Verfahren zur Gewinnung von kristallisiertem Zucker aus Melasse Es sind schon verschiedene Vorschläge ge macht worden, den verhältnismässig hohen Zuckergehalt der Melasse für die Zucker gewinnung nutzbar zu machen.
So 11iirde beispielsweise nach dem Vor schlag von Margueritte pro kg Melasse 1 Liter 85%iger Äthylalkohol und so viel Schwefel säure zugefügt, dass die gesamten Alkaliver- bindungen in Sulfate übergeführt wurden. Im Durchschnitt. -wurde hierfür 5% Schwefel säure benötigt. Im Anschluss daran wurden die Sulfate entfernt und die dabei erhaltene Flüssigkeit mit dem gleichen Volumen an 95%igem Äthylalkohol vermischt. Dann sollte sich, wie behauptet wurde, innerhalb weniger Stunden der Zucker in kristallisierter Form abscheiden.
Die Zuckerausbeute sollte nach der Reinigung 70% betragen (vgl. Der Prak tische Rübenzuckerfabrikant und Raffina- deur , L. Walkhoff, 4. Auflage ([1872], Band 2, Seiten 441--442, Verlag Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig). Aiich bei der sorg fältigsten Durchführung des Verfahrens konn ten nie diese hohen Zuckerausbeuten bestätigt.
-werden. Überdies war der dabei erhaltene Zuk- ker durch ausgeflockte Melasse dunkelbraun gefärbt. Diese Ausflockung ist auf die grosse Äthylalkoholmenge zurückzuführen. Die ver hältnismässig niedrige Zuckerausbeute wird dagegen durch den Wassergehalt der aus Me lasse und Äthylalkohol bestehenden Mischung verursacht. Margueritte war nämlich gezwun- gen, in Gegenwart einer so grossen Wasser menge zu arbeiten, da sonst keine homogene Mischung zwischen Melasse und Äthylalkohol zu erhalten ist.
Nach der deutschen Patentschrift Nr. 435515 wird der eingeengten Melasse Eisessig und Benzol zugegeben. Nach dem Beispiel werden, 60 kg Eisessig und 1 kg Benzol auf 100 kg Melasse angewandt. Das Benzol setzt die Vis kosität der Mischung herab und soll die er forderliche Eisessigmenge vermindern. Wie weiterhin gesagt wurde, kristallisiert der Zuk- ker innerhalb weniger Stunden aus und kann in einer Ausbeute von mindestens 70% isoliert werden. In diesem Verfahren wird jedoch eine verhältnismässig grosse Eisessigmenge ver braucht, die den ganzen Prozess unwirtschaft lich macht.
Die Salze bleiben in der Melasse zurück.
In der deutschen Patentschrift Nr. 528564 ist ein gleichartiges Verfahren beschrieben, wo nach 50 bis 60 Gew. % Eisessig einer Melasse zugefügt werden, die soweit wie möglich ein geengt worden ist. Anschliessend wird nahe zu das gleiche Gewicht an wasserfreiem Äthyl- essigester (man kann stattdessen auch den Methyl-, Propyl-, Isopropyl- oder Bütylessig- ester verwenden) zugegeben. Nach einigen Stunden soll der gesamte Zucker auskristalli siert sein.
Der Zusatz von Methylalkohol und Äthylalkohol zu Eisessig zu dem gleichen Zweck sollte schon bekannt sein. Es ist nicht bekanntgeworden, dass eine dieser Methoden in der Praxis übergeführt worden ist. Die hauptsächlichsten Gründe hierfür sind schon erwähnt worden.
Zur Zuckergewinnung aus Melasse ist auch der Steffen-Prozess angewandt worden. Nach diesem Verfahren wird aus einer sehr verdünn ten Melasselösung mit Calciürnoxyd Calcium- saccharat ausgefällt, das in Sättigungsvorrich tungen mit Kohlendioxyd zersetzt wird. Aus der hierbei erhaltenen Zuckerlösung isoliert man anschliessend den Zucker. An Stelle von Calciiunoxyd kann man auch Bariumoxyd oder Strontiumoxyd verwenden. .
