CZ47996A3 - Process of treating glycerol solutions by making use of membrane filtration - Google Patents

Process of treating glycerol solutions by making use of membrane filtration Download PDF

Info

Publication number
CZ47996A3
CZ47996A3 CZ96479A CZ47996A CZ47996A3 CZ 47996 A3 CZ47996 A3 CZ 47996A3 CZ 96479 A CZ96479 A CZ 96479A CZ 47996 A CZ47996 A CZ 47996A CZ 47996 A3 CZ47996 A3 CZ 47996A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
filtration
membrane
membrane filtration
solutions
glycerin
Prior art date
Application number
CZ96479A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ284042B6 (en
Inventor
Jiri Ing Csc Soucek
Tomas Ing Csc Kutal
Petr Ing Stary
Walter Ing Csc Schwarz
Radomir Ing Kucera
Original Assignee
Setuza A S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Setuza A S filed Critical Setuza A S
Priority to CZ96479A priority Critical patent/CZ284042B6/en
Publication of CZ47996A3 publication Critical patent/CZ47996A3/en
Publication of CZ284042B6 publication Critical patent/CZ284042B6/en

Links

Abstract

Method of refining glycerine solutions from triacylglycerol splitting by a combination of filtration with at least one membrane capable of containing substances with molecular mass greater than 10,000 D, for example micro-filtration and ultra-filtration to a nano-filtration membrane, capable of containing substances with molecular mass greater than 0.001 microns, or substances with molecular mass greater than 200 D and/or a combination of ultra-filtration, nano-filtration and reverse osmosis. Filtration is performed at a pressure of 0.2-10.0 MPa. Prior to membrane filtration it is recommended to modify the pH of the initial product to a value of 7-12.

Description

Stav technikyState of the art

Výchozí surovinou při výrobě glycerínu jsou různě zředěné roztoky glycerolu, vznikající při výrobě mastných kyselin štěpením tuků a olejů, tzv. glycerinové vody, při výrobě mýdel - tzv. spodní louhy, roztoky glycerolu vznikající při přeesterifikaci triacylglycerolů na různé deriváty mastných kyselin a roztoky glycerolu vznikající při výrobě epichlorhydrinu, syntetického glycerínu a další.The starting materials used in the production of glycerol are variously diluted glycerol solutions resulting from the production of fatty acids by the breakdown of fats and oils, the so-called glycerin water, soap production - the so-called bottom lye, glycerol solutions resulting from the transesterification in the manufacture of epichlorohydrin, synthetic glycerin and others.

Tyto průmyslové roztoky obsahují vedle glycerolu celou řadu balastních látek, jako jsou volné mastné kyseliny, mýdla, estery, bílkoviny, barviva, slizy a jiné látky, které je nutné z větší části odstranit. To se provádí různými rafinačními postupy. Nejpoužívanější průmyslovou metodou odstraňování balastních látek je fyzikálně chemická rafinace glycerinových roztoků, která spočívá v rozkladu obsažených mýdel minerální kyselinou, separaci uvolněných mastných kyselin dekantací nebo odstředěním, v čiření roztoků přídavkem flokulantů, např. síranu hlinitého nebo železitého a v alkalizaci roztoků po filtraci.In addition to glycerol, these industrial solutions contain a variety of ballasts such as free fatty acids, soaps, esters, proteins, dyes, mucilages and other substances that need to be largely removed. This is done by various refining processes. The most widely used industrial method of ballast removal is physicochemical refining of glycerin solutions, which consists in decomposing the contained soaps with mineral acid, separating the released fatty acids by decanting or centrifuging, clarifying the solutions by adding flocculants such as aluminum or iron sulphate and basifying the solutions after filtration.

i Jsou popsány i jiné rafinační postupy jako využití různých sorbentů, např. aktivního uhlí, alumosílikátů aj., rafinace glycerinových roztoků s použitím iontoměničů a elektrodialýzy nebo odstranění mastných kyselin ultrafiltrací.Other refining processes such as the use of various sorbents, such as activated carbon, aluminosilicates, etc., refining glycerin solutions using ion-exchangers and electrodialysis, or removing fatty acids by ultrafiltration are also described.

