FI78321B - Avlaegsnande av sulfongrupper innehaollande extraherbara aemnen ur vattenloesningar av socker med anvaendning av akrylgrupper innehaollande anjonbytarhartser. - Google Patents
Avlaegsnande av sulfongrupper innehaollande extraherbara aemnen ur vattenloesningar av socker med anvaendning av akrylgrupper innehaollande anjonbytarhartser. Download PDFInfo
- Publication number
- FI78321B FI78321B FI833124A FI833124A FI78321B FI 78321 B FI78321 B FI 78321B FI 833124 A FI833124 A FI 833124A FI 833124 A FI833124 A FI 833124A FI 78321 B FI78321 B FI 78321B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- resin
- acrylic
- solution
- anion exchange
- exchange resin
- Prior art date
Links
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 28
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 54
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 54
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 37
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000012632 extractable Substances 0.000 claims description 17
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 claims description 16
- 239000006188 syrup Substances 0.000 claims description 16
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 9
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 9
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 8
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 8
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 8
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 8
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 7
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 claims 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims 2
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 claims 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 abstract description 12
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 9
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 8
- 235000020374 simple syrup Nutrition 0.000 description 8
- 125000001174 sulfone group Chemical group 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 6
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 6
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 6
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 4
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 description 3
- 125000004209 (C1-C8) alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 2
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 235000019534 high fructose corn syrup Nutrition 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 1-heptanol Chemical class CCCCCCCO BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- -1 DVB amine Chemical class 0.000 description 1
- 235000019759 Maize starch Nutrition 0.000 description 1
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical class CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical class CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical group O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012174 carbonated soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical class CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical class CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
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
- C13B20/146—Purification of sugar juices using ion-exchange materials using only anionic ion-exchange material
-
- 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
- B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
- B01J41/04—Processes using organic exchangers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
1 78321
Sulfoniryhmiä sisältävästä hartsista uuttuvien aineiden poistaminen sokerin vesiliuoksista käyttämällä akryyliryhmiä sisältävää anioninvaihtohartsia Tämä keksintö koskee sokerisiirapin puhdistamista ioninvaihto-hartsilla ja erikoisesti epäpuhtauksien poistamista, jotka ovat joutuneet sokerisiirappiin kun sitä on käsitelty voimakkaasti happamilla kationinvaihtohartsei 1la.
Maissisiirapit, jotka tehdään happaman hydrolyysin avulla maissitärkkelyksestä, puhdistetaan tavanmukaisesti käsittelemällä niitä voimakkaasti happamien kationinvaihtohartsien avulla, jotka sisältävät sulfonihapon funktionaalisia ryhmiä, jota seuraa käsittely heikosti emäksisien hartsien avulla, jotka on tehty styreeni-, fenoli- tai epikloorihydriini-poly-amiinikopolymeereistä, Näitä samoja kationinvaihtohartseja käytetään fruktoosin kromatografiseen erottamiseen ja kon-eentroimiseen maiseisiirapista. Tämä suhteellisen uusi maissi-siirapin käyttö hiilihappoa sisältävien virvoitusjuomien valmistuksessa on paljastanut erään epäpuhtauden läsnäolon siirapissa, joka reagoi muiden makeissa juomissa olevien aineosien kanssa muodostaen ei-halutun samennuksen juomaan. Tämän eamen-nusta muodostavan epäpuhtauden alkuperä on jäljitetty aiheutuvaksi aineesta, jonka siirappi uuttaa sulfoniryhmiä sisältävistä kationinvaihtohartseista, ja sitä on siirapeissa, joita on käsitelty sekä styreeni- että fenolikopolymeerihartseilla.
