CS241479B2 - Method of sorbents' regeneration by means of alkaline aqueous solution - Google Patents
Method of sorbents' regeneration by means of alkaline aqueous solution Download PDFInfo
- Publication number
- CS241479B2 CS241479B2 CS809427A CS942780A CS241479B2 CS 241479 B2 CS241479 B2 CS 241479B2 CS 809427 A CS809427 A CS 809427A CS 942780 A CS942780 A CS 942780A CS 241479 B2 CS241479 B2 CS 241479B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- calcium
- liter
- regeneration
- column
- juice
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B20/00—Purification of sugar juices
- C13B20/14—Purification of sugar juices using ion-exchange materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/50—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents
- B01J49/53—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents for cationic exchangers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Description
Způsob regenerace sorbentů alkalickým vodným roztokem, vyznačující se tím, že· se na sorbent působí při teplotě od teploty tuhnutí roztoku· do teploty jeho varu vodným· roztokem obsahujícím hydroxid alkalického·· kovu, s výhodou hydroxid sodný, v koncentraci (r)· moliů/litr a/nebo hydroxid kovu alkalických zemin, s výhodou hydroxid vápenatý, · v koncentraci (s) molů/litr, přičemž součet (r + 2s) je · v rozmezí 0,2 až 4 a atomové číslo· kovu alkalických zemin je alespoň 20, a monosacharid a/nebo· disacharid v· hmotnostní koncentraci 5 až 75 %.
iontoměničem v Na+-cykVynález se týká způsobu regenerace sorbentů alkalickým vodným roztokem. Ačkoliv je možno tento způsob použít u všech možných druhů sorbentů a v mnoha oborech, hodí se obzvláště pro* regenerování iontoměničů používaných při získávání, izolování nebo výrobě cukrů, zejména v cukrovarnictví.'
Repný cukr se zpravidla získává rozřezáním bulev řepy cukrové na řízky a extrakcí obsaženého cukru horkou vodou, čímž se získá tmavě zbarvený roztok surového cukru, obsahující cukr v hmotnostním množství 10 až 15 °/o. Roztok surového· cukru se čistí přidáním vápna a následným vysrážením rozpustných vápenatých sloučenin a obsažených nečistot, například uhličitanu vápenatého, postupným zaváděním kysličníku uhličitého· (saturace). Lehká šťáva získaná po filtraci má zbytkový obsah přibližně 40 až 150 mg/litr vápníku (počítáno· jako kysličník vápenatý). Toto množství vápníku je možno následně odstranit silně kyselým kationtovýin ' lu.
Tím se zabrání níku v odparce šťávy odpařením. ce kationtového vápnem za použití velkého nadbytku chloridu sodného, například za pětinásobku oproti množství absorbovaného· vápníku (vyjádřeno v ekvivalentech'), je stále více považována za nevýhodu tohoto· postupu, poněvadž tím vznikají vážné problémy se znečištěním okolního prostředí. Jiným· problémem. je, že kolona pro vlastní regeneraci se musí nejprve vyluhovat vodou, aby se ztráty cukru snížily na minimum. A rovněž po regeneraci se kolona musí opět vymýt a přislcdit. Tyto nutné postupy vedou k další spotřebě vody a ke zředění lehké šťávy a tudíž k další spotřebě tepla při odpařování. Účelem vynálezu je poskytnout způsob regenerace silně kyselého kationtového iontoměniče, při němž není nutno v žádném stupni způsobu přidávat vodu a není již nutno používat škodlivého chloridu sodného·.
Po dekalcifikaci se lehká šťává popřípadě může ještě demineralizovat následným zpracováním silně kyselým kationtovým iontoměničem* v H+-cyJklu a slabě zásaditým aniontovým iontoměničem* v podobě .volné zásady, čímž se -odstraní přibližně 90 °/o necukrů, převážně kationtů a aniontů, obsažených - v lehké šťávě. . Vzhledem k tomuto posledně uvedenému zpracování je -možno* dosáhnout mnohem rychlejší krystalizace cukru ze zahuštěné .lehké šťávy a je možno dosáhnout vyšších výtěžků.
V praxi se regenerace slabě zásaditého aniontového iontoměniče provádí roztokem hydroxidu sodného nebo čpavku. Použije-li se čpavku, je nutná další regenerace hydroxidem sodným, aby se zabránlto zmenšení kapacity aniontového. iontoměniče. Nevýhousazování sloučenin váppři koncentrování lehké Avš-ak obvyklá regeneraiontoměniče nasyceného dou však je, že hydroxid sodný je poměrně drahý a použití čpavku vyvolává vážné problémy s odpadní vodou. Jiným účelem vynálezu proto je, vyhnout se použití hydroxidu sodného a čpavku použitím regeneračního činidla, které je poměrně málo nákladné a nadto nevyvolává problémy s odpadní vodou.
Aby se při postupném odpařování lehké šťávy zabránilo tvorbě invertního cukru, musí pH se udržovat na dostatečně . vysoké hodnotě. Za tím· účelem· je například . možné přidávat hydroxid sodný. Toto vnášení iontů alkalických kovů však vede ke snížení výtěžku krystalů cukru. Vnášením iontů takovýchto* kovů je možno se vyhnout použitím silně zásaditého aniontového* iontoměniče v OH -cyklu, který zpravidla bývá typu II. V praxi se regenerace též provádí za použití poměrně drahého hydroxidu . sodného. V tomto případě vynález rovněž skýtá mnohem méně drahé regenerační . činidlo.
K získání krystalů cukru se lehká . šťává, která může být popřípadě předem zpracována, podrobí odpařování v odpařovací stanici, čímž se získá těžká šťáva, obsahující cukr v hmotnostním- množství přibližně 65 proč. Tato těžká šťává se zpravidla podrobí třem po* sobě následujícím zavařením na „zrno“. Výtěžek krystalů cukru při . posledním· zavaření je možno zvýšit málo nákladným způsobem úplným nebo částečným nahrazením jednomocných. kationtů dvojmocnými kationty pomocí kationtového. .iontoměniče (Quentinův postup). I v> tomto* případě skýtá způsob podle vynálezu regenerační metodu, jíž se sníží problémy s . odpadní vodou.
Konečně v posledním stupni krystalizace se získá matečný louh (sirup), tzv. melasa, z níž již nelze ekonomicky získat krystaly cukru.
Způsob podle vynálezu k regeneraci sorbenů alkalickým vodným roztokem se vyznačuje tím, že se na sorbent působí při teplotě od teploty tuhnutí roztoku do· teploty jeho varu vodným roztokem obsahujícím hydroxid alkalického kovu v koncentraci r molů/lit-r nebo hydroxid kovu alkalických zemin v koncentraci s molů/litr, přičemž součet (r + 2s) je v rozmezí 0,2 až 4 a atomové číslo kovu alkalických zemin je alespoň 20, a monosacharid a/nebo disacharid v hmotnostní koncentraci . 5 až 75 %.
Je výhodné, když jako hydroxidu alkalického kovu se použije hydroxidu sodného a jako hydroxidu kovu alkalických zemin velmi levného hydroxidu vápenatého. Výhodně se hydroxid vápenatý připraví přidáním oxidu vápenatého do. roztoku uvedeného* menosacharidu a/nebo disacharidu.
Podle vynálezu má být hydroxid alkalického kovu a/nebo kovu alkalických zemin přítomen v molárním množství alespoň 20
414 7 9/ mmolů/litr; maximální·' koncentrace je dána pouze rozpustností těchto hydroxidů. Je výhodné, když roztok v 1 litru obsahuje hydroxid alkalického kovu a/nebo kovu alkalických zemin: v molárním množství v rozmezí 0,2 až 4, zejména 0,5 až 2.
Podle vynálezu obsahuje regenerační roztok též alespoň 1 hmotnostní % monosacharidu a/nebo disacharidu, s výhodou takové hmotnostní množství, které je v rozmezí od 5 % do množství daného rozpustností sacharidů je možno uvést fruktózu nebo glukózu. Příklady vhodných disacharidů zahrnují laktozu, maltózu a cellobiózu, zejména pak sacharózu.