Zahušťování rafinovaných glycerinových roztoků se zpravidla provádí odpařením vody za vakua v různých typech odparek. Je popsáno i použití reverzní osmózy k tomuto účelu.Concentration of refined glycerin solutions is generally carried out by evaporating the water under vacuum in various types of evaporators. The use of reverse osmosis for this purpose is also described.

Fyzikálně chemická rafinace a ostatní popsané způsoby mají řadu nedostatků, jako je např. nízký stupeň odstranění balastních látek nebo odstranění pouze některých příměsí, ředění roztoků vodou během rafinačního procesu, vnášení dalších zpravidla anorganických příměsí chemikáliemi použitými při chemické rafinaci, což vede ke snížení jakosti výrobků, k výrobním ztrátám a k relativně vysoké energetické a investiční náročnosti. Použití samotné ultrafiltrace nevede k potřebnému rafinačnímu efektu, neboť se odstraní pouze malá část balastních látek, hlavně makroskopické nečistoty a musí následovat další rafinace glycerinového roztoku. Použití reverzní osmózy k zahušťování glycerinových roztoků je problematické vzhledem k nedostatečnému stupni odstranění balastních látek a k vysokému obsahu rozpuštěných solí a v průmyslu není rozšířeno.Physico-chemical refining and other processes described have a number of drawbacks, such as a low degree of removal of ballasts or the removal of only some impurities, dilution of solutions with water during the refining process, introduction of other generally inorganic impurities with chemicals used in chemical refining. , production losses and relatively high energy and investment intensity. The use of ultrafiltration alone does not lead to the necessary refining effect, since only a small portion of the ballasts, mainly macroscopic impurities, is removed and further refining of the glycerin solution must follow. The use of reverse osmosis to thicken glycerine solutions is problematic due to the insufficient degree of ballast removal and the high dissolved salt content and is not widespread in industry.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob dle tohoto vynálezu, podle kterého jsou obsažené balastní látky separovány průchodem glycerinových roztoků soustavou alespoň dvou různých membránových filtrů za tlaku 0,2 až 10,0 MPa, z nichž nejméně jeden filtr je osazen nanofiltrační membránou se schopností zadržovat částice větší než 0,001 pm.These drawbacks are overcome by the method of the present invention, wherein the contained ballast materials are separated by passing glycerin solutions through a system of at least two different membrane filters at a pressure of 0.2 to 10.0 MPa, of which at least one filter is fitted with a nanofiltration membrane with particle retention capacity greater than 0.001 pm.

Proces lze uskutečnit jak šaržovým, tak kontinuálním způsobem. Praktická realizace tohoto způsobu zpracování glycerinových roztoků může být variabilní, v závislosti na charakteru vstupní suroviny a na požadavku na výsledný produkt. Proto se vedle filtru s nanofiltračními membránami zařazují filtry s mikrofiltračními membránami nebo filtry pro reverzní osmózu.The process can be carried out in both batch and continuous fashion. The practical implementation of this process for the treatment of glycerin solutions may be variable, depending on the nature of the feedstock and the requirement for the final product. Therefore, filters with microfiltration membranes or reverse osmosis filters are included next to the nanofiltration membrane filter.

