DE1567274C - Process for the further purification of technical sugar solutions - Google Patents

Process for the further purification of technical sugar solutions

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DE1567274C
DE1567274C DE19641567274 DE1567274A DE1567274C DE 1567274 C DE1567274 C DE 1567274C DE 19641567274 DE19641567274 DE 19641567274 DE 1567274 A DE1567274 A DE 1567274A DE 1567274 C DE1567274 C DE 1567274C
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Description

3535

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die weitere Reinigung technischer Zuckerlösungen unter Verwendung von stark basischen mit schwach sauren Kationenaustauschern, wobei die zu reinigende Zukkerlösung zunächst über einen mit Sulfation beladenen Anionenaustauscher mit Schwammstruktur perkoliert wird.The inventive method relates to the further purification of technical sugar solutions under Use of strongly basic with weakly acidic cation exchangers, whereby the sugar solution to be purified first percolated over an anion exchanger loaded with sulfate ion with a sponge structure will.

Stand der TechnikState of the art

4545

Seit der Auffindung der Ionenaustauscher auf der Basis von Kunststoffen, insbesondere derjenigen, die durch Polymerisation von zyklischen Kohlenwasserstoffen mit Divinylverbindungen gewonnen werden und sich durch besondere Stabilität gegenüber technischen Zuckerlösungen auszeichnen, sind die Verfahren, die sich mit der weiteren Reinigung technischer Zuckerlösungen mittels solcher Ionenaustauscher befassen, außerordentlich zahlreich geworden.Since the discovery of ion exchangers based on plastics, especially those that obtained by polymerizing cyclic hydrocarbons with divinyl compounds and are characterized by particular stability in relation to technical sugar solutions, are the processes which deals with the further purification of technical sugar solutions using such ion exchangers deal has become extraordinarily numerous.

Die bisher vorgeschlagenen Verfahren können in folgende Gruppen eingeteilt werden:The methods proposed so far can be divided into the following groups:

1. Verfahren zum Austausch der Kationen:
Austausch der Alkaliionen und der Erdalkaliionen unter Verwendung von Kationenaustauschern, die mit NH4-, Na-, Mg-Ionen beladen sind.
1. Procedure for exchanging the cations:
Exchange of alkali ions and alkaline earth ions using cation exchangers that are loaded with NH 4 , Na, Mg ions.

2. Verfahren zur Entfärbung von Zuckerlösungen: Zur Entfärbung von technischen Zuckerlösungen wurde die Verwendung von schwach basischen Anionenaustauschern in der Hydroxylform oder von stark basischen Anionenaustauschern, insbesondere solchen mit makroporöser Natur in der Cl-, Br-, CH- oder SOj-Form vorgeschlagen. 2. Process for decolorizing sugar solutions: For decolorizing technical sugar solutions became the use of weakly basic anion exchangers in the hydroxyl form or of strongly basic anion exchangers, especially those with macroporous ones Nature proposed in the Cl, Br, CH or SOj form.

3. Verfahren zur Entsalzung technischer Zuckerlösungen: 3. Process for the desalination of technical sugar solutions:

a) Entsalzung einer technischen Zuckerlösung unter Verwendung eines stark sauren Kationenaustauschers in der Η-Form und eines schwach basischen Anionenaustauschers in der OH-Fonn, wobei die genannten Austauscher sowohl in Mischung (Mischbettverfahren) als auch getrennt zur Anwendung kommen können.a) Desalination of a technical sugar solution using a strongly acidic cation exchanger in the Η form and one weakly basic anion exchanger in the OH form, said exchangers can be used both as a mixture (mixed bed process) and separately.

b) Entsalzung einer technischen Zuckerlösung unter Verwendung eines stark basischen Anionenaustauschers in der OH-Form und eines schwach sauren Kationenaustauschers in der H-Form.b) Desalination of a technical sugar solution using a strongly basic anion exchanger in the OH form and a weakly acidic cation exchanger in the H form.

c) Entsalzung einer technischen Zuckerlösung unter Verwendung eines stark sauren Austauschers in der NH4-Form und eines stark basischen Anionenaustauschers in der CH-Form. c) Desalination of a technical sugar solution using a strongly acidic exchanger in the NH 4 form and a strongly basic anion exchanger in the CH form.

