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Verfahren zur Herstellung von Sulfitsprit.
Bekanntlich enthalten die bei der Sulfitzellstoffabrikation entstehenden Abfallaugen (Sulfitlaugen) geringe Mengen, etwa 2%, vergärbaren Zucker. Letzeren in Alkohol überzuführen, ist schon verschiedentlich versucht worden ; wenngleich die Ausbeute verhältnismässig recht gering ist, hat man doch schon technische Betriebe für die Gewinnung von Sulfitsprit eingerichter.
Hierbei wird zunächst die Lauge neutralisiert und gelüftet, abgekühlt, nach Zusatz geeigneter Nährstoffe mit Hefe vergoren und dann abdestilliert.
Man hat auch bereits versucht vgl. Dr. Erik Hägglund : Die Sulfitablauge und ihre Verarbeitung auf Alkohol, Braunschweig, (1915, Seite 25 ff.), die in Rüben-und Melassebrennereien gebräuchlichen Methoden der sogenannten kontinuierlichen Gräung zur Vergärung von Sulfitablauge zu benutzen. Ein solches Verfahren ist z. B. das von Guillaume, Egrot und Grange für die Rübenbrennerei vorgeschlagene. Es besteht darin, dass man die frische Maische in einem Bottich mit etwas Hefe anstellt und die gärende Flüssigkeit dann in den eigentlichen Gärbottich zur Vollendung der Gärung überführt. Der Zulauf der Frischmaische in den Anstellbottich und der Übertritt der angegorenen Maische in den Hauptgärbottich erfolgen dabei kontinuierlich.
Würde man dieses Verfahren auf die Vergärung von Sulfitablauge anwenden, so würde man eine ungenügende Alkoholausbeute erzielen, da durch das fortgesetzte Einströmen frischer Lauge in den Anstellbottich die Hefeentwicklung fortgesetzt empfindlich gestört würde, auch würde man nicht verhindern können, dass ständig frische Lauge sofort, also ohne erst einer Vorgärung unterworfen zu werden, mit in den Hauptgärbottich übertreten würde, was aber einen ausserordentlich ungünstigen Einfluss auf die Tätigkeit der Hefe ausüben müsste.
In Rübenbrennereien ist bei dem grossen Zuckergehalt der Rübenmaische und bei der infolgedessen schnell verlaufenden Gärung diese Art der Gärungsführung wohl möglich, bei der Vergärung von Sulfitablauge gestattet aber der verhältnismässig geringe Zuckergehalt der letzteren und der langsame Verlauf der Gärung eine solche Art der Gärungsführung nicht.
Das vorliegende Verfahren, welches eine Erhöhung der Ausbeute an Alkohol um etwa 10% gegenüber den bislang in der Technik ausgeübten Verfahren bringt, unterscheidet sich'von jenen hauptsächlich durch die Art der Gärungsführung. Es wird'folgendermassen ausgeführt :
Zunächst wird der Sulfitlauge so viel gelöschter Kalk zugesetzt, dass nur die freie und leicht gebundene schweflige Säure neutralisiert und als Kalziumsulfit gefällt wird. Hierauf wird so viel Kalziumkarbonat in Form von Kalksteinmehl, Kreide o. dgl. zugefügt, dass die Lauge die geeignete Azidität erhält. Die Neutralisierungsstoffe werden ohne Lüftung durch Rührwerk o. dgl. mit der Lauge innig vermischt.
Nachdem dann die so behandelte Lauge über ein Gradierwerk
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wird sie der Gärung unterworfen, und zwar gemäss dem Verfahren der Erfindung in zwei Stufen, einer Vor und einer Nachgärung in verschiedenen Behältern. Zuerst wird die Lauge in einen Vorgärungsbottich gepumpt, hier mit Nährstoffen für die Hefe, Stickstoffnahrung (Amiden, Ammoniumsalzen) und Phosphornahrung (Erdalkaliphosphate usw. ) versetzt und mit Hefe so weit vergoren, bis etwa ein Drittel der vorhandenen Zuckermenge vergoren ist, was bei richtigem Arbeiten in etwa 24 Stunden der Fall ist. Sodann wird ein Teil des Inhaltes des Vorgärbottichs, höchstens etwa die Hälfte, in einen anderen Bottich übergeführt und dort fertig vergoren.