Maissisiirapin normaaliin käsittelyyn kuuluu anioninvaihto-vaihe kationinvaihtovaiheen jälkeen; tässä anioninvaihtovai-heessa käytetään heikosti emäksisiä anioninvaihtohartseja, jotka Food and Drug Administration hyväksyy ravinnossa käytettäviksi. Tällaiset hartsit tehdään styreeni-, fenoli- ja epikloorihydriini-polyamiinikopolymeereistä. Nämä hartsit poistavat osan samennusta muodostavasta epäpuhtaudesta, jota tullaan tästä lähtien kutsumaan "sulfonihartsista uuttuviksi 2 78321 aineiksi", mutta maieaieiirapin tyypillisen käsittelyn jälkeen jäljelle jää sellainen määrä epäpuhtautta, joka aikaansaa havaittavissa olevan ja sen vuoksi ei-halutun samennuksen virvoitusjuomaan. Tämän samennuksen aiheuttavien sulfonihapos-ta uuttuvien aineiden arvioitu pitoisuus on noin 0,1-1 miljoonasosaa laskettuna sokerisiirapista. Yritykset poistaa tämä epäpuhtausmäärä aktivoidun hiilen avulla eivät ole olleet täysin onnistuneita.
“Runsaasti fruktoosia" sisältävän maissisiirapin (HFCS) valmistuksen aikana maissisiirappituotevirta erotetaan kromato-grafisesti käyttämällä sulfoniryhmiä sisältäviä kationinvaih-tohartseja, konsentroidusti fruktoosiliuokseksi ja glukoosi-liuokseksi. Kaupallinen HFCS valmistetaan sekoittamalla konsentroitu fruktoosi1iuos takaisin maissisiirappituotteen virtaan fruktoosipitoisuuden rikastamiseksi. Kun erilliset konsentroidut liuokset ja rikastetun aineen virta ovat kaikki joutuneet kosketuksiin sulfoniryhmiä sisältävän kationinvaih-tohartsin kanssa, jokainen niistä sisältää sulfonihartsista uuttuvia aineita. Tämä on erikoisen merkittävää silloin, kun kromatografista erottamista ei seuraa muita ioninvaihtokäsit-telyitä, jotka osittain tehoavat uuttuvien aineiden poistamisessa.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että sul- fonoidulla kationinvaihtohartsilla käsitelty sokeriliuos saa- o tetaan lämpötilassa noin 0-100 C kosketukseen akryylisen anioninvaihtohartsin kanssa, joka on saatu polymeroimalla mo-nomeeriseoe, joka käsittää useita vinyyliryhmiä sisältävän, silloittavan monomeerin ja yhden tai useamman akryylimonomee-rin, joka sisältää yhden vinyyliryhmän ja joka on akryylihap-po, metakryylihappo, akryylihapon Cj-Cg-alkyyliesteri tai metakryylihapon Cj-Cg-alkyyliesteri, kunnes sulfonihartsista uuttuvien aineiden pitoisuus liuoksessa on laskenut alle 1 ppm:n, ja tämän jälkeen sokeriliuos erotetaan anioninvaihto-hartsista.
3 78321
Keksinnön mukaisesti on näin ollen havaittu, että akryylikopo-lymeeristä valmistettu anioninvaihtohartsi on yllättävän tehokas vähentämään sulfonihartsista uuttuvien aineiden konsent-raation sokerisiirapeissa erittäin alhaiseen tasoon asti, paljon alemmaksi kuin ne pitoisuudet, joissa nämä uuttuvat aineet aiheuttavat samennuksen syntyä hiilihappopitoisissa virvoitusjuomissa, ja alle nykyisin käytettävissä olevien analyysien havaintorajojen.
Erään edullisen keksinnön sovellutusmuodon mukaan akryylistä anioninvaihtohartsia käytetään seoksena heikosti emäksisen, ei-akryylisen anioninvaihtoharte in kanssa, joka edullisesti on styreeni-, fenoli- tai epikloorihydriini-polyamiinianionin-vaihtohartei. Akryylisen hartsin määrä tässä hartsiseoksesea on edullisesti alle 50 paino-% seoksesta.
Tämä menetelmä on erityisen käyttökelpoinen maissisiirappien käsittelyssä ja aivan erikoisesti 30-60 X kiinteitä aineita sisältävien maissisiirappien, runsaasti fruktoosia sisältävien maissisiirappien, ja fruktoosi- ja glukoosiliuosten käsittelyssä, joita on aikaisemmin käsitelty funktionaalisia sulfo-niryhmiä sisältävillä kationinvaihtohartseilla, vaikka menetelmää voidaan soveltaa mihin tahansa sokerisiirappiin, jota on käsitelty funktionaalisia sulfoniryhmiä sisältävillä ka-tioninvaihtohartseilla, ja se poistaa tehokkaasti sulfoniha-posta uuttuvia aineita muista vettä sisältävistä nesteistä, jotka ovat olleet kontaktissa funktionaalisia sulfoniryhmiä sisältävien kationinvaihtohartsien kanssa.