d) Entsalzung einer technischen Zuckerlösung unter Verwendung eines stark sauren Austauschers in der NHj-Form und eines stark basischen Anionenaustauschers in der Co3-Form. d) Desalination of a technical sugar solution using a strongly acidic exchanger in the NHj form and a strongly basic anion exchanger in the Co 3 form.

e) Entsalzung einer technischen Zuckerlösung unter Verwendung einer Kombination von zwei Mischbettaustauscherkolonnen, deren eine ein Gemisch eines schwach sauren Kationenaustauschers in der Η-Form und eines schwach basischen Anionenaustauschers in der OH-Form, während die andere Kolonne ein Gemisch, bestehend aus einem stark basischen Anionenaustauschers in der OH-Form und einem schwach sauren Kationenaustauschers in der Η-Form, enthält.e) Desalination of a technical sugar solution using a combination of two mixed bed exchanger columns, one of which is a mixture of a weakly acidic cation exchanger in the Η form and one weakly basic anion exchanger in the OH form, while the other A mixture consisting of a strongly basic anion exchanger in the column OH form and a weakly acidic cation exchanger in the Η form.

Von den angeführten Verfahren haben sich bisher in der Technik nur die Verfahren der Gruppen 1 und 2 durchgesetzt, während die Verfahren der Gruppe 3 nur in Form des unter 3, a) geschilderten sogenannten klassischen Entsalzungsverfahrens an einzelnen Stellen in der Zuckerindustrie Eingang gefunden haben. Of the procedures listed so far, in technology only the procedures of groups 1 and 2 enforced, while the procedures of group 3 have only found their way into the sugar industry in the form of the so-called classic desalination process described under 3, a).

Alle anderen Verfahren der Gruppe 3 sind noch im Versuchsstadium oder technich nicht erprobt.All other Group 3 processes are still in the experimental stage or have not been technically tested.

Die Vielzahl der vorgeschlagenen Verfahren deutet bereits an, daß die zu lösenden Probleme bedeutende Schwierigkeiten bereiten. Diese sind teils technischer, teils wirtschaftlicher Natur. Es sind besonders vier Probleme, die bisher eine wirtschaftliche tragbare Losung nicht gefunden haben:The multitude of proposed procedures suggests this already suggests that the problems to be solved present significant difficulties. These are partly technical, partly of an economic nature. There are four problems in particular that have so far been economically viable Have not found the solution:

1. Die Bildung von Invertzucker bei der Behandlung technischer Zuckerlösungen mit Kationenaustauschern, die mit Η-Ionen beladen sind, und den damit verbundenen Zwang, die Entsalzung der Zuckerlösung bei möglichst tiefer Temperatur durchzuführen, was eine Abkühlung der Zuckerlösung auf etwa 10 bis 12° C notwendig macht.1. The formation of invert sugar in the treatment of technical sugar solutions with cation exchangers that are loaded with Η ions, and the associated compulsion, the desalination of the sugar solution at the lowest possible temperature carry out what a cooling of the sugar solution to about 10 to 12 ° C is necessary power.

2. Die Kapazitätsverminderung der verwendeten Anionenaustauscher, die durch Bestandteile der technischen Zuckerlösung hervorgerufen wird und dazu zwingt, diese Austauscher nach 3002. The reduction in capacity of the anion exchangers used, which is caused by components of the technical sugar solution is caused and forces this exchanger after 300

bis 400 Zyklen gegen fabrikneue auszutauschen, was die Wirtschaftlichkeit der Reinigungsverfahren stark belastet.Replace up to 400 cycles with brand new ones, which increases the efficiency of the cleaning process heavily loaded.

3. Die Beseitigung der stark mit organischer Substanz belasteten, Kalium enthaltenden Abwässer,3. The elimination of the potassium-containing wastewater heavily contaminated with organic matter,

■ aus der Regenerierung der erschöpften lonen-.;-austauscher stammenden Ablaugen. · --.■ from the regeneration of the exhausted ion exchangers originating waste liquors. · -.

4. Die verhältnismäßig hohen Kosten, die die Regenerierung der Austauscher verursacht.4. The relatively high cost of regeneration the exchanger caused.