Soustava filtrů s mikrofiltračními nebo ultrafiltračními a nanofiltračními membránami podstatně účiněji odstraňuje balastní látky a je tedy účinnějším rafinačním postupem než používaná fyzikálně chemická rafinace a může být zařazena i jako doplňkový stupeň k tomuto způsobu rafinace. Použití uvedené soustavy membránových filtrů k rafinaci glycerinových roztoků umožňuje následně efektivně použít k jejich částečnému zahuštění reverzní osmózu. Výhodou tohoto způsobu úpravy glycerinových roztoků je odstranění většího množství balastních látek, tj. vyšší rafinační účinnost, přičemž se do roztoků nevnášejí další anorganické sole, dochází k jejich menšímu zřeďování a k získání čistších roztoků. V důsledku toho se snižuje energetická náročnost výroby glycerínu, snižují se výrobní ztráty a současně se zvyšuje jakost výrobků.The filter system with microfiltration or ultrafiltration and nanofiltration membranes removes ballasts substantially more effectively and is therefore a more efficient refining process than the physico-chemical refining used and can be included as an additional step to this refining process. The use of said membrane filter system for the refining of glycerin solutions makes it possible subsequently to use reverse osmosis to partially thicken them. The advantage of this method of treating glycerin solutions is the removal of more ballasts, i.e., higher refining efficiency, without the addition of other inorganic salts to the solutions, less dilution, and purer solutions. As a result, the energy consumption of glycerine production is reduced, production losses are reduced, and product quality is increased.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Glycerinový roztok odpadající při výrobě mýdla, tzv. spodní louhy byl po fyzikálně chemické rafinaci zpracován na soustavě dvou membránových filtrů, každý o ploše 0,14 m2, z nichž první byl osazen mikrofiltračními membránami GRM 0,45 pm a druhý nanofiltračními membránami NF 45. Vstupní roztok byl nejprve zpracován na mikrofiltrační membráně při tlaku 0,4 MPa a teplotě 40 °C. Mikrofiltrát byl následně zpracován průchodem přes nanofiltrační membránu při tlaku 4,0 MPa a teplotě 40 °C. Koncentráty zadržené na filtrech byly zpracovány dialýzou vodou. Celkem byly zpracovány 4 kg spodních louhů s obsahem 8,5 % hmot. glycerolu, 7,0 % hmot. popela,After physicochemical refining, the glycerine solution left in the soap production was processed into a system of two 0.14 m 2 membrane filters, the first of which was fitted with 0.45 µm GRM microfiltration membranes and the second with NF 45 nanofiltration membranes. The feed solution was first processed on a microfiltration membrane at a pressure of 0.4 MPa and a temperature of 40 ° C. The microfiltrate was then processed by passing through a nanofiltration membrane at 40 psi and 40 ° C. The concentrates retained on the filters were dialysed with water. In total, 4 kg of bottom lye were processed with a content of 8.5% by weight. % glycerol, 7.0 wt. ash,

2,6 % hmot. netěkavého organického zbytku (NOZ) a barvy 12 dle ČSN. Byl získán roztok s obsahem 7,8 % hmot. glycerolu, 6,5 % hmot. popela, 1,2 % hmot. NOZ a barvy 2 dle ČSN. Výkon při mikrofiltraci byl 25 l.rrf2.h_1 a při nanof iltraci byl výkon 42 l.m2.h_1. Bylo dosaženo výtěžku glycerolu 93 % hmot.2.6 wt. non-volatile organic residue (NOZ) and paint 12 according to ČSN. A solution containing 7.8 wt. glycerol, 6.5 wt. % ash, 1.2 wt. NOZ and colors 2 according to ČSN. Performance in microfiltration was 25 l.rrf 2 .h _1 and nanofiltration at the performance of 42 lm 2 .h _1. The yield of glycerol was 93%.

Příklad 2Example 2

Na zařízení a postupem evedeným v příkladu 1 bylo zpracováno 9 kg nerafinovaných glycerinových vod z nekatalytického štěpení kafilátních tuků obsahujících 12,3 % hmot. glycerolu, 0,1 % popela, 0,4 % hmot. NOZ a barvy 11 dle ČSN, u nichž byla přídavkem hydroxidu sodného upravena hodnota pH na 8. První filtr byl osazen deskovými membránami pro ultrafiltrací GR 51 PP (výrobce DOW) a druhý membránami pro nanofiltraci NF 45 (výrobce DOW). Ultrafiltrace byla provedena při teplotě 60 °C a tlaku 0,8 MPa, nanofiltrace při 40 °C a tlaku 4,0 MPa. Byl získán roztok s obsahem 11,6 % hmot. glycerolu, 0,1 % hmot. popela, 0,1 % NOZ a barvy 2 dle ČSN. Výtěžek glycerolu byl 96 % hmot.9 kg of unrefined glycerin waters from the non-catalytic cleavage of the rendered fats containing 12.3% by weight were processed on the apparatus and procedure described in Example 1. glycerol, 0.1% ash, 0.4% wt. NOZ and colors 11 according to ČSN, where the pH value was adjusted to 8 by addition of sodium hydroxide. The first filter was fitted with plate membranes for ultrafiltration GR 51 PP (manufacturer DOW) and the second membrane for nanofiltration NF 45 (manufacturer DOW). Ultrafiltration was performed at 60 ° C and 0.8 MPa, nanofiltration at 40 ° C and 4.0 MPa. A solution having a content of 11.6% by weight was obtained. glycerol, 0.1 wt. ash, 0.1% NOZ and colors 2 according to ČSN. The yield of glycerol was 96% by weight.