Sulfoniryhmillä funktionalisoituja kationinvaihtohartseja ovat hartsit, jotka on funktionalisoitu käsittelemällä kopo-lymeeriä, joko styreeni- tai fenolikopolymeeriä, sulfonoivan aineen avulla. Itse eulfoniryhmät voivat olla vapaan hapon muodossa tai minkä tahansa muun vaihdettavan kationin tai kationien seoksen muodossa.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettäviä akryyli-anio- 4 78321 ninvaihtohartseja ovat sekä makrohuokoiset että geelimäiset hartsit, jotka on valmistettu verkkoutetuista kopolymeereis-tä, jotka muodostuvat seuraavista: akryylihappo ja/tai metak-ryylihappo ja/tai näiden happojen alemmat (s.o. C^-Cg)-alkyy-liesterit; alempia alkyyliestereitä ovat metanolin, etanolin, propanolien, butanolien, pentanolien, heksanolien, heptanolien ja oktanolien esterit. Nämä kopolymeerit tavallisesti funktionalisoidaan heikosti emäksisillä tai voimakkaasti emäksisillä anioninvaihtoryhmillä, jotka ovat funktionaalisia, kuten esimerkiksi primäärisillä, sekundäärisillä, tertiäärisillä ja kvaternäärisillä amiiniryhmillä.
Koska kyseessä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään tarkoituksen mukaisesti ioninvaihtohartsialustoja, on mahdollista sekoittaa hartsi suoraan sokerisiirappiin ja erottaa ne sitten toisistaan esimerkiksi suodattamalla.
Koska käsittely heikosti emäksisen, styreeni-, fenoli- tai epikloorihydriinipolyamiinianioninvaihtohartsialustan kanssa seuraa usein sulfoniryhmillä funktionalisoidun kationinvaih-tohartsin kanssa tapahtuvaa käsittelyä on usein tarkoituksen mukaista lisätä heikosti emäksinen akryylinen anioninvaihto-hartsi suoraan muuhun heikosti emäksiseen hartsiin tai hart-seihin samaan astiaan, jolloin vältytään menetelmän lisävarusteilta. Mikäli on välttämätöntä, voidaan tietenkin lisätä prosessilinjaan toinen akryylinen anioninvaihtohartsi; se lisätään mieluimmin toisen ei-akryylisen anioninvaihtohartsin jälkeen, mutta joka tapauksessa sen on oltava sulfoniryhmillä funktionalisoidun, kationinvaihtohartsin kanssa suoritetun käsittelyn jälkeen. Runsaasti fruktoosia sisältävien maissi-sokeriliuosten tapauksessa, jotka on rikastettu kromatografisesta erotettujen fruktoosiliuosten kanssa käyttäen sulfo--j niryhmillä funktionalisoituja kationinvaihtohartseja, on akryylisen anioninvaihtohartsin kanssa tapahtuvan käsittelyn seurattava kromatografisen erotuksen jälkeen ja kaikkein edullisimmin se tapahtuu fruktoosiliuoksen ja maissisokeri-liuoksen yhteensekoittamisen jälkeen. Tässä tapauksessa on parhaana pidettty käsittely ainoastaan voimakkaasti emäksi- 5 78321 sellä akryylihartsilla tapahtuva. Käytetyn akryylihartein tilavuus voi olla paljon pienempi, tyypillisesti 10 X muiden anioninvaihtohartsien tilavuudesta, vaikkakin tämä koko ilmoitetaan ensisijaisesti taloudellisista syistä ja suuremmat alustat ovat sallittuja. Alustan koon voi asiantuntija helposti valita varusteiden ja hartsin kustannusten kriteerioi-den perusteella ja hartsin regenerointi- tai vaihtovälin halutun pituuden perusteella.
