<Desc/Clms Page number 1>
" Procédé pour l'élimination des impuretés organiques des solutions aqueuses et notamment des solutions de sucre "
La présente invention a pour objet l'élimination d'impu- retés organiques des solutions aqueuses et notamment des solu- tions de sucre, ces impuretés gênantes consistant notamment en matières colorantes, odorantes ou présentant une saveur non désirée, en substances formatrices d'écume ou empêchant la cristallisation etc..
L'invention peut être appliquée en parti- culier aux solutions de saccharose, de maltose, de fructose, de dextrose @@ et de lévulose, par exemple aux jus étendus et concentrés, aux sirops et à la mélasse provenant de la fabrica- tion du sucre de canne et de betteraves, au sucre brut en solu- tion, aux solutions de sucre inverti, à la dextrose en solu- tion aqueuse, aux sirops d'amidon bruts, aux extraits de malt, aux solutions de sucre de bois etc.
En dehors des,solutions de sucre, elle s'applique aux autres solutions aqueuses, telles ciue l'eau potable, les solutions alcooliques, ainsi siue cer- tains alcools monovalents ou' polyvalents tels que l'alcool
<Desc/Clms Page number 2>
éthylique, le glycol, le sorbitol, le mannitol, la glycérine etc... et en général aux solutions aqueuses de combinaisons organiques et inorganiques de caractère acide, neutre ou alca- lin, telles que les solutions de sulfate de quinine, l'eau polluée de toutes sortes d'industries, par exemple les)eaux de lavage lies fabriques de fécule de poumme de terre, des tanneries et teintureries, les solutions salines etc...
On sait que l'on peut éliminer de tels liquides aqueux et notamment de solutions sucrées aqueuses,les impuretés orga- niques qui y sont contenues et qui présentent généralement un poids moléculaire élevé, en les traitant avec des substances présentant un fort pouvoir adsorbant pour ces impuretés; par- mi ces substanoes, on peut citer le gel de silice, le charbon activé, le noir d'os, le charbon colloïdal, le kaolin, les pré- cipités de carbonate ou de sulfite de calcium.
L'invention pré- voit à cet effet un nouvel agent d'adsorption avec des proprié- tés analogues au point de vue de l'activité superficielle et de son action chimico-capillaire, cet agent présentant un pou- voir adsorbant extraordinairement fort pour les impuretés présentes dans les liquides aqueux et étant d'une utilisation particulièrement économique en raison de ses facilités de ré- génération.
Conformément à l'invention, on traite des solutions aqueu- ses avec des résines insolubles dans l'eau, synthétiques ou naturelles, qui possèdent un pouvoir adsorbant élevé pour ces impuretés organiques. On peut citer comme exemple de telles résines des produits de condensation des aldéhydes avec des phénols ou avec des aminés aromatiques ou aliphatiques ou avec plusieurs de ces composés, ce qui donne naissance aux bakéli- tes et aux aminoplastes qui se laissent obtenir facilement à l'état très poreux.
On peut également utiliser pour le but envisagé d'autres résines telles que les résines au fur fural et aux aldéhydes, au glyptal, à la coumarone, les résines obte- nues par condensation des polyamines ou des polyimines avec par
<Desc/Clms Page number 3>
exemple des bihalogénures, des résines au vinyle, aux polyviny- les etc.. à condition d'utiliser ces résines sous la forme poreuse appropriée.
On salait déjà que certaines résines telles que les rési- nes au glyptal présentent la propriété d'adsorber des vapeurs de chloroforme, ,d'éther et d'acélone. On avait également pro- posé d'adsorber l'iode des solutions aqueuses qui le contien- nent par oondensation d'alcools polyvinyliques avec des résines poreuses obtenues par condensation d'alcools polyvinyliques avec des aldéhydes.
Il n'était toutefois pas connu que de tel- les résines, surtout'isi elles n'ont pas été séchées ou si elles ne sont pas pratiquement séchées après leur formation,exercent une action adsorbante particulière sur les complexes organiques à poids moléculaire élevé tels que les particules colorantes, les substances odorantes , les substances communiquant une saveur, les substances formatrices d'écume qui, d'une manière générale, constituent de tels complexes. l'endant la préparation des résines servant à l'application envisagée et obtenues par/condensation, il faut prendre soin de former une masse aussi homogène que possible, par exemple par brassage pendant la condensation;
Le produit de condensation obtenue doit présenter de préférence une consistance telle qu'il soit immédiatement propre à être utilisé, le cas échéant après lavage, dès qu'il a été pulvérisé, il faut prendre soin à cet effet de maintenir constamment humides les résines puis- que autrement le pouvoir adsorptif pour les impuretés organi- ques se perd ou se réduit sensiblement. Les résines doivent également être expédiées et emmagasinées à l'état humide.
On a observé que la quantité de véhicule ne prenant pas part à la condensation, que ce soit de l'eau ou un autre véhi- cule, joue un rôle important pour l'obtention d'un granel pou- voir adsorptif pour le gel de résine ; en effet, le réglage de cette quantité permet d'agir sur le nombre et la grandeur des pores qui déterminent la surface libre active. Dans presque
<Desc/Clms Page number 4>
tous les cas où la quantité de liquide dans laquelle se pro- duit la condensation se trouve augmentée, cette augmentation entraîne une réduction de la résistance mécanique de la rési- ne.
Ceci rend souvent nécessaire une condensation supplémen- taire qui entraîne, le cas échéant, les risques d'une rédue- tion du pouvoir adsorptif vis-à-vis des impuretés organiques tandis que de plus la stabilité chimique est généralement in- fluencée d'une manière défavorable.
Par suite, quana il est nécessaire pour @@@ l'obtention d'un bon pouvoir adsorptif vis-à-vis des impuretés organiques d'augmenter le volume du véhicule de condensation, on peut éviter la réduction ces pro- priétés mécaniques et chimiques par exemple en choisissant une température initiale plus haute pour la condensation ou bien en effectuant la condensation en présence d'agents de durcissement, tels que l'hexaméthylènetétramine. Une autre possibilité de renforcement de la résistance d'un gel de rési- ne de décoloration réside en ce que l'on peut laisser se for- mer, pendant ou après la condensation, une autre résine ser- vant au renforcement de la structure du gel.
En outre suivant les matières premières servant à former les résines synthétiques insolubles dans l'eau et le mode d'ob- tention et de traitement de ces résines, celles-ci peuvent présenter encore des propriétés d'échangeurs d'ions. On sait d'ailleurs utiliser certaines résines poreuses pour adoucir l'eau. Les résines utilisées à cet effet ne sont toutefois pas capables, comme on le sait, d'éliminer les impuretés organi- ques des solutions aqueuses comme il résulte entre autres du fait que l'indice de permanganate de l'eau impure demeure exactement le même avant et après le traitement. Les propriétés visées d'échangeurs d'ions ne forment cependant pas de caracté- ristiques particulières des résines qui doivent servir conformé- ment à l'invention à l'élimination des impuretés organiques des liquides aqueux.
