DE3435451A1 - Process for producing pulp and furfural - Google Patents
Process for producing pulp and furfuralInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von Zellstoff und FurfurolProcess for the production of pulp and furfural
Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von Zellstoff und Furfurol aus cellulosenaiGigen Stoffen durch Vorhydrolyse mit verdünnten Säuren und anschließendem chemischen Aufschluß in einem zweistufigen Verfahren.The field of application of the invention is the production of cellulose and furfural from cellulosic substances by pre-hydrolysis with dilute acids and subsequent chemical digestion in a two-step process.
Die meisten auf der Erde vorkonunenden Pflanzen enthalten neben 40 - 50% Cellulose 20 - 30% Pentosan und 20 - 30% Lignin.Most of the plants in front of the earth contain about 40 - 50% cellulose, 20-30% pentosan and 20-30% lignin.
Zellstoff wird durch Einwirkung eines Chemikals bei Temperaturen zwischen 150 und 19000 hergestellt, wobei die Cellulosebegleiter Lignin und Hernicellulosen (Pentosan bzw. Mannan) mehr oder weniger gelöst werden.Pulp is made by the action of a chemical at temperatures between 150 and 19000, the cellulose companions lignin and hernicelluloses (Pentosan or Mannan) are more or less dissolved.
Furfurol entsteht durch Dehydratisierung der aus dem Pentosan yebildeten Pentose bei Temperaturen über 160°C. Bei Temperaturen unter 1500C erfolgt die Hydrolyse der Pentosane zu Pentose noch ohne wesentliche Furfurolbildung. ueber 160°C zerfällt das gebildete Furfurol schnell, sofern es nicht aus dem Reaktionsbereich abgeführt wird.Furfural results from the dehydration of those formed from the pentosan Pentose at temperatures above 160 ° C. The hydrolysis takes place at temperatures below 1500C the pentosans to pentose without substantial furfural formation. disintegrates above 160 ° C the furfural formed quickly, provided it is not removed from the reaction area will.
Es sind Verfahren bekannt, bei denen die cellulosehaltigen Stoffe bei Temperaturen zwischen 150 und 180°C eine Zeit lang erhitzt werden, wobei ein Teil der Pentosane in iösliche Pentosehruchstücke und zum geringen Teil auch in Pentose gespalten werden. Sie werden vor dem chemischen Aufschluß mit Heißwasser extrailiert und können anschließend zu Furfurol dehydratisiert werden.Processes are known in which the cellulosic substances be heated at temperatures between 150 and 180 ° C for a time, with a Part of the pentosans in soluble pentose fragments and, to a lesser extent, in Pentose to be split. They are treated with hot water before the chemical digestion extracted and can then be dehydrated to furfural.
Die noch ungelösten Pentosane werden dann während des Aufschlusses zusammen mit dem Lignin gelöst und können nach dem Aufschluß ebenfalls denydratisiert werden. Die Zuckerkonzentrationen der Lösunyen liegen unter 6%, entsprechend hoch ist der thermische Aufwand für die Destillation. Das Lutterwasser muß aufbereitet werden. Die Ausbeuten betragen maximal 40% der Theorie.The still undissolved pentosans are then used during the digestion dissolved together with the lignin and can also be denydrated after the digestion will. The sugar concentrations of the Lösunyen are below 6%, correspondingly high is the thermal expenditure for the distillation. The Lutter water must be treated will. The yields are a maximum of 40% of theory.
Selbst wenn man die Vorhydrolyse der Pentosane durch Zugabe von Säure intensivierte, sind der thermische und der maschinelle Aufwand für die Extraktion der Zucker und deren Pehydratisierung sowie für die Aufbereitung des Lutterwassers noch erheblich.Even if you do the prehydrolysis of the pentosans by adding acid intensified, are the thermal and mechanical effort for the extraction the sugar and its pehydration as well as for the preparation of the Lutterwasser still considerable.
Der vorliegenden Erfindung wurde daher folgende Aufgabe zugrundegelegt.The present invention was therefore based on the following object.
1. Bei geringstem thermiscnen und maschinellen Aufwand sollen Furfurolausbeuten vo- mindestens 60% des theoretischen Wertes erreicht werden.1. Furfural yields should be achieved with the lowest possible thermal and mechanical effort vo- at least 60% of the theoretical value can be achieved.
2. Die Dehydratisierung der Pentosen zu Furfurol darf den Zellstoffaufschluß nicht beeinflussen.2. The dehydration of the pentoses to furfural allows the pulp digestion not affect.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß so gelöst, daß man das aufzuschließende Material in Gegenwart einer verdünnten Säure bei Temperaturen unter 1500C solange erhitzt, bis die Pentosane zu Pentosen hydrolysiert sind, dann nach Zufuhr eines Aufschlußchemikals die Temperatur schnell auf über 1600C steigert, dort solange hält, bis der Aufschluß beendet ist und dabei das sich aus den Pentosen bildende Furfurol abführt.According to the invention, these objects are achieved in such a way that the to be digested Material in the presence of a dilute acid at temperatures below 1500C as long heated until the pentosans are hydrolyzed to pentoses, then after adding one Digestion chemical increases the temperature quickly to over 1600C, there as long as holds until the digestion is complete and that which forms from the pentoses Furfural dissipates.
Bei der Vorhydrolyse mit einer verdünnten Säure werden bis zu 90% der Pentosane zu Pentose hydrolysiert, ohne daß bereits größere Mengen Furfurol gebildet werden. Pentosan-Furfurol-Reaktionen sind ausgeschlossen.During pre-hydrolysis with a dilute acid, up to 90% the pentosans are hydrolyzed to pentose without the use of large amounts of furfural are formed. Pentosan-furfural reactions are excluded.
