DE94127C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Wie ich gefunden habe, kann man Zuckerarten, z. B. Rohrzucker oder Glycose, aus ihren Lösungen in Form von Bleisaccharaten abscheiden, wenn man die Lösungen durch feuchte Schichten von Bleioxyd hindurchfiltrirt. Hierbei vollzieht sich die Bildung des Bleisaccharats beim blofsen Passiren der Zuckermolecüle durch die Lagen des Bleioxyds, sofern nur letztere zahlreich genug sind.

Da dieser Procefs mit kalten und mit verdünnten Lösungen vorgenommen werden kann, so zeichnet er sich vor allen bisher bekannten Saccharatbildungsverfahren durch Billigkeit der Ausführung aus, indem man die Kosten für das Eindampfen der Zuckerlösungen sparen kann.

Man verfährt in der Weise, dafs man die Zuckerlösungen langsam durch die mit den Schichten des feuchten Bleioxyds gefüllten Apparate hindurchgehen läfst. Es kann jeder beliebige Filtrirapparat benutzt werden, sofern nur die Filterschichten von aufsen zugänglich sind und leicht eine Auswechselung, sowie eine Auflockerung ihrer Bleioxydmasse gestatten.

Man trägt in die Kammern zweckmäfsig nur eine Y₆ bis Y₁₀ ihres Volumens betragende Menge Bleioxyd ein, welches man mit Wasser zu einem Brei anrührt. Die Auflockerung des als Filterschicht dienenden Bleioxydbreies kann erfolgen sowohl durch Rühr- und Kratzvorrichtungen, als namentlich auch dadurch, dafs man den zwischen den Filtertüchern liegenden Bleioxydschlamm innerhalb der Kammern in Circulation versetzt, so dafs dann in dem System zwei Hauptbewegungen stattfinden, nämlich die Bewegung der dem Druck folgenden Zuckerlösung durch sämmtliche Filterplatten und Filtergefäfse, und zweitens die in einem Winkel hierzu stattfindende Circulation des als Filter- und Abscheidungsmaterial dienenden bleioxydhaltigen Schlammes.

Sobald bereits ein Theil ■ des Bleioxyds in Bleisaccharat umgewandelt ist, erfolgt die weitere Bindung des durchfiltrirenden Zuckers ziemlich rasch, und es ist alsdann eine Umlagerung der Filterschichten durch Rühren, Kratzen oder Circulation nicht mehr oder seltener erforderlich, weil ein Zusammenbacken des Oxyds dann weniger zu fürchten ist.

Der in der ersten Filterkammer nicht zur Absorption gelangte Zucker wird bei der weiteren Wanderung in der zweiten oder den folgenden Kammern zurückgehalten, so dafs am Ende des Systems eine zuckerfreie oder sehr zuckerarme Flüssigkeit austritt.

An Stelle von Bleioxyd ist eben so gut Bleioxydhydrat zu verwenden, wie auch alle die Bleioxydhydrat in statu nascendi liefernden Verbindungen, z.B. Plumbite der Alkalien und. Erdalkalien; ferner kann man Bleisuboxyd verwenden, welches leicht in Bleioxyd und Blei zerfällt, endlich auch Mennige und CaI-ciumplumbat, welches bekanntlich in Bleioxyd und Sauerstoff zerfällt und durch diesen reinigend auf Zuckerlösungen wirkt.

Man beobachtet im Laufe der Filtration innerhalb der Kammern ein beständiges Anwachsen der breiförmigen Masse, welche in den am längsten durchströmten Gefäfsen schliefslich fast bis zur oberen Siebplatte reicht.

Der entstandene Bleisaccharatbrei kann nun entweder in den Kammern selbst durch Waschen

mit Wasser von Salzen befreit werden oder auch aufserhalb derselben, wobei man ihn, wenn es erforderlich oder zweckmäfsig sein sollte, einem Schlämmungsprocefs unterwirft, bei welchem sich das etwa noch nicht verbundene Bleioxyd seiner viel gröfseren Schwere wegen rascher als das Bleisaccharat absetzt, so dafs es direct oder nach stattgefundener Vermahlung wieder in die Apparate zurückgegeben werden kann.