Par suite si l'on a en vue d'éliminer en- core des solutions aqueuses telles que les solutions de sucre,
<Desc/Clms Page number 5>
les électrolytes qu'elles contiennent, il faut combiner le traitement d'une manière Quelconque avec par exemple un ou plusieurs traitements avec des substances échangeuses de ca- thions ou d'anions.
En particulier, lorsque les résines utilisées conformé- ment à l'invention n'ont subi après la condensation, aucun traitement complémentaire de séchage, elles prés entent,comme on l'a constaté, un pouvoir adsorptif par capillarité physique vis-à-vis des oomplexes moléculaires organiques de grandes dimensions si prédominant que leur action d'élimination des sels passe complètement à l'arrière plan même là où elle se trouverait exister.
Ceci se produit d'abord parce que ces rési- nes présentent un pouvoir tout particulier d'adsorber par exemple à partir des solutions de sucre telles impuretés orga- niques qui ne sont pas dissociées tandis que d'autre part l'action d'absorption purificatrice continue pratiquement à plein sur les solutions de sucre lorsque l'action d'échangeurs d'ions qui aurait pu se produire accessoirement est déjà épui- sée depuis longtemps. Alors que finalement les échangeurs d'hydrogène ne doivent être régénérés qu'avec de l'acide et les échangeurs d'hydroxyde par les lessives alcalines, tous les adsorbeurs résineux utilisés conformément à l'invention doivent toujours être régénérée de préférence avec des lessi- ves alcalines afin de dissoudre et de laver complètement les impuretés accumulées.
Le cas échéant, on peut les régénérer également en plus au moyen d'acides.
L'utilisation conformément à l'invention des résines à activité superficielle pour purifier les solutions de sucre peut être combinée avec les méthodes de purification des jus habituellement utilisées comme cela était proposé déjà pour d'autres adsorbants. Il peut être re commandable de prévoir avant le traitement avec les résines actives des traitements tels que la filtration, la carbonatation ou la sulfitation.On peut également exécuter de tels traitements en même temps que
<Desc/Clms Page number 6>
la purification conforme à l'invention.
On a constaté qu'il était particulièrement avantageux d'éliminer les albuminoldes généralement présents autant que possible avant le traitement, par exemple par précipitation au moyen de bentonite, dans une enceinte isoélectriue. L'élimination des impuretés organiques des solutions aqueuses au moyen de résines dé colorant es,peut également se faire en combinaison avec des substances de remplis- sage ou avec des supports.
Comme substances de remplissage, on peut se servir de toutes matières granuleuses ou fibreuses présentant elles-mêmes ou ne présentant pas les propriétés d'échangeurs d'ions ou de décolorants; tels sont par exemple la zéolithe artificielle, les matières carbonisées à propriétés d'échangeurs d'ions, le kaolin, l'oxyde d'aluminium actif connu sous le norn @@@@@ d' "activated Alumina" , le charbon décolo- rant, la terre d'infusoires, l'amiante etc... Les résinespeu- vent être mélangées à ces matières ou précipitées sur elles ou amenées de toute manière appropriée au mélange avec elles.
On peut également incorporer à la manière habituelle dans les gels résineux des matières organiques échangeuses d'ions qui sont par exemple à grain trop fin ou qui sont insuffisam- ment résistantes par elles-mêmes ou ne résistent pas au liqui- de de régénération.
Les résines à surface libre active peuvent être utilisées aussi bien en suspension qu'en couche mince, mélangées le cas échéant à d'autres adsorbants ou à des substances filtrantes auxiliaires. De préférence, on utilise celles-ci en couches épaisses dont la section droite est avantageusement plus fai- ble que la hauteur.
Un avantage importantdes adsorbants conformas à l'inven- tion consiste en ce qu'ils peuvent être toujours régénérés de manière simple, par exemple par traitement à l'acide et en- suite è la lessive alcaline ou bien suivant la natureparticu- lière des résines d'abord à la lessive alcaline et ensuite à l'acide. Ils reprennent ainsi leur efficacité primitive prati-
<Desc/Clms Page number 7>
quement renouvelée. C'est cela justement qui rend leur utilisa- tion technique particulièrement avantageuse. Les adsorbants saturés par les impuretés sont ainsi régénérés par exemple par l'acide chlorhydrique. On les lave ensuite jusqu'à ce que l'eau de lavage ne contienne plus de chlore et ensuite avec de la lessive alcaline, après quoi on lave jusqu'à réaction alca- line.
Le cas échéant, les impuretés organiques peuvent être extraites également au moyen de solvants organiques sélectifs appropriés.
Pendant les traitements considérés à la lessive alcaline et à l'acide, il peut se produire des modifications de volume consistant en un gonflement ou une contraction des gels rési- neux , ces modifications de volume dépendant, du volume d'eau ou du volume du véhicule où s'est produite la condensation à l'état de gel résineux.. Le volume atteint finalement par le gel d'une quantité déterminée de résine artificielle et qui dépend bien entendu de- la masse d'eau utilisée pour la conden- sation, est très important pour le pouvoir décolorant de la résine. Pour chaque résine artificielle déterminée il existe cependant un volume maximum que l'on puisse atteindre, puis- qu'elle commencerait autrement à présenter une résistance mécanique trop faible qui la rend impropre à servir d'agent d'adsorption.
La différence de volume présentée pendant la ré- génération après le traitement alcalin et après le traitement suivant acide dépend étroitement de la quantité d'eau ou autre véhicule de condensation présente pendant la condensation. En pratique, il est d'une grande importance pour des raisons commerciales évidentes que ce volume reste autant que possible inchangé, autrement dit que la différence ci-dessus soit aussi faible que possible tandis que l'on peut toutefois de toute manière régler cette diff érence.
On a constaté à ce point de vue que lton obtient des ré- sultats particulièrement favorables lorsqu'on utilise des rési- nes ou des mélanges 'de résines contenant aussi bien des grau-
<Desc/Clms Page number 8>
pes acides que des groupes basiques. Il s'est même trouvé que de telles résines ne présentent pas seulement le pouvoir d'é- liminer les impuretés organiques des types les plus différents des liquides @@@@ aqueux mais encore qu'elles ne présentent à la suite de la régénération double suivante aucun phénomène de gonflement ou de contraction. De plus, ces résines peuvent en- core souvent exercer une action d'élimination des sels en 6'Le- hors de leur action décolorante.
