FI84839B - Process for separating psicose from other ketoses - Google Patents

Process for separating psicose from other ketoses Download PDF

Info

Publication number
FI84839B
FI84839B FI873494A FI873494A FI84839B FI 84839 B FI84839 B FI 84839B FI 873494 A FI873494 A FI 873494A FI 873494 A FI873494 A FI 873494A FI 84839 B FI84839 B FI 84839B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
adsorbent
psychose
fructose
extract
desorbent
Prior art date
Application number
FI873494A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI873494A (en
FI84839C (en
FI873494A0 (en
Inventor
Chin-Hsiung Chang
Original Assignee
Uop Inc
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 Uop Inc filed Critical Uop Inc
Priority to FI873494A priority Critical patent/FI84839C/en
Publication of FI873494A0 publication Critical patent/FI873494A0/en
Publication of FI873494A publication Critical patent/FI873494A/en
Publication of FI84839B publication Critical patent/FI84839B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI84839C publication Critical patent/FI84839C/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Description

1 848391 84839

Menetelmä psikooslen erottamiseksi muista ketooselstaA method for distinguishing psychosis from other ketosis

Esillä oleva keksintö koskee ketoosin - psikoosin - adsorptio-erotusta muista ketooselsta ja aldooseista kiinteän kerroksen avulla. Tarkemmin sanottuna esillä oleva keksintö koskee menetelmää psikoosin erottamiseksi seoksesta, joka sisältää psikoosia, fruktoosia ja yhtä tai useampia muita ketooseja ja/tai aldooseja, ja esillä olevassa menetelmässä käytetään adsorbenttia, joka koostuu kalsiumin vaihtavasta Y-tyyppisestä zeoliitista, psikoosin selektiiviseksi adsor-boimiseksi syöttöseoksesta.The present invention relates to the adsorption separation of ketosis - psychosis - from other ketoses and aldoses by means of a solid layer. More specifically, the present invention relates to a process for separating psychose from a mixture containing psychose, fructose and one or more other ketoses and / or aldoses, and the present process uses an adsorbent consisting of a calcium-exchanging Y-type zeolite to selectively adsorb psychose on feed.

On tunnettua käyttää alumiinisilikaatteja erottamistyössä, kun kohteena eivät ole hiilivedyt; esimerkiksi tunnetaan spesifisten monosakkaridien tai monosakkaridiryhmien erottaminen hiilihydraattien syöttöseoksista. Ryhmäerottelun spesifinen esimerkki annetaan US-patentissa 4 024 331, jossa julkaistaan ketoosien erottaminen ketoosien ja aldoosien seoksesta käyttämällä X-tyyppistä zeoliittia. Spesifiset monosakkaridit, kuten esimerkiksi glukoosi ja fruktoosi, on erotettu syöttöseoksesta samalla adsorptioerotusmenetel-mällä, jossa käytetään X-zeoliittia ja joka on esitetty US-patentissa 4 442 285.It is known to use aluminosilicates in separation work when not targeting hydrocarbons; for example, it is known to separate specific monosaccharides or monosaccharide groups from carbohydrate feed mixtures. A specific example of group separation is given in U.S. Patent 4,024,331, which discloses the separation of ketoses from a mixture of ketoses and aldoses using an X-type zeolite. Specific monosaccharides, such as glucose and fructose, have been separated from the feed mixture by the same adsorption separation method using X-zeolite disclosed in U.S. Patent 4,442,285.

Esillä oleva keksintö koskee erityisesti ketoosin - psikoosin - erottamista toisesta ketoosista - fruktoosista -joka on seoksena aldoosien - mannoosin ja glukoosin - kanssa. Tähän mennessä ei ole ollut saatavissa mitään käyttökelpoista, taloudellista menetelmää psikoosin erottamiseksi muista aldoosisokereiden isomerointituotteista, esimerkiksi glukoosista. Sen tähden on käytetty entsymaattisia keinoja pikemmin kuin yksinkertaisia isomerointimenetelmiä fruktoosin valmistamiseksi, koska entsymaattinen valmistustapa rajoittaa psikoosin tuotannon mahdollisimman pieneen. Nyt on keksitty tapa psikoosin erottamiseksi fruktoosista ja muista ketooseista ja aldooseista, ja tämä tekee mahdolliseksi käyttää yksinkertaisempia, edullisempia isome- 2 84839 rointimenetelmiä, kuin tähän mennessä on käytetty fruktoosin valmistamiseksi. On olemassa kaksi isomerointitapaa fruktoosin saamiseksi glukoosista, nimittäin heikon alkalin reaktion avulla glukoosin kanssa ja pyridiinin reaktion avulla glukoosin kanssa. Katso Chemistry of the Carbohydrates, Pigman et ai, Academic Press Inc. NY, NY 194Θ, sivut 41, 126-127. Samoin galaktoosin ieomerointi kummalla tahansa yllä mainitulla isomerointitekniikalla antaa aldoosien - taloosin ja galaktoo-sin - seoksen sekä ketoosien - sorboosin ja tagatoosin -seoksen, ja ne voidaan erottaa kyseessä olevassa keksinnössä julkaistulla tavalla. Edelleen, on olemassa huomattavaa mielenkiintoa erilaisia L-sokereita kohtaan, joiden uskotaan olevan vähäkalorisia ja mahdollisesti metaboloitumattomia, joita ei voida valmistaa entsymaattisesti, vaan ainoastaan isomeroinnin avulla, kuten esimerkiksi yllä mainituin menetelmin. Kyseessä oleva keksintö koskee L-sokereita sekä D-sokereita, ja keksinnön mukainen menetelmä on havaittu edulliseksi menetelmäksi valmistettaessa L-fruktooeia, jossa epäpuhtautena ei ole Lpsikoosia.In particular, the present invention relates to the separation of ketosis - psychosis - from another ketosis - fructose - which is in admixture with aldoses - mannose and glucose. To date, no useful, economical method has been available to separate psychose from other isomerization products of aldose sugars, such as glucose. Therefore, enzymatic means have been used rather than simple isomerization methods to produce fructose, as the enzymatic method of preparation limits the production of psychose to a minimum. A method has now been devised for separating psychose from fructose and other ketoses and aldoses, and this makes it possible to use simpler, more advantageous isomerization methods than have hitherto been used for the preparation of fructose. There are two ways of isomerization to obtain fructose from glucose, namely by the reaction of a weak alkali with glucose and by the reaction of pyridine with glucose. See Chemistry of the Carbohydrates, Pigman et al., Academic Press Inc. NY, NY 194Θ, pages 41, 126-127. Likewise, the isomerization of galactose by either of the above isomerization techniques gives a mixture of aldoses - talose and galactose - and a mixture of ketoses - sorbose and tagatose, and can be separated as disclosed in the present invention. Furthermore, there is considerable interest in various L-sugars which are believed to be low in calories and possibly unmetabolized, which cannot be prepared enzymatically but only by isomerization, such as by the methods mentioned above. The present invention relates to L-sugars as well as D-sugars, and the process according to the invention has been found to be a preferred process for the preparation of L-fructose without Lpsicose as an impurity.