Die verschiedenen bisher vorgeschlagenen Entsalzungsverfahren berücksichtigen nun jeweils eines oder mehrere der aufgezeigten Probleme, ohne sie in ihrer Gesamtheit lösen zu können.The various previously proposed desalination processes now each take into account one or several of the problems identified without being able to solve them in their entirety.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun aber in der Lage, einen großen Teil der vorhandenen Schwierigkeiten zu überwinden.However, the method according to the invention is now able to overcome a large part of the existing difficulties to overcome.

Dazu ist zunächst einiges über das Austauschverhalten schwach s'aurer Austauscher zu sagen.To begin with, a few things should be said about the exchange behavior of weakly acidic exchangers.

Alle bisher im Handel befindlichen, schwach sauren Kationenaustauscher verfügen im voll aktivierten Zustand, d. h. in der Η-Form, über ein Spektrum von J aktiven Gruppen, deren Arbeitsgebiet zwar in der Hauptsache zwischen pH 3,0 und. 8,0 liegt, ein Teil der aktiven Gruppen ist jedoch auch in der Lage, bei einem pH-Wert unterhalb 3,0 bis etwa 1,5 noch Η-Ionen gegen Kationen auszutauschen. Das bedeutet, daß, falls in einer Lösung Salze von Säuren mit entsprechend hohem Dissoziationsgrad vorhanden sind, durch die Austauschreaktion an diesem schwach sauren Kationenaustauscher so viel von dieser starken Säure gebildet wird, daß in der Lösung ein pH-Wert von 2 bis 3 erreicht wird.All weakly acidic cation exchangers currently on the market have a spectrum of J active groups in the fully activated state, ie in the Η form, the main area of which is between pH 3.0 and. 8.0, but some of the active groups are also able to exchange Η ions for cations at a pH value below 3.0 to about 1.5. This means that if salts of acids with a correspondingly high degree of dissociation are present in a solution, so much of this strong acid is formed through the exchange reaction on this weakly acidic cation exchanger that a pH of 2 to 3 is reached in the solution .

Wendet man nun einen solchen schwach sauren Kationenaustauscher zur Reinigung einer Zuckerlösung an, so ist eine Inversion dieser Saccharose bei normaler Betriebstemperatur (oberhalb 60° C) unvermeidlich, da die im Austauscher vorhandenen N-Ionen nach Maßgabe ihres Dissoziationsgrades katalytisch wirken, d.h., die Η-Ionen mit dem höchsten Dissoziationsgrad haben die größte katalytische Wirkung auf die Inversion der Saccharose.If you now use such a weakly acidic cation exchanger to purify a sugar solution an inversion of this sucrose is inevitable at normal operating temperature (above 60 ° C), because the N ions present in the exchanger are catalytic, depending on their degree of dissociation act, i.e. the Η-ions with the highest degree of dissociation have the greatest catalytic effect on the inversion of sucrose.