On peut utiliser la poudre de résine à groupes acides et de résines à groupes basiques en mélange intime; il est toute- fois préférable de procéder au mélange au stade de la produc- tion de résine qui donne naissance au gel de manière à obtenir en même temps deux structures degels résineux entrecroisées en quelque sorte d'une manière intime, les mélanges obtenus pouvant être ensuite utilisés sous forme de poudre. Une@@@ autre possibilité consiste en ce que l'on moud très finement l'une des résines et que l'on mélange à cette poudre les constituants de l'autre résine avant'que celle-ci ne soit con- densée à l'état de gel.
On peut également utiliser des rési- nes présentant aussi bien des groupes acides que des groupes basiques danla même molécule (ou ensemble de molécules) de résine.
On peut citer comme exemple de groupesacides -SO2NH2, - CONH2,-COOH, -OH, -SO3H et -CH2SO3H tandis qu'on peut citer comme exemple de groupes basiques les groupes -NH2,= NH -(imino) ou encore les groupes ou ponts - NH,- CH2- etc.... Ces groupes peuvent se trouver aussi bien dans le noyau que dans les chaînes latérales des constituants formateurs de la résine .
On peut utiliser d'une manière particulièrement avantageu- se des mélanges intimes de produits de condensation des aldé- hydes avec les phénols ou bien des aldéhydes ou des polyhalogé- nures ou des deux avec des amines aliphatiques ou aromatiques ou avec des imines.
<Desc/Clms Page number 9>
Lorsqu'on veut régénérer une résine basique (par exemple un produit de condensation d'une aldéhyde aveo une amine) avec de l'acide, son volume croit, tandis que par contre le volume d'une résine acide telle qu'une résine phénol-aldéhyde se ré- duirait pendant un tel traitement. Maintenant si l'on utilise une résine constituée par deux gels entrecroisés d'une manière intime des deux types ci-dessus, il ne se produit pendant le traitement acide aucune modification ou presque aucune modi- fication de volume puisque les modifications qui se produisent dans les deux gels s'équilibrent l'une l'autre. Il en est de même pour la régénération par lessive alcaline.
Etant donné queues modifications de volume considérées qui se produisent en sens opposés n'ont pas nécessairement la même importance , il faut utiliser dans la résine mélangée des quantités diffé- rentes pour les deux résines constituantes pour maintenir aussi basses que possible les variations de volume au cours des traitements acides ou alcalins.
Non seulement on peut d'une manière immédiate maintenir aussi fibles que possible les variations de volume par modi- fication du/nombre et de la nature des groupes acides et des groupes basiques dans les résines utilisées, mais encore on peut régler ces modifications de volume pour les maintenir à une valeur qui soit la plus favorable pour la régénération du pouvoir adsorptif.
Comme mentionné ci-dessus, les résines peuvent, le cas échéant, présenter des propriétés d'échangeurs d'ions. Ceci est un inconvénient pour beaucoup d'applications. Par exemple lorsque l'on filtre, en vue de la décoloration, ales jus neutres concentrés ou étendus, des mêlasses étendues et autres solu- tions de saccharose contenant des électrolytes en les faisant passer sur une résine obtenue par condensation de phénols poly- valents et d'aldéhydes, le liquide décoloré qui s'écoule réagit tout au moins au début d'une manière assez fortement acide (le pH tombe parfois bien au-dessous de 2); il', s'ensuit plus
<Desc/Clms Page number 10>
particulièrement à température élevée une inversion duasccharo- se.
Quand on amène un sirop d'amidon à peu près neutre ou des solutions analogues de glucose contenant des électrolytes sur une résine obtenue par condensation d'aminés aromatiques avec des aldéhydes, le liquide décéloré qui s'écoule réagit au dé- but d'une manière assez fortement alcaline, ce qui entraîne le risque d'une coloration foncée. Ceci peut être le cas éga- lement pour des solutions de saccharose fortement alcalines.
Bien qu'il soit possible de préparer des gels de résine poreux ne possédant aucune action ou presque aucune @@ action d'échangeurs d'ions et en tout cas n'amenant aucune modifica- tion sensible dans l'acidité de la solution traitée, on a constaté qu'il était intéressait de supprimer complètement ou tout au moins de pouvoir régler les modifications d'acidité intervenant parfois cependant au cours de l'application de la décoloration par résines. A cet effet, on a constaté clu'il était intéressant de pouvoir disposer d'une méthode permettant de supprimer tout réglage séparé ultérieur du pH du liquide décoloré.
Conformément à l'invention, les résines sont traitées avant utilisation (le cas échéant après régénération et avant réutilisation) au moyen de solutions tampons appropriées qui rendent possible l'obtention du réglage désiré en 1 pH déjà au moment de la décoloration.
On peut citer comme solutions tampons appropriées .les so- lutions aqueuses des mélanges : :chlorure d'ammonium et ammonia- que, phosphate de sodium primaire et phosphate de sodium secondaire, acide acétique et acétate de sodium, acide lactique et lactate de sodium etc... ou d'une manière plus gé- nérale par exemple des mélanges d'un acide faible avec un sel du même acide ou d'une base faible avec un sel de cette base.
Lorsque la solution est amenée sur une résine décolorénte tampon, le pH demeure constant ou à peu près constant tant que
<Desc/Clms Page number 11>
le pouvoir tampon du filtre n'est pas épuisé. Le cas échéant, on peut renouveler ce pouvoir tampon lorsque ce pouvoir est épuisé avant la fin de la décoloration et que l'on ¯veut conser- ver constant le pH.
Le pouvoir tampon d'une résine décolorante ainsi traitée kis-à-vis de la solution à purifier dépend : le/ de son pouvoir d'échangeur d'ions à l'état non traité par la solution tampon.
2 / de la différence die pH que présente la solution à dé- colorer vis-à-vis du pH de la résine traitée par la solution tampon. Si par exemple on a réglé à 5,5 le pH du gel de résine en ce qui concerne ce dernier point en y amenant un mélange tampon ayant un pH de 5,5 et si la solution à décolorer présen- te un pH de 5,3, il s'écoulera plus de liquide ayant un pH de 3,5 que si la solution à décolorer avait unpH de 4. Dans ce dernier cas, le pH tomberait plus rapidement bien que la dé- coloration continue.,
Le pouvoir d'échangeur d'ions d'un gel de résine peut, comme on le siat, croître lorsqu'on introduit pour obtenir un échange plus considérable de cathions, plus de groupes à réac- tion acide tels que - OH, - COOH ou SO3H et/pour l'obtention d'un échange plus grand d'anions, plus de groupes basiques tels que -NH2.
On sait aussi faire croire par exemple la basicité des résines aminées en y introduisant pendant ou après la condensation des groupes qui augmentent le caractère basique du groupe NH2. Il est également connu de condenser à nouveau par exemple la totalité de la résine pour augmenter les pro- priétés basiques et cela avec des substances qui présentent des propriétés plus fortement basiques, telles par exemple que la ayanamide ou la dicyandiamine, l'éthylène-imine ou la cryan- guanidine.