Asiatiedot, jotka koskevat mahdollisia adsorbentteja, jotka soveltuvat mannoosin erottamiseen muista monosakkarideista, esitetään US-patentissa 4 471 114. Mainittu patentti koskee Y-tyyppisen faujasiitin, jossa kalsiumkationit vaihtuvat, käyttöä adsorbenttina mannoosin erottamiseen glukoosista ja muista monosakkarideista.Facts about possible adsorbents suitable for separating mannose from other monosaccharides are disclosed in U.S. Patent 4,471,114. That patent relates to the use of Y-type faujasite, in which calcium cations are exchanged, as an adsorbent for separating mannose from glucose and other monosaccharides.

Mannoosin erottaminen glukoosista on GB-patentin 1 540 556 kohteena. Tässä patentissa adsorbentti on kationinvaihtohart-si, joka on suolanmuodossa, mieluummin kalsiummuodossa.The separation of mannose from glucose is the subject of GB Patent 1,540,556. In this patent, the adsorbent is a cation exchange resin in salt form, preferably in calcium form.

US-patentti 4 340 724 esittää ketoosin erottamisen aldoosista adsorption avulla, joka suoritetaan Y-zeoliitilla, jossa io-ninvaihtopaikassa vaihtuvat NH4, Na, K, Ca, Sr, Ba ja näiden yhdistelmät, tai X-zeoliitilla, jossa vaihtuvat Ba, Na tai Sr tai näiden yhdistelmät.U.S. Patent 4,340,724 discloses the separation of ketose from aldose by adsorption performed with a Y zeolite in which NH 4, Na, K, Ca, Sr, Ba and combinations thereof are exchanged at the ion exchange site, or an X zeolite in which Ba, Na or Sr or combinations thereof.

3 848393,84839

Psikoosin erottamisen muista ketooseista todetaan US-paten-tissa 4 096 036 olevan mahdollista kationinvaihtohartseilla, jotka voivat muodostaa komplekseja polyolin kanssa ensimmäisessä lämpötilassa ja jotka voivat dissosioida kompleksin toisessa lämpötilassa, lämpöparametripumppulaitteessa.Separation of psychosis from other ketoses is found in U.S. Patent 4,096,036 to be possible with cation exchange resins which can form complexes with the polyol at a first temperature and which can dissociate the complex at a second temperature in a heat parameter pump device.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada mene-* telmä ketoosin erottamiseksi syöttöseoksesta, joka on alka lin tai pyridiinin katalysoiman aldoheksoosin tai aldopen-toosin isomeroinnin tuote, käyttämällä Y-tyyppistä zeoliit-tia, jossa kalsiumkationit sijaitsevat kationinvaihtopaikas-sa.It is an object of the present invention to provide a process for the separation of ketose from a feed mixture which is the product of an isomerization of an alkali or pyridine catalyzed aldohexose or aldopentose using a Y-type zeolite in which the calcium cations are located at the cation exchange site.

Tämä keksintö koskee näin ollen menetelmää psikoosin erottamiseksi vettä sisältävästä syöttöseoksesta, joka sisältää psikoosia ja ainakin yhtä muuta ketoosia, sekä mahdollisesti aldoosia, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että mainittu seos saatetaan adsorptio-olosuhteissa kosketukseen adsor-bentin kanssa, joka koostuu Y-tyyppisestä zeoliitista, jossa kalsiumkationit ovat vaihtuvien kationien paikoilla ja joka selektiivisesti adsorboi mainittua psikoosia, syöttöseoksen absorboitumaton osa poistetaan kontaktista adsorbentin kanssa ja tämän jälkeen psikoosi otetaan talteen saattamalla psikoosia sisältävä adsorbentti kosketukseen desorbentin kanssa desorptio-olosuhteissa.The present invention therefore relates to a process for separating psychose from an aqueous feed mixture containing psychose and at least one other ketose, and optionally aldose, which process is characterized in that said mixture is contacted under adsorption conditions with an adsorbent consisting of a Y-type zeolite, wherein the calcium cations are at the sites of the variable cations and which selectively adsorb said psychose, the non-absorbable portion of the feed mixture is removed from contact with the adsorbent and then the psychose is recovered by contacting the adsorbent containing psychose with the desorbent under desorption conditions.

Keksintö koskee lisäksi menetelmää fruktoosin ja psikoosin ottamiseksi talteen, joka fruktoosi on olennaisesti psikoo-sitonta, syöttöseoksesta, joka sisältää fruktoosia ja psikoosia sekä ainakin yhtä muuta monosakkaridia, joka on valittu ryhmästä, joka koostuu glukoosista ja mannoosista, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että mainittu seos saatetaan adsorptio-olosuhteissa kosketukseen ensimmäisen adsorbentin kanssa, joka koostuu Y-tyyppisestä zeoliitista, jossa kalsiumkationit ovat vaihdettavien kationien paikoissa ja joka selektiivisesti adsorboi mainittua psikoosia ja mainittua fruktoosia, syöttöseoksen adsorboitumaton osa poistetaan kontaktista adsorbentin kanssa, uuteseos, joka 4 84839 sisältää mainitun psikoosin ja mainitun fruktoosin, otetaan talteen mainitusta ensimmäisestä adsorbentista ja sitten mainittu uuteseos saatetaan kosketuksiin toisen adsorbentin kanssa, joka koostuu Y-tyyppisestä zeoliitista, jossa kalsiumkati-onit sijaitsevat vaihdettavissa olevien kationien paikoissa ja joka selektiivisesti adsorboi mainittua psikoosia, mainitun uuteseoksen adsorboitumaton osa poistetaan kontaktista toisen adsorbentin kanssa, jotta muodostuu oleelliset! psikoositon, fruktoosia sisältävä raffinaatti, joka otetaan talteen, ja tämän Jälkeen mainittu psikoosi otetaan talteen desorboimalla toinen adsorbentti.The invention further relates to a process for recovering fructose and psychose, which fructose is substantially psycho-unbound, from a feed mixture comprising fructose and psychose and at least one other monosaccharide selected from the group consisting of glucose and mannose, which process is characterized in that said mixture contacting under adsorption conditions with a first adsorbent consisting of a Y-type zeolite having calcium cations at the sites of the exchangeable cations and selectively adsorbing said psychose and said fructose, the non-adsorbable portion of the feed mixture is removed from contact with said adsorbent and fructose is recovered from said first adsorbent and then said extract mixture is contacted with a second adsorbent consisting of a Y-type zeolite in which the calcium cations are located in exchangeable a and which selectively adsorbs said psychose, the non-adsorbed part of said extract mixture is removed from contact with another adsorbent to form essential! a psychose-free, fructose-containing raffinate which is recovered, and the said psychose is recovered by desorbing another adsorbent.

Muut esillä olevan keksinnön kohteet ja suoritusmuodot koskevat spesifisiä syöttöseoksia, adsorbentteja, desorbenttiaineita, toimintaolosuhteita ja virtauskonfiguraatioita, jotka kaikki esillä olevan keksinnön yhteydessä esitetään myöhemmin esillä olevaa keksintöä koskevassa tarkastelussa.Other objects and embodiments of the present invention pertain to specific feed compositions, adsorbents, desorbent agents, operating conditions, and flow configurations, all of which are set forth in connection with the present invention in a review of the present invention.

Kuvio 1 koskee spesifisten sokereiden suhteellisen konsent-raation graafista esitystä retentiotilavuutta vastaan esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä.Figure 1 relates to a graphical representation of the relative concentration of specific sugars versus retention volume using the method of the present invention.

Alussa on tarpeellista esittää hakemuksssa käytetyt erilaiset termit esillä olevan menetelmän toiminnan, kohteiden ja etujen selvittämiseksi.It is necessary at the outset to present the various terms used in the application to explain the operation, objects and advantages of the present method.

"Syöttöseos" on seos, joka sisältää yhtä tai useampaa uute-komponenttia tai yhtä tai useampaa raffinaattikomponenttia, jotka tulee erottaa esillä olevalla menetelmällä. Termi "syöttövirta" tarkoittaa syöttöseoksen virtaa, joka pääsee menetelmässä käytetylle adsorbentille.A "feed mixture" is a mixture containing one or more extract components or one or more raffinate components to be separated by the present method. The term "feed stream" means the stream of the feed mixture that enters the adsorbent used in the process.

