DE735018C - Process for the extraction of resins, fats and turpentine oil from resinous woods - Google Patents

Description

Verfahren zur Extraktion von Harzen, Fetten und Terpentinöl aus harzhaltigen Hölzern Es sind zahlreiche Verfahren zur Gewinnung von Harz aus harzhaltigen Hölzern durch Extralotion bekannt.Process for the extraction of resins, fats and turpentine oil from resinous Woods There are numerous methods of obtaining resin from resinous woods known from extra lotion.

Bei den bisher bekannten Verfahren werden hauptsächlich harzreiche Stoffe als Ausgangsmaterial verwendet, und infolge der hohen Harzausbeute spielen Verluste an Extraktionsmitteln nicht die Rolle wie bei Verwendung von harzärmeren Stoffen.The processes known so far are mainly resin-rich Substances used as starting material, and play due to the high resin yield Losses of extraction agents do not play a role as when using less resinous ones Fabrics.

In neuerer Zeit wurde ein Verfahren bekannt, das mit Terpentinöl als Lösungsmittel arbeitet. Das Terpentinöl erweist sich als besonders brauchbar und wird in Dampfform oder als Flüssigkeit angewandt. Versuche haben jedoch gezeigt, daß ein sehr großer @-erlust an Terpentinöl dann entsfelit, wenn ein harzarmes Ausgangsmaterial verwendet wird. Bei Harzreichen Stoffen wird der Verlust durch das im Holz enthaltene Terpen@p öl zum Teil gedeckt.More recently, a process has been known that uses oil of turpentine as Solvent works. The oil of turpentine proves to be particularly useful and is used in vapor form or as a liquid. try to have however, it has been shown that a very large @ -loss of turpentine oil is desfelit when a low-resin starting material is used. In the case of resin-rich materials, the Loss is partly covered by the terpene oil contained in the wood.

Wenn man bei der Extraktion von harz=.' armen Hölzern, wie beispielsweise Kiefernholzhackspänen, den Verlust an Extraktionsmitteln, der unter normalen Bedingungen durch die Aufsaugfähigkeit der Holzstruktur zurückgehalten wird, herunterdrücken will, so muß die Zeit zum Austreiben des Lösungsmittels und dadurch die Gesamtdauer der Extraktion auf ein unerträgliches Maß verlängert werden. Besonders ungünstig wirken sich diese langen Extraktionszeiten dann aus, wenn beispielsweise für die Gewinnung von Zellstoff die Harzextraktion und Zellstofflochung in ein und demselben Behälter gemäß einem neuerdings bekanntgewordenen Verfahren ausgeführt «-erden sollen. Bei dieser Arbeitsweise wird nicht nur ein sehr teuerer Druckbehälter für eine ohne Druck vor sich gehende Extraktion beansprucht, sondern es wird außerdem der Kocherrauin durch das während der Extraktion zusammensackende -Material für die Kochung höchstens noch zu 41._ seines Raumes ausgenutzt.If, in the extraction of resin =. ' poor woods, such as pine wood chips, want to suppress the loss of extractant, which is retained under normal conditions by the absorbency of the wood structure, the time to drive off the solvent and thereby the total duration of the extraction must be increased to an unbearable level. These long extraction times have a particularly unfavorable effect when, for example, the resin extraction and cellulose perforation are to be carried out in one and the same container in accordance with a method that has recently become known for the production of cellulose. With this method of operation, not only is a very expensive pressure vessel required for an extraction that takes place without pressure, but the space of the cooking space is also used up to 41._ of its space due to the material that collapses during the extraction.

Es Würde nun, gefunden, daß man aus harzlialtigen Hölzern die Harze und Fette in gewünschtem Maße wirtschaftlich extrahieren kann, wenn man mit einerExtraktionsbatterie arbeitet. " Diese Extraktionsbatterie arbeitet derartig. daß in der einen Hälfte der Extraktionsbatterie die gewinnbaren Harz- und Fettmengen in hoher Konzentration im Lösungsmittel anfallen, während in der anderen Hälfte dieser Batterie das Lösungsmittel zur Wiedereinführung in das kontinuierliche Extraktionsverfahren angereichert wird.Would it now be found that can be extracted economically from harzlialtigen wood resins and fats to the desired extent when working with an extraction battery. "This extraction battery works in such a way that in one half of the extraction battery the recoverable amounts of resin and fat accumulate in high concentration in the solvent, while in the other half of this battery the solvent is enriched for reintroduction into the continuous extraction process.