Quand de.telles résines sont traitées avec des solu- tions tampon et utilisées conformément à l'invention pour éli- miner les impuretés organiques des solutions aqueuses telles que les solutions sucrées, on peut rendre la durée de l'action
<Desc/Clms Page number 12>
tampon des gels de résines presque égale à celle de l'action purificatrice de ces gels. De cette manière, on arrive à main- tenir constant pendant toute la décoloration le pH désiré du liquide qui s'écoule. Le pH du liquide qui s'écoule dépend du mélange tampon appliqué.préalablement.
Quand le pouvoir décolorant des résines soumises à l'ac- tion tampon est épuisé, on peut les régénérer à la manière ha- bituelle pour les résines décolorantes pour les traiter ensui- te à nouveau avec des solutions tampons, après quoi on peut les utiliser à nouveau. Dans le cas des résines soumises aux solu- tions tampons, on peut choisir arbitrairement l'ordre des opé- rations de régénération au moyen d'acides et de lessives al- calines. On recommande cependant la suite suivante pour la régénération des résines acides soumise à untraitement tampon: lessive alcaline -eau - acide - eau - solution tampon - eau, cet ordre étant au contraire dans le cas d'une résine basique : acide - eau - lessive alcaline - eau - solution tampon - eau.
Beaucoup de résines mélangées peuvent être traitées con- formément à l'invention, aussi bien par des solutions tampons qu'avec des solutions de sels neutres, telles que NaCl ou Na2 SO4 pour obtenir le résultat envisagé, à savoir le pH désiré @@@@ constant du liquide qui s'écoule pendant la purifica- tion.
Les gels de résines traités par solution tampon ainsi que les résines mixtes sont indiqués pour l'amélioration de la cou- leur, de l'odeur et du goût de l'eau potable sans élimination des sels présents qui, comme on le sait, constituent un fac- teur important pour le bon goût de l'eau.
Exemple I :
On mélange d'une manière intime 20 parties en poids de furfural, 10 parties d'acétaldéhyde et 5 parties d'acide chlor- hydrique. Après deux jours, la résine est encore molle et ressemble à du caoutchouc, .tandis qu'après une semaine la rési-
<Desc/Clms Page number 13>
ne est devenue suffisamment pure pour pouvoir être convena- blement moulue. Lorsqu'on répète cet essai en chauffant le
EMI13.1
mélange furfural-acétalêhyde-acide' chlorhyirique à par em- ple 70 C., la réaction se produit rapidement. La résine obtenue devient immédiatement dure. On traite ensuite avec de la les- sive alcaline et puis avec de l'acide et l'on doit remarquer qu'il ne se produit pas de phénomène de gonflement ni de con- traction, ce qui est très important en pratique.
On amène sur la résine ainsi obtenue et conservée à l'état humide une solu- tion de glucose jaune foncé débarrassée de préférence de tous albuminoîdes et autres substances colloïdales grossières, cette solution ayant un pH de 3,32 et titrant 22 Brix.
On utilise 40 gr. de résine en couche épaisse de 10 cm avec une dimension transversale de 3 cm. La vitesse de traver- sée atteint 10 cm3 par minute , Le liquide s'écoule en présèn- tant la limpidité de l'eau. Ce n'est que lorsque 4000 cm3 ont traversé la résine qu'il apparaît une légère coloration jaune bien que l'on ne puisse à beaucoup près parler encore d'un épuisement du pouvoir décolorant. On régénère la résine par traitement à la lessive alcaline, lavage à l'eau, traitement à l'acide et nouveau lavage à l'eau.
Exemple II:
On fait passer sur la résine de l'exemple I une solution brun foncé de sucre brut titrant 30 Brix. La vitesse de passa- ge choisie est un peu plus lente, le liquide qui s'écoule est à peu près décoloré. La régénération de la résine s'effectue comme dans l'exemple I.
Exemple III:
On chauffe lentement pendant 15 minutes 100 parties en
EMI13.2
poids d'éthylèneimine auquel on a ajouté 5 vm5 iThaciie ohlorhy- drique fort. Après refroidissement, on ajoute à la solution
EMI13.3
ainsi obtenue 00 parties en poids de dichloréthane en remuant parfaitement. La réaction se fait d'une manière exothermique et il se produit un gel de résine . On achève le durcissement du
<Desc/Clms Page number 14>
gel en le laissant sous l'eau à 95 C. pendant 16 heures et on l'amène à l'état encore humide à la dimension voulue de grain. Avant utilisation, on traite de préférence la résine aussi bien à l'acide qu'avec une lessive alcaline. On doit conserver la résine à l'état humide .
La solution deglucose de l'Exemple I et la solution de sucre brut de l'Exemple II sont complètement décolorées par cette résine .
Exemple IV:
On obtient des résultats très avantageux avec une résine établie suivant les prescriptions suivantes : On mélange en- semble vers 65 C. 60 gr. de résorcine , 300 cm3 d'eau et 15 gr. de lessive de soude que l'on chauffe à la température indi- quée . On retire la solution chaude de la flamme et on ajoute aussi rapidement que possible et en l'agitant 120 cm3 d'une solution à 40% de méthanal . Le mélange s'échauffe ainsi et la résine se solidifie en un gel à environ 90 C. On abandons ensuite la résine à elle-même sans qu'on la durcisse ultérieu- rement et on la moud après environ 15 minutes à la finesse voulue. La résine brune est lavée à l'acide chlorhydrique et devient ainsi rouge clair.
Ou la débarrasse d'acide par lavage à l'eau et on la conserve à l'état humide. Une ablution de glu- par conversion de fécule de pomme de terre très impure cose que l'on forme/(communément appelée fécule tertiaire} avec précipitation des albuminoldes de la solution obtenue est déco- lorée complètement par cette résine, même lorsque cette solu- tion traverse la résine en grande quantité, par exempts 50 fois le volume de la résine .
La résine suivant l'exemple ci-dessus présente encore des phénomènes de gonflement et de contraction notables l# squ'on la régénère successivement par lessive alcaline et par acide.
Ceci n'est pas le cas pour les résines utilisées dans les exemples suivants.
Exemple V:
On dissout 25 gr. de phénylène-diamine, 25 gr. de résor- cine et 15 cm3 d'acide chlorhydrique dans 250 cm3 d'eau. On y
<Desc/Clms Page number 15>
ajoute ensuite 100 cm3 d'une solution de méthanal à 40% de manière à obtenir un gel de résine qui durcit sous l'eau à 95 C. On traite la résine obtenue d'abord avec une solution à 10% de NaOH et, après lavage pour éliminer la lessive, avec de l'acide chlorhydrique 1:1, après quoi on lave pour éliminer aussi l'acide .