Es wurde festgestellt, dass man mit Me thylalkohol und einer Säure nicht nur den grösseren Teil des in der Melasse vorhandenen Zuckers in einfacher Weise zur Kristallisation bringen kann, sondern dass der auf diese Weise gewonnene Zucker in Form von wasserfreien Kristallen anfällt, welche ohne besondere Zwi schenreinigung einen sehr hohen Reinheits grad aufweisen. Der Reinheitsgrad ist aus der Farbe ersichtlich. Nach dem erfindungs gemässen Verfahren wird die Melasse mit Me thylalkohol und einer Säure gemischt, die mit den in der Melasse vorhandenen Kationen Salze bildet, welche in . der Melasse-Methyl- alkoholmischung praktisch unlöslich sind.
Es wird so viel Methylalkohol und Säure hinzu gefügt, dass sich eine dünnflüssige Masse bil det, deren pH unterhalb 5 liegt. Die ausgefal lenen Salze werden entfernt und aus dem Filtrat der Zucker auskristallisiert.
Geeignete Säuren sind beispielsweise Schwe fel-, Phosphor- und schweflige Säure. In der Praxis wird Schwefelsäure der Vorzug ge geben.
Die Untersuchungen haben ergeben, dass sich bei p$ 5 nur wenig Zucker abscheidet und bei einem PH-NVert von mehr als 6 überhaupt kein Zucker ausfällt. In entsprechender Weise kommt bei einem niedrigeren pH-Wert mehr Zucker zur Kristallisation. Der optimale pH- Bereich liegt zwischen 1 und 4. Das Verfahren wird vorzugsweise bei einem pH-Wert von etwa 3 durchgeführt. Man kann auch in pH-Berei- chen, die unter 1 liegen, arbeiten.
Es hat aller- dings keinen Sinn, beträchtlich grössere Säure mengen hinzuzufügen, da die Kanonenmenge, die abgefangen werden soll, doch nur begrenzt ist und darüber hinaus gewisse Aminosäuren, wie Betgin, ausfallen würden. Das Verhältnis zwischen dem pH-Wert der Flüssigkeit und der Menge an kristallisiertem Zucker, das in zahlreichen Untersuchungen mit Schwefel säure ermittelt wurde, ist in der beigefügten Zeichnung graphisch dargestellt.
Die Säure kann der Melasse, dem Methyl alkohol oder der Mischung von beiden zuge fügt werden. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass die Melasse nur unter Schwierig keiten mit der kleinen Säuremenge homogen vermischt werden kann, was insbesondere bei Verwendung von Schwefelsäure der Fall ist (Gefahr einer lokalen Carbonisation).
Der beim Säurezusatz gebildete Nieder schlag kann bei gewöhnlicher Temperatur ent fernt, z. B. abfiltriert werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass der Niederschlag sehr viel schneller entfernt. werden kann, wenn man die Fällung bei einer Temperatur ober halb der Raumtemperatur durchführt. oder die Flüssigkeit mitsamt dem Niederschlag auf eine höhere Temperatur als die Raumtemperatur erhitzt, alles auf Raumtemperatur wieder abkühlt und im Anschluss daran den Nieder schlag von der Flüssigkeit abtrennt. Die Fil tration kann selbst dann merklich beschleu- nigt werden, wenn man die Flüssigkeit vor oder nach der Fällung nur auf eine Tempera tur von etwa 30 bis 35 erhitzt.
Bei weiterer Temperaturerhöhtung wird diese Beschleuni gung noch beträchtlich erhöht. Wenn man da gegen die Temperatur über 80 erhöht, wird nur ein geringer weiterer Vorteil erzielt. Für die praktische Durchführung ist eine Tem peratur von 40 bis 50 ausreichend.
Um die Zuckerkristallisation zu unterstüt zen, wird vorzugsweise noch eine zusätzliche Flüssigkeit zugefügt, die verschiedene Bedin- gungen zu erfüllen hat. So soll sie praktisch kein Lösungsvermögen für Zucker besitzen, mit Methylalkohol mischbar sein und darf die Melasse nicht ausflocken, zumindest nicht in den Mengen, in denen sie angewandt wird. Für eine gute Ausbeute an verhältnismässig reinem Zucker innerhalb eines nicht zu lan gen Zeitraumes ist die Zugabe dieser zusätz lichen Flüssigkeit von grosser Bedeutung.