Käsittelylämpötila voi käytännössä vaihdella sokeriliuoksen o o nestemäisenä pysymisen rajoissa, eli noin 0 C - 100 C. Lämpötilan käytännöllinen yläraja on se, jossa sokeriliuos saa liiallisesti väriä, tai jossa ioninvaihtohartsit pilaantuvat termisesti liian suurella nopeudella. Parhaana pidetty lämpö-o o o o tilaväli on 20 C - 100 C, ja vielä edullisemmin 35 C - 50 C; korkeampia lämpötiloja pidetään parempina, koska sokeriliuoksen viskositeetti ja vastaavasti paineen aleneminen ionin-vaihtohartsialustan läpi määrätyllä virtaamalla on pienempi korkeammissa lämpötiloissa.
Kuten on tavallisesti odotettavissa, sokeriliuoksesta erotettu anioninvaihtohartei voidaaan käyttää uudelleen, kunnes sen kapasiteetti on loppunut, tai kunnes pilaantuminen aiheuttaa liiaksi paineen alenemista harteialustan läpi virtaamisessa. Tällöin hartsi voidaan heittää pois tai voidaan suorittaa regeneroiminen ainakin osittain loppuun kuluneessa hartsissa. Regeneroivia aineita, jotka ovat tehokkaita poistamaan sulfonihartsista uuttuvia aineita voimakkaasti emäksisistä akryylihartseista ovat esimerkiksi kloridisuolaliuokset, laimennetut kloorivetyhappoliuokset ja konsentroitu (esimerkiksi 37 paino-X) kloorivetyhappoliuos; konsentroitua happoa pidetään parhaana. Parempina kuin laimeita kloorivetyhapon vesiliuoksia pidetään laimean kloorivetyhapon vesiliuoksia, jotka sisältävät veteen sekoittuvaa alkoholia korkeintaan 30 paino-X. Tällaiset alkoholi1iuokset ovat tehokkaampia regeneroivia aineita kuin kloorivetyhapon liuokset, jotka sisältä- 6 78321 vät ainoastaan vettä liuottimena. Tehokkaita regeneroivia aineita eulfoniharteeieta uuttuvien aineiden poistamiseen heikosti emäksisistä akryylihartseista ovat alkalimetalli- ja ammoniumhydroksidi- ja -karbonaattiliuokset; parhaina pidettyjä regeneroivia aineita ovat laimeat (3-20 paino-X) näiden hydroksidien ja karbonaattien vesiliuokset. Hartein käsittelyssä edellä mainituilla regeneroivilla aineilla käytetään konventionaalista tekniikkaa panemalla hartsi kontaktiin regeneroivan aineen kanssa ja erottamalla ne sitten; asiantuntijalle tämä tulee olemaan itsestään selvää.
Tässä yhteydesä käytettynä merkitsee suurempi osa yli 50 paino-X :n määrää koko määrästä. Pienempi osa, tässä käytettynä, merkitsee alle 50 paino-X:n määrää koko määrästä.
Seuraavat esimerkit on annettu keksinnön valaisemiseksi.
Kaikki ilmoitetut reagenssit ovat hyvää kaupallista laatua ja kaikki prosenttiluvut ja muut osuudet ovat painoon verrattuja, ellei ole toisin ilmoitettu.
EälmerkKi J,
Valmistettiin konsentroitu suodos, joka sisälsi noin 50 miljoonasosaa sulfonihartsista uuttuvia aineita, jotta voitaisiin helpommin määrätä uuttuvat aineet analyyttisesti. Sulfo-niryhmillä funktionalisoitu hartsi jauhettiin, uutettiin vedellä ja suodatettiin läpi suodatinkalvon, jonka huokosten koko oli 0,1 nm; tuloksena oleva kirkas suodos kuivattiin o 105 C:ssa ja kuivaa jäännöstä käytettiin siten, että lisättiin tunnettu konsentraatio sulfonihartsista uuttuvia aineita sokeriliuoksiin.
Suoritettiin sarja kokeita, joissa 30 g 40-prosenttista glukoosin vesiliuosta, joka sisälsi 50 miljoonasosaa sulfoni-hartsista uuttuvia aineita, pantiin kontaktiin 3 g:n kanssa adeorbenttia tai testattavaa ioninvaihtohartsia, ja seosta sekoitettiin voimakkaasti 1,0 tunnin ajan.
