Titel: Ueber die Gewinnung von Spiritus aus Torf.
Autor: Mathëus, J.
Fundstelle: 1893, Band 287 (S. 91–92)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj287/ar287035

Ueber die Gewinnung von Spiritus aus Torf.1)

Von Dr. J. Mathëus.

Unter dem 14. November 1891 meldete Carl Kappesser aus Essen a. d. Ruhr ein Verfahren zum Patent an, nach welchem der Torf als Rohmaterial für die Gewinnung von Spiritus in Anwendung kommen soll.

Der Gedanke, die Cellulose in Zucker bezieh. in Alkohol überzuführen, ist schon viele Jahre alt, neu ist bei dem genannten Verfahren nur die Anwendung des Torfes als Ausgangsmaterial. Braconnot und Flechsig erhielten durch Lösen getrockneter Cellulose in concentrirter Schwefelsäure, Verdünnen dieser Lösung durch Wasser und darauf folgendes längeres Kochen Dextrose; aus Dextrose wird durch Gährung mit Hefe Aethylalkohol erhalten.

Da nun die Cellulose den Hauptbestandteil des Holzes bildet, hat man schon oft versucht, das Holz als Ausgangsmaterial für die Spiritusgewinnung im Grossen zu verwerthen. Das älteste bekannt gewordene Verfahren datirt aus den 50er Jahren und ist das von Braconnot angegebene. In Paris arbeitete eine Fabrik folgendermaassen: Völlig getrocknetes Sägemehl wurde mit 110 Proc. concentrirter Schwefelsäure gemischt, wobei man Erhitzung zu vermeiden suchte. Das Holz verwandelte sich in einen Brei, welcher nach 12 Stunden mit Wasser verdünnt und zum Sieden erhitzt wurde. Die Säure wurde durch Kalk neutralisirt und die Brühe vergohren; der Alkohol wurde alsdann abdestillirt. Diese Fabrik reussirte aus nahe liegenden Gründen nicht, denn man hat hierbei das Zerkleinern und völlige Trocknen des Holzes, die grosse Menge concentrirter Schwefelsäure und entsprechende Kalkmengen in Rechnung zu ziehen.

Durch lange andauerndes Kochen von Holz mit verdünnten Mineralsäuren kann ein Theil der Cellulose in Zucker übergeführt werden und hat man dieses Verfahren in grossem Maasstabe angeordnet; es wurden mehrere Patente in dieser Hinsicht genommen, ohne dass jedoch bis heute eine Fabrik dauernd Spiritus auf diese Art dargestellt hätte. Prof. Melsens in Brüssel kochte im J. 1855 das Holz mit 2 bis 10 Proc. Schwefelsäure 12 bis 24 Stunden lang. Später schlug er vor, bei 180° C. zu kochen. Zetterlund kochte Sägespäne unter schwachem Druck mehrere Stunden lang mit Salzsäure; er nahm 8 Th. Salzsäure auf 100 Th. Holz. Bachot und Machard kochten das in dünne Scheiben geschnittene Holz mit Salzsäure; den Rückstand verarbeiteten sie auf Holzstoff. Hesse kocht das genügend zerkleinerte Holz, um Cellulose zu erhalten und um die Incrusterien in Zucker überzuführen, mit Natriumhydrosulfat; die erhaltene zuckerhaltige Brühe bringt er zur Vergährung.

Um aus der Cellulose des Holzes durch Einwirkung der verdünnten Schwefelsäure gährungsfähigen Zucker in genügender Ausbeute zu erhalten, ist es Bedingung, dass das Holz möglichst zerkleinert durch längere Zeit mit einer 2,5 proc. Schwefelsäure bei mind. 150° C. und dem entsprechenden hohen Drucke gekocht wird. Diese Bedingungen erschweren die Fabrikation im Grossen bedeutend.

Anders liegen dagegen diese Verhältnisse, wenn man den Torf als Ausgangsmaterial zur Spiritusfabrikation heranzieht, denn:

1) Der Torf braucht nicht mechanisch zerkleinert zu werden, er bildet vielmehr eine lockere, vom Wasser vollkommen durchdrungene Masse, die nur des Zusatzes der Säure bedarf, um sofort gekocht werden zu können.

2) Da die Zersetzungstemperatur des Torfes schon bei 120° C. liegt, beim Holz dagegen erst nach 150° C, so tritt die Umwandlung schneller ein bei niederer Temperatur und niederem Drucke als beim Holze. In 5 Stunden bei 115 bis 120° C. und einem Drucke von etwa 2 at wird die Kochung vollendet sein.

3) Der Torf bildet, in der Nähe des Moores verarbeitet, ein sehr billiges Ausgangsmaterial, da 100 k trocken gedachter Torf im Kochgefässe auf etwa 30 Pf. zu stehen kommen.

Die Spiritusfabrikation aus Torf gibt uns etwa folgendes Bild:

1) Der Torf wird, wie er aus dem Moore kommt, in den Kocher gebracht und mit soviel einer 30 bis 35° Bé. starken Schwefelsäure übergossen, dass das im Torf vorhandene Wasser mit der Schwefelsäure eine 2,5 proc. Schwefelsäure haltige Kochflüssigkeit bildet. Um ein möglichst gleichmässiges Mischen zu erzielen, wird die Säure nicht auf einmal, sondern in verschiedenen Portionen während des Einfüllens des Torfes zugesetzt. Es kommt irgend eine entsprechende Abfallschwefelsäure zur Verwendung.