Une solution de glucose obtenue par conversion de fécule tertiaire très impure et débarrassée par précipitation de ses albuminoïdes, peut être décolorée à peu près complètement au moyen de la résine ainsi préparée. La teneur en cendres de la solution de glucose demeure pratiquement sans modifications avant et après la purification. Au cours de la régénération de la résine complexe, son volume demeure à peu près constant tant pendant le traitement alcalin que pendant le traitement acide.
Exemple VI:
EMI15.1
On dissout dans 250 em3 d'eau 30 gr. âehênylènediamme et 30 cm3 diacide chlorhydrique et l'on ajoute à la solution 50 gr. de résine moulue extrêmement fin à base de résorcine, .de sulfite et de méthanal . On ajoute ensuite la suspension ainsi obtenue 100 cm3 de solution de méthanal à 40% .
La résine mixte obtenue de cette manière décolore la solu- tion de glucose décrite dans l'exemple V en conservant un volu- me constant. Ici encore la teneur en cendres ne subit pratique- ment aucune modification. Le volume demeure constant même pen- dant la régénération alcaline et acide.
Exemple VII:
On amène sur la résine pulvérisée et lavée de l'exemple V une solution tampon d'acétate de sodium et d'acide acétique ayant un pH de 5,5 , après quoi on lave le gel de résine ainsi traité avec de l'eau pour éliminer l'acétate. On fait passer ensuite sur le gel de résine une solution de glucose à colora- tion fo@tement jaune ayant un pH de 4,8, la solution de glucose qui s'écoule est complètement décolorée et son pH se maintient
<Desc/Clms Page number 16>
à 5,46. La teneur en cendres de la solution primitive de glu- cose atteint 0,39% et celle de la solution qui s'écoule 0,38%.
Le réglage du pH de la solution de glucose se fait en même temps que la décoloration.
Exemple VIII :
On fait passer une solution (1:1) (Le glycérine brute dans l'eau, qui présente une coloration jaunâtre sur la résine de l'exemple VII qui a subi son traitement tampon. On obtient une décoloration totale avec un @@ pH qui demeure à peu près constant.
Exemple IX:
Le condensat de résine mixte de l'exemple V est traité d'abord avec de la lessive de soude à 3% et ensuite avec de l'acide chlorhydrique à 5%. On lave à. l'eau aussi bien après le traitement acide qu'après le traitement alcalin. On passe ensuite une solution de sel de cuisine à 5%. On doit faire attention au fait que la résine se sature par le sel de cuisine ce qui se laisse reconnaître par le pH constant -,le la solution saline qui s'écoule, clui doit être égal au pH de la solution @@@@@ amenée. On fait passer sur la résine mixte ainsi traitée une est solution de glucose fortement colorée en jaune dont le pE de 5,1 et cette solution s'écoule ensuite avec la limpidité de l'eau et un pH de 4,9.
Exemple X:
On chauffe à 60 C. 400 cm3 d'eau, 80 gr. de métaphénylène- diamine et 30 cm3 dsacide chlorhydrique (poids spécifique 1,19) et on y ajoute ensuite 500 gr. de charbon colloïdal sec obtenu par déshydratation de charbon minéral au moyen de SO3; on con- dense ensuite avec 120 cm3 de méthanal à 40%. On traite la résine obtenue successivement par l'acide, l'eau, la lessive alcaline, l'eau et un mélange tampon auphosphate ayant un pH de 5,5 et finalement par de l'eau. On fait passer sur la rési- ne une solution fortement colorée de glucose ayant un pH de 4,64. La solution décolorée s'écoule ensuite avec un pH de
<Desc/Clms Page number 17>
5,37.
Exemple XI :
On chauffe un mélange de 50 gr. de résorcine, 6 gr. de lessive alcaline, 70 gr. d'urée et 200 cm3 d'eau à 60 C. et on ajoute ensuite 220 cm d'une solution de méthanal à 40%. On obtient un gel mou de résorcine pendant que le gel d'urée n'est pas encore formé et que l'urée se trouve distribuée à l'état de solution de diméthylolurée dans le gel de résorcine.
Le gel d'urée se forme lorsqu'on morcelle le gel mou en petits fragments et quéon le traite avec de l'acide chlorhydrique 1:1.
La résine devient ainsi dure comme de la pierre et est prête pour la décoloration après qu'on l'a traitée par une lessi-ve alcaline et par un acide. Une solution de glucose fortement co- lorée sort à peu prés décolorée de cette résine.
<Desc / Clms Page number 1>
"Process for removing organic impurities from aqueous solutions and in particular from sugar solutions"
The object of the present invention is the elimination of organic impurities from aqueous solutions and in particular from sugar solutions, these troublesome impurities consisting in particular of coloring, odorous or having an unwanted flavor, and foam-forming substances. or preventing crystallization etc.
The invention can be applied in particular to solutions of sucrose, maltose, fructose, dextrose and levulose, for example to expanded and concentrated juices, syrups and molasses from the manufacture of cane and beet sugar, raw sugar solution, invert sugar solutions, dextrose aqueous solution, raw starch syrups, malt extracts, wood sugar solutions etc.
Apart from sugar solutions, it applies to other aqueous solutions, such as drinking water, alcoholic solutions, as well as certain monovalent or polyvalent alcohols such as alcohol.
<Desc / Clms Page number 2>
ethyl, glycol, sorbitol, mannitol, glycerin etc ... and in general to aqueous solutions of organic and inorganic combinations of acidic, neutral or alkaline character, such as solutions of quinine sulphate, water polluted from all kinds of industries, for example washing water from earthen starch factories, tanneries and dyers, saline solutions etc ...
It is known that it is possible to remove from such aqueous liquids, and in particular from aqueous sweet solutions, the organic impurities which are contained therein and which generally have a high molecular weight, by treating them with substances having a high adsorbing power for these. impurities; among these substances, mention may be made of silica gel, activated charcoal, bone black, colloidal charcoal, kaolin, precipitates of calcium carbonate or sulphite.
The invention provides for this purpose a novel adsorption agent with similar properties from the point of view of surface activity and of its chemico-capillary action, this agent exhibiting an extraordinarily strong adsorbing power for them. impurities present in aqueous liquids and being particularly economical to use because of its ease of regeneration.
In accordance with the invention, aqueous solutions are treated with water-insoluble resins, synthetic or natural, which have a high adsorbing power for these organic impurities. As an example of such resins, mention may be made of the condensation products of aldehydes with phenols or with aromatic or aliphatic amines or with several of these compounds, which gives rise to bakelites and aminoplasts which are easily obtained by very porous state.
Other resins such as furfural and aldehyde, glyptal and coumarone resins, resins obtained by condensation of polyamines or polyimines with par.
<Desc / Clms Page number 3>
example of bihalides, vinyl resins, polyvinyl resins etc., provided that these resins are used in the appropriate porous form.