7 78321 Määrättiin sulfonihartsista uuttuvien aineiden prosentuaalinen määrä, joka oli adsorboitunut joko hartsiin tai adsorbent-tiin, glukoosiliuoksen ultraviolettiabsorption vähenemisestä absorptiomaksimissa, joka sattuu noin aallonpituudella 225 nm. Taulukossa I on esitetty ioninvaihtohartsit ja adsorbentit jotka olivat testattavina, ja taulukko II esittää näiden testien tulokset. Hartsit A, B, C ja Q, jotka olivat ainoat akryyliset anioninvaihtohartsit testissä, olivat ainoat, jotka osoittivat yllättävän ja erinomaisen tehokkuutensa adsorboida uuttuvia aineita.
Taulukko I
Hartsin Kopolymeeri- Kopolymeerin Hartsin merkki tyyppi_ muoto_ funktionaalisuus A metyyli-akry- geeli tert.amiini laatti DVB W.B.
B metyyli-akry- makro- kvaternäärinen laatti DVB huokoinen amiini S.B.
C metyyli-akry- geeli kvaternäärinen laatti DVB amiini S.B.
D (Termisesti aktivoitu adsorboiva hiili) E styreeni-DVB makrohuokoinen kvaternäärinen amiini S.B.
F TETA - geeli W.B. amiini epikloorihydriini G styreeni-DVB makrohuokoinen sulfonoitu S.A.
H styreeni-DVB makrohuokoinen kvaternäärinen amiini S.B.
I styreeni-DVB erittäin makro- ei-funktionali- huokoinen soitu J fenoli-formalde- makrohuokoinen tert.amiini hydi W.B.
K styreeni-DVB makro- tert.amiini huokoinen W.B.
L styreeni-DVB erittäin makro- ei-funktionali- huokoinen soitu M styreeni-DVB erittäin makro- ei-funktionali- huokoinen soitu N metyyli-akry- erittäin makro- ei-funktionali- laatti DVB huokoinen soitu 0 styreeni-DVB geeli kvaternäärinen amiini S.B.
P styreeni-DVB geeli sulfonoitu S.A.
Q metyyli-akrylaatti-DVB makrohuokoinen tert.amiini r.'.3.
78321 S.A. = voimakkaasti hapan S.B. = voimakkaasti emäksinen W.B. = heikosti emäksinen DVB = divinyylibentseeni
Taulukko II
Hartsin Esi-käsittely(1) Funktionaali- Uuttuvat merkki sen ryhmän muoto aineet, jotka jäljellä käsittelyn jälkeen, miljoonasosia A ei lainkaan vapaa emäs 0,5 A H »SO. SO/ 0 2 4 4 B ei lainkaan Cl“ 0 B H»SO. SO/ 0 C ei lainkaan Cl 0,5 D ei lainkaan - 4 E ei lainkaan Cl 3,5 F Na2C02 vapaa emäs 17 F NaOH vapaa emäs 21 G+H^ regenerointi H+, OH 18,5 I alkoholi - 21 J Na^O^ vapaa emäs 26 : K Na2C03 vapaa emäs 28,5 | L alkoholi - 31,5 M alkoholi - 38 N alkoholi - 50 O+P' ' regenerointi H , OH 50 Q ei lainkaan vapaa emäs 0 (1) Liotus ilmoitetun reagoivan aineen vesiliuoksessa tai alkoholissa.
: (2) Seka-alusta, s.o. kahden hartsin seos.
Il 9 78321
Esimerkki 2 Tämä esimerkki valaisee akryylisen heikosti emäksisen anionin-vaihtohartsin käyttöä jatkuvan virtauksen olosuhteissa soke-risiirapin käsittelyssä. Käytettiin 5,08 cm pitkää, läpimitaltaan 1,27 cm olevaa hartsi A:n alustaa käsittelemään deio-noitua 30-prosenttista dekstroosiliuosta, joka sisälsi 50 miljoonasosaa sulfonihartsista uuttuvia aineita. Dekstroosi-o liuos kulki 50 C lämpötilassa läpi alustan virtausnopeudella 10 alustan tilavuutta tunnissa, kunnes ulosvirtaavan liuoksen johtokyky alkoi nousta terävästi arvolla noin 20 /umho/cm; dekstroosivirta pysäytettiin ja merkittiin muistiin käsitellyn liuoksen alustatilavuuksien lukumäärä. Alusta regeneroitiin sitten 7-prosenttisella natriumkarbonaatin vesiliuoksella. Hartsialustan kapasiteetti kaikkien anionisten aineiden suhteen määrättiin liuoksen tunnetusta anionikoneentraatiosta ja käsitellystä liuostilavuudesta. Käsitellyn liuoksen maksimaalinen ominaisvastus kullakin syklillä merkittiin muistiin. Alustan läpi kulkeneiden, sulfonihartsista uuttuvien ainei-denmäärä mitattiin spektrofotometrisesti absorptiomaksimilla noin 225 nm kunkin syklin lopussa. Tulokset on esitetty eeu-raavassa taulukossa III.
