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Verfahren zur Ausflockung von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten.
Es ist bekannt, Zuckersäfte und Melassen durch den elektrischen Strom zu reinigen. So werden
Zuckersäfte und Zuckerlösungen unter Zuhilfenahme von Eisenelektroden, welche in mit Wasser gefüllten Diaphragmen untergebracht sind, so lange elektrolysiert, bis der grösste Teil der kolloidalen Verunreinigungen niedergeschlagen und entfernt ist, worauf die Elektrolyse unter Zusatz von Chlorkalk weitergeführt wird.
Ein anderes Verfahren reinigt die für die Hefeerzeugung bestimmte Melasse teilweise durch Verdünnen mit angesäuertem Wasser und darauffolgendem Elektrolysieren. Zuckersäfte werden elektrolytisch auch dadurch vorgereinigt, dass die Elektroden in positiven bzw. negativen Diaphragmen untergebracht werden, wobei die Reinigung dadurch erreicht werden soll, dass die störenden Salze in den Anoden-bzw. Kathodenraum wandern. Die zu reinigende Zuekerlösung wird zur Vermeidung von Invertzuckerbildung alkalisch gemacht. Zur endgültigen Reinigung ist jedoch eine nochmalige
Scheidung und Saturation nötig.
Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem Melassen zur Reinigung und Entfärbung kathodisch durch den elektrischen Strom behandelt werden, d. h. die Anode ist mit einem Diaphragma umgeben, in welchem sich als Leitflüssigkeit die Lösung eines Neutralsalzes wie Kaliumsulfat befindet. Durch das Diaphragma wird die zu elektrolysierende Flüssigkeit gegen den Einfluss des sich hier entwickelnden Sauerstoffes geschützt, während der sich an der Kathode entwickelnde Wasserstoff ungestört einwirken kann. Die reduzierende Wirkung des Wasserstoffes kann durch Zusätze an schwefelsaurem Alkali oder schwefelige Säure unterstützt werden.
Zur Reinigung von Zuckersäften wird weiters ein Verfahren verwendet, bei welchem Elektroden aus Aluminium in Verwendung treten. An der Anode bildet sich unter dem Einfluss des entstehenden Sauerstoffes Aluminiumhydroxyd, welches im Herabfallen von der Anode die Verunreinigungen mitreisst.
Viele bekannte Verfahren sind auf die Verarbeitung von Zuckersäften und nur auf Melassen beschränkt, deren Verunreinigungen nicht zu weitgehend sind, können aber bei stark verunreinigten Melassen wie bei den unter dem Namen blaek strap"bekannten schwarzen Zuekerrohrmelassen nicht in Anwendung treten.
Die vorliegende Erfindung besteht in der Reinigung von durch Kolloide verunreinigten Flüssigkeiten, vornehmlich von Melassen jeder Art und von Zuckersäften, auf elektrischem Wege, bei der durch elektrolytische Zerlegung von Metallsalzlösungen des Aluminiums, Magnesiums sowie der Erdalkalien, welche getrennt von der zu reinigenden Zuckerlösung innerhalb eines Diaphragmas untergebracht sind, die Kationen, welche der Abscheidung der Verunreinigungen dienen, unter dem Einfluss des elektrischen Stromes in die zu reinigende Flüssigkeit geführt werden, welche das Diaphragma umgibt und in welche die Kathode unmittelbar oder getrennt durch ein Diaphragma hineinragt.
Im letzteren Falle ist das die Kathode umgebende Diaphragma mit einer alkalisch reagierenden Leitflüssigkeit, z. B. verdünnter Natron-oder Kalilauge, der Lösung von Alkalikarbonaten oder Silikaten usw., gefüllt. Dadurch besteht auch die Möglichkeit, Anionen in die zu reinigende Flüssigkeit austreten zu lassen, welche mit den von der Anodenseite kommenden Kationen unlösliche oder schwerlösliche Verbindungen geben, die bei ihrer Abscheidung Kolloide mitreissen und die Ballung der abgeschiedenen Stoffe befördern.