It was already known that certain resins such as glyptal resins have the property of adsorbing chloroform, ether and acelone vapors. It has also been proposed to adsorb iodine from aqueous solutions which contain it by condensing polyvinyl alcohols with porous resins obtained by condensation of polyvinyl alcohols with aldehydes.
It was not, however, known that such resins, especially if they have not been dried or if they are not substantially dried after their formation, exert a particular adsorbent action on organic complexes of high molecular weight such. as coloring particles, odorous substances, flavor-imparting substances, foam-forming substances which, in general, constitute such complexes. While preparing the resins serving the intended application and obtained by condensation, care must be taken to form as homogeneous a mass as possible, for example by stirring during the condensation;
The condensation product obtained should preferably have a consistency such that it is immediately suitable for use, if necessary after washing, as soon as it has been sprayed, care must be taken to keep the resins constantly moist and then - that otherwise the adsorptive power for organic impurities is lost or significantly reduced. Resins must also be shipped and stored in a wet state.
It has been observed that the amount of vehicle not taking part in the condensation, whether water or another vehicle, plays an important role in obtaining a granular adsorptive power for the gel. resin; in fact, adjusting this quantity makes it possible to act on the number and size of the pores which determine the active free surface. In almost
<Desc / Clms Page number 4>
In all cases where the quantity of liquid in which condensation occurs is increased, this increase leads to a reduction in the mechanical strength of the resin.
This often necessitates an additional condensation which, if necessary, entails the risks of a reduction in the adsorption power with respect to organic impurities, while in addition the chemical stability is generally influenced by a certain amount. unfavorably.
Therefore, when it is necessary for obtaining good adsorption against organic impurities to increase the volume of the condensation vehicle, the reduction of these mechanical and chemical properties can be avoided. for example by choosing a higher initial temperature for the condensation or by carrying out the condensation in the presence of curing agents, such as hexamethylenetetramine. Another possibility of reinforcing the resistance of a discoloration resin gel is that one can allow to form, during or after the condensation, another resin serving to reinforce the structure of the resin. gel.
Furthermore, depending on the raw materials used to form the water-insoluble synthetic resins and the method of obtaining and processing these resins, they may still exhibit ion exchange properties. It is also known to use certain porous resins to soften water. However, the resins used for this purpose are not capable, as is known, of removing organic impurities from aqueous solutions, as results among other things from the fact that the permanganate number of impure water remains exactly the same. before and after treatment. The intended properties of ion exchangers, however, do not form particular characteristics of the resins which are to be used according to the invention for the removal of organic impurities from aqueous liquids.
Consequently, if one has in order to further eliminate aqueous solutions such as sugar solutions,
<Desc / Clms Page number 5>
the electrolytes they contain, the treatment must be combined in some way with, for example, one or more treatments with cation or anion exchange substances.
In particular, when the resins used in accordance with the invention have not undergone any additional drying treatment after the condensation, they have, as has been observed, an adsorptive power by physical capillarity with respect to. large-scale organic molecular complexes so predominant that their salt-removing action goes completely to the background even where it would happen to exist.
This happens firstly because these resins have a very particular power to adsorb, for example from sugar solutions such organic impurities which are not dissociated, while secondly the absorption action The purifier continues to be practically full on the sugar solutions when the action of ion exchangers which could have happened incidentally has already long since been exhausted. While finally the hydrogen exchangers must only be regenerated with acid and the hydroxide exchangers with alkaline liquors, all resinous adsorbers used in accordance with the invention must always be regenerated preferably with alkalis. ves alkaline in order to dissolve and completely wash away the accumulated impurities.
If desired, they can also be regenerated additionally with acids.
The use according to the invention of resins with surface activity for purifying sugar solutions can be combined with the methods for purifying juices usually used as was already proposed for other adsorbents. It may be advisable to provide before the treatment with the active resins treatments such as filtration, carbonation or sulfitation. Such treatments can also be carried out at the same time as
<Desc / Clms Page number 6>
the purification according to the invention.
It has been found that it is particularly advantageous to remove the albuminols generally present as much as possible before the treatment, for example by precipitation by means of bentonite, in an isoelectric chamber. The removal of organic impurities from aqueous solutions by means of dye resins can also be carried out in combination with fillers or with carriers.
As filling substances, it is possible to use any granular or fibrous materials which themselves have or do not exhibit the properties of ion exchangers or bleaches; such are, for example, artificial zeolite, carbonized materials with ion exchanger properties, kaolin, active aluminum oxide known under the name of "activated Alumina", decolonized carbon. rant, diatomaceous earth, asbestos etc ... The resins can be mixed with these materials or precipitated on them or brought in any suitable manner to mix with them.
It is also possible to incorporate in the usual manner in resinous gels organic ion exchange materials which are, for example, too fine-grained or which are insufficient in themselves or do not resist the regeneration liquid.
Resins with an active free surface can be used both in suspension and in thin film, optionally mixed with other adsorbents or auxiliary filtering substances. These are preferably used in thick layers, the cross section of which is advantageously smaller than the height.
An important advantage of the adsorbents according to the invention is that they can always be regenerated in a simple manner, for example by treatment with acid and then with alkaline lye or alternatively depending on the particular nature of the resins. first with alkaline lye and then with acid. They thus resume their original practical effectiveness.
<Desc / Clms Page number 7>
cally renewed. It is precisely this that makes their technical use particularly advantageous. The adsorbents saturated with the impurities are thus regenerated, for example with hydrochloric acid. They are then washed until the washing water is free of chlorine and then with alkaline lye, after which they are washed until the alkaline reaction is reached.
If necessary, organic impurities can also be extracted by means of suitable selective organic solvents.
During the treatments considered with alkaline lye and with acid, changes in volume may occur consisting of a swelling or contraction of the resinous gels, these changes in volume depending on the volume of water or the volume of the resin. vehicle where the condensation has taken place in the resinous gel state. The volume finally reached by the gel of a determined quantity of artificial resin and which of course depends on the mass of water used for the condensation , is very important for the bleaching power of the resin. For each determined artificial resin, however, there is a maximum volume that can be achieved, since it would otherwise begin to exhibit too low a mechanical strength which makes it unsuitable for use as an adsorption agent.
The difference in volume exhibited during the regeneration after the alkali treatment and after the subsequent acid treatment depends closely on the amount of water or other condensation vehicle present during the condensation. In practice, it is of great importance for obvious commercial reasons that this volume remains as much as possible unchanged, in other words that the above difference is as small as possible while one can however adjust this difference anyway. erence.
From this point of view, it has been found that particularly favorable results are obtained when resins or mixtures of resins containing both grains and
<Desc / Clms Page number 8>
more acids than basic groups. It has even been found that such resins not only exhibit the power to remove organic impurities of the most different types from aqueous liquids, but also exhibit as a result of double regeneration. following no phenomenon of swelling or contraction. In addition, these resins can often still exert an action of removing 6'Le- salts beyond their bleaching action.