Suuri virtausnopeus ja pieni alustan tilavuus, joita käytettiin tässä esimerkissä, simuloivat olosuhteita, joissa hartsi voisi vaikuttaa pienempänä osana hartsia sekoitettuna kon-ventionaalisesti toimivaan anioninvaihtohartein alustaan.
10 78321 I&uluKK? iπ
Alustan Hartain Maksimaali- Uuttuvien tilavuus kapasiteetti nen ominais- aineiden syklin syklin jälkeen vastus määrä <mil-
Sykli aikana mekv./ml (Megohm-cm) joonasosia) 1 60 1,63 0,30 0 2 57 1,56 0,35 0 3 53 1,43 1,20 4 52 1,40 1,40 2,5 6 53 1,43 1,80 3,5
Esimerkki 3 Tämä esimerkki valaisee aeyyliryhmiä sisältävän, voimakkaasti emäksisen anioninvaihtohartsin käyttöä ja regeneroimista jatkuvan virtauksen olosuhteissa sokerisiirapin käsittelyssä. Käytettiin 5,08 cm pitkää ja läpimitaltaan 1,27 cm olevaa hartsi B:n alustaa käsittelemään dekstroosiliuosta, joka simuloi deionoitua, 40-prosenttista dekstroosia konventionaalisissa eokerisiirappiproseeseissa. Siirappi kuljetettiin alustan läpi nopeudella 5 alustan tilavuutta tunnissa. Siirappi sisälsi 50 miljoonasosaa sulfonihartsista uuttuvia aineita, jotka on selostettu edellä, ja alustan läpi kulkeneiden uuttuvien aineiden määrä oli alle havaittavuuden 900:lie alustan tilavuudelle. Sulfonihartsista uuttuvien aineiden loppuun kuluttama hartsi regeneroitiin tyydyttävästi konsentroidun kloorivetyhapon vesiliuoksella.
Claims (11)
11 „ Λ 78321
1. Menetelmä sulfonihartsista uuttuvien aineiden poistamiseksi sokerin vesiliuoksesta, jota on käsitelty sulfonoi-dulla ioninvaihtohartsilla, tunnettu siitä, että sulfonoi- dulla kationinvaihtohartsilla käsitelty sokeriliuos saatetaan o lämpötilassa noin 0-100 C kosketukseen akryylisen anionin-vaihtohartsin kanssa, joka on saatu polymeroimalla monomeeri-seos, joka käsittää useita vinyyliryhmiä sisältävän, silloittavan monomeerin ja yhden tai useamman akryylimonomeerin, joka sisältää yhden vinyyliryhmän ja joka on akryylihappo, metakryylihappo, akryylihapon C -C -alkyyliesteri tai rae- 1 0 takryylihapon C^-C^-alkyyliesteri, kunnes sulfonihartsista uuttuvien aineiden pitoisuus liuoksessa on laskenut alle 1 ppm:n, ja tämän jälkeen sokeriliuos erotetaan anioninvaih-tohartsista.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akryylinen anioninvaihtohartsi on voimakkaasti emäksinen tai heikosti emäksinen geelihartsi.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akryylistä anioninvaihtohartsia käytetään seoksena heikosti emäksisen, ei-akryylisen anioninvaihtohartsin kanssa.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akryylisen hartsin määrä on alle 50 paino-% seoksesta .
5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ei-akryylinen hartsi on styreeni-, fenoli-ja/tai epikloorihydriini-polyamiinihartsia.
6. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osittain tai täysin loppuunkäytetty akryylinen anioninvaihtohartsi regeneroidaan 78321 regenerointiliuoksella, josta se sen jälkeen erotetaan uudelleen käytettäväksi.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akryylinen anioninvaihtohartsi on heikosti emäksistä hartsia ja regenerointiliuos on alkalimetallihydroksi-din, ammoniumhydroksidin ja/tai alkalimetallikarbonaatin vesiliuosta .