Zu erwähnen ist noch die deutsche Patentschrift 1195 240; dort wird ein Verfahren zur Reinigung technischer Zuckerlösungen vorgeschlagen, das darin besteht, daß man die zu reinigende Zuckerlösung zunächst über einen mit Kohlensäure beladenen Anionenaustauscher leitet und dann einen Teil dieser Zuckerlösung über einen mit Ammoniumionen beladenen Kationenaustauscher perkoliert, die Teile der Zuckerlösung wieder vereinigt, das gebildete Ammoncarbonat entfernt, den pH-Wert dieser vom Ammoncarbonat befreiten Lösung mißt und die festgestellte Abweichung von einem gewünschten Sollwert zur Steuerung eines Mischventils verwendet, das die Mischung der Anteile so steuert, daß ein gewünschter pH-Wert in der konzentrierten Zuckerlösung (Dicksaft) erreicht wird. Nachdem während eines Beladungsvorganges des Carbonat-Austauschers mit den Anionen der technischen Zuckerlösung sich die Konzentration des Alkalicarbonates' in dieser Lösung laufend ändert, muß das Mischungsverhältnis in gleichem Maße geändert werden. Dies erfordert nicht nur einen Schnellverdampfer zur Entfernung des Ammoncarbonates aus der Zuckerlösung, sondern auch einen beträchtlichen Aufwand an elektronischen Steuermitteln, die einen wesentlichen Teil der Kosten einer solchen Entsalzungsanlage ausmachen und darüber hinaus erheblich störanfällig sind, wobei eine Störung in dieser Steueranlage zu beträchtlichen Verlusten an Zucker durch Inversion führen kann.The German patent specification 1195 240 should also be mentioned; there will be a method of cleaning proposed technical sugar solutions, which consists in the fact that you first of all the sugar solution to be cleaned passes over a carbonic acid loaded anion exchanger and then a part of this Sugar solution over one laden with ammonium ions Cation exchanger percolates, the parts of the sugar solution are combined again, the ammonium carbonate formed removed, the pH of this solution freed from ammonium carbonate measured and the determined Deviation from a desired setpoint used to control a mixing valve that the Mixing the proportions controls so that a desired pH value in the concentrated sugar solution (Thick juice) is achieved. After during a loading process of the carbonate exchanger with the anions of the technical sugar solution increases the concentration of the alkali carbonate in this solution changes continuously, the mixing ratio must be the same Dimensions can be changed. This not only requires a high-speed evaporator to remove the ammonium carbonate from the sugar solution, but also a considerable amount of electronic control means, which make up a substantial part of the costs of such a desalination plant and beyond are considerably susceptible to failure, with a failure in this control system leading to considerable losses Sugar can cause inversion.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß die behandelte Zuckerlösung an Stelle der entfernten ionisierten Verunreinigungen eine äquivalente Menge Ammoncarbonat enthält, die nur zum kleinen Teil technisch zurückgewonnen werden kann und deren größerer Anteil daher verlorengeht. Dieser Verlust anAnother disadvantage of this process is that the treated sugar solution in place of the removed ionized impurities contains an equivalent amount of ammonium carbonate, which is only a small part technically can be recovered and the greater part of which is therefore lost. This loss at

xo Ammoniak bzw. Ammoncarbonat belastet .diejWirt-: schaftlichkeit des Verfahrens erheblich. ^p^s> ^r;xo ammonia or ammonium carbonate pollutes .diejWirt-: economic efficiency of the process. ^ p ^ s> ^ r;

Demgegenüber wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch den in besonderer.Weise konditionierten schwach sauren Kationenaustauscher nur die Summe der in der mit dem Cärbonat-Austauscher behandelten technischen Zuckerlösung enthaltenen Alkalicarbonate entfernt, indem die Alkaliionen absorbiert und die zugehörige Kohlensäure in Form von CO2 abgespalten wird. Eine Regelung dieser.Reaktion ist nicht notwendig; damit entfällt die gesamte Regeleinrichtung einschließlich des Schnellverdampfers, was eine erhebliche Verminderung der .Baukosten der Entsalzungsanlage bedeutet. Da mit der Verwendung eines Kationenaustauschers in der Wasserstofform kein Ammoniumsalz gebildet wird, enthält die gereinigte Zuckerlösung kein Ammoncarbonat, somit geht auch mit der Zuckerlösung kein Ammoniak verloren, und der Ammoncarbonat-Kreislauf zur Regenerierung der Cärbonat-Austauscher..kannIn contrast, in the process according to the invention, the weakly acidic cation exchanger, which is conditioned in a special way, only removes the sum of the alkali carbonates contained in the technical sugar solution treated with the carbonate exchanger by absorbing the alkali ions and splitting off the associated carbonic acid in the form of CO 2 . It is not necessary to regulate this reaction; This eliminates the need for the entire control device including the flash evaporator, which means a considerable reduction in the construction costs of the desalination plant. Since no ammonium salt is formed when using a cation exchanger in the hydrogen form, the purified sugar solution does not contain any ammonia, so no ammonia is lost with the sugar solution, and the ammonium carbonate cycle for regenerating the carbonate exchanger can

geschlossen werden. . '· ·-- ·.·■■/;. ·getting closed. . '· · - ·. · ■■ / ;. ·

Zusammengefaßt kann gesagt werden, daß die Investitionskosten zur Aufstellung einer Entsalzungsanlage, die nach dem System des Carbonatverfahrens arbeitet, und ebenso die laufenden Betriebskosten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren stark vermindertIn summary, it can be said that the investment costs for setting up a desalination plant, which works according to the system of the carbonate process, as well as the ongoing operating costs the method according to the invention greatly reduced

