Anlage zur Entsalzung von Zuckerlösungen durch lonenaustausch. Bei -der Gewinnung .des Zuckers aus ,der Zuckerrübe fällt die sogenannte belasse als Abfallprodukt an. Sie enthält etwa 50 Zucker, -der wegen der sonstigen Verunreini gungen nicht mehr zur Kristallisation ge bracht werden kann und somit -der direkten Gewinnung und Verwertung verlorengeht.
Für die Bildung der Melasse macht man so wohl die Kalisalze als auch die sogenannten organischen Nichtzuckemstöffe verantwortlich. Man hat -daher versucht, in den Zuckerlösun gen die Kalisalze durch Kalksalze zu erset zen, was aber nur teilweise zum Erfolg führte. Weiterhin wurde vorgeschlagen, die Zuckerlösungen durch Behandlung mit Was- serstoff- und Hydroxylionenaustauschern zu entsalzen.
Dabei zeigte es sich, dass auch die Hauptmenge der organischen Nichtzucker- stoffe mitentferut wird. Auf diese Weise ge lang es, die Zuckerausbeute erwartungsgemäss zu erhöhen.
Dieses Verfahren ist jedoch nur dann technisch durchführbar, wenn man die Zuckersäfte vor der Behandlung sehr tief herunterkühlt, da sonst in der ersten Stufe infolge der sich zwangsläufig durch Wasser- stoffionenaustausch bildenden freien 1Vlineral- säuren eine starke Invertzuckerbildung ein tritt.
Die Temperatursenkung muss dabei jedochsehr scharf überwacht und ein .gewisser S@chwellenwert darf unter keinen Umständen überschritten werden, was eine :gewisse tech- nische Erschwerung bedeutet.
Ea wurde nun gefunden, dass man diese Schwierigkeiten vermeidet, wenn: man an erster Stelle bei der Entsalzung von Zucher- lösungen ein Hydroxylionenaustauschfilter schaltet, welches die lllineralsäureanionen vor den Kationen entfernt.
' Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anlage zur Entsalzung von Zucker lösungen durch Ionenaustausch, bei welcher einem Wasserstoffionenaustauschfilter ein Hydroxylionenaustauschfilter vorgeschaltet ist. . Zu einer solchen Anlage werden die Mine ralsäureanionen vor den 'Kationen entfernt, wobei man zweckmässig in die zu behandelnde Zuckerlösung gasförmige Kohlensäure ein speist.
Zur Durchführung dieses Verfahrens speist man zweckmässig zunächst gasförmige Kohlensäure in die Zuckerlösung ein. Die vom Hydroaylionenaustauscher abfliessende Lösung ist dann praktisch frei von fixen mineralischen Anionen- und die Kationen werden anschliessend bei der Überführung des Saftes über das Wasserstoffionenaustausch- filterentfernt. Die Gefahr einer Invertierung durch Kohlensäure ist bekanntlich nicht ge geben,
so dass man eine Zuckerlösung erhält, die praktisch salzfrei ist und nie das pn- Gebiet durchlaufen hat, das zur Invertzucker- bildung führt.
Dementsprechend bedarf es auch keiner so weitgehenden Temperatur senkung wie in dem Falle .der bekannten Schaltung eines Wasserstoffionenaustausch- filters an erster Stelle. Zweckmässig ist bei der Anlage dem Wasserstoffionenaustausch- filter noch ein zweites Hydroaylionenaus@- ta.uschfilter nachgeschaltet, um gegebenen falls Spuren von Mineralsäureanionen mit Sicherheit entfernen zu können,
die in Form von Salzen durch das erste OH-Ionenfilber durchb brochen sind.
Man erhält mit der erfindungsgemässen Anlage Säfte, die frei von Kalisulzen und weitgehend von organischen Nichtzuckerstof- fen befreit sind, die einte praktisch restlose Aufarbeitung auf Reinzucker gestatten.
Im folgenden wird an einem Beispiel die Wirkungsweise der beschriebenen Anlage erläutert: Über eine Apparatur, bestehend aus drei Ionenaustausehfiltern wurde ein mit Kohlen säure gesättigter Dünnsaft geleitet.
Die Filter hatten folgende Füllungen: Filter I 1 ms eines organischen Hydroaylionenaustausehers, Filter 1I 1 ms eines organischen Wasser- stoffionenaustau,schers, Filter III 1 m3 eines organischen Hydroaylionenaustauschers.
Der gelbgefärbte Dünnsaft enthielt bei einem pu von 8,4 im Durchschnitt 1,1 ,g 'K20/1 und 0,21 g Ca0/1 neben 0,26 g S0#,/l, 0,135 g C1/1, Kohlensäure und organischen Säuren.
Nach der Filtration hatte der Saft folgende Eigenschaften: (1) nach Filter I pu 6,5 SO;
, unter 1 mg/1 Cl unter 15 mg/1, lhellb 1b b) nach Filter II pil 3 CaO unter 1 mg/1 K20 unter 2 mg/1, praktisch farblos nach. Filter III pfi 6-7 SO;, unter 1 mg/1 Cl unter 5 mg/1 Asche bis 50 mg/1, farblos.