Wohl ist aus der Literatur bekannt, Extraktionen ganz allgemein in Batterien von mehreren hintereinandergeschalteten Apparaturen durchzuführen. Für harzreiche Hölzer, wie beispielsweise @Vurzelstockliolz, wurden indessen solche bisher bekannten Extraktionsarten nicht angewendet, da sie größere Anschaffungskosten verursachen und ein kompliziertes Rohrleitungssystem beanspruchen.It is well known from the literature that extractions are generally used in To carry out batteries of several devices connected in series. For Resin-rich woods, such as @Vurzelstockliolz, became such Previously known types of extraction are not used because they have higher acquisition costs cause and require a complicated pipeline system.

Demgegenüber ist das vorliegende @-erfahreil nicht nur gerade für solche harzreichen Hölzer bestens geeignet, sondern auch die weniger harzreichen Stoffe können mit gtitein wirtschaftlichem Erfolg nach der beschriebenen Arbeitsweise behandelt werden. In der Literatur ist ferner die erfindungsgemäße Kombination der batterieweisen Extraktion und der batterieweisen Wiedergewinnung des Lösungsmittels nicht bekanntgeworden. Beispiel 1 Zur Extraktion wird beispielsweise eine `ßatterie, die aus zwölf Extraktionsgefäßen von 5 cbm Inhalt besteht, verwendet. Diese -1i,, y eine Unitriebszeit von 12 Stunden, wenn le 6o -Minuten ein Extraktionsgef.iß geleert bzw. frisch beschickt wird. Innerhalb dieser Umtriebszeit bilden sieben Gefäße die Extraktionsbatterie und vier Gefäße die Lösungsmittel@%-icdergewinnungsbatterie. Das überzählige zwölfte Gefäß steht zur Leerung bzw. Füllung zur Verfügung.In contrast, the present @ -erfahreil is not just for such resin-rich woods are ideally suited, but also those less resin-rich Substances can be economically successful according to the described method of operation be treated. In the literature, the combination according to the invention is also the battery-wise extraction and battery-wise recovery of the solvent not known. Example 1 For the extraction, for example, a battery, which consists of twelve extraction vessels with a capacity of 5 cbm. This -1i ,, y an operating time of 12 hours if an extraction vessel has been emptied for 60 minutes or is freshly loaded. During this period of rotation, seven vessels form the Extraction battery and four vessels, the solvent recovery battery. The surplus twelfth vessel is available for emptying or filling.

Im Gefäß i befindet sich der finit Harz angereicherte Lösungsmittelextrakt, während das Gefäß 7 als frisches Extraktionsmittel Benzol und nahezu fertigextrahierte Hackschnitzel enthält. Die Arbeitsweise innerhalb der L'intriebszeit stellt sich folgendermaßen: -Nachdem das Gefäß i, welches als letztes ausgeschaltet Wurde, 6o Minuten bei 6o bis 65-# extrahiert ist, wird der Lösungsmittelextrakt (in der Technik auch als Miszella bezeichnet) aus dein Gefäß i abgezogen. Man erhält 3.4oo Liter mit 6,44°/p Harz. Nun wird der Lösungsmittelextrakt vom Gefäß 2 auf i, voll 3 auf 2, von .l auf 3 usw. usW. verdrängt. Das Gefäß 7, das nur noch die lösungsmittelfeuchten Hackschnitzel enthält, kann der Lösungsmittelwiedergewinnungsbatterie angeschaltet werden. Das mit iooo kg Stockholzschnitzel beschickte Gefäß 12 wird nun an die Extraktionsbatterie angeschaltet. Wiederum wird der Lösungsmittelextrakt von Gefäß i auf 12, von 2 auf 1, voll 3 auf 2 USW. usw. gepumpt und das Gefäß 6 mit -looo Litern Benzol neu beschickt. Zach je 6o 1Iimiten wird aus dem zuletzt angeschalteten Gefäß die Harzlösung abgezogen. Der Lösungsmittelextrakt wird aus den einzelnen Extrakteuren in die jeweils nebenstehenden Extrakteure, wie oben beschrieben, gepumpt, und nach Abschalten des -zuletzt mit frischem Lösungsmittel beschickten Gefäßes und Anschalten eines neuen Gefäßes Wird wiederum i Stunde extrahiert.The finite resin-enriched solvent extract is located in vessel i, while vessel 7 contains benzene and almost completely extracted wood chips as the fresh extractant. The procedure within the drive time is as follows: After the vessel i, which was switched off last, has been extracted for 60 minutes at 6o to 65- #, the solvent extract (also known as miszella in technology) is extracted from your vessel i deducted. 3,4oo liters with 6.44% / p resin are obtained. Now the solvent extract is transferred from vessel 2 to i, full 3 to 2, from .l to 3, etc., etc. repressed. The vessel 7, which only contains the wood chips that are moist with the solvent, can be connected to the solvent recovery battery. The vessel 12 charged with 100 kg of wood chips is now connected to the extraction battery. Again, the solvent extract from vessel i is increased to 12, from 2 to 1, full 3 to 2, etc. etc. pumped and the vessel 6 refilled with -looo liters of benzene. In each case, the resin solution is drawn off from the vessel that was switched on last. The solvent extract is pumped from the individual extractors into the extractors next to each other, as described above, and after switching off the vessel filled with fresh solvent and switching on a new vessel, extraction is carried out again for an hour.