"Uutekomponentti" on komponentti, jonka adsorbentti adsorboi selektiivisemmin, kun taas "raffinaattikomponentti" on komponentti, joka adsorboituu vähemmän selektiivisesti. Termillä "desorbenttimateriaali" tarkoitetaan yleensä materiaalia, joka voi desorboida uutekomponentin. Termillä "desorbenttivirta" täi "desorbentin syöttövirtaus" tarkoitetaan virtaa, jon- 5 84839 ka kautta deeorbenttimateriaali tulee adsorbentille. Termillä "raffinaattivirta" tai "raffinaatin poistovirtaue" tarkoitetaan virtaa, jonka kautta raffinaattikomponentti poistetaan adsorbentilta. Raffinaattivirran koostumus voi vaihdella oleellisesti 100 % desorbenttiainetta sisältävästä koostumuksesta oleellisesti 100 %:siin raffinaattikomponentteihin. Termillä “uutevirta" tai "uutteen ulosvirtaus" tarkoitetaan virtausta, jonka kautta uutemateriaali, joka on desorboitu desorbent t ia ineen avulla, poistetaan adsorbentista. Uuttovirran koostumus voi samalla tavalla vaihdella oleellisesti 100 % desorbenttia sisältävästä materiaalista oleellisesti 100 %:siin uutekomponentteihin. Ainakin osa erotusmenetelmän uu-tevirrasta ja mieluummin ainakin osa raffinaatin virrasta pääsee erotus lai11eisiin, tavallisesti fraktioiviin laitteisiin tai ha. ihdu 11 a j i in , joissa ainakin osa deeorbenttimate-riaalista erotetaan, jotta saadaan uutetuote ja raffinaatti-tuote. Termillä '‘uutetuote" ja "raff inaattituote" tarkoitetaan tuotteita, jotka on valmistettu menetelmällä, johon sisältyy vastaavasti uutekomponentti ja raffinaattikomponentti suurempina konsentraatioina kuin uutevirtaan ja raffinaatti-vi rtaan.An "extract component" is a component that is more selectively adsorbed by an adsorbent, while a "raffinate component" is a component that is less selectively adsorbed. The term "desorbent material" generally refers to a material that can desorb an extract component. The term "desorbent stream" or "desorbent feed stream" means the stream through which the deorbent material enters the adsorbent. The term "raffinate stream" or "raffinate effluent stream" means a stream through which a raffinate component is removed from an adsorbent. The composition of the raffinate stream can range from a composition containing substantially 100% desorbent to substantially 100% raffinate components. The term "extract stream" or "extract effluent" refers to a stream through which an extract material desorbed with a desorbent is removed from an adsorbent. Similarly, the composition of the extraction stream may vary from substantially 100% desorbent-containing material to substantially 100% extract components. the extract stream, and preferably at least a portion of the raffinate stream, is separated into equipment, usually fractionation equipment, or a mixture in which at least a portion of the deaorbent material is separated to obtain an extract product and a raffinate product. The terms "extract product" and "raffinate product" means products prepared by a process comprising the extract component and the raffinate component, respectively, in higher concentrations than the extract stream and the raffinate stream.

Kyseessä olevan keksinnön mukaiset adsorbenttimateriaalit sisältävät Y-tyyppisiä, kiteisiä alumiinisilikaatteja, joissa kationinvaihtopaikoilla on kalsiumkationeja. Y-tyyppiset, kiteiset alumiinisilikaatit tai zeoliitit voidaan edelleen luokitella faujasilikaateiksi. Kuten kaikkien silikaattien tapauksessa yleensä, näitä kiteisiä yhdisteitä kuvataan kolmiulotteiseksi verkostoksi, joka koostuu perusrakenneyksiköistä, jotka sisältävät SiO^-, jossa pii on keskellä, sekä AIO^-, jossa alumiini on keskellä, tetraedrejä, joita yhdistävät molempiin tetraedreihin kuuluvat, tetraedrien kärjissä sijaitsevat happiatomit. Tetraedrien välinen tila on vesimole-kyylien miehittämä ja myöhempi veden poistuminen tai osittainen veden poistuminen tuottaa kiteisen rakenteen, joka on molekyylin paksuisten kanavien yhteenpunoma. Zeoliittejä kuva 6 84839 taan ja ne määritellään tarkemmin vastaavasti US-patenteiesa 2 ΘΘ3 244 ja 3 120 007, jotka on sisällytetty viitteinä esillä olevaan keksintöön. Y-zeoliittejä hydratoituneesea ja osittain hydratoituneesea muodossa voidaan esittää moolioksi-dien muodossa, kuten on esitetty alla kaavassa 1, jossa "H" on kationi, jonka valensei on aina 3:een saakka, "n" on "M":n valenssi, "w" on arvo 3-6 ja "y" on arvo aina 9:ään saakka, riippuen ''M":n identtisyydestä ja kiteen hydrataation asteesta .The adsorbent materials of the present invention contain Y-type crystalline aluminosilicates having calcium cations at the cation exchange sites. Y-type, crystalline aluminosilicates or zeolites can be further classified as faujasilicates. As with all silicates in general, these crystalline compounds are described as a three-dimensional network of basic units containing SiO 2 - centered SiO 2 - and AlO 4 - centered aluminum tetrahedra joined by oxygen atoms at the vertices of both tetrahedra. . The space between the tetrahedra is occupied by water molecules and subsequent water removal or partial water removal produces a crystalline structure that is an interweave of molecular thickness channels. Zeolites are shown in Figure 6,84839 and are further defined in U.S. Patent Nos. 2,332,244 and 3,120,007, respectively, which are incorporated herein by reference. Y zeolites in hydrated and partially hydrated form may be represented in the form of molar oxides as shown below in formula 1, wherein "H" is a cation having a valence of up to 3, "n" is the valence of "M", " w "is a value from 3 to 6 and" y "is a value up to 9, depending on the identity of '' M 'and the degree of hydration of the crystal.

Kaava 1Formula 1

( 0,9+.0,2)M2/nO:Al203 rwSiOj ty^O(0.9 + .0.2) M2 / nO: Al2O3 rwSiOj ty ^ O

Tetraedrin elektronivalenssin tasapainottaa yllä esitetyssä yhtälössä esitetty kationi "M", joka sijaitsee zeoliitissa vaihdettavien kationien paikoilla. Nämä kationit, jotka alku-valmistuksen jälkeen ovat pääasiallisesti natriumioneja, voidaan korvata muilla kationeilla, käyttämällä ioninvaihtomene-telmiä, jotka ovat tuttuja kiteisiin alumiinisilikaatteihin perehtyneille tutkijoille. Sellaiset menetelmät suoritetaan yleensä siten, että annetaan zeoliitin tai adsorbenttiaineen, joka sisältää zeoliitin, olla kosketuksissa vesiliuoksen kanssa, joka sisältää zeoliitin pintaan kiinnitettävän kationin tai kationien liukoisen suolan vesiliuoksen. Sen jälkeen kun haluttu määrä ioninvaihtoa on tapahtunut, siivilät poistetaan vesiliuoksesta, pestään ja kuivataan haluttuun vesipitoisuuteen saakka. Kyseessä olevissa menetelmissä natriumka-tionit sekä kationit, jotka eivät ole natriumioneja ja jotka saattavat miehittää epäpuhtautena natrium-Y-zeoliitin vaihdettavia paikkoja, voidaan osittain tai käytännöllisesti katsoen täydellisesti korvata muilla kationeilla. Pääasia on, että kyseessä olevassa keksinnössä käytetty zeoliitti sisältää ka leiumkationeja vaihdettavien kationien paikoissa.The electron valence of the tetrahedron is balanced by the cation "M" shown in the above equation, which is located in the zeolite at the sites of the exchangeable cations. These cations, which after initial preparation are predominantly sodium ions, can be replaced by other cations using ion exchange methods familiar to those skilled in the art of crystalline aluminosilicates. Such methods are generally performed by contacting a zeolite or an adsorbent containing a zeolite with an aqueous solution containing an aqueous solution of a cation or a soluble salt of cations attached to the surface of the zeolite. After the desired amount of ion exchange has taken place, the sieves are removed from the aqueous solution, washed and dried to the desired water content. In the present processes, sodium cations as well as cations which are not sodium ions and which may occupy the exchangeable sites of the sodium Y zeolite as an impurity can be partially or practically completely replaced by other cations. The main thing is that the zeolite used in the present invention contains kale cations at the sites of exchangeable cations.

7 848397 84839

Normaalisti erotusmenetelmissä käytetyt adsorbentit sisältävät zeo1iittikiteitä ja amorfista ainetta. Zeoliittiä on ad-sorbentissa tyypillisesti noin 75-98 paino-%:a haihtuvan, vapaan koostumuksen perusteella laskettuna. Jäljelle jäävä osa adsorbenttia on yleensä amorfista materiaalia, kuten esimerkiksi piidioksidia tai piidioksidi-alumiinioksidiseoksia tai -yhdisteitä, kuten esimerkiksi savea, jota ainetta on alku-seoksissa zeo1iittimateriaalin pienten partikkeleiden mukana. Tämä amorfinen materiaali voi olla zeoliitin valmistusmenetelmän apuneuvo (esimerkiksi jomman kumman zeoliitin epätäydellinen puhdistus zeoliitin valmistuksen aikana), tai se voidaan lisätä suhteellisen puhtaaseen zeoliittiin, mutta kummassakin tapauksessa sen tavallinen tarkoitus on olla eitoja-na auttamaan zeoliitin kovien kiteisten partikkeleiden muodostumista tai agglomeraatiota. Tavallisesti adsorbentti on par-tikkeleiden muodossa, kuten esimerkiksi pursutteena, aggregaatteina, tabletteina, makropalloina tai rakeina, joilla on haluttu partikkelikokoalue. Kyseessä olevassa menetelmässä käytetyn adsorbentin partikkelikoko on noin 16-40 US-meshiä (420-1190 mikronia). On havaittu, että Y-zeoliiti1la, jossa on kalsiumkationeja sekä amorfisia aitojia, on aiemmin esitetty selektiivisyys ja muut tarvittavat ominaisuudet, ja siitä syystä se soveltuu kyseessä olevan keksinnön mukaiseen käyttöön.The adsorbents normally used in separation methods contain zeolite crystals and an amorphous substance. The zeolite in the ad-sorbent is typically about 75-98% by weight based on the volatile, free composition. The remaining portion of the adsorbent is generally an amorphous material, such as silica or silica-alumina mixtures or compounds, such as clay, which is present in the initial mixtures with the small particles of zeolite material. This amorphous material may be an aid in the zeolite preparation process (e.g., incomplete purification of either zeolite during zeolite preparation), or may be added to a relatively pure zeolite, but in either case is usually intended to aid in the formation of zeolite hard crystalline particles or agglomerates. Usually, the adsorbent is in the form of particles, such as extrudates, aggregates, tablets, macrospheres or granules, having the desired particle size range. The particle size of the adsorbent used in this method is about 16-40 US mesh (420-1190 microns). It has been found that Y-zeolite with calcium cations as well as amorphous authenticates has previously been shown to have selectivity and other necessary properties, and is therefore suitable for use in the present invention.

Tietyt hiilihydraatit ja ns. yksinkertaiset sokerit luokitellaan monosakkarideiksi. Nämä monosakkaridit ovat hydroksial-dehydejä tai hydroksiketoneja, jotka sisältävät yhden ketoni-tai aldehydiyksikön molekyyliä kohti sekä kaksi- tai useampia alkoholisia hydrokeyyliryhmiä. Monosakkaridit luokitellaan täten aldooeeiksi tai ketooseiksi niiden karbonyyliyksikön perusteella. Ketoosit ja aldoosit luokitellaan edelleen niiden hiiliketjun pituuden perusteella. Niinpä, viisihii1iset ja kuueihii1ieet monosakkaridit saavat vastaavasti pentoosien ja heksooeien nimet. Hyvin tunnettuihin aldoheksooseihin kuuluvat glukoosi, mannoosi ja galaktoosi. Arabinoosi, riboosi β 84839 ja keylooei ovat hyvin tunnettuja aldopentooeeja. Esimerkkejä yleisistä ketoheksooseista ovat fruktoosi, pelkoosi ja sor-boosi. Ribuloosi ja ksyluloosi ovat yleisiä ketopentooseja. Kyseessä oleva keksintö koskee menetelmää psikoosin erottamiseksi muista ketopentooseista ja ketoheksooseista.Certain carbohydrates and so-called simple sugars are classified as monosaccharides. These monosaccharides are hydroxyaldehydes or hydroxyketones containing one ketone or aldehyde unit per molecule and two or more alcoholic hydroxyl groups. Monosaccharides are thus classified as aldoes or ketoses based on their carbonyl unit. Ketoses and aldoses are further classified based on their carbon chain length. Thus, five-carbon and six-carbon monosaccharides are named pentoses and hexoos, respectively. Well known aldohexoses include glucose, mannose and galactose. Arabinose, ribose β 84839 and keylooei are well known aldopentooe. Examples of common ketohexoses are fructose, fear and sorbose. Ribulose and xylulose are common ketopentoses. The present invention relates to a method for distinguishing psychosis from other ketopentoses and ketohexoses.

