DE572326C

DE572326C - Verfahren zur Gewinnung der Gaergase bei Herstellung von Aceton und Butylalkohol

Info

Publication number: DE572326C
Application number: DEC39609D
Authority: DE
Original assignee: Commercial Solvents Corp
Current assignee: Commercial Solvents Corp
Priority date: 1926-04-03
Filing date: 1927-04-03
Publication date: 1933-03-14
Also published as: FR631229A; GB268749A; US1740163A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung der Gärgase bei Herstellung von Aceton und Butylalkohol durch Gärung.

Der Erfindung gemäß wird die Gärung in einem geschlossenen System durchgeführt, so daß außer der Gärung selbst auch die zu ihrer Durchführung in dem geschlossenen System erforderlichen Maßnahmen, nämlich das Einführen der Nährlösung in die Gärgefäße und das Entfernen der vergorenen Nährlösung aus dem betreffenden Gärgefäß unter Benutzung der Gärgase geschieht. Auf diese "Weise wird, selbst wenn, wie üblich, gleiche Arbeitsvorgänge in den einzelnen Gärgefäßen einer Gärbatterie zu verschiedenen Zeitpunkten stattfinden, so daß also z. B. zur Zeit der Beschickung des ersten Gärgefäßes im zweiten die Gärung, im dritten die Entleerung stattfindet, ständig reines, insbesondere Stickstoff- und sauerstofffreies Gärgas erhalten, das unter Vermeidung der sonst notwendigen analytischen Prüfung der Reinheit ohne Zwischenbehandlung unmittelbar dem weiteren Verarbeitungsprozeß zur Her-

s5 Stellung von z. B. Methanol, Formaldehyd und anderen organischen Verbindungen zugeleitet werden kann. Hierdurch wird naturgemäß das Gärverfahren durch einfachste und wirtschaftliche Ausnutzung der beim Gärverfahren entstehenden Abfallprodukte wesentlich verbilligt.

Bekannt ist es, die Gärung selbst in einer Gärgasatmosphäre auszuführen. Es wurde ferner vorgeschlagen, zu Beginn des Gärprozesses in .das Gärgefäß inerte Gase einzuführen.

Die Zeichnung stellt beispielsweise schematisch eine zur Ausübung des Verfahrens gemäß Erfindung verwendbareApparatur dar.

In dem Gärkessel 1 wird eine mit Butylacetonbazillen geimpfte Kohlenhydratmaische durch eine Leitung 2 eingeführt. Die bei der Gärung der Maische entstehenden Gärgase, welche mit Wasserdampf gesättigt sind und flüchtige Lösungsmitteldämpfe enthalten, sammeln sich im oberen Teil des Kessels 1 an und strömen durch ein Auslaßventil 3 mit einem Druck von ungefähr 0,21 Atm. Überdruck und dann durch einen, gewöhnlichen Wasserverschluß 4 und eine Leitung 10 in einen Turm 5. Der Auslaßdruck der Gärgase ist durch Einstellung des Ventils 3 regelbar. Aus dem Turm 5 gelangen die Gase nacheinander in Türme 6 und 7. Diese Türme bilden ein Lösungsmittelabsorptionssystem.

Der Turm 5 ist mit losen Packstoffen gefüllt. In diesen Turm wird das vom Gärkessel r kommende Gas unten eingeführt, so daß es in dem Turm nach oben steigt und durch einen über den Packstoff von oben herabfließenden Wasserstrom gewaschen wird. Dieses Wasser wird oben z. B. mittels einer

Pumpe ο. dgl. in den Turm 5 eingeführt. Das Waschwasser wird mit dem in ihm enthaltenen Lösungsmittel aus dem Turm 5 abgeführt. Die Einrichtung zur Abführung ist auf der Zeichnung nicht dargestellt. Die Lösungsmittel können dann durch die üblichen Destillationsverfahren wiedergewonnen werden.

Die Türme 6 und 7 unterscheiden sich vom Turm 5 insofern, als sie vorzugsweise feste to Absorptionsmittel, wie z. B. Holzkohle oder Kieselerde, enthalten. Das in dem ersten Turm 5 mit Wasser gewaschene Gas tritt oben in die Türme 6 und 7 ein und strömt in diesen abwärts, wobei die Absorptionsmittel die letzten Spuren der wertvollen Lösungsmitteldämpfe aus dem Gas zurückhalten. Die Türme 6 und 7 können abwechselnd oder in Tandemanordnung verwendet werden. Vorteilhaft ist es, einen Turm für die Absorption und den anderen zur Gewinnung des absorbierten Lösungsmittels (unter Anwendung von Wärme, z. B. Dampf) zu verwenden.