Sacharčzy se samozřejmě vždy použije s výhodou tehdy, když se způsob podle vynálezu aplikuje na iontoměniče, používané v cukrovarnickém průmyslu. Je výhodné, když vodný regenerační roztok obsahuje sacharózu v hmotnostním množství 5 až 75
Způsob podle vynálezu spočívá na poznatku, že se hydroxidy kovů alkalických zemin, majících atomové číslo alespoň 20, tj. hydroxidy vápníku, barya a stroncia, vyznačují značně vyšší rozpustností ve vodném roztoku, obsahujícím· monosacharid a/ /nebo disacharid v hmotnostním množství alespoň 1 %. Vzhledem к tomu, mohou být tyto hydroxidy kovů alkalických zemin nedrženy v roztoku v poměrně velkém množství. Toto lze pravděpodobně připsat tvorbě rozpustného komplexu v podobě sacharátu příslušného kovu alkalických zemin;
Praktická obměna způsobu podle vynálezu umožňuje například regenerování, kationtového iontoměniče nasyceného vápníkem pomocí roztoku hydroxidu sodného v lehké šťávě. Přítomnost sacharózy umožňuje zabránit vylučování hydroxidu vápenatého-. Příklady jiných obměn způsobu podle vynálezu zahrnují regenerování amontového iontoměniče nasyceného anionty nebo kationtového iontoměniče nasyceného ionty alkalického kovu, kteréžto obě regenerace se provádějí pomocí roztoku, připraveného rozpuštěním kysličníku vápenatého ve zředěné melase.
Všechny regeneráty, získané těmito jednotlivými: postupy, se mohou jednoduchým způsobem znovu použít; regenerát, získaný prvně zmíněným postupem, se může dokonce přímo vnést do saturace; regeneráty, získané oběma zbývajícími postupy, se mohou po prípadném; zahuštění vrátit do melasy.
Je třeba poznamenat, že v rakouském patentovém spisu č. 258 230 se popisuje regenerační způsobí při němž se regenerace provádí nealkalickým, sůl obsahujícím cukerným sirupem. Nevýhodou tohoto způsobu však je, že se sirup ředí a je ho zapotřebí poměrně velké množství, které není vždy к dispozici. Jinou nevýhodou je, že se regenerát musí filtrovat к odstranění nerozpustného1 uhličitanu vápenatého a že ten to způsob lze s úspěchem aplikovat pouze u osmoticky stabilních,, makropórovitých kationtových iontoměničů. Ani francouzská zveřejněná patentová přihláška 2 190 918 se nezmiňuje o použití alkalického regeneračního roztoku obsahujícího sacharid, kterého se používá při způsobu podle vynálezu.
Teploty, kterých se používá při způsobu podle vynálezu, mohou zpravidla kolísat v širokých mezích; mezními hodnotami jsou teplota' tuhnutí a teplota- varu regeneračního roztoku. V praxi je zvolená teplota v co nejlepším souhlasu se stávajícími provozními podmínkami. Obvykle je teplota v rozmezí od 5° do· 90 °C.
Regeneraci je možno provádět jakýmkoliv vhodným způsobem, například v koloně s vzestupným nebo sestupným prouděním. TRif.
Způsobem podle vynálezu je možno zpracovat jakýkoliv sorbent, zejména pak kationtový iontoměnič nebo^ aniontový iontoměnič, který může popřípadě být makropórovitý.
Kationtové iontoměniče se mohou připravit známým způsobem, například vnesením silně kyselých skupin, jako jsou skupiny sulfonové kyseliny, nebo· slabě kyselých skupin, jako jsou skupiny fosf.onové kyseliny, skupiny karboxylové kyseliny, skupiny aminokarboxylové kyseliny nebo skupiny iminodikarboxylové kyseliny, do matrice v podobě polymeru nebo· kondenzačního produktu.
Má-li matricí být polymer, může monomerem, který se použije к přípravě tohoto polymeru, být například monovinylová aromatická sloučenina, jako je styren, vinyltOíluen, vinylethylbenzen, vinylnaftalen, vinylanisol nebo směsi těchto sloučenin. Je výhodné, když použitým monomerem je styren. Polymeraci je popřípadě možno· provádět v přítomnosti rovněž příčně síťujícího monomeru v množství například nepřevyšujícím 80 hmotnostních %, vztaženo na celkové hmotnostní množství monomerů. Použitým příčně síťujícím: monomerem je sloučenina, mající alespoň dvě ethylenicky nenasycené skupiny, jako je například 1,3-butadien, isopren nebo vinylmethaknylát, avšak s výhodou jsou: to divinyl- nebo polyvinylaromatické sloučeniny, jako je divitnylethylbenzen, trivinylbenzen a zejména technický divinylbenzen. Polymer se může připravit jakýmkoliv vhodným postupem, například polymerací alespoň jednoho· monomeru v suspenzi^ při teplotě obvykle v rozmezí od 10° dO' 160: °C v přítomnosti radikálového iniciátoru, jako je benzoylperoxid, lauroylperoxid, kumenhydroperoxid a/nebo azokisisoibutyronitril. Polymerace se může popřípadě provádět v přítomnosti alespoň jedné sloučeniny, schopné wsrážení a/nebo solvatace vyráběného polymeru, například v přítomnosti hexanu, heptanu, cyklohexanu, amylalkoholu, cyklohexaniolu,
9 b e n z w ц, t o ΐ и feňu á/lúébťr (Ш iil dr Wňzfe nu.
V^moiíomumí šioučéiiiiiě^pbpříbedě sioučenniáclí‘.z.!rtiů^e ubýt 4'ů^pWěh' C)Íiii¥áFní polymer'; ^JáWoljě jríolysiýren.* n r? Fui
JaW polykondůn2Sttť'je móžnti použít například · feholfórmcild-éliÝddvé pryskyřice; a je možno poúžírríněfbh^^ámóthého fenolu, avšak·''též1 jíftýchvífe'Mlůp'-5ak;ó' jsou kresoly a dífénýlolpropan. ’·’· z:ňnen·
Jeaýšák’ Možno VilésUTu skupiny slabých kyselili,; například* 4 * * 7 pdlýmúrací kyseliny akry]Ovéfra/nébó7r'kyWi'fíy methakrylové nebo alespoň jedné jiné ětliylenicky nenasycené кarboxylQvé 'ky^éllfíý a/nebo alespoň jednoho* jejího derivátu, jako jsou alkylestery, ramlďý‘ á hittriiy; s následnou případnou hydrblýzou alespoň jednoho z těchto deriSlabě zásadité nebo silně zásadité aniontové‘ ujonteihěniče je možno* připravit známým7 způsobem, například halogenalkylací mnl-ricé 's následnou reakcí s aminem. Slabě zásadité aniontové iontoměniče je též možno připravit reakcí alespoň jedné karboxýlqvé kyseliny a/nebo jejího derivátu, jakoje ester, nitril a chlorid kyseliny, s diajíiiny a/nebo polyaminy. Jiný postup к přípravě slabě zásaditých aniontových iontoměničů spočívá v kondenzaci monoaminů a/nebo polyaminů s alespoň jednou halogenovou sloučeninou, epoxysloučeninou a/ /nebo* aldehydem.
Výše zmíněné slabě zásadité aniontové iontoměniče, se mohou zčásti nebo úplně přeměnit, je-li to žádoucí, v silně zásaditý aniontový iontorněnič pomocí vhodného alkylačníb.o činidla.
Vynález je blíže objasněn dále uvedenými příklady a srovnávacími příklady, na které však není nikterak omezen.
Srovnávací příklad A
Pro odstranění iontů vápníku z roztoku repného cukru se použije silně kyselého kationtovéhoi iontoměniče na bázi sulfonovaného kopolymeru styrenu s technickým divinylbenzenem (Imac C 12 fy AKZO Chemie 1.
Tento roztok, lehká šťáva, která se získá ve druhém saturačním stupni, má hmotnostní koncentraci 15,1 %, pH 8,5 a obsah vápníku 2,05 mmolu/litr (115 mg CaO/litr). Tento roztok o teplotě 80 °C se nechá prosakovat rychlostí 4 000 ml/h sloupcem, obsahujícím 200 ml výše uvedeného kationtového iontoměniče v Na+-cyklu. Toto prosakování se nechá probíhat tak dlouho, až obsah vápníku v lehké šťávě odcházející z kolony je 20 mg CaO/litr. Pak se lehká šťáva, zbylá v koloně, vymyje kondenzační vodou o teplotě 80 °C, až vodný roztok, vytékající z kolony, má hmotnostní koncentraci nižší než 0,5 %. Lože iontoměniče (lože pryskyřice) se pak ještě znovu promyje kondenzační vodou, až odtékající voda neobsahuje suspendované látky. Jakmile se lože pryskyřice usadí, vypustí se nadbytek vody nad ložem, až její hladina je v úrovni hladiny pryskyřice.
Pak se kationtový iontorněnič regeneruje po dobu 1 hodiny tím, že se kolonou nechá při teplotě 80 °C zdola proudit 400 ml roztoku 100 g NaCl/litr.
Nato se roztok chloridu sodného vymyje kondenzační vodou o teplotě 80 °C perkolační rychlostí 1 200 ml/h.
Sloupec pryskyřice se pak znovu použije pro odstraňování iontů vápníku z lehké šťávy postupem, popsaným v prvé části tohoto příkladu. Když hmotnostní koncentrace lehké šťávy odcházející z kolony dosáhne 1 %, jímá se tato lehká šťáva po frakcích, uvedených v tabulce 1. V těchto frakcích se určí obsah vápníku a vyjádří v mg CaO v 1 litru lehké šťávy (viz tabulka 1).
T a b u 1 к a 1
Perkolát
Obsah vápníku
0— 4 000 ml
000— 8 000 ml
000—12 000 ml 12 000—16 000 ml 16 000—20 000 ml 20 000—24 000 ml 24 000—28 000 ml 28 000—30 000 ml 30 000—32 000 ml 32 000—33 000 ml
Tímto způsobem adsorbuje silně kyselý kationtový iontorněnič 326,5 mmolů vápníku na 1 litr pryskyřice. Toto odpovídá pouze 9,5 % z molárního množství chloridu sodného (3 420 mmolů), použitého na 1 litr pryskyřice.
Srovnávací příklad В
Silně kyselý kationtový iontorněnič, získaný ve srovnávacím příkladu A, se regeneruje týmž postupem jak popsáno ve srovnávacím příkladu A, jen se miste 400 ml roztoku chloridu sodného použije 200 ml.
Stejně jako ve srovnávacím příkladu A se pak kationtového iontoměniče použije к odstranění iontů vápníku z lehké šťávy o hmotnostní koncentraci 13,4 °/o, pH 9,0 a obsahu vápníku 2,3 mmolu/litr (128 mg CaO/ /litr).
Perkolát se jímá ve frakcích uvedených v tabulce 2. Obsah vápníku v těchto frakcích se vyjádří v mg CaO v 1 litru lehké šťávy (viz tabulka 2).
Obsah vápníku
Tabulka 2
Perkolát
0— 4 000 ml | 2 |
4 000— 8 000 ml | 2 |
8 000—12 000 ml | 4 |
12 000—14 000 ml | 8 |
14 000—16 400 ml | 10 |
16 400—18 400 ml | 12 |
18 400—20 400 ml | 16 |
20 400—21 400 ml | 20 |
Tímto způsobem· adsorbuje silně kyselý kationtový iontoměnič 231,5 mmolu vápníku na 1 litr pryskyřice. Ačkoliv — počítáno na molární množství chloridu sodného, použitého na 1 litr pryskyřice (1710 mmolů) — se výtěžek zvýší z 9,5 % (srovnávací příklad A) na 13,5 %, skutečná kapacita pryskyřice značně poklesla.
Příklad ' 1
Kationtový iontoměnič, získaný ve srovnávacím1 příkladu B, se promyje zpět lehkou šťávou postupem, popsaným ve srovnávacím příkladu B.
Pak se kationtový iontoměnič regeneruje tím, že se po dobu 1 hodiny nechá při teplotě 60' °C procházet vzhůru kolonou 200 mililitrů lehké šťávy zbavené vápníku, která obsahuje 40 g (1 mol) hydroxidu sodného v 1 litru. Poté se sloupec iontoměniče vymývá 30 minut pomocí 600 ml lehké šťávy, zbavené vápníku, o teplotě 60 °C.
Nato se kationtového iontoměniče použije stejným způsobem jako· ve srovnávacím příkladu A k odstranění iontů vápníku z lehké šťávy o hmotnostní koncentraci 14,6 %, pH 8,9 a obsahu vápníku 2,45 mmoiu/litr (137 mig CaO/lltr). Perkolát se jímá ve frakcích, uvedených v tabulce 3. V těchto· frakcích se stanoví obsah vápníku a vyjádří v mg CaO v 1 litru lehké šťávy (viz tabulka 3).
Tabulka 3
Perkolát
Obsah vápníku ně kyselý kationtový iontoměnič 315 mmolů vápníku na 1 litr pryskyřice.
Regenerát, získaný v tomto příkladu, se může velmi dobře zpracovat zavedením do· saturačního stupně, poněvadž regenerát obsahuje sacharát vápenatý a malé množství nepoužitého hydroxidu sodného. V saturačním· stupni se sacharát vápenatý rozloží na uhličitan vápenatý a sacharézu. Hydroxid sodný, který se obvykle přidává za tímto účelem, může sloužit k podpoře vylučování uhličitanu vápenatého. Nadto se na rozdíl od postupu, používaného při regeneraci chloridem sodným, provádí regenerace zcela bez vody vnášené do postupu při vyslazení a opětném oslazení, čímž se ušetří náklady na další odpaření vody a zabrání se ztrátám cukru.
Jinou možností, jak zpracovat regenerát v tomto· příkladu, je· přidat sloučeninu sodíku, aby vznikla nerozpustná sůl vápníku. Vhodnými sodnými sloučeninami jsou například terciární fosforečnan sodný a křemičitan sodný. Je výhodný, když se použijí v množství, jež je ekvivalentní množství vápníku přítomného v regenerátu. Po· odstranění nerozpustných vápenatých solí filtrací lehké šťávy obsahuje regenerát pouze hydroxid sodný a lze jej popřípadě použít v dalším regeneračním postupu.
Příklad 2
Postupuje se stejně jako· v příkladu 1, s tím rozdílem, že se použije kationtového iontoměniče, získaného v příkladu 1. Regenerace se provede pomocí 160· ml místo 200 mililitrů lehké šťávy zbavené vápníku. Použije se tedy 800 mmolů hydroxidu sodného na 1 litr pryskyřice.
Pak se, stejně jako· v příkladu 1, kationtový iontoměnič použije pro· odstranění iontů vápníku z lehké šťávy, která však má hmotnostní koncentraci 13,4 %, pH 8,6 a obsah vápníku 1,75 mmolu/litr (98 mg CaO/ /litr). Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce 4.
Tabulka 4
0— 4 000 ml
000— 8 000 ml
000—12 000 ml 12 000—16 000 ml 16 000—20 000 ml 20 000—24 000 ml 24 000—26 000 ml 26 000—28 000 ml
Perkolát
Obsah vápníku
0— 4 000 ml
000— 8 000 ml
000—12 000 ml
000—16 000 ml
000—20 000 ml
000—24 000 ml
000—28 000 ml 28 000—32 000 ml
000—34 000 ml
Příklad · 3
Tímto způsobem silně kyselý kationtový iontoměnič adsorbuje 330 mmolů vápníku na 1 litr pryskyřice, přičemž výtěžek regenerace je 66 °/o. Když se tento postup opakuje s tím, že během regenerace· se použije nezměkčené lehké šťávy, adsorbuje silV tomto příkladu se uvádí výsledky od241479 straň ování iontů vápníku z lehké šťávy v cukrovaru zpracovávajícím cukrovou řepu. Lehká šťáva má hmotnostní koncentraci 14,5 °/o, pH 9,0 a obsah vápníku 1,2 mmolů/ /litr (67 mg CaO/lltr). Cukrovar má zpracovatelskou kapacitu 11 000 t cukrové řepy denně, ' což odpovídá výrobě lehké šťávy přibližně 600 m3/,h. Postupuje se ' stejně jako v příkladu · 1. Použije se silně kyselého· kationtového' iontoměniče, uvedeného ve srovnávacím příkladu A. Zařízení k odstraňování vápníku zahrnuje tři kolony, každá obsahuje 16 000 litrů kationtového· iontoměniče, z nichž vždy dvě pracují a jedna se regeneruje. Lehká šťáva prosakuje kolonou dolů rychlostí přibližně 300 m3/h při teplotě 90 °C. Pak se kationtový iontoměnič regeneruje tím, že se kolonou po· dobu 1 hodiny nechá stoupat vzhůru· 16 m3 lehké šťávy nezbavené vápníku o teplotě 60 °C, která obsahuje 40 kg hydroxidu sodného v 1 m3. Poté · se kolona · 2 hodiny proplachuje pomocí 48 m3 lehké šťávy nezbavené vápníku· o teplotě 90 °C.
Nato sel kationtového · iontoměniče použije k· odstranění · iontů vápníku z lehké šťávy. · Perkolace pokračuje tak · dlouho, až obsah · vápníku · ·v ·· lehké šťávě odcházející z kolony · je · 28 mg Ca.O/litr.· Až do< toho okamžiku · projde kolonou 4 320 m3 · lehké šťávy, která má · průměrný obsah CaO 13 mg/litr. Tímto způsobem kationtový iontoměnič absorbuje 260 mmolů vápníku na 1 litr pryskyřice.
Příklad 4
V · tomto příkladu se použije kolony, obsahující · 200 ml kationtového iontoměniče· na bázi sulfonové kyseliny podle příkladu 1. Regenerace kationtového iontoměniče se provádí tím, že se kolonou po- dobu 1 hodiny · nechá při teplotě 60 °C procházet vzhůru 200· ml melasového roztoku o hmotnostní koncentraci 20· %, obsahujícího v 1 litru 40 g · hydroxidu sodného.
Pak se kolona 30 minut proplachuje pomocí 600 ml melasového· roztoku o· hmotnostní koncentraci 20 % při teplotě 60 °C. Poté se kationtového iontoměniče použije stejně jako v příkladu 1 k odstranění iontů vápníku z lehké šťávy, která však má hmotnostní koncentraci 14,0 %, pH 9,0 a obsah vápníku 2,3 mmolu/litr (128 mg CaO/ /litr).
Výsledky jsou uvedeny v tabulce 5.
Tabulka· 5
Perkolát Obsah vápníku
0— 4 000 ml7
8 0(TO rnl7
000—12 000 ml7
000—16 000 ml6
000—20 000 ml6
000—24 000 ml8
000—26 000 ml8
000—28 000 ml8
000—30 000 ml15
Tímto způsobem silně kyselý kationtový iontoměnič absorbuje 322,5 mmolů vápníku na 1 litr pryskyřice. Regenerát, získaný v tomto příkladu, se může po zahuštění vrátit do výsledné melasy.
Příklad 5
K odstranění iontů vápníku z lehké šťávy se použije slabě kyselého kationtového iontoměniče typu kyseliny akrylové (imac Z 5 fy AKZO Chemie·). Tato lehká šťáva má hmotnostní koncentraci 15,1 %, pH 8,5 a obsah vápníku 2,05 mmolu/litr (115 mg CaO/ /litr) a nechá se při teplotě 80 °C prosakovat· rychlostí 4 000 ml/h kolonou, obsahující 200 ml výše uvedeného kationtového iontoměniče v neutralizovaném Na+-cyklu. Perkolace se nechá probíhat tak dlouho, až obsah vápníku v lehké šťávě odcházející z kolony je 20 mg CaO/litr.
Pak se slabě kyselý kationtový iontoměnič promývá čirou zfiltrovanou lehkou šťávou tak dlouho, až odcházející lehké šťáva neobsahuje suspendované látky. Jakmile se lože pryskyřice usadí, vypustí se lehká šťáva nad ložem, až její hladina je na úrovni lože pryskyřice.
Poté se slabě kyselý kationtový iontoměnič regeneruje tím, že se jím při teplotě 60 stupňů Celsia nechá po dobu 1 hodiny procházet vzhůru 200 ml lehké šťávy zbavené vápníku, která obsahuje 40 g hydroxidu sodného· v 1 litru. Nato se kolona 30 minut promývá pomocí 600 ml lehké šťávy, zbavené vápníku, při teplotě 60 °C.
Získaný kationtový iontoměnič se znovu použije stejným způsobem jako· v příkladu 1 k odstranění iontů vápníku z lehké šťávy o hmotnostní koncentraci 14,4 %, pH 9,2 a obsahu vápníku 2, 55 mmolu/litr (144 mg CaO/litr). Perkolát se jímá ve frakcích uvedených v tabulce VI. Obsah vápníku v těch241479 to frakcích se stanoví a vyjádří v mg CaO v 1 litru lehké šťávy (viz tabulka 6).
Tabulka 6
Perkolát | Obsah vápníku |
0-4 000 ml | 5 |
4 000—8 000 ihI | 8 |
9 000-—) 000 ш1 | 18 |
Tímto způsobem kaitontový iontoměnič absorbuje 109,5 mmolu vápníku na 1 litr pryskyřice.
P ř í k 1 a · d 6
Postupuje se stejně jako v příkladu 5 s tou výjimkou, ž.e se použije slabě kyselého kationtovéhO' iontoměniče typu fosfonové kyseliny v neutralizovaném· Na + -cyklu na bázi makropórovitého kopolymeru styrenu s technickým divinylbenzenem (Imac SYN 102 fy AKZO Chemie).
Lehká šťáva, zpracovaná regenerovaným kationtovým iontomiěničem, má hmotnostní koncentraci 14,9 %, pH 8,5 a obsah vápníku 2,7 mmolu/litr (150 mg CaO/lItr). Výsledky jsou uvedeny v tabulce 7.
Tabulka 7
Perkolát | obsah vápníku |
0—4 000 ml | 0 |
4 000—5 000 ml | 12 |
5 000—6 000 ml | 17 |
Tímto způsobem kationtový iontoměnič absorbuje 78 mmolů vápníku na 1 litr pryskyřice.
Příklad 7
V tomto· příkladu se použije šesti kolon (A až F), z nichž každá je · naplněna 200 mililitry kationtového iontoměniče na bázi sulfonové kyseliny podle příkladu 1. Regenerace kationtového' iontoměniče se provádí tím, že se každou kolonou při teplotě 60 °C nechá po· dobu 1 hodiny procházet vzhůru 200 ml roztoku, obsahujícího· v 1 litru 40 g hydroxidu sodného a sacharózu v hmotnostním množství, uvedeném v tabulce 8. Pak se kolona promyje roztokem sacharózy, který má stejnou koncentraci jako regenerační roztok a teplotu 60 °C rychlostí perkolace 1 200 ml/h. Množství promývací kapaliny je uvedeno v tabulce 8. Během regenerace vzniká v kolonách · A až C sraženina. Tato sraženin se az kolon B a C během promývání odstraní výše uvedeným roztokem sacharózy.
V dalším se postupuje stejně jako- v příkladu 1; kolony se použijí pro odstranění iontů vápníku z lehké šťávy, jejíž hmotnostní koncentrace pH a obsah vápníku jsou uvedeny v tabulce 8. Perkolát se jímá ve frakcích uvedených v tabulce 8 a stanoví se v nich obsah vápníku (viz tabulka 8). Obsah vápníku je vždy vyjádřen v mg CaO/ /litr. V tabulce 8 je rovněž uvedena absorpce vápníku (v mmolech) na 1 litr kationtového pryskyřičného iontoměniče.
Tabulka 8 | A | B | kolony | E | F | |
C | D | |||||
množství sacharózy | 0 | 10 | 50 | 100 | 150 | 300 |
v regenerovaném roztoku | ||||||
(g/D | ||||||
množství promývací kapaliny | 1000 | 1 200 | 1 200 | 600 | 600 | 600 |
(ml) | ||||||
lehká šťáva | ||||||
hmotnostní koncentrace (% ) | 13,6 | 14,5 | 13,2 | 15,0 | 14,9 | 1EÍ,I |
PH | 8,5 | 8,5 | 8,6 | 8,4 | 8,4 | 8,· |
obsah vápníku | 110 | 119 | 114 | 122 | 139 | 121 |
perkolát | obsah vápníku | |||||
0— 4 000 ml | 78 | 32 | 7 | 1 | 1 | 5 |
4 000— 8 000 ml | — | — | 9 | 3 | 3 | 4 |
8 000—12 000 ml | 22 | 3 | 4 | 2 | ||
12 000—16 000· ml | — | 2 | 3 | 4 | ||
16 000—20 000 ml | 4 | 5 | 7 | |||
20 000—24 000 ml | 4 | 20 | 20 | |||
24 000—26 000 ml | 6 | — | — | |||
26 000—28 000 ml | 10 | |||||
28 000 ml | 28 | |||||
množství absorbovaného· | ||||||
vápníku (v mmolech) na | ||||||
1 litr pryskyřice | 11,5 | 31 | 108,5 | 313 | 286 | 245 |
Příklad 8
V tomto příkladu se použije tří kolon (A až C), z nichž každá obsahuje 200 ml kationtového iontoměniče na bázi sulfonové kyseliny podle příkladu 1. Regenerace kationtového iontoměniče se provádí tak, že se každou z kolon nechá procházet vzhůru 200 ml lehké šťávy zbavené vápníku, která obsahuje v 1 litru 40 g hydroxidu sodného, při teplotě 20 °C (kolona A), 60 °C (kolona B) a 90 °C (kolona C), po· dobu 1 hodiny. Pak se během; 30 minut vymývá alkalická lehká šťáva z kolon pomocí 600 ml lehké
Tabulka 9 šťávy zbavené vápníku při teplotě, která je stejná jako regenerační teplota. Regenerace je v koloně C provázena tvorbou sraženiny, která během vymývání opět zmizí.
Pak se kolon použije stejně jak uvedeno v příkladu 1 odstranění iontů vápníku z· lehké šťávy, jejíž hmotnostní koncentrace pH a obsah vápníku jsou uvedeny v tabulce 9. Perkolát se jímá ve frakcích, v nichž se stanoví obsah vápníku (viz tabulka 9). Obsah vápníku je vždy vyjádřen v mg CaO/litr. V tabulce 9 je rovněž uvedeno· v milimolech na 1 litr pryskyřice množství absorbovaného vápníku.
kolony
B lehká šťáva:
hmotnostní koncentrace (% )14,0 pH9,2 obsah vápníku118 perkolát
0— 4 000 ml6
000— 8 000 ml5
000—12 000 ml6
000—16 000 ml4
000—20 000 ml5
000—24 000 ml8
000—26 000 ml18 množství absorbovaného vápníku (mmoly) na 1 litr pryskyřice257,5
Příklad 9
Použije se dvou kolon (A a B), z nichž každá obsahuje 200 ml kationtového· iontoměniče na bázi sulfonové kyseliny podle příkladu 1. Regenerace kationtového! iontoměniče se provádí tím, že se při teplotě 60 °C nechá po· dobu 1 hodiny procházet vzhůru každou kolonou 200 ml roztoku, obsahujícího v 1 litru 40 g hydroxidu sodného a 110 g fruktózy (u kolony A) a 110 gramů laktózy (u kolony B).
Pak se kolona promývá 1 hodinu 1200 mililitry roztoku, obsahujícího v 1 litru 110
14,9
8,4
138 obsah vápníku
13,6
8,8 158
286 267,5 gramů příslušného sacharidu. Během regenerace se v kolonách tvoří sraženina, která při vymývání opět zmizí.
Poté se obou kolon použije stejně jako· v příkladu 1 k odstranění iontů vápníku z lehké šťávy, mající hmotnostní koncentraci 14,5 °/o, pH 8,3 a obsah vápníku 110 mg CaO/Htr. Perkolát se jímá ve frakcích, jejichž obsah vápníku se stanoví a vyjádří v miligramech CaO/litr (viz tabulka 10).
V tabulce 10 je rovněž uvedena výsledná absorpce vápníku v mmol-ech na 1 litr kationtového· pryskyřicového iontoměniče.
Tabulka 10 perkolát obsah vápníku kolona A kolona B
0— 4 000 ml | 4 | 4 |
4 000— 8 000 ml | 4 | 4 |
8 000—12 000 ml | 7 | 4 |
12 000—16 000 ml | 7 | 5 |
16 000—18 000 ml | 7 | 6 |
18 000—20 000 ml | 10 | 11 |
20 000—22 000 ml | 16 | 20 |
množství absorbovaného | ||
vápníku (v mmolech) na | ||
1 litr pryskyřice | 205 | 203,5 |
Příklad 10
V tomto1 příkladu se použije kationtového iontoměniče podle příkladu 1 pro změkčení vody z amsterodamského vodovodu. Tato voda, která má tvrdost 125 mg CaO/ /litr, se nechá prosakovat rychlostí 4 000 ml/h kolonou, obsahující 200 ml výše uvedeného kationtového iontoměniče v Na + -cyklu. V prosakování se pokračujetak dlouho, až tvrdost vody odcházející z kolony je 10 mg CaO/litr.
Poté se provede regenerace tím, že se kolonou po dobu 1 hodiny při teplotě 20 °C nechá procházet vzhůru roztok, obsahující v 1 litru 60 g hydroxidu sodného a 220 g sacharózy. Pak se kolona 30 minut vymývá při teplotě 20 °C pomocí 600 ml roztoku 220 g sacharózy, načež se propláchne vodou z vodovodu, až tato neobsahuje již žádnou sacharózu.
Kationtového iontoměniče se pak použije stejným způsobem, jako popsáno v první části tohoto příkladu к odstranění iontů způsobujících tvrdost z vody z vodovodu. Perkolát se jímá ve frakcích, jejichž tvrdost se stanoví a vyjádří v mg CaO/litr. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 11.
Tabulka 11 perkolát tvrdost až 10 litrů4 až 20 litrů4 až 30 litrů6 až 40 litrů8 až 42 litrů10
Kationtový výměnník takto absorbuje
447,5 mmolu iontů způsobujících tvrdost.
Příklad 11
Lehká šťáva z cukrové řepy, zbavená vápníku v předchozím stupni, se demineralizuje pomocí silně kyselého kationtového iontoměniče v H4 -cyklu podle příkladu 1 a pomocí slabě zásaditého aniontového iontoměniče v podobě volné zásady na bázi makropórovitého kopolymeru styrenu s divmylbenzenem (Imac A 20 SU fy AKZO Chemie). Odstraní se přibližně 90 % necukrů, tj. 188 g na 1 litr aniontové pryskyřice, obsažených v lehké šťávě, převážně kationtů a aniontů. Za tím účelem se při teplotě °C nechá procházet směrem dolů rychlostí 1 200 ml/h lehká šťáva zbavená vápníku o hmotnostní koncentraci 14,5 % a pH
9,2 nejprve kolonou, obsahující 200 ml uvedeného kationtového· iontoměniče, a pak kolonou, obsahující 200 ml uvedeného aniontového iontoměniče. V perkolaci se pokračuje, dokud pH odcházející lehké šťávy neklesne na 4,5. Pak se obě kolony vysladí kondenzační vodou a promyjí.
Poté se kationtový iontoměnič regeneru- je 30 minut 200 ml dolů procházejícího roztoku 120 g kyseliny sírové v 1 litru, načež se promývá kondenzační, vodou, až neobsahuje kyselinu.
Aniontový iontoměnič se regeneruje tím, že se při teplotě 15 CC nechá kolonou směrem dolů procházet rychlostí 400 ml/h roztok v množství 400 g, který se získá přidáním kysličníku vápenatého к roztoku melasy o hmotnostní koncentraci 19 %, tak dlouho, až obsahuje 375 mmolů CaO/kg. Regenerát, obsažený v koloně, se vymývá kondenzační vodou o teplotě 15 CC, rychlostí 1 200 ml/h tak dlouho, až hmotnostní koncentrace proudu vytékajícího z kolony klesne na 0,5 %.
Poté se obě kolony znovu použijí pro demlneralizaci lehké šťávy způsobem, popsaným v první části tohoto příkladu. Po oslazení obou kolon až na 1 % se perkolát jímá vcelku, dokud pH lehké šťávy odtékající z poslední kolony neklesne na 4,5. Stupeň čistoty původní lehké šťávy (89,49), perkolátu (98,63) a celkové hmotnostní množství perkolátu slouží jako základ pro výpočet množství necukrů (vyjádřeného v gramech na 1 litr aniontového iontoměniče), které se odstraní kombinací obou pryskyřic. Bylo zjištěno, že na 1 litr aniontové pryskyřice se odstraní 184 g necukrů.
Příklad 12
Postupuje se stejně jako v příkladu 11, s tou výjimkou, že regenerační roztok, použitý pro· aniontový iontoměnič, má hmotnostní koncentraci 8 % a obsah vápníku 75 mmolů CaO v 1 kg roztoku. Regenerace aniontového iontoměniče se však provádí pomocí 2 000 g regeneračního' roztoku při rychlosti perkolace 800 ml/h.
Stupeň nečistoty původní lehké šťávy je 90,16 a perkolátu 97,50. Bylo zjištěno, že na 1 litr aniontové pryskyřice se odstraní 145 gramů necukrů.
P ř í к 1 a d. 1 3
Postupuje se stejně jako v příkladu 11 s tou výjimkou, že se použije slabě zásaditého aniontového iontoměniče na bázi esteru polyakrylové kyseliny, amddované dimethylaminopropylaminem· (Imac SYN A 572 fy AKZO Chemie).
Stupeň čistoty původní lehké šťávy je 89,30 a perkolátu 97,93. Bylo zjištěno, že na 1 litr aniontové pryskyřice se odstraní 206 g necukrů.
Příklad 1 4
Pro vnesení hydroxylových iontů do lehké šťávy za účelem zabránění tvorby invertního cukru při odpařování této lehké šťávy se použije silně zásaditého antoníového iontoměniče typu II v OH -cyklu.
41
Za tím· účelem se nechá lehká šťáva, zbavená vápníku, o hmotnostní koncentraci 15,1 proč a pH 8,6 procházet dolů při teplotě 35 stupňů Celsia rychlostí perkolace 1 200 ml/ /h kolonou, obsahující 200 ml uvedeného silně zásaditého aniontového iontoměniče — (imac S 5.42 AKZO Chemie). V perkolaci se pokračuje, dokud pH lehké šťávy odcházející z kolony neklesne na 9,5. Pak se kolona vysladí na hmotnostní koncentraci 0,5 % kondonzační vodou při teplotě 35 °C, načež se promyje.
Pak se silně zásaditý aniontový iontoměnič regeneruje 400 g roztoku, který se získá přidáním kysličníku vápenatého k roztoku melasy o hmotnostní koncentraci 19 proč, až obsahuje 375 mmolů CaO/kg, kterýžto roztok se nechá procházet dolů kolonou rychlostí perkolace 400 ml/h při teplotě 35 °C. Regenerát v koloně se promývá kondenzační vodou rychlostí perkolace 1 200 ml/h při teplotě 35 °C, pokud hmotnostní koncentrace vytékajícího proudu neklesne na 0,5 %.
Poté se aniontový iontoměnič znovu použije pro zpracování lehké šťávy způsobem popsaným v první části tohoto příkladu. Perkolát se jímá ve frakcích, uvedených v tabulce 12 a stanoví se jejich pH. Přitom se zjistí, že pH lehké šťávy zřetelně vzrostlo.
Tabulka 12 perkolát pH lehké šťávy
0— 400 ml11,80
400— 800 ml11,45
800—1.200 ml10,65
200—1 600 ml9,80
600—2 000 ml9,55
Příklad 15
Je známo, že náhrada monovalentních kationtů v sirupech, získaných ve druhém krystalizačním stupni způsobu získávání řepného cukru (z tzv. B -sirupu), dvojmocnými kationty pomocí silně kyselého kationtového· iontoměniče vede ke zvýšení výtěžku krystalů cukru ve třetím. krystalizačním stupni. Obvykle používaný dvojmocný kation je hořčík. Při Quentinově způsobu se silně kyselé kationtové iontoměniče regenerují roztokem· chloridu hořečnatého. Regenerát převážně obsahuje chlorid draselný a chlorid sodný, což může vyvolat vážné problémy s odpadními vodami.
Dále popsaný způsob umožňuje zavedení vápníku jakožto- dvojmocného katitontu do B sirupu, aniž by vznikl problém s odpadní vodou. Zra tím účelem se B sirup nechá procházet dolů při teplotě 90 °C rychlostí perkolace 300 ml/h kolonou, obsahující 200 ml makropórovltéh0 ka.ticntového iontoměniče na bázi sulfonové kyseliny (Imac C 16 P fy AKZO Chemie) v Ca-2+ cyklu, dokud složení B-sirupu odcházející z kolony není shodné se složením B-sirupu vstupujícího do kolony. Pak se pryskyřice zbaví obsaženého cukru až na 0,5 % kondenzační vodou· o teplotě 90 °C, -načež se promyje zpět. Použitý B-sirup má hmotnostní koncentraci. 70 % a- pH 7,8 a - obsahuje 2,10 % К - 0,77 % Na , 0,33 % Ca a . 0,00 % Mg.
Pryskyřice se pak- regeneruje tím,- že- se kolonou rychlostí perkolace. 600 ml/h nechá při teplotě 60 °C procházet směrem· dolů roztok melasy v množství 700 - g o·.- hmotnostní koncentraci 19 %, který obsahuje 227 mmolů CaO/kg. Poté se regenerační - roztok obsažený v koloně vymývá kondenzační vodou o teplotě 60 °C rychlostí perkolace 1 200 ml/h tak dlouho, až hmotnostní, koncentrace vytékajícího proudu- klesne na 0,5 %. Regenerační roztok a promývací voda se jímají. Z obsahuj vápníku v regeneračním činidle a v regeneračním činidle- s promývací vodou se vypočte, že pryskyřice absorbovala 335,5 mmolu vápníku na 1 lii^·!’ pryskyřice. Po zkoncentrování regenerátu odpařením je možno- jej přidat zpět k- melase.
Při Quentinově způsobu, u něhož je dvojinocným kationtem hořčík, se pryskyřice zpravidla regeneruje roztokem chloridu horečnatého. Výhodnější postup spočívá v regeneraci roztokem síranu hořečnatého, následkem čehož regenerát obsahuje síranové (30/,2% - ionty, které je možno vysrážet vápenatými (Ca2% ionty.
Tímto· způsobem je možno značně - zmenšit problém s odpadními vodami. Toto· - je: však možné jedině tehdy, když v okamžiku- regenerace pryskyřice obsahuje málo - vápenatých li iontů nebo neobsahuje žádné. Jinak by vápník, stále ještě přítomný v pryskyřici, způsobil vysrážení síranu vápenatého v loži pryskyřice, čehož je -nutno- se- pokud- možno vyvarovat. Často je přítomnost vápníkuv pryskyřici nevyhnutelná. Proto je možno pro regeneraci pryskyřice použít síranu horečnatého - jen ve velmi slabém - roztoku. Výhoda použití síranu hořečnatého· bude však zpravidla znevážena nevýhodou, spočívající ve velkém zvýšení spotřeby vody následkempožadovaného zředění síranu hořečnatého'. .Způsob podle příkladu 1 však - umožňuje- použít síranu hořečnatého v normální regenerační koncentraci - 1 až 1,5 N.