Niin muodoin, syöttöseokset, joita voidaan käyttää kyseessä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä, koostuvat psikoosin ja ainakin yhden muun ketoosin seoksesta. Mahdollisia syöttö-seoksia voivat olla D-glukoosin ja L-glukoosin isomerointi-tuotteet. Sellaiset seokset sisältävät tavallisesti merkittäviä määriä monosakkarideja, kuten esimerkiksi psikoosia, fruktoosia, glukoosia, mannoosia sekä pieniä määriä polysakkarideja, kuten esimerkiksi DP 4+, jolla esimerkiksiipolyme-roitumisaste on neljä tai sitä suurempi. Syöttöseokset, jotka ovat peräisin luonnonmukaisista lähteistä tai jotka ovat iso-merointituotteita, sisältävät myös vähemmän tunnettuja mono-sakkarideja. Kyseessä olevaan keksintöön soveltuva tyypillinen syöttöeeoe sisältää psikoosia, fruktoosia, mannoosia, glukoosia ja polysakkarideja vastaavissa suhteissa, kiinteiden aineiden painoprosentin perusteella, alueen ollessa 0,5-90 paino-*. Lisäksi seoksessa voi olla aina 10 paino-X:iin saakka muiden vähemmän tunnettujen sokeroiden muodostamia kiinteitä aineita.Thus, the feed compositions that can be used in the method of the present invention consist of a mixture of psychose and at least one other ketose. Possible feed mixtures may be the isomerization products of D-glucose and L-glucose. Such mixtures usually contain significant amounts of monosaccharides, such as psychose, fructose, glucose, mannose, and small amounts of polysaccharides, such as DP 4+, which have a degree of polymerization of four or more, for example. Feed mixtures derived from natural sources or which are isomerization products also contain lesser known monosaccharides. A typical feed grade suitable for the present invention contains psychose, fructose, mannose, glucose and polysaccharides in corresponding proportions, based on the weight percentage of solids, in the range of 0.5 to 90% by weight. In addition, the mixture may contain up to 10% by weight of solids formed by other lesser known sugars.

Vaikka ei ole selvää, mitkä adsorbentin ominaisuudet ovat vastuussa kyseessä olevan keksinnön yhteydessä kuvatusta erottumisesta, näyttää siltä, että erottuminen ei yksinomaan voi johtua huokoskoosta. Koska pelkoosi ja fruktoosi erotetaan samankokoisista sokerimolekyyleistä, näyttää siltä, että eteerisillä tekijöillä sekä sähköstaattisella vetovoimalla on tärkeä osuus erottumisessa. Vaikka ei ole ratkaisevasti mahdollista asettaa molekyylien välistä vuorovaikutusta vastuuseen adsorptiosta, eräs mahdollinen selitys on kationivuorovaikutuksen yhdistäminen, joka muuttaa spesifisten sokerimo-lekyylien suuntausta adsorbenti1la huokosen aukkoa kohti. Tä 84839 9 mä muutettu suuntaus voi antaa käyttöön tiettyjä sokerimole-kyylejä vastaavan, erityisesti rakenteellisen konfiguraation, joka soveltuu yhteen adsorbentin huokosaukkojen muodon kanssa, jota spesifisten kationien läsnäolo on muuttanut. Sen tähden sekä sähköstaattinen vuorovaikutus että fysikaaliset ja stö-kiokemialliset näkökohdat voivat antaa käyttöön mekanismin tätä erottamista varten.Although it is not clear which properties of the adsorbent are responsible for the separation described in the context of the present invention, it appears that the separation cannot be solely due to pore size. Since fear and fructose are separated from sugar molecules of the same size, it appears that etheric factors as well as electrostatic attraction play an important role in the separation. Although it is not critical to make the intermolecular interaction responsible for adsorption, one possible explanation is the combination of a cationic interaction that changes the orientation of specific sugar molecules toward the adsorbent pore opening. This altered orientation may provide a configuration corresponding to certain sugar molecules, in particular a structural configuration, which is compatible with the shape of the pore openings of the adsorbent, which has been altered by the presence of specific cations. Therefore, both electrostatic interaction and physical and stoichiochemical considerations may provide a mechanism for this separation.