werden. · -/"_■--ν ■ ■·■·will. · - / "_ ■ --ν ■ ■ · ■ ·

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß dieThe invention is characterized in that the

so vorbehandelte Zuckerlösung zunächst in an sich bekannter Weise über einen mit Kohlensäure beladenen Anionenaustauscher mit normaler Porenstruktur perkoliert wird und dann die gebildeten Alkalicarbonate aus dieser Zuckerlösung durch Behandlung mit einem extrem schwach sauren Katiönenaustauscher in der Wasserstofform entfernt werden, der dadurch erhalten wird, daß ein schwach saurer Katiönenaustauscher zunächst vollständig mit Kationen beladen und anschließend in wäßriger Suspension in der Bewegung mit einer Η-Tonen enthaltenden Lösung behandelt wird, bis die den Austauscher umgehende Lösung nach Beendigung der Säurezugabe einen pH-Wert von 3,5 bis 5,0 aufweist. .. .' VSugar solution pretreated in this way first in a manner known per se over one laden with carbonic acid Anion exchanger with normal pore structure is percolated and then the alkali carbonates formed from this sugar solution by treatment with an extremely weakly acidic cation exchanger in the hydrogen form, which is obtained by using a weakly acidic cation exchanger initially fully loaded with cations and then in an aqueous suspension in motion is treated with a Η-clays containing solution until the solution bypassing the exchanger has a pH of 3.5 to 5.0 after the addition of acid has ended. ... ' V

Ferner besteht eine bevorzugte Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens darin, daß ein schwach saurer Kationenaustauscher in der Wasserstofform verwendet wird, der bei einer höheren Wasserstoffionenkonzentration als 4- bis 5mal 10-4MoI pro - Liter kein Salzspaltungsvermögen mehr besitzt.:. Further, a preferred embodiment consists of the claimed method is that a weakly acidic cation exchanger is used in the hydrogen form, of up to 5 times 10- 4 per MoI at a higher hydrogen ion concentration as a 4 - liter no salt splitting capacity has more.:.

. Beispiel 1 ■<■'■;■ v-':£i|/^>::.·"■■ .'■"; Aktivierung des Kationenaustauschers 3·· . Example 1 ■ <■ '■; ■ v -': £ i | / ^>:. · '. ■■' ■ "; Activation of the cation exchanger 3

Der schwach saure Kationenaustauscher wird zunächst durch Behandlung mit NaOH vollständig mit Kationen beladen. Dann wird der soyorbehandelte Austauscher mit Wasser aufgeschlämmt und durch Rühren in Bewegung gesetzt. Nun wird langsam eine verdünnte Mineralsäure zugesetzt und die Einstellung des pH-Wertes in der Lösung abgewartet. Die Säurezugabe wird beendet, wenn ein pH-Wert von 3,5 etwaThe weakly acidic cation exchanger is first completely with by treatment with NaOH Load cations. Then the soyor-treated Exchanger slurried with water and set in motion by stirring. Now is slowly becoming one diluted mineral acid added and the adjustment of the pH value in the solution waited. The addition of acid is terminated when a pH of about 3.5

5 Minuten nach Beendigung der Säurezugabe bestehenbleibt. Nun wird der aktivierte Austauscher durch Auswaschen von der umgebenden Salzlösung befreit und ist dann zur Anwendung bereit.Remains 5 minutes after the addition of acid has ended. The exchanger is now activated freed from the surrounding saline solution by washing and is then ready for use.

Behandlung der technischen Zuckerlösung mit der AustauscherkombinationTreatment of the technical sugar solution with the exchange combination

Es werden zwei Kolonnen verwendet: .Two columns are used:.

1. Eine Kolonne mit 300 cm3 eines CO3-Austauschers. 1. A column with 300 cm 3 of a CO 3 exchanger.

2. Eine Kolonne mit 100 cm3 des wie oben aktivierten schwach sauren Kationenaustauschers, der auf pH = 4,0 eingestellt wurde.2. A column with 100 cm 3 of the weakly acidic cation exchanger activated as above and adjusted to pH = 4.0.