Aus einem der beiden Türme 6 oder 7 oder aus beiden Türmen strömen die Gärgase in einen Gasometer 8, und zwar mit einem Druck, der kleiner als der im Gärungskessel 1 herrschende Druck ist. Wenn z. B. der Druck im Gärkessel ι etwa 0,2.1 Atm. Überdruck beträgt, ist im Gasometer infolge des durch das Lösungsmittelabsorptionssystem bedingten Druckabfalles nur ein Druck von ungefähr 0,035 Atm. Überdruck vorhanden.

Ein durch ein Zweigrohr 9 mit der Gärgasleitung ι ο verbundener Behälter 11 dient dazu, das durchströmende Gas zu sterilisieren und ist zu diesem Zweck mit einem eine antiseptische Lösung enthaltenen Trog versehen, durch den das Gas hindurchsprudelt. Die Sterilisierung kann auch durch ultraviolettes Licht oder durch Erwärmen bewirkt werden.

Eine Pumpel2 saugt die Gase durch den Behälter 11 hindurch und komprimiert sie dann in einem Behälter 13 auf einen Druck von etwa 1,4 Atm. Überdruck. Der Behälter 13 wird durch selbsttätiges Ein- und Ausschalten der Pumpe 12 nachgefüllt, z. B. mittels eines Druckmanometers, welches an dem Speicherbehälter angeordnet ist und die Pumpe auf elektrischem Wege derart steuert, daß die Pumpe eingeschaltet wird, sobald der Druck unter ein gewisses Minimum sinkt, und ausgeschaltet ward, sobald der Druck in dem Speicherbehälter einen bestimmten Betrag übersteigt.

Sobald die Gärung beendet ist, hört die Gasentwicklung im Kessel auf; das Gasausströmventil 3 wird geschlossen und das die Lösungsmittel enthaltende Gemisch aus dem Gärkessel 1 zu den Destillationsapparaten durch ein Rohr 16 abgelassen. Gleichzeitig mit dem Ablaßventil wird auch das Expansionsventil 14 geöffnet und so das Gemisch herausgedrückt. Dabei wird verhindert, daß Luft in den Kessel eintritt und die Gase verunreinigt werden.

Wenn die gesamte Maische aus dem Gärkessel ι abgelassen ist, wird das Ablaßventil geschlossen und so der Kessel unter dem Druck der Gärgase bis zur nächsten Benutzung gehalten. Zur Sterilisierung und Reinigung des Kessels 1 wird in diesen Dampf gedrückt (Dampfleitung 15). Nach der Sterilisierung kann das kondensierte Wasser am Boden des Gärkessels, z. B. durch ein Rohr 17, abgelassen werden. Die dadurch entstehende Verminderung des Druckes im Kessel ι wird durch Nachdrängen von mehr Gärgas ausgeglichen.

Soll der Kessel wieder mit Maische gefüllt werden, so wird zunächst die Zuleitung für das Gärgas aus dem Behälter 13 abgesperrt und das Auslaßventil 3 geöffnet. Die darauf in den Kessel 1 eintretende Maische verdrängt dann das Gas durch den Wasserverschluß 4 in den Gasometer 8.

Ein großer praktischer Vorteil bei der Verwendung der dargestellten Apparatur ergibt sich dadurch, daß keine Zirkulationspumpen erforderlich sind, um dieLösungsmitteldämpfe go aus dem Gas wiederzugewinnen. Die Gase strömen infolge des Druckes durch den Apparat für das Absorptionsverfahren und in den Gasometer. Gegebenenfalls kann natürlich auch eine Zirkulationspumpe in das System eingebaut werden, um das Gärgas aus dem Gärkessel abzuziehen und durch die einzelnen Teile zu drücken.

Claims

Patentanspruch: *

Verfahren zur Gewinnung der Gärgase bei Herstellung von Aceton und Butylalkohol durch Gärung in einer Gäratmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks ständiger Gewinnung reiner, insbesondere stickstoff- und sauerstofffreier Gärungsgase die Gärung in einem geschlossenen System durchgeführt wird, so daß außer der Gärung selbst auch die zu ihrer Durchführung-in dem geschlossenen System erforderlichen Maßnahmen, nämlich das Einführen der Nährlösung in die Gärgefäße und das Entfernen der vergorenen Nährlösung aus dem betreffenden Gärgefäß unter Benutzung der Gärgase geschieht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen