CN112074614A - 用于在糖纯化过程中去除颗粒、离子和生物材料以及脱色的过滤介质及其用途 - Google Patents

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Abstract

一种用于在糖纯化过程中实施的过滤介质，其允许吸附剂材料的显著增加，同时保持和增强脱色和水力性能。所述过滤介质包含吸附剂材料、具有特定性质的纤维和电解质，所述纤维允许使用小颗粒吸附剂材料而不危及介质的水力性能。吸附剂材料是无机、吸附或离子交换介质，或金属‑有机骨架。这种过滤介质在糖纯化过程中的实施消除了在精制期间对澄清步骤的需要，同时为流体流动提供增强的脱色和水力性能。

Description

用于在糖纯化过程中去除颗粒、离子和生物材料以及脱色的 过滤介质及其用途
发明背景
1、技术领域
本发明涉及从水/水溶液中去除污染物，这对于工业是必不可少的，特别是在质量和人类健康方面。待去除的污染物可以以多种方式分类，例如重金属、持久性有机污染物等。更具体地，本发明涉及从糖溶液中除去此类污染物。为了定性目的，例如味道和糖颜色，这些污染物的去除也是必需的。
2、背景技术
糖厂使用多步骤工艺将原糖转化为不同的产品。大多数甘蔗糖厂在其初级脱色操作之前使用化学澄清工艺(即“磷酸化”或“碳酸化”)。这些化学澄清工艺的目的是除去胶体和半可溶性杂质，这些杂质可以对可再生脱色体系以及结晶过程的质量和产率产生负面影响。这两种化学澄清方法都减少了植物色素，例如发色体，但有助于产生焦糖和碱性降解产物发色体。在结晶之前，将碳基吸附剂和/或离子交换树脂应用于后澄清(其中糖溶解成糖浆/液体形式)有效地减少这些发色体。通常以滤饼形式使用这些吸附剂/树脂，糖浆/液体糖在被泵送到压滤机中时通过这些吸附剂/树脂。
在1994年9月13日公布的题为“处理水溶液的方法和装置”的美国专利5,346,624中，教导了一种从液体中除去离子和悬浮颗粒杂质的方法，其中液体被引导通过具有离子交换纤维、离子交换树脂颗粒和惰性纤维的混合物的过滤介质床。用聚电解质处理惰性纤维以产生结块现象。
离子交换树脂颗粒包括阴离子交换树脂颗粒、阳离子交换树脂颗粒或其混合物。在一个实施例中，过滤介质床中离子交换纤维的量约为20％至80％，在第二实施例中约为5％至30％。离子交换树脂颗粒的量约为1％-90％。离子交换颗粒和惰性纤维都是过滤介质床性能所必需的。
任何吸附剂的吸附容量和性质通常仅取决于吸附剂的随意可用表面积。通常，表面积越大，可用容量越大，反应速率越快。对于水处理中使用的材料，现有技术表明较小的粒径导致较高的容量，因为更多的表面可用于反应/吸附。然而，在水处理和糖纯化工业中，粒径也有助于系统的物理性质。考虑到包括流量，较小的粒径的几个因素导致具有更紧密的固体颗粒填充，在流通系统中使用的较小颗粒导致更高的压差。当液体糖被连续泵送到压滤机中时，由于滤饼中污染物的积聚，用于减少发色体的滤饼产生随时间不断增加的压降。在一些情况下，使用离子交换树脂、活性炭和其他过滤介质成分的现有技术的过滤床必须具有更深的床(更多的介质)以实现所需的颜色去除。此外，在滤饼失去其化学过滤能力之前，压力的积聚可以导致需要更换滤饼。此外，高压差可以减少流量并且可能损害系统的容纳。因此，期望在保持或降低系统压力的同时使颗粒的表面积最大化。以这种方式，介质可以具有更高的容量并且在该过程中(物理上)持续更长时间。
能够在较高流量期间具有更高容量和更好使用的更开放结构的吸附剂将降低压力并将允许最佳的化学/颗粒吸附(优化)。因此，为了提高效率和减少浪费，需要增加每量吸附剂(容量)去除的污染物的量。
发明内容
考虑到现有技术的问题和缺陷，因此本发明的一个目的是提供一种具有吸附剂的性价比高的过滤介质，该吸附剂具有增加的容量，该过滤介质同时需要使用较少的助滤剂，这实际上减小了床深度，同时增强了过滤介质的水力性能。
本发明的另一个目的是提供一种具有改进的流速和脱色能力的吸附剂。
本发明的另一个目的是提供一种具有吸附剂的过滤介质，该吸附剂具有延长的过滤寿命，当液体糖被泵送通过该过滤介质时，该过滤介质产生最小的压降至没有压降。
本发明的另一个目的是提供一种具有最小可能粒径的吸附剂，从而增加其容量、动力学速率，同时保持适合于处理过程的适当流量而没有大量的压力积聚(水力性能)。
本发明的又一个目的是提供一种通过纯化和脱色糖的方法，该方法通过使用具有增强的水力性能的过滤介质来省略澄清过程步骤。
本发明的其他目的和优点将部分地显而易见，并且将部分地从说明书中显而易见。
附图说明
本发明的被认为是新颖的特征和本发明的要素特征在所附权利要求中具体阐述。附图仅用于说明目的，并且未按比例绘制。然而，关于组织和操作方法，可以通过参考以下结合附图的详细描述来最好地理解本发明本身，在附图中：
图1描绘了典型的糖纯化过程的框图，其示出了用于将本发明的过滤介质引入过程的潜在引入点；
图2描绘了描绘用于浮渣浮选的三个澄清器的工艺流程，每个澄清器在混合后使用；
图3描绘了通过本发明的过滤介质与现有技术方法中发现的竞争性材料去除的颜色的比较结果总结；
图4描绘了本发明的过滤介质的三种不同变型的过滤效率表征，其通过测量流速(以毫升/分钟为单位)随压力(以磅/平方英寸为单位)的变化来测试效率；
图5描绘了本发明的过滤介质相对于现有技术的竞争性过滤介质在不同剂量率下表现出更高的颜色去除百分比(和容量)的另一个图示；
图6描绘了对于不同纤维浓度，压力(psi)随流速(mL/min)的变化的图形表示；
图7描绘了对于过滤介质组合物的不同添加顺序，压力(psi)随流速(mL/min)的变化的图形表示；
图8描绘了通过不同吸附剂去除草甘膦(除草剂)的百分比的图形表示。
图9描绘了通过不同的吸附剂材料去除全氟烷基和多氟烷基物质的图形表示。
具体实施方式
在描述本发明的实施例时，本文将参考附图的图1-9，其中相同的附图标记表示本发明的相同特征。
本发明教导了一种用于在糖纯化过程中实施的过滤介质，与现有技术的过滤介质相比，该过滤介质允许吸附剂材料的显著增加，同时保持并且实际上增强脱色和水力性能。在糖纯化过程中实施该过滤介质还可以消除在纯化期间对另外必要的澄清步骤的需要。
在一个实施例中，本发明的过滤介质的吸附剂由木活性炭、煤活性炭或椰子活性炭、离子交换树脂的混合物组成，并且可以包括无机吸附剂介质，使得当与特定性质的纤维组合时，可以有效地用于糖厂以除去颜色，例如离子、发色体、葡聚糖等。硅藻土预涂层可用于涂覆压滤机。一旦负载硅藻土，就将过滤介质制成浆料并计量加入含有水或水和溶解糖的液流中。基于ICUMSA颜色和溶液的白利糖度含量将本发明加入水中。当达到一定的过滤床深度时，使含有发色体和其他污染物的糖溶液通过预涂层和过滤介质/压滤机。如所得颜色所示，系统的所得流出物已显示含有减少量的污染物。
在另一个实施例中，本发明的过滤介质由吸附剂材料(活性炭、离子交换树脂、吸附介质)、电解质和纤维组成，特别设计用于在糖厂中使用以去除颜色。添加的吸附介质被设计成去除离子-重金属，诸如Pb、Hg和Cd；氧阴离子如砷酸根、亚砷酸根、硒酸根、亚硒酸根；和/或灰分，如钙、镁或碳酸盐。
在另一个实施例中，本发明的吸附剂用于减少有机污染物，例如草甘膦、葡聚糖和持久性有机污染物(“POP”)。
在又一个实施例中，在糖纯化方法中使用本发明的过滤介质将使所得产物的水分含量降低至低于10wt％的水含量。另外，当在药物成分中实施时，本发明的过滤介质具有去除和回收贵金属如铑、铂等的能力。
在又一个实施例中，在气体流过的床中使用的本发明的过滤介质和/或吸附剂能够通过实施这样的实施例捕获某些污染物，例如双原子碘(I2)。
在另一个实施例中，过滤介质中使用的纤维用溶液或固体预处理，由此纤维用化学官能团、结晶材料或化合物或吸附剂(结晶或无定形)官能化。纤维的官能化产生了纤维去除污染物的独特性质，例如，使用TiO2预处理的添加来捕获砷，或者可以采用纤维的阴离子官能化来去除阳离子。
在本领域中，可以使用球体的直径来测量粒径分布，当颗粒以上升的质量为基础排列时，粒径分布将质量样品分成特定的重量百分比-也称为D值。作为实例，30μm的D10等于样品质量的10％由直径小于30μm的颗粒组成时的直径。D50等于该值的50％，并且D90等于90％。
在本发明的一个实施例中，离子交换树脂具有5-100μm的D50的D值。在一个实施例中，碳的D50在0-50μm的范围内。
吸附剂实施例中的碳颗粒优选具有1.0-2.5cc/g的孔体积和1,300-2,500m2/g的表面积。本发明的吸附剂实施例中的大多数特种纤维的直径范围为200-1500微米，长度为0.5-1000微米，游离度的加拿大标准(“CSF”)为0-100(其测量稀释纸浆悬浮液的排水速率，数值越高，排水越快)，表面积为0-200m2/g。
从组成的观点来看，在至少一个实施例中，优选的过滤介质可以是基本上由本发明的混合物组成的垫或“滤饼”。举例来说，混合物的百分比组成范围包括(按wt％计)：a)吸附剂介质，其组成可以包括碳、无机、吸附、离子交换介质和/或金属-有机骨架，并且优选包括25-50wt％；b)0.01-10wt％的纤维；和c)0.01-1wt％的电解质。
吸附剂混合物的百分比组成范围(按wt％计)可以包括碳、无机、吸附、离子交换介质和/或金属-有机骨架，并且可以包括0.001-99wt％的碳；0.001-99.9wt％的离子交换树脂；和0.001-99.9wt％的无机吸附剂介质。
本发明的组成是通用的，因为它可以在涉及液体/糖浆的纯化过程中的任何点引入，如图1中的箭头10所示。图1描绘了典型的糖纯化过程的框图，其示出了用于将本发明的过滤介质引入该过程的潜在引入点。有效地，本发明的过滤介质的引入可以在糖工艺内的三个阶段内的某些点处进行。例如，过滤介质可以在结晶和熔融之后用于在预涂覆或分批过程中进一步脱色，以实现非常低颜色的液体糖，如过滤阶段1所示。过滤介质也可以在过滤阶段2期间使用，以在结晶之前使糖脱色。过滤介质也可以在碳酸化或磷酸化的澄清阶段之前、期间或之后实施。
处理液体(液体糖)的初始阶段之一旨在去除使液体浑浊的固体。在该阶段，一些颜色也被去除。
通常，在炼油厂中有两种常见的除色方法，两者都依赖于通过介质柱泵送液体的吸附技术。对炼油厂开放的一种选择是使用颗粒状活性炭(GAC)，其去除大部分颜色但除此之外就没什么了。碳在热窑中再生，其中颜色从碳中烧掉。另一种选择是使用离子交换树脂，其去除比GAC更少的颜色，但也去除存在的一些无机物。化学再生树脂产生大量令人不快的液体流出物。这些选择在颜色去除效率、流速限制和过滤器效率方面具有局限性。
糖纯化过程中的两种常见加工技术之一被称为碳酸化，其中小块白垩在果汁中生长。在形成时，团块收集大量的非糖，使得通过滤出白垩也取出非糖。另一种技术磷酸化在化学上是类似的，但使用磷酸盐而不是碳酸盐形成来实现类似的结果。任一技术的实现通常被称为“澄清”。
通常，与碳酸化相比，磷酸化过程需要较低的资本投资和较低的维护成本；然而，由于高化学品消耗，磷酸化的操作成本显著更高。此外，磷酸化过程有些容易产生工艺混乱，这可能导致化学品用量非常高和质量差的澄清液体的时间段。磷酸化过程产生比碳酸化更少的废物，但必须处理源自澄清器的浮渣以使过程损失最小化。因此，浮渣“脱甜”由第二澄清组成，通常在三个逆流阶段中，其中三个小澄清器可用于浮选。图2描绘了描绘用于浮渣浮选的三个澄清器的工艺流程，每个澄清器在混合后使用。将从澄清器中除去的浮渣稀释至约20°白利糖度，并通过施加聚电解质再次澄清，并且在三个脱甜阶段后，其糖含量足够低以允许其被丢弃。
在图2中，来自浮渣主澄清器的浮渣被引导至第一混合罐30，该第一混合罐30的输出在串联应用中被连续地输送至三个浮渣澄清器32，该三个浮渣澄清器32与连续的浮渣混合罐34一起使用。每个浮渣澄清器32由曝气泵36曝气。每个浮渣澄清器32的输出保持在甜水转移罐38中。
在图1的工艺阶段之后，优选为粉末溶液的形式的本发明的过滤介质可以在初级精炼12和熔融14之后直接引入液体糖10a中。在精炼过程中，首先将原糖与重糖浆混合并离心以洗去原糖晶体的外包衣，其纯度低于晶体内部。
可选的或另外，过滤介质可以在澄清阶段16期间，或刚好在澄清阶段10c之后，并且在过滤阶段18之前引入10b。在澄清阶段16中，通过添加结合以沉淀磷酸钙的磷酸和氢氧化钙来澄清糖。磷酸钙颗粒捕获一些杂质并吸收其他杂质，然后漂浮到罐的顶部，在罐顶其被撇去。
在滤出任何剩余的固体后，通过过滤使澄清的糖浆脱色。过滤介质可以在经由本发明的过滤介质的脱色10d、10e(经由粉末活性炭的脱色)、10f(经由离子交换树脂的脱色)、10g(经由颗粒状活性炭的脱色)期间的任何时间引入，或者刚好在脱色阶段10h之后并且在结晶20和(再)熔融阶段22之前的任何时间引入。如图所示，在过滤介质的这种引入中，其可以与粉末活性炭(PAC)、离子交换树脂和/或颗粒状活性炭(GAC)结合使用。最后，可以在最终脱色步骤阶段期间使用过滤介质10i，该最终脱色步骤阶段可以表示为预涂覆或分批阶段。
在纯化过程中的某一时刻，原糖被转化为糖浆或液体形式。本发明的一个实施例优选以包括如本文所述的吸附剂混合物的粉末形式呈现，其由粉末活性炭(例如木碳、煤碳或椰子碳)、离子交换树脂和纤维组成。将该粉末溶液直接引入熔化的液体糖中，然后搅拌预定时间。在搅拌期间，本发明的粉末溶液已经开始液体糖的脱色过程。
纤维优选地在200-1500纳米的范围内，具有0.5-1000μm的长度和0-200m2/g的表面积。具有这种特性的纤维能够与本发明的吸附剂一起使用，以实现比现有技术的纤维/吸附剂组合所实现的吸附剂的更大容量，该吸附剂表现出有利的流动和压力的水力性能。
搅拌后，将所得浆料(包括液体糖和本发明的粉末形式溶液)泵送到压滤机中。在该程序期间，当本发明的一个实施例的粉末溶液与液体糖分离时，浆料被筛分，其中这种粉末溶液在压滤机内积聚。该积聚物还用作过滤器，其有助于糖浆/液体糖的脱色，因为液体糖以最小(或甚至不存在)的压降继续泵送通过该积聚物。以这种方式，与现有技术的过滤介质相比，使用了更多的材料的物理/化学容量。
图3描绘了通过本发明的过滤介质与现有技术方法中发现的竞争性材料去除的颜色的比较结果总结。参考图3，选择两种材料以减少糖中的颜色。在每种剂量水平下，本发明的过滤介质40比竞争性材料42从糖中去除更大百分比的颜色。在较低剂量下，与竞争性材料相比，本发明具有更高的容量。
通过将大约200-1500纳米、长度为0.5-1000μm及表面积为0-200m2/g的纤维掺入粉末溶液中，压滤机中的搅拌后积聚的总孔隙率降低。即使具有这种降低的孔隙率，当液体糖被泵送通过压滤机时，这种积聚出乎意料地导致很少或没有压降。有利地，添加这种少量纤维允许增加吸附剂材料而不牺牲过滤介质的所需水力性能。
图4描绘了本发明的过滤介质的三种不同变型的过滤效率表征，其通过测量流速(以毫升/分钟为单位)随压力(以磅/平方英寸为单位)的变化来测试效率。当掺入200-1500纳米、长度为0.5-1000μm及表面积为0-200m2/g的纤维时，过滤介质的效率显著更大。当使用包括具有上述特征参数的纤维的过滤介质44时，实现了流速的显著增加。本发明的配方也呈现在具有标准纤维素46而不是上述纤维的过滤介质中。该第二测试样品的结果类似于没有助滤剂48的结果。
本发明的过滤介质的意想不到的结果是，随着容量的增加，需要更少的纤维并且可以使用更多的吸附剂，特别是与现有技术相比具有减小的粒径的吸附剂，这共同导致与现有技术相同的颜色去除所需的过滤介质的量的减少。此外，如上所述，当液体糖被连续泵送到压滤机中时，由于滤饼中污染物的积聚，用于减少发色体的滤饼产生随时间不断增加的压降。在一些情况下，使用离子交换树脂、活性炭和其他过滤介质成分的现有技术的过滤床必须具有更深的床(更多的介质)以实现所需的颜色去除。
这种减小的床深度进一步导致压差的有利减小。本发明的吸附剂的降低的压差和更高的容量允许每单位使用的介质处理更多的溶液。竞争性材料如粉末活性炭(PAC)需要额外的助滤剂以实现类似于本发明的容量，但是这些助滤剂的添加导致压差增加，这显著降低了每单位介质处理的溶液量。
采用本发明的过滤介质的另一个结果是使用过滤介质产品从糖流中除去无色污染物。通过杀虫剂如草甘膦的发明，制糖工业已经能够控制作物的成熟。然而，这些杀虫剂的使用导致含有此类化学品的痕量残余物的糖。同样，土壤中天然存在的污染物如砷也通过不同的代谢功能进入植物。这些重金属污染物与甘蔗的其余部分一起收获。在糖纯化过程中可以发现痕量浓度的污染物。在本发明的过滤介质的一个实施例中，将特定吸附剂添加到过滤介质中以提供特定污染物的选择性去除。设计水稳定的金属有机骨架(MOF)、无机吸附剂(二氧化钛、氧化锰、氧化铁、磷灰石)、无机骨架吸附剂(K2Sn2MnS6、Na2TiO3)、沸石(菱沸石、斜发沸石等)和其他材料用于去除污染物。将这些吸附剂添加到过滤介质材料中为过滤介质添加了现有技术无法实现的新功能。
类似于饮用水和废水工业，组分的质量变化与使用这些产品的过程的功能是一体的。例如，由于特定区域中的规定，一些组分可能被去除。液体糖的颜色取决于多种因素。甘蔗中的不同化合物对颜色的贡献不同。因此，本发明通常具有宽范围的组成变化以适应液体糖中存在的不同发色体。例如，被砷污染的糖将需要一种类型的吸附剂，而被农药污染的不同糖将需要用于该农药的特定吸附剂。由于原糖的批次具有不同的颜色，因此使用本发明的方法可以调节给药量(每升处理的溶液中介质的kg)。
如前所述，另一个方面是过滤介质的配方具有高活性的流动响应(不产生高压)，同时保持高的污染物容量。也就是说，增强了过滤介质的水力性能。吸附剂粒径的相应减小的预期结果将增加容量并在过滤器中产生更紧密的填充。因此，系统压力将增加并且流量将减小。然而，在添加上述特种纤维的情况下应用本发明的过滤介质的意想不到的结果是，具有纤维的流动比没有纤维的流动更高。纤维能够保持配方的结构开放并允许足够的流动，同时充分支撑吸附剂材料(碳、树脂和离子交换介质)的较小颗粒。
因此，本发明的过滤介质提供了以下优点中的一个或多个：1)性价比高的过滤介质，其具有容量增加的吸附剂，同时需要使用更少的过滤介质(纤维)，这实际上减小了床深度；2)具有改善的流速和脱色能力的吸附剂；和3)具有延长的过滤寿命的过滤介质，其在液体糖被泵送通过该过滤介质时产生最小的压降至没有压降。
作为说明性实例，应用于利用经由磷酸化/浮选工艺的澄清的白尾炼油厂，以处理源自其自己的糖厂的极高极性糖(VHP)。在磷酸浮选过程之后，来自澄清器的澄清液体通过带式过滤器以除去任何剩余的固体，然后通过添加本文所述的多功能吸附剂过滤介质进行脱色以获得精液，从而通过再循环径流、将其与精液混合(回沸)来生产一级白糖，并产生颜色低于40IU的精制糖。
此外，为了使送到回收室的径流体积最小化并使炼油厂回收率最大化，在脱色过程之前，在称为“沸腾中”的过程中，部分径流也与澄清液混合。吸附剂的高吸附能力使得可以有效地从沸腾中的过程中除去额外的颜色和浊度负荷，同时仍然向炼油厂底板供应高质量的精液以进料结晶。
与具有澄清的正常操作相比，试验结果如下所示。
表I描绘了将本发明的过滤介质实施到包括和不包括澄清步骤的糖纯化过程中的结果(质量测量)：
表I
Figure BDA0002748249430000101
注意，虽然精液中的平均浊度和色泽水平在没有澄清的情况下更高，但是精制糖的色泽是相同的，并且浊度水平几乎相同。以这种方式，当使用本发明的过滤介质时，可以省略糖纯化过程的澄清阶段。对于当前的精制糖市场，色泽、浊度、灰分和不溶物都完全在规格内。应当理解，如果需要，对初级和次级过滤器中的预涂层和/或主体进料的修改将改善最终的浊度和不溶物值。
如下表II所示，在操作澄清器时，通过将原糖溶解在去离子水中测量的原糖浊度与在精炼操作中使用来自各种来源的甜水在工厂中制备的原熔液之间的浊度增加比不操作澄清器时高得多。这在整个试验期间是一致的。这可能归因于在脱甜过程中从澄清器浮渣出来的一些浊度。
表II
Figure BDA0002748249430000111
仅基于化学品用途(其包括吸附剂和特种纤维形式的助滤剂)，在澄清和不澄清的情况下的成本大致相同。如表III所示，通过消除澄清，存在1％的成本优势。然而，考虑到一些额外的节省，即劳动力节省和降低的维护成本，通过消除磷浮选可以实现7.4％的总体节省。能量和水消耗的额外节省也可能是有利的。
表III
Figure BDA0002748249430000112
因此，本发明的过滤介质的应用可以通过从糖纯化过程中消除澄清步骤而有效地降低成本。
如表IV所示，由于吸附剂和过滤介质的剂量增加而增加的固体被消除在澄清过程中产生的固体(磷酸、氢氧化钙、絮凝剂和有色沉淀剂)所抵消。当消除澄清时，使用少量氢氧化钠来调节pH，并且其中的固体包括在脱色过程固体中。
表IV
Figure BDA0002748249430000121
在消除澄清的情况下，需要额外的吸附剂和助滤剂以将浊度和色泽降低至与澄清水平相当的水平。一般关注的是现有过滤能力是否足以容纳处理熔融液中较高色泽和浊度水平所需的额外固体。在意想不到的结果中，发现相反的情况是正确的。如表V中所示的信息所示，当澄清被消除时，过滤器循环显著更长。
表V
Figure BDA0002748249430000122
磷酸化后剩余的浊度的性质对吸附剂过滤过程具有负面影响。在该说明性实施例中，平均而言，过滤器循环寿命增加了38％。
图5描绘了本发明的过滤介质50相对于现有技术的竞争性过滤介质52在不同剂量率下表现出更高的颜色去除百分比(和容量)的另一个图示。优化的配方允许更高的容量和更好的流动，使得糖脱色更容易且成本更低。颜色去除的百分比在30分钟时大约高20％，并且在60分钟时保持至少同样有效。
在一个示例性实施例中，本发明的吸附剂部分为32.7wt％的碳和5.5重量％的树脂，纤维部分为0.4wt％，并且聚电解质为0.2wt％。使用含有碱性性质的材料(例如氢氧化钠)调节配方的其余部分，使得pH为6-8。
在另一个示例性实施例中，本发明的吸附剂部分为29.7wt％的碳和8.0重量％的树脂，纤维部分为0.5wt％，并且聚电解质为0.2wt％。使用含有碱性性质的材料(氢氧化钠)调节配方的其余部分，使得pH为6-8。
在另一个示例性实施例中，本发明的吸附剂部分为36.6wt％的碳、1.2wt％的树脂和1.45wt％的无机吸附剂。纤维为0.5wt％，聚电解质为0.2wt％。配方应具有6至8的pH。配方的其余部分由水组成。如果pH为碱性，则可以使用酸(HCl、HNO3等)将pH调节至6-8范围内。
在另一个示例性实施例中，本发明的吸附剂部分为36.6wt％的树脂、1.2wt％的碳和1.45wt％的无机吸附剂。纤维为0.5wt％，聚电解质为0.2wt％。将pH调节至5-8的范围。
进一步研究了过滤介质的水力性能。首先，考虑流速随纤维浓度的变化。图6描绘了对于不同纤维浓度，压力(psi)随流速(mL/min)的变化的图形表示。将具有不同纤维浓度的过滤介质与为KBEVN(15-25μm D50)的竞争性材料68进行比较。在流动测试中使用粒径为15-25μm D50的另一种吸附剂(碳)，其中纤维的干重百分比变化如下：1.5％纤维(过滤介质60)、0.3％纤维(过滤介质62)、0.6％纤维(过滤介质64)、1％纤维(过滤介质66)和纤维共混物70。
向过滤介质中添加太多纤维导致在所有压力范围下的流量为0mL/min。向过滤介质中添加太少的纤维(0.3干重量％)导致流量小于现有技术的竞争性过滤介质68。高于0.3wt％和低于2.0wt％的测试表明优选的过滤介质组合物的流动增加。还尝试将具有以下特征性质的特种纤维的纤维共混物70与现有技术的标准纤维组合，其中纤维直径为200-1500纳米，长度为0.500-1000微米，游离度测量的加拿大标准为0-100，并且表面积为0-200m2/g。结果表明，简单地混合纤维不足以为应用提供所需的流通特性。
图7描绘了对于过滤介质组合物的不同添加顺序，压力(psi)随流速(mL/min)的变化的图形表示。以各种顺序或添加添加两种类型的吸附剂(A和B)，电解质、水和特种纤维，以确定组合中的任何区别。最值得注意的是，组分的添加顺序被证明是必要的。在一个优选的实施例中，吸附剂A是碳，并且吸附剂B是离子交换树脂。当首先将吸附剂A添加到反应室中，然后添加特种纤维和吸附剂B，最后添加电解质时，流速被优化。添加顺序的改变导致流速的显著降低。
将不同添加顺序的过滤介质与竞争性材料68进行比较。测试了以下过滤介质添加顺序：
过滤介质72(吸附剂A、水、特种纤维、吸附剂B、电解质)；
过滤介质74(特种纤维、吸附剂A、吸附剂B、电解质、水)；
过滤介质76(特种纤维、电解质、吸附剂B、吸附剂A、水)；
过滤介质78(特种纤维、吸附剂B、吸附剂A、电解质、水)；以及
过滤介质80(吸附剂A、特种纤维、吸附剂B、电解质、水)。
优选的顺序被证明是过滤介质80，其中首先加入吸附剂A(碳)，然后加入特种纤维(具有纤维的直径为200-1500纳米，长度为0.500-1000微米，游离度测量的加拿大标准为0-100，表面积为0-200m2/g的性质)、吸附剂B(离子交换树脂)、电解质和水。
图8描绘了用于从水流中去除草甘膦的不同吸附剂成分的测试结果。过滤介质的优化配方允许更高的容量和更好的流动，使得糖脱色有效且成本更低。测试各种介质去除配方中的草甘膦。考虑了用于去除含氧阴离子的不同无机介质，其形式为无机氧化物，例如钛、铁、锆、铝、镧等。测试了设计用于去除阳离子的无机介质。另外，测试的碳呈各种形式，例如煤基碳、木基碳、褐煤基碳和椰子基碳。还考虑了基于葡聚糖的有机介质，例如离子交换树脂有机介质。
图9描绘了用于从水流中以12000mL/g去除全氟烷基物质(PFAS)的不同吸附剂成分的测试结果。碳表现出对PFAS的高容量(PFOA 90，代表每组中的左侧柱，和PFOS 92，代表每组中的右侧柱)，表明本发明的过滤介质的配方在除去PFAS方面是成功的，只要过滤介质组合物含有大部分的碳或碳-无机杂化物。
教导了一种用于在糖纯化过程中实施的过滤介质，与现有技术的过滤介质相比，其允许吸附剂材料的显著增加，同时保持和增强脱色和水力性能。过滤介质包含吸附剂材料和具有特定性质的纤维，所述纤维允许使用小颗粒吸附剂材料而不损害介质的水力性能。在糖纯化过程中实施该过滤介质可以消除在纯化期间对澄清步骤的需要，同时提供增强的脱色。
虽然已经结合一个或多个具体实施例具体描述了本发明，但是显而易见的是，根据前面的描述，许多替代、修改和变化对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，预期所附权利要求将涵盖落入本发明的真实范围和精神内的任何这样的替代、修改和变化。

Claims (24)

1.一种从液体糖中去除污染物并使液体糖脱色的过滤介质，包括：
25-50wt％的吸附剂材料；
组成范围为0.01-10％的纤维；
组成范围为0.01-1％的电解质。
2.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述吸附剂材料是无机、吸附或离子交换介质、或金属-有机骨架。
3.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述吸附剂材料包括D50粒径为0-50微米的碳。
4.如权利要求3的过滤介质，其中所述吸附剂材料的孔体积为1.0-2.5cc/g。
5.如权利要求3所述的过滤介质，其中所述吸附剂材料的表面积为1300-1500m2/g。
6.如权利要求2所述的过滤介质，其中所述离子交换树脂的D50为5-100微米。
7.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述纤维的直径为200-1500纳米，长度为0.500-1000微米，游离度测量的加拿大标准为0-100，并且表面积为0-200m2/g。
8.如权利要求1所述的过滤介质，其中，所述吸附剂材料包括：
0.001-99wt％的碳；
0.001-99.9wt％的离子交换树脂；以及
0.001-99.9wt％的无机吸附剂介质。
9.如权利要求1所述的过滤介质，其中：
所述吸附剂材料包括约32.7wt％的碳和约5.5wt％的离子交换树脂；
所述纤维的组成范围约为0.4wt％；以及
所述电解质的组成范围约为0.2wt％。
10.如权利要求9所述的过滤介质，其中最终pH在6-8的范围内。
11.如权利要求1所述的过滤介质，其中
所述吸附剂材料包括约29.7wt％的碳和约8.0wt％的离子交换树脂；
所述纤维的组成范围约为0.5wt％；以及
所述电解质的组成范围约为0.2wt％。
12.如权利要求11所述的过滤介质，其中最终pH在6-8的范围内。
13.如权利要求1所述的过滤介质，其中
所述吸附剂材料包括约36.6wt％的碳、约1.2wt％的离子交换树脂和约1.45wt％的无机吸附剂；
所述纤维的组成范围约为0.5wt％；以及
所述电解质的组成范围约为0.2wt％。
14.如权利要求13所述的过滤介质，其中最终pH在6-8的范围内。
15.一种从液体糖中去除污染物并使液体糖脱色的方法，所述方法包括：
向糖纯化过程提供过滤介质，其中所述过滤介质包括：
25-50wt％的吸附剂材料；
组成范围为0.1-10wt％的纤维；以及
组成范围为0-1wt％的电解质；
提供原糖；
将原糖熔化成液体糖；
过滤所述液体糖；
使所述液体糖脱色；
将所述液体糖结晶成结晶糖；
熔化所述结晶的糖；以及
使所述熔化的结晶糖脱色；
其中在熔化原糖之后且结晶所述液体糖之前的所述方法中的任何步骤中，添加所述过滤介质并将所述过滤介质与所述液体糖一起搅拌设定的时间段。
16.如权利要求15所述的方法，包括澄清所述液体糖。
17.如权利要求15所述的方法，其中在熔化所述结晶糖的所述方法中的步骤之后，添加所述过滤介质并将所述过滤介质与所述液体糖一起搅拌设定的时间段。
18.如权利要求15所述的方法，其中在熔化原糖之后且结晶所述液体糖之前的所述方法的任何步骤中，添加所述过滤介质并将所述过滤介质与所述液体糖一起搅拌设定的时间段，以及在熔化所述结晶糖的步骤之后，再次添加所述过滤介质并将所述过滤介质与所述液体糖一起搅拌设定的时间段。
19.一种在糖纯化过程中从水溶液中去除污染物并使水溶液脱色的方法，所述方法包括：
向所述糖纯化过程提供过滤介质，其中所述过滤介质包括：
25-50wt％的吸附剂材料；
组成范围为0.01-10％的纤维；以及
组成范围为0.01-1％的电解质；
在所述纯化过程期间提供熔化成液体形式的原糖；
将所述过滤介质提供到所述液体糖中；
搅拌所述过滤介质和所述液体糖以产生浆料；以及
将所述浆料泵送到压滤机中；
其中所述过滤介质从所述液体糖中筛选出来并在所述压滤机内积聚以形成垫或饼，以进一步用作过滤器，用于在所述液体糖继续被泵送到所述压滤机中时去除污染物并使所述液体糖脱色。
20.如权利要求19所述的方法，其中在所述纯化过程期间将所述过滤介质直接引入所述液体糖中，使得所述过滤介质在搅拌期间立即开始对所述液体糖进行脱色。
21.一种在糖纯化过程中从水溶液中去除污染物并使水溶液脱色的方法，所述方法包括：
提供原糖；
精炼和熔融所述原糖以形成第一浆料；
提供用于过滤的过滤介质，其中所述过滤介质包括：
25-50wt％的吸附剂材料；
组成范围为0.01-10％的纤维；以及
组成范围为0.01-1％的电解质；
用所述过滤介质、粉末活性炭、离子交换树脂和/或颗粒状活性炭或其任何组合使所述浆料脱色，以形成第二浆料；
使所述第二浆料结晶以形成结晶产物；以及