Um eine Ausfällung von Nichtzucker durch Bleioxyd möglichst einzuschränken, ist es zweckmäfsig, nur solche Zuckerlösungen zu benutzen, bei denen ein grofser Theil der Nichtzuckerstoffe bereits durch Kalkmilch ausgefällt worden ist.

Wie oben gesagt, können sowohl Colonnenapparate mit über einander gesetzten Filteretagen, als auch eine Batterie neben einander stehender Filtergefäfse Verwendung finden.

Zur Veranschaulichung des Verfahrens wähle ich als einfachstes Beispiel den in der beiliegenden Zeichnung skizzirten leicht verständlichen Apparat.

F sind die mit aufgeschraubtem Deckel versehenen Filtrirgefäfse, in welche die mit Filtertuch belegten Siebböden S S eingelegt sind; auf letzteren ruht der als Filterschicht dienende Bleioxydbrei. R ist ein Rührer, dessen Schaufeln das Bleioxyd namentlich am Anfang der Filtration in Bewegung erhalten. W ist ein zum Ablassen der Flüssigkeit bestimmtes Rohr. Die Zuckerlösung tritt unten in die Gefäfse ein und verläfst sie oben wieder, während man zweckmäfsig dem Waschwasser den umgekehrten Weg gieht. V ist ein Ventil zum Ablassen des Saccharate, welches von der Transportschnecke T zu den Waschapparaten, Schlämmapparaten und den Saturateuren gefördert wird.

Bei der Anwendung des Filtrationsverfahrens auf die jeweiligen Zuckerarten hat man sich nach der Natur der Zuckerart und der Beschaffenheit des Fällungsmittels zu richten. Als letzteres kommt zumeist nur das Bleioxyd und Bleioxydhydrat bezw. das mehr oder weniger hydratisirte Bleioxyd in Betracht.

Aus den in der Literatur (z. B. in Lippmann, Chemie der Zuckerarten 1895, S. 266 und 865) vorhandenen Notizen über die Bildung und Eigenschaften der Bleisaccharate läfst sich nicht viel für die technische Gewinnung entnehmen oder erwarten.

Fällungen mit Alkohol sind z. B. technisch schwer ausführbar, zum mindesten kostspielig. Die Angaben über die Eigenschaften der Verbindungen, namentlich bezüglich der Löslichkeit, treffen auch nicht immer zu.

So habe ich z. B. zuerst gezeigt, dafs das Bleiglycosat ein in Wasser schwer löslicher, feinpulveriger Niederschlag ist, welcher sich auch bei Anwesenheit von Rohrzucker bildet, und zwar früher als das Rohrzucker-Bleisaccharat, und ferner habe ich gezeigt, dafs sich das letztere in Lösungen von Glycosen wieder auflöst, wodurch eine Trennung beider Zuckerarten möglich ist. (Vergl. Dingler's polyt. Journ., Bd. 298, Heft 3, vom 18. October 1895, S. 65 u. ff., wo auch die Einzelheiten angegeben sind.)

Fällung von Glycosen.

Die Lösung derselben wird in der Kälte zunächst mit Kalkmilch geschieden, um Nichtzuckerstoffe zu entfernen.

Die klare Lösung, welche neutral oder alkalisch sein kann, lä'fst man einfach durch die Apparate hindurchfiltriren. Es erfolgt Bindung zu Bleiglycosat (Glycose-Bleisaccharat), und zwar um so rascher, je concentrirter die Lösung ist.

Fällung von Glycosen und alsdann von Rohrzucker aus einem Gemisch

derselben.

Man scheidet wieder die Lösung mit Kalkmilch und benutzt die filtrirten Säfte. Liegt invertzuckerhaltige Melasse (z. B. Zuckerrohrmelasse, Raffineriemelasse u. s. w.) vor, so ist bei schön vorhandener alkalischer Reaction eine eigentliche Scheidung unnöthig. Reagirt aber die Melasse sauer, so mufs sie mit Kalkmilch neutralisirt bezw. auf den normalen schwach alkalischen Zustand gebracht werden.

