DE567634C

DE567634C - Verfahren zur Herstellung von Furfurol aus Cellulose und Cellulose enthaltenden Stoffen

Info

Publication number: DE567634C
Application number: DEC45353D
Authority: DE
Original assignee: H C DR ALEXANDER CLASSEN DR IN
Current assignee: H C DR ALEXANDER CLASSEN DR IN
Priority date: 1931-09-13
Filing date: 1931-09-13
Publication date: 1933-01-06

Description

Verfahren zur Herstellung von Furfurol aus Cellulose und Cellulose enthaltenden Stoffen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Furfurol aus Cellulose, cellulosearti-en und cellulosehaltigen Stoffen, wie Holz, Stroh u. dgl.
Nach der Erfindung wird derart verfahren, daß die Cellulose des Ausgangsmaterials zunächst in an sich bekannter Weise in säurelösliche Form übergeführt wird. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß man das Ausgangsmaterial, z. B. Holzmehl, Sägespäne o. dgl., mit einer konzentrierten, gegebenenfalls überkonzentrierten Säure, vorzugsweise Chlorwasserstoffsäure unter Kühlung, zweckmäßig bei gleichzeitiger Bewegung des Gutes behandelt. Man verfährt z. B. so, daß man das Ausgangsmaterial, z. B. Sägespäne, in Gegenwart geringer Flüssigkeitsmengen, z. B. mit seinem natürlichen Feuchtigkeitsgehalt oder nach mäßiger Anfeuchtung mit z. B. Wasser oder Salzsäure, in einer umlaufenden Trommel mit Chlorwasserstoffgas behandelt. Hierdurch wird die Cellulose in säurelösliche Form über- eführt, und zwar unter möglichster Vermeidun- unerwünschter Nebenreaktionen, z. B. Bildung von Zucker.
Das so erhaltene saure Aufschlußmaterial wird nun erfindungsgemäß dadurch auf Furfurol verarb,-itet, daß Schwefeldioxydgas und Wasserdampf bei Temperaturen oberhalb ioo° unter Druck auf das aufgeschlossene Material einwirken gelassen wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen Teil der zum Aufschluß des cellulosehaltigen Ausgangsmaterials verwendeten Säure vor Weiterverarbeitun- des Materials auf Furfurol zu entfernen. Dies kann nach bekannten Methoden z. B. derart geschehen, daß man das Aufschlußgefäß evakuiert oder inerte Gase oderDämpfe durchleitet. Man kann z. B. auch einen Teil, gegebenenfalls die Hauptmenge der vorhandenen Salzsäure, durch Durchleiten von @Ä,'asserdampf entfernen und alsdann das zur Furfurolbildung benötigte Gemisch von Schwefeldioxydgas und z. B. gespanntem Wasserdampf in das Reaktionsgefäß einpressen.
Bei Aufschluß des cellulosehaltigen Ausgangsmaterials in einem umlaufenden Auto-> kann man derart verfahren, daß man nach Vollendung des Aufschlußprozesses ein Gemisch von gespanntem Dampf und Schwefeldioxydgas einführt, hierdurch den Gefäßinhalt auf Temperaturen oberhalb ioo° bringt und den Furfurolbildungsprozeß unter Druck weiterführt. Die Höhe der Temperatur, des Druckes und die Einwirkungsdauer richtet sich dabei nach der Art und Beschaffenheit des verwendeten Ausgangsmaterials, z. B. der Art des Holzes, nach der Vorbehandlung (Aufschluß) usw.
Im allgemeinen hat sich gezeigt, daß eine Druckbehandlung von 3o bis 6o Minuten für die Durchführung des Prozesses genügt. Nach vollendeter Reaktion werden die flüchtigen Bestandteile durch Evakuieren o. dgl. Maßnahmen entfernt. Man erhält hierbei ein Gemisch von Furfurol, Schwefeldioxydgas und Wasserdampf bzw. Salzsäuredampf, welches nach üblichen Methoden, z. B. Kondensieren, Destillieren und Rektifizieren, aufgearbeitet werden kann. Hierdurch kann man das gebildete Furfurol, dessen Siedepunkt bei einer Temperatur von 56° bei 1z mm liegt, leicht von den übrigen Bestandteilen trennen. Die im Autoklaven zurückgebliebene Flüssigkeit enthält ebenfalls noch beträchtliche Mengen von Furfurol, welche z. B. durch Erwärmen und Evakuieren gewonnen werden können.
Anstatt Schwefeldioxydgas kann man auch andere zur Furfurolbildung geeignete Verbindungen verwenden, z. B. Schwefelverbindungen, welche durch Einwirkung von Salzsäuregas Schwefeldioxyd zu bilden vermögen, wie Sulfite, Hydrosulfite, Thiosulfite usw.
Es hat sich nicht als nötig erwiesen, die saure Celluloselösung vom Ungelösten (Ligninsubstanz) zu trennen. Man kann vielmehr den Furfurolbildungsprözeß in Gegenwart von ungelöster Ligninsubstanz u. dgl. durchführen.
Das Furfurol gestattet eine Reihe von Anwendungs- und Verarbeitungsmöglichkeiten, z. B. in der Filmindustrie, Lackindustrie, Seifenindustrie, zur Herstellung von Kunstharzen, zur Herstellung von Maleinsäure, anderer organischer Säuren usw. Beispiel ioo kg Sägemehl, welches mit Salzsäure leicht angefeuchtet ist, werden in einem umlaufenden Autoklaven unter starker Kühlung mit Chlorwasserstoffgas gesättigt. Nach erfolgter Überführung der Cellulose in Form, welcher Vorgang z. B.
45 bis 6o Minuten in Anspruch nehmen kann, wird das überschüssige Salzsäuregas z. B. durch Absaugen entfernt. Hierauf wird ein Gemisch von Schwefeldioxydgas und gespanntem Wasserdampf in den Autoklaven eingeleitet und dieser bei Temperaturen über roo° im Umlauf gehalten. Die Furfurolbildung ist dabei im allgemeinen innerhalb 3o bis 6o Minuten vollendet. Nachdem dies geschehen ist, wird durch Evakuieren ein Gemisch von Furfurol, Schwefeldioxyd, Chlorwasserstoff und Wasserdampf gewonnen und nach üblichen Methoden aufgearbeitet. Der im Autoklaven verbleibenden Flüssigkeit wird das darin noch befindliche Furfurol ebenfalls nach bekannten Methodenentzogen. Die Ausbeute an Rohfurfurol ist natürlich abhängig von dem Gehalt an Cellulose des Ausgangsmaterials und beträgt bis etwa 25 1 pro ioo kg Holztrockensubstanz.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Furfurol aus Cellulose, celluloseartigen und cellulosehaltigen Stoffen, insbesondere aus Holz u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Cellulose des Ausgangsmaterials in an sich bekannter Weise in säurelösliche Form übergeführt wird, worauf man das aufgeschlossene und zweckmäßig von über schüssiger Aufschlußsäure befreite Material bei erhöhtem Druck und Temperaturen oberhalb ioo° mit Wasserdampf und Schwefeldioxydgas oder Stoffen, die unter den gegebenen Bedingungen Schwefeldioxydgas zu bilden vermögen, behandelt.