熔化所述结晶产物。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述吸附剂材料包括碳和离子交换树脂。
23.如权利要求22所述的方法，其中向所述糖纯化过程提供所述过滤介质的添加顺序基本上由以下顺序添加过滤介质组分组成：1)所述碳、2)所述纤维、3)所述离子交换树脂、4)所述电解质和5)水。
24.如权利要求21所述的方法，其中所述纤维的直径为200-1500纳米，长度为0.500-1000微米，游离度测量的加拿大标准为0-100，表面积为0-200m2/g。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113828014A (zh) * 2021-09-14 2021-12-24 海南金海浆纸业有限公司 一种聚合氯化铝溶液的纯化脱色工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4190532A (en) * 1976-06-11 1980-02-26 Ecodyne Corporation Charged filter aid material and ion exchange bed
US4238334A (en) * 1979-09-17 1980-12-09 Ecodyne Corporation Purification of liquids with treated filter aid material and active particulate material
US4572742A (en) * 1983-09-28 1986-02-25 The Graver Company Precoat filter and method for neutralizing sugar syrups
US20040159596A1 (en) * 2001-08-23 2004-08-19 Mitchell Michael Donovan Water filter materials, water filters and kits containing silver coated particles and processes for using the same

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2400598A (en) 1942-02-04 1946-05-21 Graver Tank & Mfg Co Inc Liquid treatment
US2488851A (en) 1946-05-01 1949-11-22 Graver Tank & Mfg Co Inc Sugar juice treatment
US4216073A (en) * 1979-05-29 1980-08-05 Ionics Inc. Ion exchange resin containing activated carbon
US4747955A (en) 1987-04-13 1988-05-31 The Graver Company Purification of liquids with treated polyester fibers
US5346624A (en) 1993-01-11 1994-09-13 The Graver Company Method and apparatus for treatment of aqueous solutions
US5585171A (en) 1993-01-11 1996-12-17 Graver Chemical Adsorbent filter bed with pliant and stiff members
US5308494A (en) 1993-03-24 1994-05-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for improving filter efficiency
US5376278A (en) 1993-07-01 1994-12-27 The Graver Company Filter and a method for separating charged particles from a liquid stream
US5389405A (en) * 1993-11-16 1995-02-14 Betz Laboratories, Inc. Composition and process for treating metal surfaces
DE19628324A1 (de) * 1996-07-13 1998-01-15 Hocepro Gmbh I G Fibrillen aus Cellulose
US6429830B2 (en) 2000-05-18 2002-08-06 Mitsumi Electric Co., Ltd. Helical antenna, antenna unit, composite antenna