Beim Anschalten des Extraktionsapparates 7 an die Lösungsmittelwiedergewinnungsbatterie wird gleichzeitig das Gefäß i i abgeschaltet und-kann entleert und neu gefüllt werden. Nun gibt man auf das Gefäß io Frischdampf. Innerhalb i Stunde Werden 9o kg Dampf verbraucht. -Man leitet die Brüden durch die Gefäße 9. S und 7. wobei der Dampf sich allmählich an Benzol anreichert und am Gefäß 7 austritt und kondensiert wird. Nach Abscheidung des Wassers erhält man >S5 Liter Benzol zurück. Das gelöste Benzol wird aus dein abgeschiedenen Wasser durch Einblasen von Dampf wiedergewonnen. Aus dem stündlich abgezogenen Lösungsinittelextrakt von 340o Litern werden 22o kg Harz gewonnen. In der Umtriebszeit von 12 Stunden wurden 2640 kg Harz gewonnc-n und insgesamt 477ooLiter Benzol regeneriert.When the extraction apparatus 7 is switched on to the solvent recovery battery the vessel i i is switched off at the same time and can be emptied and refilled. Now live steam is applied to the vessel. 90 kg of steam are produced within an hour consumed. -Man directs the vapors through the vessels 9. S and 7. whereby the steam gradually accumulates in benzene and emerges at the vessel 7 and is condensed. After separating out the water,> 5 liters of benzene are returned. The dissolved benzene is recovered from your separated water by blowing steam into it. the end the solvent extract of 340o liters drawn off every hour becomes 22o kg of resin won. In the rotation time of 12 hours, 2640 kg of resin were obtained in total 477ooLiter of benzene regenerated.

Die Arbeitsweise der Extraktion ist in der Zeichnung schematisch wiedergegeben. Die einzelnen Gefäße der Batterie sind mit i bis 12 bezeichnet. Die Punkte stellen in der Zeichnung die mit Lösungsinittelextrakt gefüllten Gefäße dar, während die Kreise die Gefäße, die gerade zur Lösungsmittelwiedergewinnung benutzt werden, wiedergeben oder die gerade zur Leerung bzw. Füllung zur Verfügung stehen.The operation of the extraction is shown schematically in the drawing. The individual vessels of the battery are labeled i to 12. Make the points in the drawing, the vessels filled with solvent extract, while the Circles represent the vessels being used for solvent recovery or that are currently available for emptying or filling.

Beispiel Es werden je iooo kg Kiefernholzbackspäne in die Behälter der Extraktionsbatterie, die wieder aus zwölf gleich großen Gefäßen bestehen kann, eingefüllt. Auf Extrakteur i wird dann hochtemperiertes Terpentinöl oder ein anderes bekanntes Lösungsmittel, das bis zur Nähe des Siedepunktes erhitzt ist, als Lösungsmittel bis zum Überlauf eingefüllt.Example Every 1000 kg of pine wood chips are put into the containers the extraction battery, which can again consist of twelve vessels of the same size, filled. High-temperature turpentine oil or another is then used on extractor i known solvent, which is heated to the vicinity of the boiling point, as a solvent filled up to overflow.