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akryylinen anioninvaihtohartsi on voimakkaasti emäksistä hartsia ja regenerointiliuos on alkalimetalliklori-din vesiliuosta, konsentroitua kloorivetyhappoa tai laimeata kloorivetyhapon vesiliuosta, joka sisältää korkeintaan 30 paino-% veteen sekoittuvaa alkoholia.
9. Runsaasti fruktoosia sisältävä maissisiirappiliuos, tunnettu siitä, että se sisältää vähemmän kuin yhden osan sulfonihartsista uuttuvia aineita miljoonaa osaa kohti liuosta.
1. Förfarande för avlägsnande av ur sulfonharts extra- herbara ämnen fran en vattenlösning av socker som behandlats med sulfonerad jonbytarharts, kännetecknat av att en med sulfonerad katjonbytarharts behandlad sockerlösning bringas o vid en temperatur av ca 0-100 C i kontakt med ett akryliskt anjonbytarharts som erhällits genom polymerisation av en mono-merblandning som innefattar en tvärbindande monomer, som in-nehäller flera vinylgrupper, och en eller flera akrylmonome-rer, vilka innehäller en vinylgrupp och vilka utgöres av ak-rylsyra, metakrylsyra, en C^-C^-alkylester av akrylsyra eller en C^-C^-alkylester av metakrylsyra, tills de ur sulfonhartset extraherbara ämnenas hait i lösningen sjunkit till under 1 ppm, och därefter avskiljes sockerlösningen frän anjonbytarhartset. Il
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US41417382A | 1982-09-02 | 1982-09-02 | |
| US41417382 | 1982-09-02 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI833124A0 FI833124A0 (fi) | 1983-09-01 |
| FI833124L FI833124L (fi) | 1984-03-03 |
| FI78321B true FI78321B (fi) | 1989-03-31 |
| FI78321C FI78321C (fi) | 1989-07-10 |
Family
ID=23640275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI833124A FI78321C (fi) | 1982-09-02 | 1983-09-01 | Avlaegsnande av sulfongrupper innehaollande extraherbara aemnen ur vattenloesningar av socker med anvaendning av akrylgrupper innehaollande anjonbytarhartser. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0106466B1 (fi) |
| JP (1) | JPS5963200A (fi) |
| AT (1) | ATE31739T1 (fi) |
| BR (1) | BR8304629A (fi) |
| CA (1) | CA1192187A (fi) |
| DE (1) | DE3375161D1 (fi) |
| DK (1) | DK399683A (fi) |
| FI (1) | FI78321C (fi) |
| MX (1) | MX167365B (fi) |
| ZA (1) | ZA836479B (fi) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3774127D1 (de) * | 1987-09-19 | 1991-11-28 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zur entfernung von stoerenden organischen stoffen und anorganischen anionen aus zuckerloesungen. |
| FI20020592A7 (fi) | 2002-03-27 | 2003-09-28 | Danisco Sweeteners Oy | Menetelmä sokereiden, sokerialkoholien, hiilihydraattien ja niiden seosten erottamiseksi niitä sisältävistä liuoksista |
| JP4800931B2 (ja) * | 2004-03-19 | 2011-10-26 | オルガノ株式会社 | 糖液の精製方法および精製装置 |
| JP4522133B2 (ja) * | 2004-04-14 | 2010-08-11 | 日本錬水株式会社 | 糖含有溶液の精製方法 |
| EP2051956A1 (en) | 2006-08-18 | 2009-04-29 | Iogen Energy Corporation | Process for obtaining an organic salt or organic acid from an aqueous sugar stream |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2451272A (en) * | 1945-10-27 | 1948-10-12 | American Cyanamid Co | Activation of anion exchangers in sugar purification |
| US3122456A (en) * | 1959-02-16 | 1964-02-25 | Bayer Ag | Purfication of sugar solutions by means of spongy ion exchangers |