Die zugefügte Methylalkoholmenge kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. In der Praxis werden auf 1 kg Melasse nicht mehr als 2 kg Methylalkohol angewandt, da durch eine grössere Methylalkoholmenge das Verfahren nicht günstig beeinflusst wird. Wird eine zu geringe Methylalkoholmenge zugefügt, dann enthält die Mischung zuviel Wasser, was einen starken Rückgang in der Zuckerausbeute zur Folge hat. In Anbetracht dieser Tatsache soll auf 1 kg Melasse nicht weniger als 0,5 kg Methylalkohol verwendet werden. In der Pra xis liegt die untere Grenze bei 0,6 kg.
Unter suchungen haben ergeben, dass im allgemeinen dann die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn Melasse und Methylalkohol im Gewichts verhältnis von etwa 1 :1 angewandt werden.
Der Methylalkohol braucht nicht wasserfrei zu sein. Es soll lediglich daran erinnert wer den, dass eine Erhöhung des Wassergehaltes eine Erniedrigung der Zuckerausbeute zur Folge hat.
Als zusätzliche Flüssigkeiten können die verschiedensten organischen flüssigen Substan zen gewählt werden. Als Beispiele seien hier Essigester, Benzol, Chloroform und auch ithylalkohol erwähnt. Die erforderlichen optimalen Mengen dieser Substanzen hängen im allgemeinen von der Natur der verschie denen Stoffe ab. Für die praktische Durch führung steht Benzol an erster Stelle.
Die Menge dieser zusätzlichen Flüssigkeit im Verhältnis zu der Methylalkohol-Melasse- Mischung wird am besten experimentell be stimmt. Sie kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Wird diese zusätzliche Flüssig keit in zu grosser Menge angewandt, kann die Grenze, bei der die Melasse ausflockt, er reicht oder gar überschritten werden, was häufig der Fall ist. Diese Ausflockmmg wirkt sich ungünstig auf die Farbe des kristallisier ten Zuckers aus.
Wendet man dagegen die zusätzliche Flüssigkeit in beträchtlich ver ringerter Menge an, so wird dadurch die Kri- stallisationsgeschwindigkeit des Zuckers nach teilig beeinflusst. Essigester und Benzol als zusätzliche Flüssigkeit werden z. B. in einer Menge von 45 bis 200 g, vorzugsweise 100 g -pro kg der Methylalkohol-Melasse-Mischung angewandt.
Die Kristallisation des Zuckers kann durch Impfen mit einer kleinen Menge feiner Zucker kristalle gefördert werden. Die von Salzen befreite Lösung kann man ausserdem kühlen. Es ist nicht von Bedeutung, wenn der der Melasse zugefügte Methylalkohol noch geringe Anteile der zusätzlichen Flüssigkeit enthält. Diese Anteile sollten jedoch nicht zu gross sein, da die Salze möglichst vollkommen aus der Flüssigkeit entfernt sein sollten, bevor der Zucker auszukristallisieren beginnt. Werden jedoch alle Bestandteile schnell miteinander vermischt und die Mischung schnell filtriert, so kann sogar die gesamte Menge der zusätz lichen Flüssigkeit zuvor dem Methylalkohol zu gefügt werden.
Die abgetrennten Salze, wie auch der Zuk- ker, enthalten noch etwas Methylalkohol, der jedoch leicht von den festen Substanzen ent fernt und gewünschtenfalls sogar wieder ge wonnen werden kann.
Die nach der Kristallisation des Zuckers verbleibende Mutterlauge enthält die - zu Be ginn des Verfahrens zugegebenen organischen Flüssigkeiten. Diese können durch Destillation oder Rektifikation zurückgewonnen werden, wobei die Melasse zurückbleibt.- Die Melasse kann wunschgemäss noch etwas stärker ein geengt werden, was in der Regel nicht nötig ist. Sie bildet die zweite Melasse, welche praktisch keine galiumverbindungen mehr ent hält und welche infolgedessen - falls nötig nach dem Eindampfen - als Viehfutter oder zum Einsilieren hervorragend geeignet ist.
