До настоящего времени осахаривание торфа, дерева и др. растительных материалов разведенными минеральными кислотами производилось исключительно в автоклавах под давлением в 3-10 атмосфер и при соответствующей температуре в 135-180°. При этом предполагалось, что главным исходным материалом для получения сахара является содержащаяся в дереве и торфе целлюлоза, которая осахаривается в заметной степени и с достаточной скоростью лишь в автоклавах при повышенных температурах и давлениях. Согласно данным научно-технической и патентной литературы, наилучшие выходы сахара при гидролизе целлюлозы и дерева получаются с 0,5-процентной серной кислотой и при давлении около 9 атмосфер.
Произведенные автором лабораторные исследования для выяснения влияния температуры, давления, характера и концентрации кислоты, продолжительности гидролиза, разведения и прочих условий на осахаривание дерева, торфа и мхов, однако, выяснили, что при надлежащих условиях уже при 100°, т.-е. в открытых сосудах и при обычном атмосферном давлении, могут быть достигнуты значительно большие выходы способных к брожению сахаристых веществ, чем при работе в автоклавах при повышенных температурах.
Из молодого торфа в автоклаве при давлении в 3 атм., согласно исследованиям Фелицена, в лучшем случае осахаривается 20% от веса безводной органической массы торфа, тогда как по предлагаемому способу работы из того же материала в открытом сосуде можно получить 25-28° сахаристых веществ, как показывает следующий пример.
В деревянную бочку, емкостью около 20 ведер загружается 96 литров воды, 4,8 кг камерной серной кислоты 52° и 16 кг подстилочного торфа с содержанием 25% воды. После варки с открытым паром, в течение пяти часов получается 150 кг кашеобразной, легко подвижной массы, состоящей из 7 кг нерастворяющегося остатка торфа и 140 литров раствора с содержанием 22,2 г сахара в литре, т.-е. всего-3,11 кг сахара, что соответствует 25% осахаривания. Из получаемой кашеобразной массы помощью обычных приемов фильтрования, напр., помощью отсасывания или отжатая под давлением в 2-3 атмосферы легко отделяется главная часть раствора. Для использования содержащейся в нем кислоты и тепла, а также с целью увеличения концентрации сахаристых веществ, горячий фильтрат от первой варки применяется для последующей варки со свежей порцией торфа. Таким путем при трех последующих варках без затраты свежей кислоты и с незначительным расходом топлива можно получить раствор, содержащий 60-70 граммов сахара в литре.
По данным автора способ дает вполне благоприятные результаты и при осахаривании дерева и мхов действием 1-3-процентной серной или 0,5-2-процентной соляной кислоты, при атмосферном давлении. Так, например, при кипячении одной весовой части сосновых стружек с 8-ю весовыми частями двухпроцентной соляной кислоты в течение пяти часов был получен раствор, содержащий 24 г сахара в литре, что при влажности стружек в 22% соответствует осахариванию в 25% от веса безводной органической массы. При осахаривании оленьего мха удавалось при аналогичных условиях достигать осахаривания до 57%.
Способ осахаривания дерева, торфа, мхов и других растительных материалов действием на них разведенных кислот при температурах, не превышающих 120°, при механическом перемешивании реакционной массы, отличающийся тем, что получающиеся при варке сахаристые растворы, по их отделении от нерастворившегося остатка, применяют повторно для осахаривания новых порций исходного материала в целях экономии кислоты и топлива и повышения концентрации сахаров в получающемся растворе.