Příklad 3Example 3

Na soustavě membránových filtrů sestávající z ultrafiltračního zařízení s deskovým modulem s membránovou plochou 2,25 m2, který byl osazen membránou z polysulfonu typu GR51PP (výrobce DOW), ze zařízení pro nanofiltraci, osazeného spirélně vinutým elementem s membránou NF 45 o ploše 5 m2 (výrobce DOW) a ze zařízení pro reverzní osmózu osazeného spirálně vinutým elementem s membránou FT 30 o ploše 5 m2 (výrobce DOW), byly postupně zpracovány glycerinové vody z nekatalytického štěpení živočišných tuků v množství 500 kg, obsahující 8,6 % hmot. glycerolu, 0,6 % hmot. popela, 0,6 % hmot. NOZ a barvy 12, při teplotě 62 °C a tlaku 0,8 MPa na prvním filtru, při teplotě 40 °C a tlaku 2,2 MPa na druhém filtru a teplotě 38 °C a tlaku 5,0 MPa na třetím filtru. Na prvním filtru bylo dosaženo filtrační rychlosti 34 l-m2.h_1, na druhém filtru 40 l.m_2.h_1 a na třetím filtru byla rychlost filtrace 8 l-m~2.h_1. Byl získán rafinovaný a částečně zahuštěný glycerinový roztok s obsahem 14,6 % hmot. glycerolu, 0,7 % hmot popela, 0,2 % hmot. NOZ a barvy 3 dle ČSN. Výtěžek glycerolu činil 95 % hmot.On a membrane filter system consisting of an ultrafiltration device with a plate module with a membrane area of 2.25 m 2 and fitted with a GR51PP type polysulfone membrane (manufactured by DOW), a nanofiltration device fitted with a spiral wound element with an NF 45 membrane of 5 m 2 (DOW manufacturer) and from a reverse osmosis device fitted with a spiral wound element with a FT 30 membrane of 5 m 2 (DOW manufacturer), glycerine water from non-catalytic cleavage of animal fats in a quantity of 500 kg containing 8.6% by weight . % glycerol, 0.6 wt. % ash, 0.6 wt. NOZ and paint 12, at a temperature of 62 ° C and a pressure of 0.8 MPa on the first filter, at a temperature of 40 ° C and a pressure of 2.2 MPa on the second filter and a temperature of 38 ° C and a pressure of 5.0 MPa on the third filter. On the first filter, a filtration rate of 34 lm 2 .h -1 was achieved, on a second filter 40 lm 2 .h -1 and on a third filter a filtration rate of 8 lm 2 .h -1 . A refined and partially concentrated glycerin solution was obtained with a content of 14.6% by weight. glycerol, 0.7 wt.% ash, 0.2 wt. NOZ and colors 3 according to ČSN. The yield of glycerol was 95% by weight.