2) Wenn der Kocher gefüllt ist, wird durch Heizen mittels Dampfschlangen bis gegen 100° C. angeheizt und dann bei 115 bis 120° C. 4 bis 5 Stunden lang weiter gekocht. Durch Bestimmung der Zuckermenge in der Kochbrühe kann jederzeit der Kochprocess beurtheilt werden.

3) Nach beendeter Kochung wird der Kocher durch Ausblasen in kurzer Zeit entleert und kann sofort frisch gefüllt werden.

4) Brühe und Rückstand werden durch Filterpressen getrennt.

5) Die Brühe wird hierauf genügend concentrirt und mit Kalkmilch, zuletzt mit Kreide neutralisirt.

6) Die auf etwa 25° C. abgekühlte Brühe wird mit Hefe vergohren.

7) Nach beendeter Gährung wird auf übliche Weise der Alkohol abdestillirt.

In diesem Sinne wurden Probekochungen ausgeführt und untenstehendes Resultat erhalten. Als Versuchsmaterial diente Torf, wie er zum Heizen benutzt wird; derselbe enthält ungefähr 14 Proc. Feuchtigkeit und 1,4 Proc. Asche.

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Es wurden davon je 232,6 g für je eine Kochung abgewogen und mit 1088,4 cc Wasser übergössen. Dadurch ist eine Torfmasse hergestellt, wie sie ähnlich im Moore gestochen wird. Um nun eine 2,5proc. Schwefelsäure als Kochflüssigkeit zu haben, sind 30 g concentrirte Schwefelsäure für je eine Kochung nöthig. In Rücksicht auf die verkohlende Eigenschaft der concentrirten Säure wird eine verdünnte Lösung derselben in Wasser vorbereitet. 75 cc dieser verdünnten Säure entsprechen 30 g der concentrirten Säure; es kommt also eine Säure von etwa 28° Bé. zur Anwendung. Bei der Fabrikation im Grossen wird mit Vortheil eine stärkere Säure zur Geltung kommen und braucht auf besondere Reinheit derselben keine Rücksicht genommen zu werden, so dass, wie schon erwähnt, eine Abfallsäure zur Verwendung kommen darf.

Der Torf, welcher das zugesetzte Wasser in sich aufgenommen hat, wird nun in einen kleinen verbleiten Autoclaven eingesetzt und, um ein möglichst gleichmässiges Mischen mit der Säure von vornherein zu erzielen, immer, wenn ungefähr ⅓ des Torfes eingesetzt ist, mit jedesmal 25 cc der verdünnten Säure übergössen. Auf diese Weise wird das mechanische Durcheinandermengen der Kochmasse erspart.

Wir haben also: 232,6 g lufttrockenen Torf = 200 g Torf + 32,6 cc Wasser, dazu kommen 1088,4 cc Wasser und 75 cc Schwefelsäure von 28° B.; dies gibt: 200 g Torf und 1200 cc 2,5proc. Säure.

Die Masse beansprucht ungefähr 1,5 l Raum; es würden demnach 100 k trocken gedachter Torf in diesem Sinne 0,75 cbm Raum beanspruchen. Sobald nun der Kocher gefüllt ist, wird mit dem Anheizen begonnen. Auf dem Deckel des Kochers ist ein kleiner Hahn angebracht, welcher so lange offen bleibt, bis das Thermometer im Inneren des Kochers gegen 100° C. anzeigt. Dann wird der Hahn geschlossen und es beginnt die eigentliche Kochzeit. Die Temperatur 115 bis 120° C. ist für die Kochung maassgebend und wird durch 4 Stunden auf dieser Höhe erhalten. Nach beendigter Kochung wird erkalten gelassen und der Kocher geöffnet. Im Grossen würde direct nach beendeter Kochung die Kochmasse sofort in einen entsprechenden Apparat aus dem Kocher ausgeblasen werden, was in einer halben Stunde vollständige Entleerung des Kochers zur Folge hat.

Durch Abpressen wurden Brühe und Rückstand leicht getrennt. Die Brühe bildet eine dunkelbernsteingelb gefärbte, angenehm riechende Flüssigkeit, der Rückstand eine braune, leicht zerreibliche Masse. Die Brühe wird zweckmässig auf ungefähr ⅓ eingedampft und dann mit Kalkmilch, zuletzt mit Kreide neutralisirt, bis kein Aufbrausen mehr eintritt. Während dieser Zeit ist es nöthig, die Masse gut durchzurühren, und man erzielt dann eine braune Brühe, welche noch schwach sauer reagirt, ohne dass Kreide von weiterem Einfluss wäre. Wenn sich nun die Brühe auf etwa 25° C. abgekühlt hat, wird die zur Gährung nöthige, gut ausgewaschene Bierhefe zugesetzt und bei langsam gehendem Rührwerke etwa 2 Tage lang an massig warmem Orte der Gährung überlassen; dann wird der Alkohol abdestillirt. Auf diese Weise wurden aus 200 g Torf 12,5 cc absoluter Alkohol erhalten.

100 k trocken gedachter Torf ergeben demnach 6,25 l absoluten Alkohol. Es ist nicht ausgeschlossen, dass die Ausbeute noch erhöht werden kann.

Vergleicht man hiermit die bei der Kartoffelbrennerei erzielte Ausbeute, so ergibt sich:

500 k beste Kartoffeln mit 20 Proc. Stärke liefern nach A. Wilfert bei ausgezeichnetem Betriebe 60 bis 61 l absoluten Alkohol; 1000 k trocken gedachter Torf würden 62 bis 63 l ergeben.

Dieses Resultat berechtigt zur Annahme, dass der Torf das geeignetste Material für die Darstellung von Spiritus aus Cellulose bietet und dass er der Kartoffel Concurrenz zu machen berufen scheint.

Nachdruck verboten.

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