Das beschriebene Verfahren kann zwar mit Vorteil für die Aufarbeitung von Zucker rübenmelasse verwendet werden; es ist jedoch auch möglich, Rohrzuckermelasse als Ausgangs material zu verenden. Dabei muss allerdings beachtet werden, dass der Zuckergehalt von Rohrzuckermelasse geringer als der von Rü- benzuckermelasse ist.
An Hand der folgenden Beispiele soll das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutert werden. Diesen kann entnommen werden, wel chen Einfluss die verschiedenen Faktoren auf die Zuckerausbeute ausüben. Um stärkere Ver gleichsmöglichkeiten zu schaffen, wurden in den einzelnen Beispielen dieselben Substanzen benutzt.
Ausnahmen bilden Beispiel 2, worin an Stelle von Essigester Benzol verwendet wurde, und Beispiel 3, bei dem eine andere Art von Rübenzuckermelasse als Ausgangs material benutzt wurde. Beispiel l 2 Gewichtsteile Zuckerrübenmelasse mit einem Feuchtigkeitsgehalt von<B>23%</B> und einem Zuckergehalt von 50% werden mit 2 Gewichts teilen Methylalkohol so lange verrührt, bis eine vollkommen homogene dünnflüssige Masse erhalten worden ist.
Hierzu werden 0,13 Ge wichtsteile konzentrierte Schwefelsäure, be zogen auf die Melasse, langsam unter Rühren zugefügt. Die Flüssigkeit hatte einen PH-Wert von 3. Es bildet sich ein Niederschlag von Sulfaten, in der Hauptsache Kaliumsulfat, und ausserdem ein geringer Niederschlag von Proteinen. Der Niederschlag wird abfiltriert, mit Methylalkohol gewaschen und getrocknet. Sein Gewicht beträgt 0,265 Gewichtsteile.
Dem klaren Filtrat werden 0,36 Gewichts teile Essigester zugefügt; wobei die Flüssig keit homogen bleibt. Dann wird sie mit 0,010 Gewichtsteilen feinkristallisiertem Zucker an geimpft und anschliessend in eine Kristalli- siervorrichtung gebracht. Nach einigen Stun den hat sich der Zucker in Form feiner Kri stalle abgeschieden. Der Niederschlag wird ab zentrifugiert und getrocknet. Er beträgt 0,698 Gewichtsteile und weist eine Reinheit von 98,2% auf.
<I>Beispiel 2</I> 2,5 Gewichtsteile der in Beispiel 1 verwen deten Melasse werden mit 2,5 Gewichtsteilen Methylalkohol verrührt, bis sich alles vollkom men gelöst hat. Wie in Beispiel 1 werden 6,5 Gew.% kon zentrierte Schwefelsäure (auf die Melasse be zogen) zugefügt. Der p11-Wert der Lösung be trägt 3,0. Es wird weiter wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch an Stelle von Essigester Ben zol benutzt, und zwar in einer Menge von 0,44 Gewichtsteilen. Der Zucker wird nach der Kristallisation getrocknet. Er wird in einer Ausbeute von 0,870 Gewichtsteilen erhalten.
Hieraus geht hervor, dass praktisch kein Un terschied zwischen der Wirkung von Essigester und Benzol besteht. Beispiel <I>3</I> Es wird wie in Beispiel 1 verfahren mit der Ausnahme, dass als Ausgangsmaterial Rüben zuckermelasse mit. einem Feuchtigkeitsgehalt von 15% und einem Zuckergehalt von 53% benutzt wird. Die Ausbeute an getrocknetem Zucker beträgt 0,778 Gewichtsteile. Infolge des geringeren Feuchtigkeitsgehaltes der Me lasse ist die Menge an gewonnenem Zucker grösser.