Příklad 4Example 4

Na zařízení a postupem uvedeným v příkladu 3, byl zpracován glycerinový roztok odpadající při výrobě metylesterů mastných kyselin řepkového oleje obsahující 10,0 % hmot. glycerolu, 1,6 % hmot. NOZ a barvy 11. Byl získán rafinovaný a částečně zahuštěný glycerinový roztok obsahující 15,2 % hmot. glycerolu, 0,4 % hmot. NOZ a barvy 2. Výtěžek glycerolu činil 92 % hmot.On the apparatus and procedure of Example 3, a glycerine solution, which was produced in the manufacture of rapeseed fatty acid methyl esters containing 10.0 wt. glycerol, 1.6 wt. NOZ and paints 11. A refined and partially thickened glycerin solution containing 15.2 wt. % glycerol, 0.4 wt. The yield of glycerol was 92% by weight.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob úpravy glycerinových roztoků membránovou filtrací vyznačující se tím, že se balastní látky obsažené v glycerinových roztocích odstraňují za tlaku 0,2 až 10,0 MPa nanofiltrací, při níž se zadržují na filtrační membráně částice větší než 0,001 pm, v kombinaci s nejméně jednou další membránovou filtrací.Process for treating glycerin solutions by membrane filtration, characterized in that ballasts contained in glycerin solutions are removed at a pressure of 0.2 to 10.0 MPa by nanofiltration, in which particles larger than 0.001 µm are retained on the filter membrane, in combination with at least one more membrane filtration. 2. Způsob úpravy glycerinových roztoků membránovou filtrací podle bodu 1, vyznačený tím, že se rafinace glycerinových roztoků provádí kombinací mikrofiltrace a/nebo ultrafiltrace a nanofiltrace.2. A process for the treatment of glycerin solutions by membrane filtration according to claim 1, characterized in that the refining of the glycerin solutions is carried out by a combination of microfiltration and / or ultrafiltration and nanofiltration. 3. Způsob úpravy glycerinových roztoků membránovou filtrací podle nároku 1, vyznačený tím, že se rafinace a částečné zahušťování provádí kombinací ultrafiltrace, nanofiltrace a reversní osmózy.3. The method of treating glycerin solutions by membrane filtration according to claim 1, characterized in that the refining and partial concentration is carried out by a combination of ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis. 4. Způsob úpravy glycerinových roztoků membránovou filtrací podle bodu 1, vyznačený tím, že se pH vstupního glycerinového roztoku upraví před membránovou filtrací na hodnotu 7 až 12.4. A process according to claim 1, characterized in that the pH of the feed glycerin solution is adjusted to a value of 7 to 12 prior to the membrane filtration.
CZ96479A 1996-02-19 1996-02-19 Process of refining glycerol solutions from cleavage of triacylglycerols by making use of membrane filtration CZ284042B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ96479A CZ284042B6 (en) 1996-02-19 1996-02-19 Process of refining glycerol solutions from cleavage of triacylglycerols by making use of membrane filtration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ96479A CZ284042B6 (en) 1996-02-19 1996-02-19 Process of refining glycerol solutions from cleavage of triacylglycerols by making use of membrane filtration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ47996A3 true CZ47996A3 (en) 1997-10-15
CZ284042B6 CZ284042B6 (en) 1998-07-15

Family

ID=5461769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ96479A CZ284042B6 (en) 1996-02-19 1996-02-19 Process of refining glycerol solutions from cleavage of triacylglycerols by making use of membrane filtration

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ284042B6 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100556875C (en) * 2007-09-07 2009-11-04 浙江大学 A kind of reverse osmosis-distillation integration process that reclaims glycerine in the low-concentration sweet water
GB2459738B (en) * 2008-05-07 2013-03-06 Bai Leng Method of purification
CN107803116A (en) * 2017-11-16 2018-03-16 赢创特种化学(上海)有限公司 The method based on film of plant wax decoloring

Also Published As

Publication number Publication date
CZ284042B6 (en) 1998-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0358255B1 (en) Process for purifying crude glycerol
US5635071A (en) Recovery of carboxylic acids from chemical plant effluents
CN106145496B (en) The comprehensive utilization process of viscose fiber acid waste water
CN105439105B (en) The integrated processing recovery process of spent acid film and device in a kind of production process of titanium pigment
DE3827159C2 (en) Process for the production of L-amino acids from fermentation liquids
JPS58179297A (en) Vegetable oil treatment
WO2008096074A1 (en) Method for the purification of organic acids
CN101870639A (en) Method for producing kelp mannitol with low energy consumption
CZ47996A3 (en) Process of treating glycerol solutions by making use of membrane filtration
CN1112543A (en) Method for extracting mannitol from laminaria leach liquor
CN213085756U (en) Recycling device of protein wastewater
JP4701539B2 (en) Sugar liquid purification equipment
RU2556894C1 (en) Method for integrated purification of molasses and its extraction from sucrose
WO2009136181A1 (en) Method of purification of glycerine
Lewandowski et al. Purification of date juice for liquid sugar production
CN1192474A (en) Prodn. process for extracting sodium citrate from citric acid fermentation liquor
CA2241193A1 (en) Process for purifying a liquid contaminated by filamentary molecules
RU2256668C2 (en) Arabinogalactan preparation method
RU2016637C1 (en) Method of producing granulated sugar from sugar juices
KR100285290B1 (en) Recovery method of L-threonine by electrodialysis
JPS602117B2 (en) Treatment method for oil and fat refining process wastewater
JPH11215980A (en) Treatment of liquid containing microbial cell
SU1606560A1 (en) Method of regeneration of chemicals from liquor of hot refining of sulfite pulp
SU552001A1 (en) Method of preparing glycerine
CN111559824A (en) Method and device for recycling protein wastewater

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20010219