Hiezu werden, wie auch schon vorstehend angeführt, Metallsalze verwendet, deren Kationen sieh nicht metallisch an der Kathode abscheiden, sondern wie Aluminium, Calcium, Berium, Magnesium
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usw. im Kathodenraum Hydroxyde dieser Metalle ergeben. Es können gleichzeitig mehrere Metallsalze verwendet werden.
Durch die Einwirkung derselben tritt eine teilweise Ausflockung der Kolloide ein. Die Wirkung der Metalle auf die auszuflockenden Kolloide im durch den elektrischen Strom hervorgerufenen Ionenzustand, wie derselbe nach dem vorliegenden Verfahren vorhanden ist, ist weitaus energischer als die Wirkung direkt zugesetzter Metallsalze und Hydroxyde. Der Abscheidungsvorgang wird durch die Verwendung mehrerer Metallsalze befördert. Gleichzeitig tritt jedoch bei den kolloidal gelösten Stoffen auch eine kataphoretische Wirkung in Erscheinung, die eine Bewegung der Kolloide nach dem Anodendiaphragma bewirkt. An diesem Diaphragma werden die dorthin abgewanderten Kolloide abgeschieden.
Die zu reinigende Flüssigkeit, z. B. Melasse, ist nach Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens entsprechend der Behandlungszeit leicht filtrierbar und sodann klar und aufgehellt. Das Verfahren kann periodisch oder kontinuierlich geführt werden und können hiezu je nach Zweckmässigkeit die Diaphragmen in den Behälter für Melasse eingesetzt werden oder es können Kammern verwendet werden, deren Scheidewände die Diaphragmen bilden. Es können weiters je nach Zweckmässigkeit mehrere Elektroden in derselben Elektrolysierzelle parallel geschaltet werden oder mehrere Elektrolysierzellen neben-oder hintereinander geschaltet Verwendung finden.
Als Anoden, die von den angewendeten Metallsalzlösungen unangreifbar sein sollen, werden,
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sich Ton-Diaphragmen bewährt, während eventuell zur Verwendung gelangende negative Diaphragmen zweckmässig aus Cellulosemassen gebildet werden.
Ist z. B. eine stark verunreinigte Melasse zu verarbeiten, so erhält man unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens nach zirka einer Stunde, unter Anwendung einer konzentrierten Lösung von Aluminiumsulfat als Anodenflüssigkeit, 6-8 cm Elektrodenentfernung, einer spezifischen Stromdichte von 18 bis 60 mA, einer sich dem spezifischen Widerstand der verwendeten Melasse entsprechend einstellenden Spannung von z. B. 25 Volt und einer sich nach kurzer Zeit selbst bildenden Temperatur von zirka 50 bis 600 C Entfärbung und derartige Ballung der kolloidalen Verunreinigungen, dass leicht abfiltriert oder zentrifugiert werden kann. Die erhaltene Flüssigkeit ist direkt auf Zucker verkochbar.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Ausflockung von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten, insbesondere aus Melasse und Zuckersäften, mit Hilfe des elektrischen Stromes, wobei der von einem Diaphragma umschlossene Anodenraum mit der Lösung eines NeutralsaJzes beschickt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Salze des Aluminiums, Magnesiums oder der Erdalkalien als Beschickung verwendet werden.
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Process for the flocculation of impurities from liquids.
It is known to purify sugar juices and molasses by the electric current. Be like that
Sugar juices and sugar solutions are electrolyzed with the help of iron electrodes, which are housed in diaphragms filled with water, until most of the colloidal impurities are precipitated and removed, after which the electrolysis is continued with the addition of chlorinated lime.
Another process partially cleans the molasses intended for yeast production by diluting it with acidified water and then electrolyzing it. Sugar juices are also pre-cleaned electrolytically in that the electrodes are accommodated in positive or negative diaphragms, the cleaning being achieved by keeping the disruptive salts in the anode or Wander cathode compartment. The sugar solution to be cleaned is made alkaline to avoid the formation of invert sugar. For the final cleaning, however, there is another
Divorce and saturation needed.