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zwischen wird neue ungegorene Lauge in den Vorgärbottich gebracht und so fort wodurch ein für die Hefeentwicklung günstiger Säuregrad immer aufrecht erhalten wird.
Die fertig vergorene Lauge aus den Nachgärbottichen wird endlich in Rektifikationsapparaten destilliert und so (und zwar ohne Zusatz von Alkali o. dgl.) ein reiner Sprit gewonnen.
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Process for the production of sulphite fuel.
It is well known that the waste eyes (sulphite liquors) produced during sulphite pulp manufacture contain small amounts, around 2%, of fermentable sugar. Various attempts have already been made to convert the latter into alcohol; Although the yield is relatively low, technical operations have already been set up for the extraction of sulphite fuel.
First the lye is neutralized and ventilated, cooled, fermented with yeast after adding suitable nutrients and then distilled off.
One has already tried cf. Dr. Erik Hägglund: The sulphite waste liquor and its processing on alcohol, Braunschweig, (1915, page 25 ff.), To use the so-called continuous digging methods common in beet and molasses distilleries to ferment sulphite waste liquor. Such a method is e.g. B. that proposed by Guillaume, Egrot and Grange for the beet distillery. It consists of placing the fresh mash in a vat with a little yeast and then transferring the fermenting liquid to the actual fermentation vat to complete the fermentation. The inflow of the fresh mash into the pitching tub and the transfer of the fermented mash into the main fermentation tub take place continuously.
If this process were to be applied to the fermentation of sulphite waste liquor, an inadequate alcohol yield would be achieved, since the continued influx of fresh liquor into the pitching tub would continue to disrupt the yeast development, and it would also not be possible to prevent fresh liquor from constantly being supplied immediately without first being subjected to pre-fermentation, it would also pass into the main fermentation tank, which, however, would have an extremely unfavorable influence on the activity of the yeast.
In beet distilleries, given the high sugar content of the beet mash and the resulting rapid fermentation, this type of fermentation is possible, but when fermenting sulphite waste liquor, the relatively low sugar content of the latter and the slow fermentation process do not allow this type of fermentation.
The present process, which brings about an increase in the yield of alcohol by about 10% compared to the processes previously practiced in the art, differs from those mainly in the type of fermentation process. It is carried out as follows:
First enough slaked lime is added to the sulphite liquor that only the free and slightly bound sulphurous acid is neutralized and precipitated as calcium sulphite. Then enough calcium carbonate in the form of limestone powder, chalk or the like is added that the lye has the appropriate acidity. The neutralizing substances are intimately mixed with the lye without ventilation using a stirrer or the like.
Then the lye treated in this way is passed through a graduation tower
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it is subjected to fermentation according to the method of the invention in two stages, a pre-fermentation and a post-fermentation in different vessels. First, the lye is pumped into a pre-fermentation tub, where nutrients for the yeast, nitrogen food (amides, ammonium salts) and phosphorus food (alkaline earth phosphates, etc.) are added and fermented with yeast until about a third of the amount of sugar present is fermented, which is correct Working in about 24 hours is the case. Part of the contents of the pre-fermentation vat, at most about half, is then transferred to another vat and fermented there to completion.
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in between, new unfermented lye is brought into the pre-fermentation vat and so on, whereby a degree of acidity which is favorable for yeast development is always maintained.
The ready-fermented liquor from the secondary fermentation vats is finally distilled in rectification apparatus and thus (without the addition of alkali or the like) pure fuel is obtained.