Man läfst die Lösung ebenfalls durch die Apparate gehen und wird beobachten, dafs so lange in der Lösung noch Invertzucker deutlich wahrzunehmen ist, Rohrzucker nicht zur Abscheidung gelangt, so dais man beide Zuckerarten von einander trennen kann, da in den zuerst durchfiossenen Schichten nur die Glycosen bleiben und erst in den späteren der Rohrzucker als Bleisaccharat auftritt.

Fällung von Rohrzucker.

Man läfst die Lösung desselben, z. B. invertzuckerfreie oder -arme Melasselösung, wenn sie normal, also alkalisch ist, ohne weitere Vorbehandlung durch die Filterschichten gehen, in welchen die Bildung des Rohrzuckerbleisaccharats erfolgt. Ist die Melasse dagegen sauer, so mufs sie zuvor neutralisirt bezw. auf den üblichen Reactionsgrad gebracht werden. Es wird dann die klare Lösung verwendet.

Die Bleioxydfilterschicht wirkt um so rascher und vollkommener, wenn sie eine entsprechende Zubereitung erfahren hat.

Obgleich, wie oben erwähnt, zumeist nur Bleioxyd oder hydratisirtes Bleioxyd als Abscheidungsmittel in Betracht kommen, so lassen sich doch auch solche Körper benutzen, welche sehr leicht Bleioxyd bezw. Bleioxydhydrat abspalten bezw. Gemische von Chemikalien,

welche bei Einwirkung von Feuchtigkeit Bleioxydhydrat liefern. Solche Substanzen und Substanzgemische repräsentiren also Bleioxydhydrat in statu nascendi.

Es gehören hierzu z. B. Mischungen von Bleisalzen, wie z. B. Bleisulfat oder Chlorblei mit Kalkhydrat in äquivalenten Verhältnissen.

Ferner ist hierher zu rechnen Bleisuboxyd. Dieses zerfällt durch gewisse Agentien, z. B. auch Zucker, in metallisches Blei und Bleioxydhydrat, welches sich mit dem Zucker verbindet. Das fein vertheilte metallische Blei aber oxydirt sich leicht bei Zutritt der Luft und verwandelt sich dadurch ebenfalls' in wirksames Oxydhydrat. Plumbate, wie Calciumplumbat (Ca₂ Pb OJ, Bariumplumbat (Ba.₂ Pb OJ und Bleiplumbat (Pb_% O₄J wirken, wenn auch langsam, ebenfalls auf Zucker ein. Indem der überschüssige Sauerstoff, wie ich beobachtete, allerdings erst nach längerem Stehen mit unreinen Zuckerlösungen zur Oxydation leicht oxydabler Substanzen in der Melasse verbraucht wird, bildet sich z.. B. neben Erdalkali Bleioxyd bezw. Bleioxydhydrat, welches zuckerfällend wirkt. Zweckmäfsig ist eine Mischung von Bleisuboxyd und Calciumplumbat bezw. Bleiplumbat.

Unter den Plumbiten kommt das Calciumplumbit PbO₂Ca in Betracht, die Alkaliplumbite nur dann, wenn sie in Mischungen mit den vorher genannten Substanzen vorliegen, da sie zu wenig Bleioxyd enthalten und ihr zu grofser Alkaligehalt in der Flüssigkeit etwas lösend auf Saccharate einwirkt.

Alle diese Körper bezw. Gemische werden mit Ausnahme der löslichen Plumbite als Pulver oder in Breiform oder auch in Stücken in die Apparate gebracht.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Verfahren der Abscheidung von Rohrzucker bezw. Glycosen in Gestalt von Bleisaccharaten, darin bestehend, dafs man die Lösungen der genannten Zuckerarten durch feuchte Schichten oder Fällungen, bestehend aus Bleioxyd, Bleioxydhydrat oder den diese . Körper in statu nascendi liefernden Verbindungen, wie z. B. Plumbite der Alkalien oder Erdalkalien, Bleisuboxyd, Calciumplumbat u. s. w., oder bestehend aus Gemischen dieser Körper, hindurchfiltrirt, wobei die Filtrationsschichten in Bewegung erhalten werden oder sich in Ruhe befinden.
2. 2. Bei dem in Anspruch ι genannten Verfahren die Benutzung von Zuckerlösungen, bei denen durch Kalkmilch die durch dieselbe fällbaren Nichtzuckerstoffe abgeschieden sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.