Nach der Einfüllung läßt man das Extraktionsmittel in dein Extraktionsapparat i unter gleichzeitiger Aufheizung mittels einer Pumpe" die außerhalb des Extraktionsapparates angebracht ist, zirkulieren, sofern nach der Art des angewendeten Extraktionsmittels die Zirkulation erforderlich ist. Nach einer Zirkulationsdauer von beispielsweise 6o Minuten wird weiteres heißes Terpentinöl in den Extraktionsapparat i nachgefüllt und das am Überlauf schon mit Harz versehene Terpentinöl in den Extraktionsapparat 2 nach einer zwischenzeitlichen Aufhetzung °ingeführt. In gleicher Weise werden nacheinander die anderen Behälter mit Lösungsmittel gefüllt.After filling, the extractant is left in the extraction apparatus i with simultaneous heating by means of a pump "the outside of the extraction apparatus circulate, depending on the type of extractant used the circulation is required. After a circulation period of, for example More hot turpentine oil is added to the extractor for 60 minutes and the turpentine oil, which is already resinous at the overflow, into the extraction apparatus 2 after an interim incitement ° introduced. Be in the same way one after the other the other containers are filled with solvent.

Bei dem jeweilig sechsten Extraktionsapparat ist das imrrier wieder auftemperierte Terpentinöl bereits derartig mit Harz angereichert, daß das harzhaltige Extraktionsmittel durch Neueinfüllen von frischem, temperiertem Terpentinöl in Extraktionsapparat i aus dem Extraktionsapparat 6 in entsprechenden =Mengen abgezogen werden kann. Dieses mit Harz angereicherte Extraktionsmittel wird dann in bekannter Weise in einer Destillierblase vom Harz getrennt.In the case of the sixth extraction apparatus in each case, this is imrrier again Tempered turpentine oil is already so enriched with resin that the resinous Extracting agent by pouring fresh, tempered turpentine oil into the extractor i can be withdrawn from the extraction apparatus 6 in corresponding amounts. This resin-enriched extractant is then used in a known manner in separated from the resin by a still.

Der Extraktionsapparat i ist nun restlos vom Harz befreit, so daß das im Extraktionsapparat i befindliche Extraktionsmittel abgelassen werden kann und in Extraktionsapparat 2 in der oben beschriebenen Weise eingeleitet wird und dann fortlaufend über die Extraktionsapparate 3, 4, 5, 6, 7 bis zur Harzanreicherung verdrängt wird. Nunmehr wird in den Extraktionsapparat i Wasserdampf eingelassen, um das in den Hackspänen noch zurückgebliebene Terpentinöl auszutreiben.The extraction apparatus i is now completely freed from the resin, so that the extractant located in the extraction apparatus i can be drained off and is introduced into extraction apparatus 2 in the manner described above and then continuously through the extractors 3, 4, 5, 6, 7 until the resin is enriched is displaced. Steam is now let into the extraction apparatus i, to drive out the turpentine oil that was still left in the wood chips.

Zwecks Erreichung einer hohen Lösungsmittelkonzentration, insbesondere !)ei solchen Lösungsmitteln, die teilweise in Wasser löslich sind, wird mittels Wasserdampfes in derselben Weise wie bei der Harzgewinnung ebenfalls das Extraktionsmittel über beispielsweise sechs Extraktionsapparate verdrängt, um an dem jeweils sechsten Extraktionsapparat das Extraktionsmittel möglichst wasserfrei zu erhalten, so daß es ohne Aufwendung von Destillationskosten für eine weitere Extraktion Verwendung finden kann.In order to achieve a high solvent concentration, in particular !) ei such solvents, which are partially soluble in water, are means Steam is also used as the extractant in the same way as in resin production displaced via, for example, six extraction apparatuses to the sixth Extraction apparatus to obtain the extractant as free of water as possible, so that use it for further extraction without incurring distillation costs Can be found.