Die Pentosen werden nach der Vorhydrolyse nicht extrahiert, sondern verbleiben im aufzuschließenden Material. Nach Zufuhr des Aufschlußchemikals und Steigerung der Temperatur auf über 1600C beginnen die Furfurolbildung und die Lösung des Lignins. Das gebildete Furfurol kann durch Strippen sofort aus der Reaktionszone entfern+ werden. Nebenreaktion--n mit dem sich lösenden Lignin werden dadurch weitgehend vermieden.After the pre-hydrolysis, the pentoses are not extracted, but remain in the material to be digested. After adding the digestion chemical and When the temperature rises to over 1600C, furfural formation and dissolution begin of lignin. The furfural formed can be stripped out of the reaction zone immediately be removed. Side reaction - n with the loosening lignin are thereby largely avoided.
Die Erfindung weist gegenüber den vorgenannten anderen Verfahren folgende Vorteile auf.The invention has the following over the aforementioned other methods Benefits on.
1. Die Spaltung der Pentosane in Pentose findet schon vor dem Aufschluß statt. Nebenreaktionen bei der im anschließenden Aufschiuß stattfindenden Furfurolbildung sind damit ausgeschlossen.1. The cleavage of the pentosans into pentose takes place before the digestion instead of. Side reactions in the furfural formation which takes place in the subsequent outgrowth are therefore excluded.
2. Damit ist eine maximale Furfurolausbeute gewährleistet.2. This guarantees a maximum furfural yield.
3. Durch den Wegfall der Extraktion wird der Aufwand für die Furfurolherstellung stark reduziert. Die sonst nötige Aufbereitung des Lutterwassers entfällt ebenfalls.3. The elimination of extraction increases the expense of producing furfural greatly reduced. The otherwise necessary treatment of the Lutterwasser is also omitted.
4. Die Zuckerkonzentration im Vorhydrolysat liegt bei 20%.4. The sugar concentration in the prehydrolyzate is 20%.
Daraus resultiert eine Furfurolkonzentration im Kondensat von mindestens 10%. Dadurch wird der thermische Aufwand für die Destillation reduziert. This results in a furfural concentration in the condensate of at least 10%. This reduces the thermal expenditure for the distillation.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll nun an Hand eines Anwendungsbeispiels beschrieben werden.The method according to the invention will now be based on an application example to be discribed.
Ein zu Hackschnitzeln oder Häcksel vorzerkleinerte Rohstoff wird in einer Druckkammer bei 1050C mittels Dampf entlüftet und anschließend mit SO2-haltigem Dampf auf 1400C aufgeheizt.A raw material that has been pre-shredded into wood chips or chaff is used in a pressure chamber at 1050C by means of steam and then with SO2-containing Steam heated to 1400C.
Nach Erreichen dieser Temperatur beginnt die Hydrolyse der Pentosane und ist nach 30 - 40 Minuten abgeschlossen. Die Pentosen lösen sich im Wasser des Rohstoffes.After this temperature has been reached, the hydrolysis of the pentosans begins and is completed after 30 - 40 minutes. The pentoses dissolve in the water of the Raw material.
Nach der Vorhydrolyse wird der Stoff durch Eintauchen in eine Lösung von Aufschlußchemikalien (Na2So3 oder NaHSO3) imprägniert. Der imprägnierte Stoff wird mit Direktdampf nun schnell auf über 1600C erhitzt (Beispiel 1800C) und nach Beendigung des Aufschlusses wieder auf 1000C entspannt.After pre-hydrolysis, the fabric is immersed in a solution impregnated by digestion chemicals (Na2So3 or NaHSO3). The impregnated fabric is now quickly heated to over 1600C with direct steam (example 1800C) and after Completion of the digestion relaxed again to 1000C.
Während des Aufschlusses wird das Lignin gelöst. Das sich aus den Pentosen bildende Furfurol wird mit SO2-haltigem Dampf gestrippt. Die Furfurolbildung ist noch vor der Beendigung des Aufschlusses abgeschlossen.The lignin is dissolved during the digestion. That emerges from the Furfural which forms pentoses is stripped with SO2-containing steam. The formation of furfural is completed before the end of the digestion.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843435451 DE3435451A1 (en) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | Process for producing pulp and furfural |
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| DE19843435451 DE3435451A1 (en) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | Process for producing pulp and furfural |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3435451A1 true DE3435451A1 (en) | 1986-04-10 |
Family
ID=6246486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19843435451 Ceased DE3435451A1 (en) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | Process for producing pulp and furfural |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3435451A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4916242A (en) * | 1987-05-12 | 1990-04-10 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gesellschaft M.B.H. | Combined process for thermally and chemically treating lignocellulose-containing biomass and for producing furfural |
| US4971657A (en) * | 1987-05-12 | 1990-11-20 | Gesellschaft m.b.H. Voest-Alpine Industrieanlagenbau | Combined process for thermally and chemically treating lignocellulose-containing biomass and for producing furfural and cellulose-containing fiber masses |
-
1984
- 1984-09-27 DE DE19843435451 patent/DE3435451A1/en not_active Ceased
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Chem. Zentr. Bl. 1962, S.9565, (Ref. ü. d. IT-PS 52 35 94) * |
| H. Makkonen Paperi Ja Puu, 1967 (7), 437-454 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4916242A (en) * | 1987-05-12 | 1990-04-10 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gesellschaft M.B.H. | Combined process for thermally and chemically treating lignocellulose-containing biomass and for producing furfural |
| US4971657A (en) * | 1987-05-12 | 1990-11-20 | Gesellschaft m.b.H. Voest-Alpine Industrieanlagenbau | Combined process for thermally and chemically treating lignocellulose-containing biomass and for producing furfural and cellulose-containing fiber masses |
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