hauptsächlich nur für
Düngezwecke verwertet werden. Der direkten Verwendung als Hefenährmittel stand der
Umstand entgegen, daß das Gaswasser neben z7 bis 30 g Ammoniak im Liter noch
eine Reihe von Stoffen enthält, die für die Hefe ausgesprochen schädlich sind.
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Es wurde nun gefunden, daß sich das Gaswasser (dünn oder konzentriert)
für die Zwecke der Spiritus- und Hefeerzeugung durch Maßnahmen weit genug reinigen
läßt, die im Vergleich zu seiner Aufarbeitung auf Ammoniak oder Ammoniumsalze weitaus
einfacher und weniger kostspielig sind. Es ist schon vorgeschlagen worden, ammoniakalische
Abwässer der Zuckerfabrikation zur Gewinnung von Hefe heranzuziehen (Osterr. Patentschrift
86 o5 i). Aber hieraus konnte niemand die Möglichkeit entnehmen, das für die Hefe
ausgesprochen schädliche Stoffe enthaltende Gaswasser zum gleichen Zweck zu verwenden,
geschweige denn, daß ein Verfahren, «-elches eine einfache und wirtschaftliche Reinigung
von Gaswasser für die Zwecke der Spiritus-und Hefeerzeugung ermöglicht, hierdurch
bekannt geworden wäre.
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Ein Verfahren, welches dazu geeignet ist, Gaswasser in einfacher Weise
so weit zu reinigen, daß es gemäß der Erfindung zur Deckung des Stickstoffbedarfes
der Hefe bei der Spiritus- und Preßhefeerzeugung dienen kann, verläuft beispielsweise
wie folgt: Die der Hefe schädlichen Substanzen des Gaswassers sind größtenteils
Stoffe flüchtiger Natur, die als Salze gebunden im Gaswasser vorhanden sind. Die
Hauptreinigung des Gaswassers besteht nun darin, die an Basen gebundenen flüchtigen
Stoffe durch Ansäuern, die an Säuren gebundenen flüchtigen Stoffe durch Alkalischmachen
des Gaswassers aus ihrer Bindung zu lösen und die in Freiheit
gesetzten
flüchtigen sauren und basischen Stoffe zugleich mit den flüchtigen neutralen Stoffen
unter Durchleitung von indifferenten gasförmigen Medien (Wasserdampf, Luft usw.)
abzutreiben. Zur Durchführung des Verfahrens wird das Gaswasser zunächst mit einer
Säure, die kochbeständige fixe Ammoniumsalze bildet, wie z. B. Schwefelsäure oder
Salzsäure, schwach angesäuert und unter Einblasen von indifferenten gasförmigen
Medien, wie z. B. Preßluft und Wasserdampf (Abdampf) kurze Zeit bei höherer Temperatur
gehalten. Durch diese Behandlungsweise werden die Benzolderivate, wie Toluol, Phenol
und ihre Homologen, ferner Schwefelwasserstoff und auch andere allenfalls vorhandene,
bei saurer Reaktion flüchtige Stoffe aus dem Gaswasser entfernt. Hierauf wird das
Gaswasser schwach alkalisch gemacht und zwecks Entfernung der flüchtigen Basen in
gleichartiger Weise behandelt. Um etwa in diesem Arbeitsgang mitabgetriebenes Ammoniak
zurückzuerhalten und somit Verluste zu vermeiden, werden die Dämpfe vorteilhaft
durch mit Superphosphat beschickte Absorptionskasten geleitet, um das mitgerissene
Ammoniak als Ammoniumsuperphosphat zu binden und allenfalls in dieser Form für die
Ernährung der Hefe nutzbar zu machen. Das so behandelte Gaswasser wird schließlich,
allenfalls nach Neutralisation oder schwacher Ansäuerung über Adsorbentien, z. B.
Holzkohle, filtriert und dadurch von den letzten Resten empyreumatischer Verunreinigungen
und von Geruchstoffen befreit. Nach dieser Filtration kann das Gaswasser ohne weiteres
als Hefenahrung verwendet werden.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform dieses Verfahrens werden dem
Gaswasser vor der Behandlung mit Säuren Chloride, beispielsweise Calciumchlorid,
zugesetzt. Im Gaswasser ist fast das gesamte Ammoniak als Ammoniumcarbonat vorhanden.
Säuert man nun z. B. mit Salzsäure an, so wird ein großer Teil der teueren Säure
zur Bildung von Ammoniumchlorid unter Austreibung der Kohlensäure verbraucht. Deshalb
empfiehlt es sich, zunächst das Ammoniumcarbonat in Ammoniumchlorid umzusetzen,
was durch den Zusatz von Chloriden bewirkt werden kann. Auf diese Weise wird bei
der Ansäuerung an Säure gespart. Besonders günstig ist die Verwendung von Calciumchlorid,weil
sich bei der Umsetzung mit Ammoniumcarbonat neben Ammoniumchlorid unlösliches Calciuincarbonat
bildet. Dieses setzt sich in Form eines Schlammes ab und reißt dabei eine Menge
von Verunreinigungen mit sich. Nach Abtrennung des ausfallenden Calciumcarbonats
ergibt sich eine Lösung von Ammoniumcarbonat und Ammoniumchlorid, da dieReaktion
umkehrbar ist und daher unvollständig verläuft. Diese Lösung wird nun schwach angesäuert
und, wie oben dargelegt, weiter behandelt. Die Verwendung von Calciumchlorid in
der angegebenen Weise wird vor allem dort Platz greifen, wo dieses Salz als Abfallprodukt
billig zur Verfügung steht.
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Ausführungsbeispiele i. In einen Holzbottich wird eine für ein bestimmtes
O_uantum Gaswasser berechnete Menge Säure, z. B. konzentrierte Salzsäure, eingebracht
und hernach das Gaswasser durch ein Rohr, das in der Nähe des Bottichbodens mit
schmaler Öffnung endet, unter ständigem Rühren einfließen gelassen. Bei vorsichtigem
Hantieren bilden sich wenig oder gar keine Dämpfe. Ist die Lösung schwach sauer,
dann wird eine halbe Stunde unter Einblasen von Preßluft und Dampf (Abdampf) gekocht.
Hierauf wird die Lösung schwach alkalisch gemacht und abermals, wie oben beschrieben,
behandelt. Man läßt nun die sich etwa bildenden Niederschläge absitzen und filtriert
die klare Lösung über Holzkohle, deren Stückgröße am besten 5 bis io mm sein soll.
Das Filtrat ist geruchlos, klar, von hellgelber Färbung.
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2. In einem Eisenkessel wird das Gaswasser mit einer gesättigten Lösung
von Calciumchlorid versetzt, gut gemischt und zwei Stunden absitzen gelassen. Die
abgezogene klare Lösung wird in einem zweiten Eisenbottich abermals mit Calciumcbloridlösung
versetzt und. kurze Zeit so weit erwärmt, daß der Niederschlag grobkristallinisch
wird. Dann läßt man wieder absitzen, zieht abermals ab, säuert mit konzentrierter
Salzsäure an und verfährt weiter nach dem Ausführungsbeispiel i.