Vaikka esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista valmistaa erittäin puhtaita tuotteita, on täysin ymmärettävää, että adsorbentti ei koskaan adsorboi täydellisesti uutekomponenttia, eikä adsorbentti jätä täydellisesti adsorboimatta raffinaattia. Sen tähden pieniä määriä raffi-naattikomponenttia voi ilmetä uutevirrassa, ja samalla tavalla pieniä määriä uutekomponenttia voi esiintyä raffinaatti-virrassa. Uutevirtaa ja raffinaattivirtaa erottaa sitten edelleen toisistaan sekä syöttöseoksesta uutekomponentin ja spesifisen raffinaattikomponentin, jotka molemmat esiintyvät tietyssä virrassa, konsentraatioiden suhde. Esimerkiksi selek-tiivisemmin adsorboituneen aineen konsentraation suhde selek-tiivisemmin adsorboituneiden sokereiden konsentraatioon tulee olemaan korkein uutevirrassa, seuraavaksi korkein syöttövirrassa ja alhaisin raffinaattivirrassa. Samalla tavalla, vähemmän selektiivisesti adsorboituneiden sokereiden suhde se-lektiivisemmin adsorboituneisiin sokereihin tulee olemaan korkein raffinaattivirrassa, seuraavaksi korkein syöttöseok-sessa ja alhaisin uutevirrassa.Although it is possible to prepare very pure products by the process of the present invention, it is fully understood that the adsorbent never completely adsorbs the extract component, and the adsorbent does not completely adsorb the raffinate. Therefore, small amounts of raffinate component may be present in the extract stream, and similarly small amounts of extract component may be present in the raffinate stream. The extract stream and the raffinate stream are then further separated from each other and from the feed mixture by the ratio of the concentrations of the extract component and the specific raffinate component, both present in a given stream. For example, the ratio of the concentration of the more selectively adsorbed substance to the concentration of more selectively adsorbed sugars will be highest in the extract stream, next highest in the feed stream and lowest in the raffinate stream. Similarly, the ratio of less selectively adsorbed sugars to more selectively adsorbed sugars will be highest in the raffinate stream, next highest in the feed mixture and lowest in the extract stream.

Desorbenttiaineet, joita on käytetty erilaisissa aiemmissa, adsorptioon perustuvissa erotusmenetelmissä, vaihtelevat riippuen sellaisista tekijöistä, kuten esimerkiksi käytetyn työvaiheen tyypistä. Vuorotoimintatäytejärjestelmässä (swing bed system), jossa selektiivisesti adsorboitunut syöttökom-ponentti poistetaan adsorbentilta puhdistusvirran avulla, desorbentin valinta ei ole kriittinen. Kuitenkin adsorptioon perustuvissa menetelmissä, jotka ta- ίο 84839 vallisesti toimivat yhtäjakeoieeeti vakiopaineieea ja vakio-lämpötiloissa nestejakeen suojaamiseksi, desorbenttimateriaa-li täytyy valita järkevästi, jotta moni kriteeri tulee täytettyä. Ensinnä, desorbenttiaineen tulisi syrjäyttää uutekom-ponentti adsorbentista kohtuullisilla massan virtausnopeuksilla sen itsensä adsorboitumatta niin voimakkaasti, että se asiattomasti estää uutekomponenttia syrjäyttämästä desorbent-tiainetta seuraavassa adsorptiosykliesä. Selektiivieyyden avulla ilmaistuna, on edullista, että adsorbentti on selek-tiivisempi kaikkien uutekomponenttien suhteen raffinaattikom-ponentin osalta kuin se on desorbenttimateriaalin suhteen raffinaattikomponentin osalta. Toiseksi, desorbenttiaineen tulee sopiva yhteen tietyn adsorbentin ja tietyn syöttöseok-sen kanssa. Tarkemmin sanottuna, ne eivät saa vähentää tai tuhota adsorbentin kriittistä selektiivisyyttä uutekomponen-tin suhteen raffinaattikomponentin osalta. Lisäksi, desor-benttimateriaalit eivät saisi reagoida kemiallisesti tai aiheuttaa kemiallista reaktiota uutekomponentin eikä raffinaat-tikomponentin kanssa. Sekä uutevirta että raffinaattivirta poistetaan tavallisesti adsorbentista sekoittamalla desorbenttimateriaalin kanssa, ja jokainen kemiallinen reaktio, johon desorbenttiaine ja uutekomponentti tai raffinaattikom-ponentti liittyvät, vähentäisi uutetuotteen tai raffinaatti-tuotteen tai molempien puhtautta. Koska se raffinaattivirta että uutevirta normaalisti sisältävät desorbenttlainetta, de-sorbenttiaineiden tulisi lisäksi olla aineita, jotka voidaan helposti erottaa syöttöseoksesta, joka pannaan kiertämään valmietustapahtumaan. Ilman menetelmää ainakin osan erottamiseksi desorbenttiaineesta, jota on läsnä uutevirrassa ja raf-finaattivirrassa, uutekomponentin konsentraatio uuttotuot-teessa ja raffinaattikomponentin konsentraatio raffinaatti-tuotteessa ei olisi hyvin korkea, eikä desorbenttlainetta olisi saatavilla valmistuksessa uudelleen käytettävänä. On mahdollista, että ainakin osa desorbenttlaineesta uutetaan uutto- ja raffinaattivirroista tislaamalla tai haihduttamalla, mutta muita menetelmiä, kuten esimerkiksi käänteisosmoosia li 11 84839 voidaan myös käyttää yksinään tai tislaukseen tai haihduttamiseen yhdistettynä. Koska raffinaatti- ja uutetuotteet ovat ravintoaineita, jotka on tarkoitettu ihmisten käyttöön, de-sorbenttiaine ei myöskään saisi olla myrkyllinen. Lopuksi, desorbenttlaineiden tulisi myös olla aineita, jotka ovat helposti saatavissa ja ovat sen tähden hinnaltaan kohtuullisia. Tällaiseen erottamiseen sopivat desorbentit sisältävät vettä ja etanolia tai niiden seoksia.The desorbents used in various prior art adsorption separation methods vary depending on such factors as, for example, the type of step used. In a swing bed system, in which a selectively adsorbed feed component is removed from the adsorbent by a cleaning stream, the choice of desorbent is not critical. However, in adsorption-based methods that typically operate as a continuous fraction at constant pressure and at constant temperatures to protect the liquid fraction, the desorbent material must be chosen judiciously in order to meet many criteria. First, the desorbent should displace the extract component from the adsorbent at reasonable mass flow rates without itself adsorbing so strongly that it inappropriately prevents the extract component from displacing the desorbent in the next adsorption cycle. Expressed in terms of selectivity, it is preferred that the adsorbent be more selective for all extract components for the raffinate component than it is for the desorbent material for the raffinate component. Second, the desorbent becomes compatible with a particular adsorbent and a particular feed mixture. More specifically, they must not reduce or destroy the critical selectivity of the adsorbent for the extract component with respect to the raffinate component. In addition, desorbent materials should not react chemically or cause a chemical reaction with the extract component or the raffinate component. Both the extract stream and the raffinate stream are usually removed from the adsorbent by mixing with the desorbent material, and any chemical reaction involving the desorbent agent and the extract component or raffinate component would reduce the purity of the extract product or raffinate product or both. In addition, since both the raffinate stream and the extract stream normally contain a desorbent, the desorbent materials should be materials that can be easily separated from the feed mixture that is circulated into the preparation process. Without the method for separating at least a portion of the desorbent material present in the extract stream and raffinate stream, the concentration of the extract component in the extract product and the concentration of the raffinate component in the raffinate product would not be very high and the desorbent material would not be available for reuse in manufacturing. It is possible that at least part of the desorbent wave is extracted from the extraction and raffinate streams by distillation or evaporation, but other methods such as reverse osmosis li 11 84839 may also be used alone or in combination with distillation or evaporation. As raffinate and extract products are nutrients intended for human consumption, the de-sorbent should also not be toxic. Finally, desorbent waves should also be substances that are readily available and therefore reasonably priced. Desorbents suitable for such separation include water and ethanol or mixtures thereof.