<I>Beispiel 4</I> 2 Gewichtsteile Melasse mit einem Feuch tigkeitsgehalt von<B>23%</B> und einem Zucker gehalt von 50% werden mit 2 Gewichtsteilen Methylalkohol zu einer vollkommen homogenen Masse verrührt. Anschliessend werden unter Rühren 0,13 Gewichtsteile konzentrierte Schwe felsäure, auf die Melasse bezogen, zugefügt. Die Flüssigkeit hat einen PH-Wert von 3: Man filtriert den dabei gebildeten Niederschlag ab, fügt zu dem klaren Filtrat 0,18 Gewichtsteile Essigester hinzu und lässt den Zucker aus kristallisieren, was etwa 16 Stunden in An spruch nimmt. Werden 0,36 Gewichtsteile Essigester verwendet, ist die Kristallisation schon nach 7 Stunden beendet. In beiden Fäl len beträgt die Ausbeute etwa 0,69. Gewichts teile.
Fügt man dem Filtrat 0,9 Gewichtsteile Essigester hinzu, so kann man beobachten, dass die Flüssigkeit trüb wird und beim ruhigen Stehen allmählich Melasse ausflockt. Wird diese Masse in eine Kristallisationsvorrichtung eingebracht, so kristallisiert der Zucker in einer sehr dunkelbraunen sirupartigen Form, und sein Reinheitsgrad liegt sehr viel tiefer als in den vorhergehenden Fällen. Die Aus beute beträgt etwas weniger als die von Bei spiel 4, nämlich 0,61 Gewichtsteile.
Beispiel <I>5</I> 2 Gewichtsteile Melasse werden mit 1,2 Ge wichtsteilen Methylalkohol gemischt und an schliessend 0,13 Gewichtsteile konzentrierte Schwefelsäure zugefügt. Die Menge des dabei gebildeten Niederschlages beträgt 0,187 Ge wichtsteile, das heisst sie liegt wesentlich nied riger als in Beispiel 1, da eine grössere Wasser menge vorhanden ist. Auf Grund der höheren Viskosität der Mischung kann der Niederschlag nur schwierig abfiltriert werden. Nach einem Zusatz von Essigester kristallisieren 0,54 Ge wichtsteile Zucker aus.
Beispiel <I>6</I> Auf 2 Gewichtsteile Melasse werden 4 Ge wichtsteile Methylalkohol angewendet und nach Durchmischen 0,13 Gewichtsteile konzen trierte Schwefelsäure zugefügt. Der sich dabei bildende Niederschlag wird abfiltriert. Nach dem Zusatz von Essigester wird die Flüssig keit in eine Kristallisationsvorriehtung einge bracht. Die Zuckerausbeute beträgt 0,711 Ge- wiehtsteile, das heisst sie ist praktisch dieselbe wie in Beispiel 1.
Hieraus geht hervor, dass es keinen Sinn hat, die Methylalkoholmenge zu erhöhen, da die mit der Rückgewinnung des Methylalkohols verbundenen höheren Ko sten durch die geringe Erhöhung der Zucker ausbeute nicht ausgeglichen werden.
Beispiel 5 kg Melasse werden mit 5 kg Methylalko hol vermischt und die Mischung auf 50 er hitzt. Dann fügt man 6 Gew. % konzentrierte Schwefelsäure, auf die Melasse berechnet, hin zu und kühlt die Mischung schnell auf Raum temperatur ab. Der gebildete Niederschlag wird über einen Büchner-Trichter mit einer Filterfläche von 5 dm2 abgesaugt. Der Druck unterhalb des Filters beträgt 40 cm Hg. - Die Filtrationszeit beträgt 5 Minuten. Findet die Bildung des Niederschlages und das Absaugen bei Raumtemperatur statt, dauert die Filtra tion 15 Minuten.
Process for the production of crystallized sugar from molasses Various proposals have already been made to make the relatively high sugar content of the molasses usable for the production of sugar.