V souhlasu s postupem, popsaným v příkladu 1 může regeneraci síranem horečnatým předcházet zbavení pryskyřice vápníku regenerací roztokem hydroxidu sodného v- lehké šťávě.
Příklad 16
Lehká šťáva o hmotnostní koncentraci
15,0 %, pH 8,6 a -obsahu vápníku 2,3 mmolu/litr (130 mg CaO/litr) se nejprve nechá procházet při teplotě 80 °C směrem- dolů kolonou, obsahující - 200 ml kationtového ion241479 toměniče na bázi sulfonové kyseliny podle příkladu 1, rychlostí perkolace 4 000 ml/h, načež se pro odbarvení nechá procházet směrem dolů kolonou, obsahující 200 ml makropórovitého, slabě zásaditého aniontového iontoměniče na bázi esteru amidované polyakrylové kyseliny (Imac SYN A 574 P fy AKZO Chemie). V perkolaci se pokračuje po dobu 7 hodin, přičemž obsah vápníku v lehké šťávě odcházející z první kolony je 17 mg CaO/litr.
Poté se obě kolony odděleně promývají zpět lehkou šťávou, dokud odcházející šťáva není prosta suspendovaných látek. Jakmile se lože pryskyřice usadí, šťáva nad ložem se vypustí tak, aby její hladina byla v úrovni hladiny lože.
Pak se provede regenerace obou iontoměničů za sebou tím, že se během 1 hodiny nechá při teplotě 60 °C projít vzhůru první kolonou a pak směrem dolů druhou kolonou 200 mi lehké šťávy zbavené vápníku, která v 1 litru obsahuje 40 g hydroxidu sodného. Obě kolony se pak za sebou promývají po dobu 60 minut pomocí 1 200 ml lehké šťávy zbavené vápníku při teplotě 60 °C.
Obě kolony se poté znovu použijí stejným způsobem, jak je popsáno v· prvé části tohoto příkladu, k odstranění vápníku a barvicích složek z lehké šťávy o· hmotnostní koncentraci 14,6 %, pH 9,1, · obsahu vápníku 1,9 mmolu/litr (107 sorbanci 0,205 při 560 můrce 1 cm).
Perkolát se jímá ve v tabulce 13, a stanoví se obsah vápníku a absorpce barvy v těchto frakcích.
mg CaO/Htr) a abnm (měřeno v kofrakcích uvedených
perkolát obsah vápníku absorpce barvy (560 nm)
0— 4 000 ml .2
000— 8 000 ml4
000—12 000 ml3
000—16 000 11113
000—20 000 ml2
000—24 000 ml2
000—28 000 ml2
000—32 000 ml4
000—34 000 ml16
0,040
0,040
0,050
0,056
0,062
0,071
0,073
0,082
0,086
Tímto způsobem silně kyselý kationtový iontoměnič absorbuje 314 mmolů · vápníku na 1 litr pryskyřice a slabě zásaditý aniontový iontoměnič způsobí průměrný pokles absorpce barvy v hodnotě 69 % původní lehké šťávy.
Regenerace se provádí bez jakéhokoliv přivádění vody do postupu, čímž se ušetří náklady na další odpaření a zabrání se ztrátám. cukru při vyslazování a opětném slazení. Kromě toho se dosáhne odbarvení bez dalších nákladů na regeneraci. Podobných výsledků se dosáhne s jinými typy slabě zásaditých pryskyřic.
Regenerace za sebou použitých iontoměničů je možno rovněž dosáhnout zředěnou melasou obsahující hydroxid sodný, v kterémžto případě lze regenerát vracet do· výsledné melasy.
'Příklad 17
Postupuje se stejně jako v příkladu 16 s tou výjimkou, že se pro odbarvení použije makropórovitého kopolymeru styrenu s technickým divinylbenzenem (Imac SYN 46 fy AKZO Chemie).
Lehká šťáva, zpracovaná regenerovaným kationtovým iontoměničem a makropórovitým kopolymerem, má hmotnostní koncentraci 14,8 °/o, pH 9,2, obsah vápníku 2,2 mmolu/litr (124 · mg CaO/litr) a absorpci 0,225 při 560 nm (měřeno v komůrce 1 cm). Perkolát se jímá ve frakcích uvedených v tabulce 14. Stanoví se obsah vápníku a absorpce barvy těchto' frakcí; výsledky jsou uvedeny v tabulce 14.
Claims (5)
- PĚEDMĚT VYNÁLEZU1. Způsob regenerace sorbentů alkalickým vodným roztokem, vyznačující se tím, že se na sorbent působí při teplotě od teploty tuhnutí roztoku do teploty jeho varu vodným roztokem obsahujícím hydroxid alkalického kovu v koncentraci (r) molů/ /litr a/nebo hydroxid kovu alkalických zemin v končeni raci (s) molů/litr, přičemž součet (r 4- 2s) je v rozmezí 0,2 až 4 a atomové číslo kovu alkalických zemin je alespoň 20, a monosacharid a/nebo disacharid v hmotnostní koncentraci 5 až 75 %.
- 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že jakožto hydroxidu alkalického· kovu se použije hydroxidu sodného.
- 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že jakožto hydroxidu kovu alkalických zemin se použije hydroxidu vápenatého,
- 4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije vodného alkalického roztoku obsahujícího· jakožto disacharid šach aró z u.
- 5. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se regenerace provádí při teplotě v rozmezí od 5 °C do 90 °C.Severografia, n. p., závod 7f MostCena 2,40 Kčs
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7909337A NL7909337A (nl) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Werkwijze voor de regeneratie van sorbentia, in het bijzonder ionenuitwisselaars. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS942780A2 CS942780A2 (en) | 1985-07-16 |
CS241479B2 true CS241479B2 (en) | 1986-03-13 |
Family
ID=19834400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS809427A CS241479B2 (en) | 1979-12-28 | 1980-12-29 | Method of sorbents' regeneration by means of alkaline aqueous solution |
Country Status (24)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4353992A (cs) |
EP (1) | EP0032263B1 (cs) |
JP (1) | JPS5697540A (cs) |
AT (1) | ATE11112T1 (cs) |
BG (1) | BG49501A3 (cs) |
CA (1) | CA1150249A (cs) |
CS (1) | CS241479B2 (cs) |
DD (1) | DD155824A5 (cs) |
DE (1) | DE3069954D1 (cs) |
DK (1) | DK157353C (cs) |
DZ (1) | DZ258A1 (cs) |
ES (1) | ES498184A0 (cs) |
FI (1) | FI69765C (cs) |
GR (1) | GR72410B (cs) |
HU (1) | HU183277B (cs) |
IE (1) | IE50620B1 (cs) |
MA (1) | MA19027A1 (cs) |
NL (1) | NL7909337A (cs) |
PL (1) | PL129849B1 (cs) |
PT (1) | PT72243B (cs) |
RO (1) | RO84534B (cs) |
SU (1) | SU1228779A3 (cs) |
TR (1) | TR21193A (cs) |
YU (1) | YU42231B (cs) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4533398A (en) * | 1981-10-02 | 1985-08-06 | Uop Inc. | Extraction of sucrose |
US4741832A (en) * | 1984-05-15 | 1988-05-03 | The Trustees Of Columbia, University In The City Of New York | Purification apparatus and method employing a regenerable ligand |
US5358915A (en) * | 1993-02-12 | 1994-10-25 | American Colloid Company | Process for regenerating spent acid-activated bentonite clays and smectite catalysts |
IT1275974B1 (it) * | 1995-03-27 | 1997-10-24 | Resindion S R L | Procedimento di trattamento con una resina scambiatrice di ioni di una soluzione zuccherina derivata da barbabietola |