Insgesamt konnten auf diese Weise 20 bis 25 m3 Saft von den mineralischen Bestand- teilen gereinigt werden. Zur Regenerierung der Hydroxylionenaustausehfilter wurde eine Soda- oder Natriumbicarbonatlösung verwen det. Der W asserstoffionenaustauscher wurde mit verdünnter Sa.lzsäum wiederbelebt.
Bleibt die Apparatur längere Zeit ausser Betrieb, so empfiehlt es sich, die Zuckersäfte sorgfältig aus den Ionenaustauschfiltern her auszuwaschen, um zu vermeiden" dass sich auf den zuckerhaltigen Nährböden ein Pilz- oder Bakterienwachstum einstellt. Gegebe- nenfalls ist es zweckmässig,
die Filter vorteil- haft im beladenen Zustand mit Sterilisations- mitteln, wie z. B. einer Formaldehyd- oder Chloraminlösung, zu behandeln oder unter solchen Lösungen stehen zu lassen.
Plant for the desalination of sugar solutions through ion exchange. During the extraction of the sugar from the sugar beet, the so-called leave remains as a waste product. It contains about 50 sugars, which can no longer be brought to crystallization because of the other impurities and thus are lost from direct extraction and recycling.
Potash salts as well as the so-called organic non-sugar ingredients are responsible for the formation of molasses. Attempts have therefore been made to replace the potassium salts with lime salts in the sugar solutions, but this was only partially successful. It was also proposed to desalt the sugar solutions by treating them with hydrogen and hydroxyl ion exchangers.
It turned out that the majority of the organic non-sugar substances are also removed. In this way it was possible to increase the sugar yield as expected.
However, this process is only technically feasible if the sugar juices are cooled down very deeply before the treatment, as otherwise a strong formation of invert sugar occurs in the first stage as a result of the free linear acids that are inevitably formed by hydrogen ion exchange.
The drop in temperature must, however, be monitored very closely and a certain threshold value must not be exceeded under any circumstances, which means a certain technical difficulty.
It has now been found that these difficulties can be avoided if: in the first place a hydroxyl ion exchange filter is switched on during the desalination of breeding solutions, which filter removes the mineral acid anions from the cations.
The present invention relates to a system for the desalination of sugar solutions by ion exchange, in which a hydrogen ion exchange filter is preceded by a hydroxyl ion exchange filter. . For such a system, the mineral acid anions are removed before the 'cations, and it is useful to feed gaseous carbonic acid into the sugar solution to be treated.
To carry out this process, it is expedient to first feed gaseous carbonic acid into the sugar solution. The solution flowing off from the hydroaylion exchanger is then practically free of fixed mineral anions and the cations are then removed when the juice is transferred through the hydrogen ion exchange filter. As is well known, there is no risk of inversion due to carbon dioxide,
so that a sugar solution is obtained that is practically salt-free and has never passed through the pn area that leads to the formation of invert sugar.
Accordingly, the temperature does not need to be reduced as far as in the case of the known switching of a hydrogen ion exchange filter in the first place. A second Hydroaylionenaus @ - ta.uschfilter is expediently connected downstream of the hydrogen ion exchange filter in order to be able to safely remove traces of mineral acid anions, if necessary.
which are broken through the first OH ion filter in the form of salts.
With the system according to the invention, juices are obtained which are free of potash salts and largely free of organic non-sugar substances, which allow practically complete processing to pure sugar.
In the following, the mode of operation of the system described is explained using an example: A thin juice saturated with carbon acid was passed through an apparatus consisting of three ion exchange filters.
The filters had the following fillings: filter I 1 ms of an organic hydroaylion exchanger, filter 1l 1 ms of an organic hydrogen ion exchanger, filter III 1 m 3 of an organic hydroaylion exchanger.
With a pu of 8.4, the yellow-colored thin juice contained on average 1.1 g 'K20 / 1 and 0.21 g Ca0 / 1 in addition to 0.26 g SO #, / l, 0.135 g C1 / 1, carbonic acid and organic Acids.
After filtration, the juice had the following properties: (1) after filter I pu 6.5 SO;
, below 1 mg / 1 Cl below 15 mg / 1, lhellb 1b b) after filter II pil 3 CaO below 1 mg / 1 K20 below 2 mg / 1, practically colorless after. Filter III pfi 6-7 SO;, below 1 mg / 1 Cl, below 5 mg / 1 ash to 50 mg / 1, colorless.
A total of 20 to 25 m3 of juice could be cleaned from the mineral components in this way. A soda or sodium bicarbonate solution was used to regenerate the hydroxyl ion exchange filters. The hydrogen ion exchanger was resuscitated with a diluted seam.
If the apparatus remains out of operation for a longer period of time, it is advisable to carefully wash the sugar juices out of the ion exchange filters in order to avoid "the growth of fungi or bacteria on the sugar-containing nutrient media. It may be advisable to
the filters are advantageous when they are loaded with sterilizing agents such as B. a formaldehyde or chloramine solution to treat or to stand under such solutions.