US7287650B2 (en) * 2002-01-31 2007-10-30 Kx Technologies Llc Structures that inhibit microbial growth
US6835311B2 (en) * 2002-01-31 2004-12-28 Koslow Technologies Corporation Microporous filter media, filtration systems containing same, and methods of making and using
WO2008036861A2 (en) * 2006-09-20 2008-03-27 Omnipure Filter Company, Inc. Solid profile filters comprising activated carbon fiber rods and methods of making and using same
MX2008005854A (es) 2008-05-06 2009-09-09 Com Izadora De Productos Basic Proceso de purificacion de azucar liquida preparada a partir de azucar granulada de caña??.
US8580226B2 (en) 2010-10-29 2013-11-12 Graver Technologies, Llc Synthesis of sodium titanate and ion exchange use thereof
WO2012099445A2 (ko) * 2011-01-21 2012-07-26 경북대학교 산학협력단 활성탄 나노기공 내부에 산화물을 함침시켜 유기-무기 복합 하이브리드 흡착제를 제조하는 방법과 이를 수처리에 이용하는 방법
US9352267B2 (en) 2012-06-20 2016-05-31 Hollingsworth & Vose Company Absorbent and/or adsorptive filter media
US10343154B2 (en) 2014-11-25 2019-07-09 Graver Technologies Llc High capacity adsorbent for fluoride ion and oxyanions of phosphorous and arsenic and method for making the same
US9901918B2 (en) 2015-03-04 2018-02-27 Graver Technologies Llc Hybrid ion exchange material and method for making the same
US20170225968A1 (en) 2016-02-04 2017-08-10 Graver Technologies Llc Filter media for removal of Arsenic from Potable Water with iron-impregnated activated carbon enhanced with titanium oxide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4190532A (en) * 1976-06-11 1980-02-26 Ecodyne Corporation Charged filter aid material and ion exchange bed
US4238334A (en) * 1979-09-17 1980-12-09 Ecodyne Corporation Purification of liquids with treated filter aid material and active particulate material
US4572742A (en) * 1983-09-28 1986-02-25 The Graver Company Precoat filter and method for neutralizing sugar syrups
US20040159596A1 (en) * 2001-08-23 2004-08-19 Mitchell Michael Donovan Water filter materials, water filters and kits containing silver coated particles and processes for using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113828014A (zh) * 2021-09-14 2021-12-24 海南金海浆纸业有限公司 一种聚合氯化铝溶液的纯化脱色工艺

Also Published As

Publication number Publication date
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