For example, according to Margueritte's proposal, 1 liter of 85% ethyl alcohol and enough sulfuric acid were added per kg of molasses to convert all of the alkali compounds into sulfates. On average. - 5% sulfuric acid was required for this. The sulfates were then removed and the liquid obtained was mixed with the same volume of 95% ethyl alcohol. Then, as has been claimed, the sugar should separate out in crystallized form within a few hours.
The sugar yield should be 70% after purification (cf. Der Prak tische Rübenzuckerfabrikant und Raffinadeur, L. Walkhoff, 4th edition ([1872], Volume 2, pages 441-442, Verlag Friedrich Vieweg and Son, Braunschweig) Even with the most careful implementation of the process, these high sugar yields could never be confirmed.
-will. In addition, the sugar obtained was colored dark brown by flocculated molasses. This flocculation is due to the large amount of ethyl alcohol. The relatively low sugar yield, on the other hand, is caused by the water content of the mixture consisting of molasses and ethyl alcohol. Margueritte was forced to work in the presence of such a large amount of water that otherwise no homogeneous mixture between molasses and ethyl alcohol could be obtained.
According to German patent specification No. 435515, glacial acetic acid and benzene are added to the concentrated molasses. According to the example, 60 kg of glacial acetic acid and 1 kg of benzene are applied to 100 kg of molasses. The benzene reduces the viscosity of the mixture and is intended to reduce the amount of glacial acetic acid required. As has also been said, the sugar crystallizes out within a few hours and can be isolated in a yield of at least 70%. In this process, however, a relatively large amount of glacial acetic acid is consumed, which makes the entire process uneconomical.
The salts remain in the molasses.
A similar process is described in German patent specification No. 528564, where after 50 to 60% by weight glacial acetic acid is added to a molasses which has been concentrated as much as possible. Then almost the same weight of anhydrous ethyl acetate (you can also use methyl, propyl, isopropyl or butyl acetate) is added. After a few hours, all of the sugar should have crystallized out.
The addition of methyl alcohol and ethyl alcohol to glacial acetic acid for the same purpose should already be known. It has not become known that any of these methods has been implemented in practice. The main reasons for this have already been mentioned.
The Steffen process has also been used to extract sugar from molasses. According to this process, calcium saccharate is precipitated from a very dilute molasses solution with calcium oxide, which is decomposed in saturation devices with carbon dioxide. The sugar is then isolated from the sugar solution obtained in this way. Instead of calcium oxide, one can also use barium oxide or strontium oxide. .
It was found that with methyl alcohol and an acid, not only can the greater part of the sugar present in the molasses crystallize in a simple manner, but that the sugar obtained in this way is obtained in the form of anhydrous crystals, which without any particular difference cleaning have a very high degree of purity. The degree of purity can be seen from the color. After the fiction, according to the method, the molasses is mixed with methyl alcohol and an acid that forms salts with the cations present in the molasses, which in. the molasses-methyl alcohol mixture are practically insoluble.
So much methyl alcohol and acid are added that a thin liquid is formed with a pH below 5. The precipitated salts are removed and the sugar is crystallized from the filtrate.
Suitable acids are, for example, sulfuric, phosphoric and sulphurous acids. In practice, sulfuric acid is preferred.
The investigations have shown that at p $ 5 only little sugar is deposited and at a pH N value of more than 6 no sugar at all is precipitated. Correspondingly, more sugar crystallizes at a lower pH value. The optimum pH range is between 1 and 4. The process is preferably carried out at a pH of about 3. You can also work in pH ranges below 1.
However, there is no point in adding considerably larger amounts of acid, since the amount of cannon that is to be captured is only limited and, in addition, certain amino acids, such as Betgin, would be precipitated. The relationship between the pH of the liquid and the amount of crystallized sugar, which was determined in numerous studies with sulfuric acid, is shown graphically in the accompanying drawing.
The acid can be added to the molasses, the methyl alcohol or a mixture of both. In practice, however, it has been shown that the molasses can only be mixed homogeneously with the small amount of acid with difficulty, which is particularly the case when using sulfuric acid (risk of local carbonization).
