DE2937551A1

DE2937551A1 - Verfahren zur entfernung der kaliumsalze aus nebenprodukten der alkoholherstellung

Info

Publication number: DE2937551A1
Application number: DE19792937551
Authority: DE
Inventors: Ludwig Degen; Andrea Robertiello
Original assignee: Eni SpA
Current assignee: Eni SpA
Priority date: 1978-09-19
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1980-03-20
Also published as: NL7906917A; JPS621711B2; BR7906111A; LU81684A1; BE878857A; JPS5678564A; FR2436817B1; IT7827827A0; NL179489C; DE2937551C2; GB2030127A; US4273659A; IT1099114B; GB2030127B; CA1123653A; FR2436817A1; CH643115A5

Description

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Verfahren zur Entfernung der Kaliumsalze aus Nebenprodukten der Alkoholherstellung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung der Kaliumsalze aus Schlempe und ähnlichen Nebenprodukten aus der Industrie der Alkoholherstellung, insbesondere zur Entfernung der Kaliumsalze aus Schlempe .die bei der Destillation von Rübenmelasse im Rahmen der Äthanolgewinnung anfällt.

auf

Der Anfall an Schlempe (bezogen/das Produkt mit einem Feststoffgehalt von 65 %) war in Westeuropa 1978 680 000 t. Derartige riesige Mengen organischer Substanzen führen zu beträchtlichen Problemen bei deren Beseitigung und auch die bekannten Methoden zur Beseitigung oder Verwertung von Schlempe stellen keine ideale Lösung des Problems dar.

Schlempe von Rübenmelasse läßt sich als Kraftfutter für Wiederkäuer jedoch nur in einer Menge von maximal 10 % und für Schweinefutter von maximal 3 % verwerten. Diese Begrenzungen beruhen in der Hauptsache auf dem hohen Gehalt an Kalium (fast 10 % der Trockenstoffe) und damit dem Ungleichgewicht, in der Konzentration der Kaliumionen zu den Natriumionen _f die in dem Futter in der Größenordnung von 1 liegen sollte, während dieses Verhältnis in einer Schlempe von Rübenmelasse bei etwa 2,5 liegt. Eine weitere Begrenzung der Verwertung der Nebenprodukte aus der Alkoholherstellung für Futterzwecke ist der hohe Aschengehalt, der fast 30 % der Trockenstoffe aus-, machen kann.

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Zur Überwindung dieser Nachteile wurden bereits verschiedene Maßnahmen erprobt wie teilweise Entfernung des Kaliums durch Behandlung mit Ammoniumsulfat bei fortschreitender Sättigung, Ausfällung und Neutralisation, was in manchen europäischen Ländern gemacht wird. Abgesehen davon, daß ein solches Verfahren kostspielig istjwird die ursprüngliche Zusammensetzung der Schlempe grundlegend verändert und führt zu ungewöhnlich hohen Konzentrationen an Ammoniumionen, nämlich bis etwa 8,4 % der Trockenstoffe.

Aufgabe der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Abtrennung der Kaliumionen durch Zugabe einer Säure .deren Kaliumsalze nur mäßig löslich sind ι sowie eines organischen Lösungsmittels, welches die Löslichkeit dieser Kaliumsalze noch weiter herabzusetzen vermag. Unter diesen Bedingungen erfolgt die Ausfällung des Kaliums und gleichzeitig die teilweise Ausfällung anderer Kationen in Form der Salze der angewandten Säure; diese Salze lassen sich durch Filtrieren oder Dekantieren von der flüssigen Phase trennen.

Zur Entfernung der Kaliumionen werden anorganische Säuren angewandt wie Schwefel-, Salpeter-, Sala> Chlor-, Perchlois Jod-und Chromsäuren oder organische Säuren wie Wein- oder Oxalsäure. Für das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt man anorganische Säuren und davon Schwefel-, Salpeter- und Salzsäure, während man von den organischen Säuren Weinsäure bevorzugt.

Als organische Lösungsmittel eignen sich Alkanole.von denen Äthanol bevorzugt ist.aber auch Propanol und Isopropanol sowie Ketone, wie Aceton oder Methyläthylketon, und schließlich auch flüchtige Ester wie Methylacetat oder Äthylacetat.

Gegenüber den bekannten Verfahren ist es von besonderer Bedeutung, daß man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das gesamte Lösungsmittel rückgewinnen kann, nachdem die Salze abgetrennt wurden, und zwar durch eine einfache Destillation.