In besonderen Fällen ist die Verwendung von Lösungsmitteln, wie Ester und Alkohol, als alleinige Extraktionsmittel dadurch schwieriger, daß beispielsweise bei der Extraktion von frischem Kiefernholz mit Wassergehalten zwischen 30 und 5o °(o das Wasser dies° Lösungsmittel verseift bzw. verdünnt. In diesem Fall ist es zweckmäßig, vor der eigentlichen Harzextraktion ein in Wasser unlösliches Lösungsmittel, wie Benzol, Tetrachlorkohlenstoff u. a. :n., zu benutzen, um die großen, in den Hackspänen befindlichen Wassermengen zu entfernen, die sich dann unter Ausnutzung des spez. Gewichtes voneinander trennen lassen. Für die Extraktion wird zweckmäßigerweise ein derartiges Lösungsmittel benutzt, das sich mit dem zuerst angewendeten Lösungsmittel nicht mischt, um bei der späteren Trennung Destillationskosten zu vermeiden. Nach der Inbetriebnahme der Extraktionsbatterie gestaltet sich die Arbeitsweise folgendermaßen: Auf den frisch mit Hackspänen gefüllten Extrakteur kommt jeweils das an Harz angereicherte Lösungsmittel; dein bereits weitgehend vom Harz befreiten Gut wird frisches Lösungsmittel zugeführt. In gleicher ;Weise wird bei der Gewinnung des Lösungsmittels der Frischdampf dem Extrakteur zugeführt, in welchem das Holz schon weitgehendst vom Lösungsmittel befreit war.In special cases, the use of solvents such as esters and alcohol as the sole extraction agent is more difficult because, for example, when extracting fresh pine wood with water contents between 30 and 50 ° (o the water saponifies or dilutes the solvent. In this case It is advisable to use a water-insoluble solvent, such as benzene, carbon tetrachloride, etc., before the actual resin extraction, in order to remove the large amounts of water in the wood chips, which can then be separated from one another using their specific weight For the extraction, it is advisable to use a solvent that does not mix with the solvent used first, in order to avoid distillation costs during the subsequent separation the resin anger secured solvents; Fresh solvent is added to your material, which has already been largely freed from the resin. In the same way, when the solvent is obtained, the live steam is fed to the extractor, in which the wood has already been largely freed from the solvent.

Durch diese Art der Extraktion ist infolge des verhältnismäßig langen Aufenthaltes des Holzes im Lösungsmittel und gleichzeitigen Einbringens neuen Lösungsmittels an das einzelne Hackspanteilchen einerseits eine vollständige Extraktion gewährleistet und andererseits das Lösungsmittel in gleichmäßiger Konzentration und höchster Ausbeute vorhanden.This type of extraction is due to the relatively long Staying of the wood in the solvent and at the same time introducing new solvent On the one hand, a complete extraction of the individual chippings is guaranteed and on the other hand the solvent in uniform concentration and highest yield available.

Die auf diese Weise gewonnenen Harze zeigen in der Regel bessere Eigenschaften als die bei den bisherigen Exträktionsverfahren gewonnenen Harzprodukte, die manchmal schon etwas decarboxyliert sind.The resins obtained in this way generally show better properties than the resin products obtained in previous extraction processes, which sometimes are already a bit decarboxylated.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Extraktion von Harzen, Fetten und Terpentinöl aus harzhaltigen Hölzern mittels vorzugsweise bis in die Nähe des Siedepunktes erhitzter organischer Lösungsmittel., dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Extraktionsbatterie einerseits die gewinnbaren Harz-, Fett- und Terpentinölmengen in hoher Konzentration In einem Lösungsmittel gewonnen «-erden und andererseits das an sich bekannte Lösungsmittel angereichert und dann abgeführt wird, und zwar derart, daß die eine Hälfte der Batterie zum Herauslösen verwendet wird, während die andere zum Anreichern bz«-. Abführen des Lösungsmittels dient.PATENT CLAIM: Process for the extraction of resins, fats and turpentine oil from resinous woods by means of preferably heated to near the boiling point organic solvent., characterized in that by means of an extraction battery on the one hand the recoverable amounts of resin, fat and turpentine oil in high concentration Earth is obtained in a solvent and, on the other hand, the known solvent is enriched and then discharged, in such a way that one half of the battery is used for extraction, while the other is used for enrichment. Discharge of the solvent is used.