Über beide Kolonnen wurde eine mit Kalk und Kohlensäure vorgereinigte technische Zuckerlösung (Dünnsaft) perkoliert. Arbeitstemperatur 90° C. -A technical sugar solution, pre-cleaned with lime and carbonic acid, was passed through both columns (Thin juice) percolated. Working temperature 90 ° C. -

Aufenthaltsdauer in den KolonnenLength of stay in the columns

CO3-Kolonne 3 MinutenCO 3 column 3 minutes

H-Kolonne 1 MinuteH column 1 minute

Zusammensetzung des Dünnsaftes (6,5 1) vor der Behandlung 'Composition of the thin juice (6.5 1) before the treatment '

Trockensubstanz 15,3 %Dry matter 15.3%

Zucker : 14,1%Sugar: 14.1%

Reinheit .'. 92,2%Purity. '. 92.2%

Alkalisalze 23,86 mval/500 mlAlkali salts 23.86 meq / 500 ml

Invertzucker 0,119 % Trockensubstanz Invert sugar 0.119% dry matter

pH-Wert ; 8,35PH value ; 8.35

Zusammensetzung nach" der BehandlungComposition after "treatment

Trockensubstanz 17,00%Dry matter 17.00%

Zucker 16,20% .Sugar 16.20%.

Reinheit 95,30%Purity 95.30%

Alkalisalze 12,33 mval/500 mlAlkali salts 12.33 meq / 500 ml

Invertzucker .ν....... 0,098 Vo Trocken-Invert sugar .ν ....... 0.098 Vo dry

• _ -. .-.■■'■■■ - ~ substanz• _ -. .-. ■■ '■■■ - ~ substance

pH-Wert .....,.....:.; 8^6 ΐ;: v PH value .....,.....:.; 8 ^ 6 ΐ ;: v

ίο . -.'■... -. ■ .. ■ ■'■-"' ίο. -. '■ ... -. ■ .. ■ ■ '■ - "'

Beispiel 3 (Vergleichsversuch)Example 3 (comparative experiment)

Der im Beispiel 1 verwendete Kationenaustauscher wurde in der üblichen -Form voll mit überschüssiger Säure durchregeneriert. Er-lieferte mit einer technischen Zuckerlösung zusammengebracht einen, pH-Wert von 2,9. .-.--.· Eine technische Zuckerlösung (Dünnsaft) wurde nun bei 90° C, wie im Beispiel 1 beschrieben, zuao nächst über den CO3-Austauscher, dann über den Kationenaustauscher unter gleichen Bedingungen per-" koliert.The cation exchanger used in Example 1 was fully regenerated in the usual form with excess acid. Combined with a technical sugar solution, it produced a pH of 2.9. .-.--. · A technical sugar solution (thin juice) was then percolated at 90 ° C, as described in Example 1, first over the CO 3 exchanger, then over the cation exchanger under the same conditions.

Zusammensetzung des Dünnsaftes ■ . vor der BehandlungComposition of the thin juice ■. before treatment

Trockensubstanz 15,15%Dry matter 15.15%

- Zucker 13,80%- sugar 13.80%

Reinheit 91,10%Purity 91.10%

Alkalisalze 23,85 mval/500 mlAlkali salts 23.85 meq / 500 ml

Invertzucker 0,119 % Trocken-Invert sugar 0.119% dry

. ' . substanz. '. substance

pH-Wert ...:. 8,35PH value ...:. 8.35

Zusammensetzung des Dünnsaftes nach der BehandlungComposition of the thin juice after the treatment

Trockensubstanz 14,55%Dry matter 14.55%

Zucker 14,04%Sugar 14.04%

Reinheit 96,5%Purity 96.5%

Alkalisalze 12,90 mval/500 mlAlkali salts 12.90 meq / 500 ml

Invertzucker 0,166 % Trockensubstanz Invert sugar 0.166% dry matter

pH-Wert 5,65pH 5.65

Beispiel 2Example 2

Zusammensetzung des Dünnsaftes .Composition of the thin juice.

nach der Behandlungafter treatment

Trockensubstanz . '. . 14,59 %Dry matter. '. . 14.59%

Zucker .... 13,70%Sugar .... 13.70%

Reinheit 93,50% 'Purity 93.50% '