The precipitate formed with the addition of acid can ent removed at ordinary temperature, z. B. be filtered off. However, it has been found that the precipitation removes much faster. can be if the precipitation is carried out at a temperature above half room temperature. or the liquid together with the precipitate is heated to a temperature higher than room temperature, everything is cooled back down to room temperature and then the precipitate is separated from the liquid. Filtration can be accelerated noticeably even if the liquid is only heated to a temperature of about 30 to 35 before or after the precipitation.
When the temperature rises further, this acceleration is increased considerably. If you increase the temperature above 80, only a small additional benefit is achieved. A temperature of 40 to 50 is sufficient for practical implementation.
In order to support the sugar crystallization, an additional liquid is preferably added that has to meet various conditions. It should have practically no dissolving power for sugar, be miscible with methyl alcohol and must not flocculate the molasses, at least not in the amounts in which it is used. The addition of this additional liquid is of great importance for a good yield of relatively pure sugar within a period that is not too long.
The amount of methyl alcohol added can vary within wide limits. In practice, no more than 2 kg of methyl alcohol are used for 1 kg of molasses, as the process is not favorably influenced by a larger amount of methyl alcohol. If too little methyl alcohol is added, the mixture contains too much water, which results in a sharp decrease in the sugar yield. In view of this, not less than 0.5 kg of methyl alcohol should be used for 1 kg of molasses. In practice, the lower limit is 0.6 kg.
Research has shown that, in general, the best results are achieved when molasses and methyl alcohol are used in a weight ratio of about 1: 1.
The methyl alcohol does not need to be anhydrous. It is only intended to remind you that an increase in the water content leads to a decrease in the sugar yield.
A wide variety of organic liquid substances can be selected as additional liquids. Examples are ethyl acetate, benzene, chloroform and also ithyl alcohol. The optimal amounts of these substances required generally depend on the nature of the various substances. For practical implementation, benzene comes first.
The amount of this additional liquid in relation to the methyl alcohol-molasses mixture is best determined experimentally. It can fluctuate within wide limits. If this additional liquid is used in too large a quantity, the limit at which the molasses flocculates can be reached or even exceeded, which is often the case. This flocculation has an unfavorable effect on the color of the crystallized sugar.
If, on the other hand, the additional liquid is used in a considerably reduced amount, the rate of crystallization of the sugar is adversely affected. Acetate and benzene as an additional liquid are z. B. in an amount of 45 to 200 g, preferably 100 g -per kg of the methyl alcohol-molasses mixture applied.
The crystallization of the sugar can be promoted by inoculating with a small amount of fine sugar crystals. The solution from which salts have been removed can also be cooled. It does not matter if the methyl alcohol added to the molasses still contains small amounts of the additional liquid. However, these proportions should not be too large, since the salts should be removed as completely as possible from the liquid before the sugar begins to crystallize. However, if all components are quickly mixed with one another and the mixture is quickly filtered, the entire amount of the additional liquid can even be added to the methyl alcohol beforehand.
The separated salts, as well as the sugar, still contain some methyl alcohol, which, however, can easily be removed from the solid substances and, if desired, even recovered.
The mother liquor remaining after the sugar has crystallized contains the organic liquids added at the beginning of the process. These can be recovered by distillation or rectification, whereby the molasses remains. - The molasses can be narrowed a little more, if desired, which is usually not necessary. It forms the second molasses, which contains practically no more galium compounds and which as a result - if necessary after evaporation - is ideally suited for cattle feed or for ensiling.
The method described can be used with advantage for the processing of sugar beet molasses; however, it is also possible to use cane sugar molasses as the starting material. It must be noted, however, that the sugar content of cane sugar molasses is lower than that of beet sugar molasses.
The process according to the invention is to be explained in more detail using the following examples. This shows what influence the various factors have on the sugar yield. In order to create greater opportunities for comparison, the same substances were used in the individual examples.
Exceptions are Example 2, in which benzene was used instead of ethyl acetate, and Example 3, in which a different type of beet sugar molasses was used as the starting material. Example 1 2 parts by weight of sugar beet molasses with a moisture content of 23% and a sugar content of 50% are stirred with 2 parts by weight of methyl alcohol until a completely homogeneous, thin-bodied mass has been obtained.