There is also known a method in which molasses are cathodically treated by the electric current for purification and discoloration, i.e. H. the anode is surrounded by a diaphragm in which a solution of a neutral salt such as potassium sulphate is located as the conducting liquid. The diaphragm protects the liquid to be electrolyzed against the influence of the oxygen developing here, while the hydrogen developing at the cathode can act undisturbed. The reducing effect of the hydrogen can be supported by adding sulfuric acid alkali or sulfurous acid.
A method is also used to clean sugar juices in which electrodes made of aluminum are used. Under the influence of the oxygen produced, aluminum hydroxide forms on the anode, which carries away the impurities when it falls from the anode.
Many known processes are limited to the processing of sugar juices and only to molasses, the impurities of which are not too extensive, but cannot be used for heavily contaminated molasses such as the black sugar cane molasses known under the name blaek strap.
The present invention consists in the cleaning of liquids contaminated by colloids, especially of molasses of any kind and of sugar juices, by electrical means, in the electrolytic decomposition of metal salt solutions of aluminum, magnesium and alkaline earths, which are separated from the sugar solution to be cleaned within a Diaphragms are accommodated, the cations, which serve to separate the impurities, are guided under the influence of the electric current into the liquid to be cleaned which surrounds the diaphragm and into which the cathode protrudes directly or separately through a diaphragm.
In the latter case, the diaphragm surrounding the cathode is coated with an alkaline conductive liquid, e.g. B. dilute sodium or potassium hydroxide solution, the solution of alkali carbonates or silicates, etc. filled. This also makes it possible to let anions escape into the liquid to be cleaned, which, together with the cations coming from the anode side, give insoluble or sparingly soluble compounds, which entrain colloids during their separation and promote the agglomeration of the separated substances.
For this purpose, as already mentioned above, metal salts are used, the cations of which do not deposit metallic on the cathode, but such as aluminum, calcium, berium, magnesium
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etc. result in hydroxides of these metals in the cathode compartment. Several metal salts can be used at the same time.
As a result of the action of these, a partial flocculation of the colloids occurs. The effect of the metals on the colloids to be flocculated in the ionic state produced by the electric current, as is the case in the present process, is far more energetic than the effect of directly added metal salts and hydroxides. The deposition process is promoted by the use of several metal salts. At the same time, however, the colloidally dissolved substances also have a cataphoretic effect, which causes the colloids to move towards the anode diaphragm. The colloids that have migrated there are deposited on this diaphragm.
The liquid to be cleaned, e.g. B. molasses, is easily filterable after application of the inventive method according to the treatment time and then clear and lightened. The process can be carried out periodically or continuously and, depending on the expediency, the diaphragms can be inserted into the container for molasses or chambers can be used, the partitions of which form the diaphragms. Furthermore, depending on the expediency, several electrodes can be connected in parallel in the same electrolysis cell or several electrolysis cells connected next to or in series can be used.
As anodes, which should be invulnerable from the applied metal salt solutions,
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Clay diaphragms have proven their worth, while negative diaphragms that may be used are expediently formed from cellulose masses.
Is z. B. to process a heavily contaminated molasses, using the inventive method after about an hour, using a concentrated solution of aluminum sulfate as the anolyte, 6-8 cm electrode distance, a specific current density of 18 to 60 mA, a dem specific resistance of the molasses used according to the setting voltage of z. B. 25 volts and a self-forming temperature of about 50 to 600 C after a short time discoloration and such an agglomeration of the colloidal impurities that can be easily filtered off or centrifuged. The resulting liquid can be boiled directly on sugar.
PATENT CLAIMS:
1. A method for flocculating impurities from liquids, in particular from molasses and sugar juices, with the aid of electric current, the anode space enclosed by a diaphragm being charged with the solution of a neutral salt, characterized in that one or more salts of aluminum, magnesium or the alkaline earths are used as feed.