| AU462285B2 (en) * | 1972-05-30 | 1975-06-19 | REGGIANI OFFICINE MECCANICHE ITALIANE Sp. A | Process to obtain pure solutions of carbohydrates (liquid sugars) from impure sugar solutions, through four ion exchanging resins |
| GB2060429A (en) * | 1979-10-10 | 1981-05-07 | Standard Brands Inc | Method of regenerating weak base ion exchange resins |
-
1983
- 1983-08-19 CA CA000434940A patent/CA1192187A/en not_active Expired
- 1983-08-26 BR BR8304629A patent/BR8304629A/pt not_active IP Right Cessation
- 1983-08-30 DE DE8383304981T patent/DE3375161D1/de not_active Expired
- 1983-08-30 AT AT83304981T patent/ATE31739T1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-08-30 EP EP83304981A patent/EP0106466B1/en not_active Expired
- 1983-08-31 MX MX198564A patent/MX167365B/es unknown
- 1983-09-01 ZA ZA836479A patent/ZA836479B/xx unknown
- 1983-09-01 DK DK399683A patent/DK399683A/da not_active Application Discontinuation
- 1983-09-01 FI FI833124A patent/FI78321C/fi not_active IP Right Cessation
- 1983-09-02 JP JP58161803A patent/JPS5963200A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI833124A0 (fi) | 1983-09-01 |
| EP0106466B1 (en) | 1988-01-07 |
| JPH0513637B2 (fi) | 1993-02-23 |
| BR8304629A (pt) | 1984-04-24 |
| ZA836479B (en) | 1984-10-31 |
| DK399683D0 (da) | 1983-09-01 |
| FI833124L (fi) | 1984-03-03 |
| DE3375161D1 (en) | 1988-02-11 |
| EP0106466A2 (en) | 1984-04-25 |
| MX167365B (es) | 1993-03-17 |
| DK399683A (da) | 1984-03-03 |
| EP0106466A3 (en) | 1986-02-05 |
| FI78321C (fi) | 1989-07-10 |
| JPS5963200A (ja) | 1984-04-10 |
| CA1192187A (en) | 1985-08-20 |
| ATE31739T1 (de) | 1988-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4523960A (en) | Method for the production of high fructose corn syrup | |
| JP2517411B2 (ja) | 改良された安定性をもつ陽イオン交換樹脂の製造法およびそれから製造された陽イオン交換樹脂 | |
| JPH04305254A (ja) | 液体混合物からの弱有機酸の分離 | |
| US4177140A (en) | Method for removing a weak acid from an aqueous solution | |
| FI78321B (fi) | Avlaegsnande av sulfongrupper innehaollande extraherbara aemnen ur vattenloesningar av socker med anvaendning av akrylgrupper innehaollande anjonbytarhartser. | |
| FI69765C (fi) | Foerfarande foer regenerering av ett sorberande medel | |
| US5053137A (en) | Process for the purification or regeneration of contaminated or spent process sulfolane | |
| GB2064581A (en) | Purification of beet juice | |
| JP2004181351A (ja) | 非水液状物の精製方法 | |
| GB2088850A (en) | Treatment of N methyl pyrrolidone | |
| WO1989011900A1 (en) | Purification of effluent from wood pulp bleach plant | |
| US4543261A (en) | Separating whey components into high purity products by ion exchange | |
| US3017426A (en) | Removal of phenolic inhibitors from alkenyl monomers | |
| US4718946A (en) | Selective removal of sulfonic resin extractables with acrylic anion exchange resins | |
| US3386914A (en) | Process of removing a component from a fluid | |
| EP0412214B1 (en) | Purifying sulfolane | |
| JP2664495B2 (ja) | 被汚染又は使用済プロセススルホランの精製又は再生方法 | |
| JP2000169410A (ja) | 粗フェノール液の処理方法 | |
| JPH09225324A (ja) | 有機不純物除去用のイオン交換樹脂または合成吸着材の再生方法 | |
| WO2004103545A2 (en) | Regenerant reuse | |
| JP3781437B2 (ja) | クレゾール混合物から金属イオンを除く方法 | |
| JPS5850131B2 (ja) | イオン交換樹脂の処理方法 | |
| CA1320911C (en) | Purification of effluent from wood pulp bleach plant | |
| JPH11279095A (ja) | ビスフェノールａの製造方法 | |
| JP2021029189A (ja) | 糖類の精製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: ROHM AND HAAS CO |