The powder of resin having acid groups and resins having basic groups can be used as an intimate mixture; however, it is preferable to proceed with the mixing at the stage of the production of the resin which gives rise to the gel so as to obtain at the same time two structures of resinous gels interspersed in a sort of intimate manner, the mixtures obtained being able to be then used in powder form. Another possibility is to grind one of the resins very finely and mix with this powder the constituents of the other resin before the latter is condensed with the powder. 'state of freezing.
Resins having both acidic and basic groups can also be used in the same resin molecule (or set of molecules).
Mention may be made, as example of acid groups -SO2NH2, -CONH2, -COOH, -OH, -SO3H and -CH2SO3H, while examples of basic groups that may be mentioned are -NH2, = NH - (imino) groups or else groups or bridges - NH, - CH2- etc .... These groups can be found both in the nucleus and in the side chains of the constituents which form the resin.
Intimate mixtures of condensation products of aldehydes with phenols or aldehydes or polyhalides or both with aliphatic or aromatic amines or with imines can be used particularly advantageously.
<Desc / Clms Page number 9>
When we want to regenerate a basic resin (for example a condensation product of an aldehyde with an amine) with acid, its volume increases, while on the other hand the volume of an acidic resin such as a phenol resin -aldehyde would be reduced during such treatment. Now, if one uses a resin consisting of two intimately interwoven gels of the above two types, during the acid treatment no modification or almost no modification of volume occurs, since the modifications which occur in the two gels balance each other. The same is true for regeneration by alkaline lye.
Since the considered volume changes which occur in opposite directions do not necessarily have the same importance, different amounts should be used in the mixed resin for the two constituent resins to keep the volume changes as low as possible. during acid or alkaline treatments.
Not only can the volume variations be kept as small as possible immediately by modifying the number and nature of acid groups and basic groups in the resins used, but also these volume modifications can be controlled. to maintain them at a value which is most favorable for the regeneration of the adsorptive power.
As mentioned above, the resins can, where appropriate, exhibit ion exchange properties. This is a drawback for many applications. For example, when filtering, with a view to decolourization, concentrated or extended neutral juices, extended mixtures and other sucrose solutions containing electrolytes by passing them through a resin obtained by condensation of polyvalent phenols and aldehydes, the discolored liquid which flows out reacts at least initially in a rather strongly acidic manner (the pH sometimes drops well below 2); it ', more follows
<Desc / Clms Page number 10>
particularly at high temperature a duasccharo- se inversion.
When an approximately neutral starch syrup or analogous solutions of glucose containing electrolytes are brought onto a resin obtained by condensation of aromatic amines with aldehydes, the decelerated liquid which flows out reacts at the start of a quite strongly alkaline way, which entails the risk of a dark coloring. This can also be the case for strongly alkaline sucrose solutions.
Although it is possible to prepare porous resin gels having no or almost no action of ion exchangers and in any case causing no substantial change in the acidity of the treated solution, it has been found that it is advantageous to completely eliminate or at least to be able to regulate the changes in acidity which sometimes occur during the application of the bleaching by resins. To this end, it has been found that it is advantageous to be able to have a method which makes it possible to eliminate any subsequent separate adjustment of the pH of the discolored liquid.
In accordance with the invention, the resins are treated before use (where appropriate after regeneration and before reuse) by means of suitable buffer solutions which make it possible to obtain the desired adjustment in 1 pH already at the time of decoloration.
Mention may be made, as suitable buffer solutions, of the aqueous solutions of the mixtures:: ammonium and ammonia chloride, primary sodium phosphate and secondary sodium phosphate, acetic acid and sodium acetate, lactic acid and sodium lactate, etc. ... or more generally for example mixtures of a weak acid with a salt of the same acid or of a weak base with a salt of this base.
When the solution is run over a decolorizing buffer resin, the pH remains constant or nearly constant as long as
<Desc / Clms Page number 11>
the buffering capacity of the filter is not exhausted. If necessary, this buffering capacity can be renewed when this capacity is exhausted before the end of the discoloration and the pH is to be kept constant.
The buffering capacity of a bleaching resin thus treated kis-à-vis the solution to be purified depends on: the / its capacity of ion exchanger in the state not treated with the buffer solution.
2 / the difference in pH which the solution to be decolorized has vis-à-vis the pH of the resin treated with the buffer solution. If, for example, the pH of the resin gel has been adjusted to 5.5 with regard to this latter point by supplying it with a buffer mixture having a pH of 5.5 and if the solution to be decolorized has a pH of 5, 3, more liquid with a pH of 3.5 will flow out than if the solution to be decolorized had a pH of 4. In the latter case, the pH would fall more quickly although the staining continued.
The ion exchange power of a resin gel can, as is known, increase when, to obtain a more considerable exchange of cathions, more acid-reacting groups such as - OH, - COOH are introduced. or SO3H and / for obtaining a greater anion exchange, more basic groups such as -NH2.
It is also known, for example, to make believe in the basicity of amino resins by introducing therein, during or after the condensation, groups which increase the basic character of the NH 2 group. It is also known practice to condense again, for example, all of the resin to increase the basic properties and that with substances which have more strongly basic properties, such as for example ayanamide or dicyandiamine, ethylene imine. or cryanguanidine.
When such resins are treated with buffer solutions and used according to the invention to remove organic impurities from aqueous solutions such as sugar solutions, the duration of action can be made
<Desc / Clms Page number 12>
buffer of the resin gels almost equal to that of the purifying action of these gels. In this way, the desired pH of the flowing liquid is kept constant throughout the decolouration. The pH of the flowing liquid depends on the previously applied buffer mixture.
When the bleaching power of the resins subjected to the buffering action is exhausted, they can be regenerated in the usual manner for bleaching resins for subsequent treatment with buffer solutions, after which they can be used. again. In the case of resins subjected to buffer solutions, the order of the regeneration operations using acids and alkalines can be arbitrarily chosen. However, the following sequence is recommended for the regeneration of acid resins subjected to a buffer treatment: alkaline lye - water - acid - water - buffer solution - water, this order being on the contrary in the case of a basic resin: acid - water - lye alkaline - water - buffer solution - water.
Many mixed resins can be treated in accordance with the invention, both with buffer solutions and with solutions of neutral salts, such as NaCl or Na2 SO4 to obtain the desired result, namely the desired pH. @ constant of the liquid flowing during purification.
Resin gels treated with buffer solution as well as mixed resins are indicated for improving the color, odor and taste of drinking water without eliminating the salts present which, as is known, constitute an important factor for the good taste of the water.