Alkalisalze 13,llmvaI/500mlAlkali salts 13, llmvaI / 500ml

Invertzucker 1,067 % Trockensubstanz pH-Wert 3,65Invert sugar 1.067% dry matter pH 3.65

Die folgende Tabelle zeigt die Abhängigkeit der Invertzuckerbildung von der Einstellung des pH-Wertes bei der Regeneration eines schwach sauren Kationenaustauschers. . "The following table shows the dependency of the formation of invert sugar on the setting of the pH value in the regeneration of a weakly acidic cation exchanger. . "

Der Kationenaustauscher wurde mit einer verdünnten Schwefelsäure, die vorher zur Regenerierung eines stark porösen Anionenaustauschers, der zur Entfärbung eines Dünnsaftes verwendet wurde, in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise regeneriert. Der Endpunkt wurde auf pH 5,0 eingestellt. Es wurden bei einer Arbeitstemperatur von ,90° C 6,0 1 Dünnsaft folgender Zusammensetzung behandelt.The cation exchanger was with a dilute sulfuric acid, which was previously used to regenerate a highly porous anion exchanger, which was used to decolorize a thin juice, in which im Example 1 regenerated manner described. The end point was adjusted to pH 5.0. There were at a working temperature of, 90 ° C 6.0 1 thin juice treated with the following composition.

Zusammensetzung vor der BehandlungComposition before treatment

Trockensubstanz ...... ν . ■... 15,60 %Dry matter ...... ν. ■. .. 15.60%

Zucker 14,35%Sugar 14.35%

Reinheit 92,00%Purity 92.00%

Alkalisal/x 25,2 mval/500 mlAlkalisal / x 25.2 meq / 500 ml

Invertzucker 0,083 % Trockensubstanz Invert sugar 0.083% dry matter

pH-Wert 8,40pH 8.40

pH-Wert
der Regenerationslösung
PH value
the regeneration solution

Gehalt an Invertzucker 0.Q0 Q auf TrockensubstanzInvert sugar content 0.Q0 Q on dry matter

pH 1,0pH 1.0 1,067%1.067% pH 2,5pH 2.5 0,285%0.285% pH3,6pH 3.6 :-■.■'- 0,165% : - ■. ■ '- 0.165% pH 4,0 . ■ ■■■pH 4.0. ■ ■■■ 0,163%0.163% pH 4,5 ·pH 4.5 0,133%0.133% pH 5,0pH 5.0 0,098%0.098%

Gehalt an Invertzucker der Ausgangslösung: 0,085% auf T. S.Invert sugar content of the starting solution: 0.085% on T. S.

Die technische Zuckerlösung, die zu dieser Bestimmung verwendet wurde, war ein Dünnsaft, der vorher mit einem CO.,-Austauschcr behandelt wurde.The technical sugar solution that was used for this determination was a thin juice that was previously treated with a CO., - exchange cr.

Die Aufenthaltsdauer des Saftes im Kationenaus-The length of time the juice stays in the cation

tauscher betrug bei allen Versuchen 1,0 Minute, das ist der Zeitraum, in dem ein Saftteil den Kationenaustauscher von oben nach unten durchlaufen hatte. exchanger was 1.0 minute in all experiments, that is the period of time in which a portion of the juice had passed through the cation exchanger from top to bottom.

Die Tabelle zeigt, daß die Behandlung von Invertzucker bei geeigneter Wahl des Kationenaustauschers und des einzustellenden pH-Wertes der Regenerationslösung fast vollständig unterbunden werden kann, obgleich die normale Arbeitstemperatur von 90° C zur Anwendung kam.The table shows that the treatment of invert sugar with a suitable choice of the cation exchanger and the pH value to be set for the regeneration solution can be prevented almost completely, although the normal working temperature of 90 ° C was used.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich folgende Vorteile gegenüber den bisher angewendeten Verfahren:The use of the method according to the invention results in the following advantages the previously used procedures:

1. Das Verfahren kann bei 90° C durchgeführt werden, ohne eine störende Inversion der Saccharose befürchten zu müssen. Der Investitionsund Wärmeaufwand für Abkühlung und Wiederanwärmung des Dünnsaftes entfällt.1. The process can be carried out at 90 ° C without a disturbing inversion of the sucrose to fear. The investment and heat required for cooling and reheating of the thin juice is omitted.