PT101740A (pt) * | 1995-07-21 | 1996-04-30 | Rar Refinarias Acucar Reunidas | Processo de regeneracao de resinas de permuta ionica, utilizadas para descoloracao de acucar, usando uma solucao de sacarose contendo hidroxido de calcio e cloreto de calcio ou de sodio. |
FR2753456B1 (fr) * | 1996-09-18 | 1998-12-31 | Generale Sucriere Sa | Procede de regeneration de resines echangeuses d'ions dans le processus de decalcification des jus de sucrerie |
CA2832887A1 (en) | 2011-04-11 | 2012-10-18 | ADA-ES, Inc. | Fluidized bed method and system for gas component capture |
US20120325724A1 (en) * | 2011-06-27 | 2012-12-27 | Driver Michael S | Recovery of alkyl chloride adsorbtion capacity by basic solution treatment of spent adsorbent |
CN104812467B (zh) * | 2012-09-20 | 2017-05-17 | Ada-Es股份有限公司 | 用于恢复被热稳定盐污染的吸附剂上的功能位置的方法和系统 |
DE102012218815A1 (de) * | 2012-10-16 | 2014-04-17 | Evonik Industries Ag | Verfahren zur Reinigung von Phosphonsäure- bzw. Phosphonatgruppen enthaltenden Verbindungen |
CN110061210B (zh) * | 2019-04-15 | 2021-08-31 | 深圳市高能达电池有限公司 | 一种改性甘蔗渣/硫复合材料的制备方法及其应用 |
CN114277197A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-04-05 | 欧尚元(天津)有限公司 | 一种甜菜糖稀汁软化方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE468493A (cs) * | 1945-10-27 | |||
US2482765A (en) * | 1946-07-10 | 1949-09-27 | Dorr Co | Sugar solution ion exchange |
DE1104460B (de) * | 1958-05-07 | 1961-04-06 | Sandor Vajna Dr Ing | Verfahren zur Regenerierung von bei der Entsalzung von Zucker-loesungen im sauren Zyklus eingesetzten Anionenaustauschern |
FR1404591A (fr) * | 1964-05-21 | 1965-07-02 | Magyar Cukoripar Ki | Procédé pour régénérer les échangeurs d'ions et pour réduire la teneur en ions alcalins des jus de sortie des sucreries, en vue de leur utilisation pour l'adoucissement des jus dilués, au moyen d'un échange d'ions |
GB1411455A (en) * | 1972-06-29 | 1975-10-22 | Pfeifer & Langen | Method of extracting sugar from molasses by the ion exclusion method |
US3791866A (en) * | 1972-08-07 | 1974-02-12 | Rohm & Haas | Recovery of waste brine regenerant |
DE2362211C3 (de) * | 1973-12-14 | 1978-05-11 | Sueddeutsche Zucker Ag, 6800 Mannheim | Verfahren zur Aufarbeitung von Melassen |
-
1979
- 1979-12-28 NL NL7909337A patent/NL7909337A/nl not_active Application Discontinuation
-
1980
- 1980-12-15 AT AT80201198T patent/ATE11112T1/de not_active IP Right Cessation
- 1980-12-15 DE DE8080201198T patent/DE3069954D1/de not_active Expired
- 1980-12-15 EP EP80201198A patent/EP0032263B1/en not_active Expired
- 1980-12-18 US US06/217,576 patent/US4353992A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-12-19 PT PT72243A patent/PT72243B/pt unknown
- 1980-12-22 CA CA000367362A patent/CA1150249A/en not_active Expired
- 1980-12-23 FI FI804029A patent/FI69765C/fi not_active IP Right Cessation
- 1980-12-23 PL PL1980228752A patent/PL129849B1/pl unknown
- 1980-12-23 DK DK552380A patent/DK157353C/da not_active IP Right Cessation
- 1980-12-23 IE IE2716/80A patent/IE50620B1/en not_active IP Right Cessation
- 1980-12-23 GR GR63755A patent/GR72410B/el unknown
- 1980-12-25 SU SU803221449A patent/SU1228779A3/ru active
- 1980-12-26 MA MA19231A patent/MA19027A1/fr unknown
- 1980-12-26 BG BG050177A patent/BG49501A3/xx unknown
- 1980-12-26 JP JP18415980A patent/JPS5697540A/ja active Granted
- 1980-12-27 DZ DZ806059A patent/DZ258A1/fr active
- 1980-12-27 ES ES498184A patent/ES498184A0/es active Granted
- 1980-12-27 RO RO102982A patent/RO84534B/ro unknown
- 1980-12-28 HU HU803125A patent/HU183277B/hu not_active IP Right Cessation
- 1980-12-29 YU YU3302/80A patent/YU42231B/xx unknown
- 1980-12-29 CS CS809427A patent/CS241479B2/cs unknown
- 1980-12-29 DD DD80226697A patent/DD155824A5/de not_active IP Right Cessation
- 1980-12-29 TR TR21193A patent/TR21193A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD155824A5 (de) | 1982-07-07 |
DE3069954D1 (en) | 1985-02-21 |
DZ258A1 (fr) | 2004-09-13 |
CS942780A2 (en) | 1985-07-16 |
US4353992A (en) | 1982-10-12 |
ES8201037A1 (es) | 1981-12-01 |
EP0032263A1 (en) | 1981-07-22 |
EP0032263B1 (en) | 1985-01-09 |
DK157353C (da) | 1990-05-21 |
PL129849B1 (en) | 1984-06-30 |
ATE11112T1 (de) | 1985-01-15 |
DK552380A (da) | 1981-06-29 |
PT72243A (en) | 1981-01-01 |
IE50620B1 (en) | 1986-05-28 |
IE802716L (en) | 1981-06-28 |
BG49501A3 (en) | 1991-11-15 |
ES498184A0 (es) | 1981-12-01 |
NL7909337A (nl) | 1981-07-16 |
CA1150249A (en) | 1983-07-19 |
SU1228779A3 (ru) | 1986-04-30 |
JPS5697540A (en) | 1981-08-06 |
YU330280A (en) | 1983-10-31 |
JPS6211615B2 (cs) | 1987-03-13 |
YU42231B (en) | 1988-06-30 |
RO84534A (ro) | 1984-06-21 |
HU183277B (en) | 1984-04-28 |
FI69765B (fi) | 1985-12-31 |
TR21193A (tr) | 1983-12-08 |
PL228752A1 (cs) | 1981-09-04 |
FI804029L (fi) | 1981-06-29 |
DK157353B (da) | 1989-12-27 |
FI69765C (fi) | 1986-05-26 |
RO84534B (ro) | 1984-08-30 |
GR72410B (cs) | 1983-11-02 |
MA19027A1 (fr) | 1981-07-01 |
PT72243B (en) | 1981-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CS241479B2 (en) | Method of sorbents' regeneration by means of alkaline aqueous solution | |
US3982956A (en) | Process for the purification of impure sugar juice | |
GB2064581A (en) | Purification of beet juice | |
CN114277197A (zh) | 一种甜菜糖稀汁软化方法 | |
US3563799A (en) | Purified liquid sugar concentrate and method of manufacturing same | |
CN1740341A (zh) | 一种甘蔗糖液的离子交换法的脱色及精制装置 | |
US2391843A (en) | Purification of sugar solutions | |
US3961981A (en) | Refining of sugar containing liquids by ion exchange | |
US5096500A (en) | Process for decolorization and decalcification of sugar solutions | |
US3887391A (en) | Process for the decalcification sugar beet juice | |
US4329183A (en) | Decationization of aqueous sugar solutions | |
US2911329A (en) | Sugar purification with ion exchangers | |
CN114606350A (zh) | 一种甜菜糖脱钙系统 | |
US2938770A (en) | Process for the purification of alkali metal hypophosphite solutions containing alkali metal phosphites | |
CA1297872C (en) | Method for demineralizing beet sugar thin juice | |
US3097114A (en) | Process for purifying sugar | |
US2678288A (en) | Recovery of ion exchange regenerant | |
CA1138444A (en) | Decationisation of aqueous sugar solutions | |
US2391649A (en) | Sugar refining | |
Mindler | Demineralization of sugar cane juice | |
US2929745A (en) | Ion exchange purification process | |
US2522022A (en) | Sugar purification process | |
SI8013302A8 (en) | Process for ion exchanging device recuperation | |
Maudru | Ion Exchange in Beet Sugar Manufacture | |
CN112410474A (zh) | 一种精炼糖离子交换脱色节水工艺 |