Example I:
20 parts by weight of furfural, 10 parts of acetaldehyde and 5 parts of hydrochloric acid are thoroughly mixed. After two days the resin is still soft and resembles rubber, while after a week the resin is
<Desc / Clms Page number 13>
has become sufficiently pure to be suitable for milling. When this test is repeated by heating the
EMI13.1
Furfural-acetaldehyde-hydrochloric acid mixture at about 70 ° C., the reaction proceeds rapidly. The resin obtained immediately becomes hard. It is then treated with alkaline disinfectant and then with acid, and it should be noted that neither swelling nor contraction occurs, which is very important in practice.
A dark yellow glucose solution preferably freed of all albuminoids and other coarse colloidal substances, this solution having a pH of 3.32 and assaying 22 Brix, is applied to the resin thus obtained and kept in the wet state.
We use 40 gr. of resin in a 10 cm thick layer with a transverse dimension of 3 cm. The crossing speed reaches 10 cm3 per minute. The liquid flows with the clarity of the water. It is only when 4000 cm3 have passed through the resin that a slight yellow coloration appears, although it is hardly possible to speak of an exhaustion of the bleaching power. The resin is regenerated by treatment with alkaline lye, washing with water, treating with acid and washing again with water.
Example II:
A dark brown solution of raw sugar measuring 30 Brix is passed over the resin of Example I. The chosen flow speed is a little slower, the flowing liquid is almost discolored. The regeneration of the resin is carried out as in Example I.
Example III:
100 parts are slowly heated for 15 minutes in
EMI13.2
weight of ethyleneimine to which 5 µm 5 strong hydrochloric acid has been added. After cooling, the solution is added
EMI13.3
thus obtained 00 parts by weight of dichloroethane with thorough stirring. The reaction proceeds exothermically and a resin gel occurs. The hardening of the
<Desc / Clms Page number 14>
gel by leaving it under water at 95 ° C. for 16 hours and brought to the still wet state to the desired grain size. Before use, the resin is preferably treated both with acid and with an alkaline lye. The resin should be stored in a moist state.
The glucose solution of Example I and the raw sugar solution of Example II are completely decolorized by this resin.
Example IV:
Very advantageous results are obtained with a resin established according to the following prescriptions: Mixing together at around 65 C. 60 gr. of resorcinol, 300 cm3 of water and 15 gr. of sodium hydroxide solution which is heated to the temperature indicated. The hot solution is removed from the flame and 120 cm 3 of a 40% methanal solution is added as quickly as possible and with stirring. The mixture thus heats up and the resin solidifies into a gel at about 90 ° C. The resin is then left on its own without further hardening and after about 15 minutes is ground to the desired fineness. The brown resin is washed with hydrochloric acid and thus becomes light red.
Or get rid of acid by washing with water and keeping it moist. Ablution of glu- by conversion of very impure potato starch cose which is formed / (commonly called tertiary starch} with precipitation of albuminides from the solution obtained is completely discolored by this resin, even when this solution tion passes through the resin in large quantities, eg 50 times the volume of the resin.
The resin according to the above example still exhibits noticeable swelling and contraction phenomena when it is regenerated successively with alkaline lye and with acid.
This is not the case for the resins used in the following examples.
Example V:
25 gr are dissolved. of phenylene diamine, 25 gr. of resorcin and 15 cm3 of hydrochloric acid in 250 cm3 of water. We
<Desc / Clms Page number 15>
then add 100 cm3 of a 40% methanal solution so as to obtain a resin gel which hardens under water at 95 C. The resin obtained is treated first with a 10% solution of NaOH and, afterwards washing to remove the lye, with hydrochloric acid 1: 1, after which washing to remove the acid also.
A glucose solution obtained by converting very impure tertiary starch and freed by precipitation of its albuminoids can be almost completely decolorized by means of the resin thus prepared. The ash content of the glucose solution remains virtually unchanged before and after purification. During the regeneration of the complex resin, its volume remains approximately constant both during the alkaline treatment and during the acid treatment.
Example VI:
EMI15.1
30 gr is dissolved in 250 em3 of water. âehênylènediamme and 30 cm3 of hydrochloric acid and added to the solution 50 gr. of extremely fine ground resin based on resorcinol, sulfite and methanal. The suspension thus obtained is then added to 100 cm3 of 40% methanal solution.
The mixed resin obtained in this way decolorizes the glucose solution described in Example V while maintaining a constant volume. Here again, the ash content undergoes practically no change. The volume remains constant even during alkaline and acid regeneration.
Example VII:
A buffer solution of sodium acetate and acetic acid having a pH of 5.5 was brought to the pulverized and washed resin of Example V, after which the resin gel thus treated was washed with water to remove the acetate. A strongly yellow colored glucose solution having a pH of 4.8 is then passed over the resin gel, the flowing glucose solution is completely discolored and its pH is maintained.
<Desc / Clms Page number 16>
at 5.46. The ash content of the original glucose solution reaches 0.39% and that of the flowing solution 0.38%.
The pH of the glucose solution is adjusted at the same time as the decoloration.
Example VIII:
A solution (1: 1) (crude glycerin in water, which shows a yellowish color, is passed over the resin of Example VII which has undergone its buffer treatment. Complete discoloration is obtained with a pH which remains roughly constant.
Example IX:
The mixed resin condensate of Example V is treated first with 3% sodium hydroxide solution and then with 5% hydrochloric acid. We wash at. water both after acid treatment and after alkaline treatment. Then a 5% solution of cooking salt is used. We must pay attention to the fact that the resin becomes saturated with the cooking salt which can be recognized by the constant pH -, the saline solution which flows out, which must be equal to the pH of the solution @@@@@ brought. A strongly yellow-colored glucose solution with a pE of 5.1 is passed over the mixed resin thus treated, and this solution then flows with the clarity of water and a pH of 4.9.
Example X:
Heated to 60 C. 400 cm3 of water, 80 gr. of metaphenylenediamine and 30 cm3 of hydrochloric acid (specific gravity 1.19) and 500 gr. dry colloidal charcoal obtained by dehydration of mineral charcoal by means of SO3; it is then condensed with 120 cm3 of 40% methanal. The resin obtained is treated successively with acid, water, alkaline lye, water and a phosphate buffer mixture having a pH of 5.5 and finally with water. A strongly colored solution of glucose having a pH of 4.64 is passed over the resin. The discolored solution then flows with a pH of
<Desc / Clms Page number 17>
5.37.
Example XI:
A mixture of 50 gr is heated. of resorcinol, 6 gr. of alkaline detergent, 70 gr. of urea and 200 cm3 of water at 60 ° C. and then 220 cm of a 40% methanal solution is added. A soft resorcinol gel is obtained while the urea gel is not yet formed and the urea is distributed as a solution of dimethylolurea in the resorcinol gel.
The urea gel is formed when the soft gel is broken up into small pieces and treated with 1: 1 hydrochloric acid.
The resin thus becomes hard as a stone and is ready for discoloration after it has been treated with an alkaline solution and an acid. A strongly colored glucose solution emerges almost discolored from this resin.