2. Der Chemikalienverbrauch ist auf die zur Regeneration des Entfärbungsharzes verwendete Schwefelsäure reduziert, da das zur Regeneration des Carbonataustauschers verwendete Ammoncarbonat durch Destillation und Umsetzung mit der Kohlensäure der Fabrik vollständig zurückgewonnen wird.2. The chemical consumption is based on that used to regenerate the decolorization resin Sulfuric acid is reduced as the ammonium carbonate used to regenerate the carbonate exchanger fully recovered by distillation and carbonic acid conversion from the factory will.

3. Die zur Regeneration des Entfärbungsharzes und des Kationenaustauschers verwendete Schwefelsäure fällt nach der Regeneration als konzentrierte Salzlösung mit einem pH-Wert von 4 bis 5 an, kann leicht neutralisiert und auf Kalisalze verarbeitet werden und so einen Teil der Kosten für die Schwefelsäure decken.3. The one used to regenerate the decolorizing resin and the cation exchanger After regeneration, sulfuric acid falls as a concentrated salt solution with a pH value from 4 to 5, can be easily neutralized and processed on potash salts and so a part to cover the cost of sulfuric acid.

4. Es entfallen die konzentrierten Ablaugen, die üblicherweise bei der Regeneration in Form überschüssig angewendeter Natronlauge in Schwefelsäure erhalten werden.4. There are no concentrated waste liquors that are usually in the form of regeneration Excess caustic soda used can be obtained in sulfuric acid.

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Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur weiteren Reinigung technischer Zuckerlösungen unter Verwendung von stark basischen mit schwach sauren Kationenaustauschern, wobei die zu reinigende Zuckerlösung zunächst über einen mit Sulfationen beladenen Anionenaustauscher mitSchwammstrukturperkoliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die so vorbehandelte Zuckerlösung zunächst in an sich bekannter Weise über einen mit Kohlensäure beladenen Anionenaustauscher mit normaler Porenstrukrur perkoliert wird und dann die gebildeten Alkalicarbonate aus dieser Zuckerlösung durch Behandlung mit einem extrem schwach sauren Kationenaustauscher in der Wasserstofform entfernt werden, der dadurch erhalten wird, daß ein schwach saurer Kationenaustauscher zunächst vollständig mit Kationen beladen und anschließend in wäßriger Suspension in der Bewegung mit einer Η-Ionen enthaltenden Lösung behandelt wird, bis die den Austauscher umgebende Lösung nach Beendigung der Säurezugabe einen pH-Wert von 3,5 bis 5,0 aufweist.1. Process for the further purification of technical sugar solutions using strongly basic with weakly acidic cation exchangers, with the sugar solution to be cleaned initially is percolated over an anion exchanger loaded with sulfate ions with a sponge structure, characterized in that the sugar solution thus pretreated initially in itself known way via a carbonic acid loaded anion exchanger with normal pore structure is percolated and then the alkali carbonates formed from this sugar solution through Treatment with an extremely weakly acidic cation exchanger removed in the hydrogen form which is obtained by initially using a weakly acidic cation exchanger fully loaded with cations and then in an aqueous suspension in motion is treated with a Η-ion containing solution until the one surrounding the exchanger Solution has a pH of 3.5 to 5.0 after the addition of acid has ended. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein schwach saurer Kationenaustauscher in der Wasserstofform verwendet wird, der bei einer höheren Wasserstoffionenkonzentration als 4- bis 5mal 10 ~4 Mol pro Liter kein Salzspaltungsvermögen mehr besitzt.2. The method according to claim 1, characterized in that a weakly acidic cation exchanger is used in the hydrogen form, which at a higher hydrogen ion concentration than 4 to 5 times 10 -4 moles per liter no salt splitting capacity has more.
DE19641567274 1963-04-10 1964-03-16 Process for the further purification of technical sugar solutions Expired DE1567274C (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT295163 1963-04-10
AT295163A AT254097B (en) 1963-04-10 1963-04-10 Process for cleaning technical sugar solutions that have been pre-cleaned with lime and carbon dioxide
DES0090032 1964-03-16

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Publication Number Publication Date
DE1567274B1 DE1567274B1 (en) 1972-06-29
DE1567274C true DE1567274C (en) 1973-02-01

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