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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Zusammensetzung der Schlempe praktisch nicht verändert wird mit Ausnahme einer wesentlichen Herabsetzung des Kalium- und Aschegehalts. Auch muß man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Gegensatz zum Stand der Technik die Schlempe nicht konzentrieren »um eine zufriedenstellende Ausfällung zu erreichen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren von Kalium (und Asche) befreite Schlempe ergibt nun ein alle Anforderungen erfüllendes Zusatzfuttermittel.

Die Erfindung wird an folgenden Beispielen weiter erläutert. Beispiel 1

In ein Reaktionsgefäß mit einem Rührer wurden 120 cnr Schlempe aus Rübenmelasse mit 32 % gelösten Anteilen vorgelegt und dann 4 cm·⁵ konzentrierte Schwefelsäure (Dichte 1,8 g/cnr) und nach einigen Minuten 20 cnr Aceton zugesetzt. Der Niederschlag wurde abfüttert, der Filterkuchen bis zur Gewichtskonstanz in Vakuum bei 40⁰C getrocknet und ausgewogen.

Man erhielt 14,53 g rohe Salze, die 61 % K₂SO₄ und 12 % Na_£S0^ enthielten. Die Anfangskonzentration der Kaliumionen in der Schlempe war 3,48 % und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nur noch 0,89 %. Die entsprechenden Werte für die Natriumionen waren 1,37 % bzw. 0,5 %. Ingesamt kann man sagen, daß in der erfindungsgemäß behandelten Schlempe das Verhältnis der Ionen K : Na nunmehr etwa 1,5 betrug.

Nach Abtrennung der Salze von der restlichen Schlempe wurde diese zur Wiedergewinnung von Aceton destilliert.

Beispiel 2

In Abwandlung des Beispiels 1 wurde eine Schlempe mit 21 % gelösten Substanzen angewandt und 8 cnr konzentrierte Schwefelsäure und nach einigen Minuten 80 cnr Äthanol zugesetzt. Der

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Niederschlag wurde abfiltriert, der Filterkuchen bis zur Gewichtskonstanz im Vakuum bei 40⁰C getrocknet; die erhaltenen 8,56 g rohe Salze entsprachen in ihrer Zusammensetzung im wesentlichen dem des Beispiels 1. Nach Abtrennung der Salze wurde Äthanol destillativ rückgewonnen.

Beispiel 3

In Abwandlung des Beispiels 1 wurde zur Fällung 8g Weinsäure und nach einigen Minuten 20 cnr Aceton angewandt. Die erhaltenen 16,3 g rohe Salze entsprachen in ihrer Zusammensetzung, insbesondere dem Anteil an Kalium und Natrium, dem Niederschlag des Beispiels 1. Aceton wurde wieder destillativ rückgewonnen.

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Claims

DK.-l NG. PXANZ VUESTHOPF

■« PATENTANWÄLTE , _Λ

OR. FHIL. PKEOA VUESTHOPF (l927-I9fO

WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ _DIri.._1NG. „.„*.» ,u» (.«»-.97.)

DIPL.-CHEM. DK. E. PREIHlKK VON FBCHMANM FROFBSfIONAL REPRESENTATIVES BBFORE THB BUROPEAN FATBNT OPFICB DK.-ING. DIETER »EHRENS

MANDATAIRBt AGRECt FRES l'OFFICB BUROPEBN DBS BRBVBT* DIPL.-INC.; DIPU-VIRTSCH-INC. RU PERT COBTZ

1A-52 746 D-8000 MÜNCHEN 90

2837551 SCHWEIGERSTRASSE 2

TBLBfön: (089) 66 ao 51

TBUGRAMM: FROTBCTFATBNT TB LBX-. 514070

Patentansprüche

\ 1 .J Verfahren zur Entfernung der Kaliumsalze aus Nebenprodukten

cfer Alkoholherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß man diesen eine Säure.deren Kaliumsalze nur wenig löslich sind.sowie ein organisches Lösungsmittel zusetzt, die aus gefällten Salze abfiltriert und das Lösungsmittel destillativ rückgewinnt .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Säure Schwefel-, Salpeters Salz- oder Weinsäure verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel Alkanole, Ketone oder flüchtige Ester verwendet.

k. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3 auf den Rückstand der Destillation von vergorener Zuckerrübenmelasse.

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