To this end, 0.13 parts by weight of concentrated sulfuric acid, based on the molasses, are slowly added with stirring. The liquid had a pH of 3. A precipitate of sulfates forms, mainly potassium sulfate, and also a small amount of protein. The precipitate is filtered off, washed with methyl alcohol and dried. Its weight is 0.265 parts by weight.
0.36 parts by weight of ethyl acetate are added to the clear filtrate; the liquid remains homogeneous. Then it is inoculated with 0.010 parts by weight of finely crystallized sugar and then placed in a crystallizing device. After a few hours, the sugar has separated out in the form of fine crystals. The precipitate is centrifuged off and dried. It is 0.698 parts by weight and has a purity of 98.2%.
<I> Example 2 </I> 2.5 parts by weight of the molasses used in Example 1 are mixed with 2.5 parts by weight of methyl alcohol until everything has completely dissolved. As in Example 1, 6.5% by weight of concentrated sulfuric acid (based on the molasses) are added. The p11 value of the solution is 3.0. The procedure is continued as in Example 1, but used instead of ethyl acetate benzene, in an amount of 0.44 parts by weight. The sugar is dried after crystallization. It is obtained in a yield of 0.870 parts by weight.
This shows that there is practically no difference between the action of ethyl acetate and benzene. Example <I> 3 </I> The procedure is as in Example 1 with the exception that beet sugar molasses is used as the starting material. a moisture content of 15% and a sugar content of 53% is used. The yield of dried sugar is 0.778 parts by weight. As a result of the lower moisture content of the measurement, the amount of sugar obtained is greater.
<I> Example 4 </I> 2 parts by weight of molasses with a moisture content of <B> 23% </B> and a sugar content of 50% are mixed with 2 parts by weight of methyl alcohol to form a completely homogeneous mass. Then 0.13 parts by weight of concentrated sulfuric acid, based on the molasses, are added with stirring. The liquid has a pH of 3: The precipitate formed is filtered off, 0.18 part by weight of ethyl acetate is added to the clear filtrate and the sugar is allowed to crystallize, which takes about 16 hours. If 0.36 parts by weight of ethyl acetate are used, the crystallization is complete after 7 hours. In both cases the yield is about 0.69. Weight parts.
If 0.9 parts by weight of ethyl acetate are added to the filtrate, it can be observed that the liquid becomes cloudy and molasses gradually flocculates when standing still. If this mass is placed in a crystallization device, the sugar crystallizes in a very dark brown syrupy form and its degree of purity is much lower than in the previous cases. The booty is slightly less than that of the case of game 4, namely 0.61 parts by weight.
Example <I> 5 </I> 2 parts by weight of molasses are mixed with 1.2 parts by weight of methyl alcohol and then 0.13 parts by weight of concentrated sulfuric acid are added. The amount of precipitate formed is 0.187 parts by weight, which means that it is significantly lower than in Example 1, since a greater amount of water is present. Due to the higher viscosity of the mixture, the precipitate can only be filtered off with difficulty. After adding ethyl acetate, 0.54 parts by weight of sugar crystallize out.
Example <I> 6 </I> 4 parts by weight of methyl alcohol are applied to 2 parts by weight of molasses and, after mixing, 0.13 parts by weight of concentrated sulfuric acid are added. The precipitate which forms is filtered off. After adding ethyl acetate, the liquid is introduced into a crystallization device. The sugar yield is 0.711 parts by weight, which means it is practically the same as in Example 1.
This shows that there is no point in increasing the amount of methyl alcohol, since the higher costs associated with recovering the methyl alcohol are not offset by the small increase in sugar yield.
Example 5 kg of molasses are mixed with 5 kg of methyl alcohol and the mixture is heated to 50. Then 6% by weight of concentrated sulfuric acid, calculated on the molasses, is added and the mixture is quickly cooled to room temperature. The precipitate formed is sucked off through a Büchner funnel with a filter area of 5 dm2. The pressure below the filter is 40 cm Hg. The filtration time is 5 minutes. If the formation of the precipitate and the suction take place at room temperature, the filtration takes 15 minutes.