Kyseessä oi evään aiheeseen liittyvässä aiemmassa tutkimuksessa on todettu, että adsorbenttien ja desorbenttien tietyt ominaisuudet ovat erittäin toivottavia, joskaan ne eivät ole ehdottoman välttämättömiä, selektiivisen adsorptiomenetelmän onnistuneelle suorittamiselle. Sellaiset menetelmät ovat yhtä tärkeitä kyseessä olevalle menetelmälle. Tällaisten ominaisuuksien joukossa ovat: adsorptiokapasiteetti uutekomponentin tietyn tilavuuden suhteen adsorbentin tilavuutta kohti; uutetun komponentin selektiivinen adsorptio mitä tulee raffinaat-tikomponenttiin ja desorbenttimateriaaliin; ja uutetun komponentin riittävän nopeat adsorptio- ja desorptionopeudet ad-sorbentille ja adsorbentilta.A previous study on this subject has shown that certain properties of adsorbents and desorbents are highly desirable, although not absolutely necessary, for the successful performance of a selective adsorption process. Such methods are equally important to the method in question. Such properties include: adsorption capacity with respect to a certain volume of extract component per volume of adsorbent; selective adsorption of the extracted component with respect to the raffinate component and the desorbent material; and sufficiently rapid adsorption and desorption rates of the extracted component to and from the adsorbent.

On tietenkin välttämätöntä, että adsorbenti1la on kapasiteetti adsorboida uutetun komponentin spesifinen tilavuus; ilman sellaista kapasiteettia adsorbentti ei ole käyttökelpoinen adsorptioon perustuvaan erottamiseen. Edelleen, mitä suurempi on adsorbentin kapasiteetti uutekomponentin suhteen, sitä parempi adsorbentti on. Tietyn adsorbentin lisääntynyt kapasiteetti tekee mahdolliseksi vähentää adsorbentin määrää, joka tarvitaan erottamaan tunnetun konsentraation uutekomponentti, joka sisältyy syöttöseoksen tiettyyn panostusnopeuteen. Spesifiseen, adsorptioon perustuvaan erottamiseen tarvittavan ad-sorbentin määrän vähentäminen laskee erotusmenetelmän hintaa. On tärkeää, että adsorbentin hyvä alkukapasiteetti säilyte-varsinaisen käytön aikana erottamismenetelmässä pitempi®11 kuin jokin taloudellisesti toivottava työskentelyaika edellyttää.It is, of course, necessary that the adsorbent have the capacity to adsorb the specific volume of the extracted component; without such a capacity, the adsorbent is not useful for adsorption-based separation. Further, the higher the capacity of the adsorbent with respect to the extract component, the better the adsorbent. The increased capacity of a particular adsorbent makes it possible to reduce the amount of adsorbent required to separate the extract component of a known concentration contained in a given feed rate of the feed mixture. Reducing the amount of ad-sorbent required for a specific adsorption-based separation lowers the cost of the separation method. It is important that the good initial capacity of the adsorbent during the actual use of the preservative in the separation process is longer®11 than some economically desirable working time requires.

i2 84839i2 84839

Toinen välttämätön adsorbentin ominaisuus on adsorbentin kyky-erottaa eyöttöseoksen komponentit; tai, ts. että adeorbentti adsorboi selektiivisesti yhtä komponenttia toiseen komponenttiin verrattuna. Suhteellinen selektiivisyys voidaan ilmaista, ei ainoastaan yhden syöttökomponentin suhteen toiseen verrattuna, vaan se voidaan ilmaista myös minkä tahansa syöttöseok-sen komponentin ja desorbenttiaineen välisenä selektiivisyys-erona. Selektiivisyys (B) määritellään adsorboituneen faasin kahden komponentin suhteena jaettuna samojen kahden komponentin suhteella adsorboitumattomassa faasissa, tasapaino-olosuhteissa, kuten esitetään alla yhtälössä 1:Another necessary property of the adsorbent is the ability of the adsorbent to separate the components of the feed mixture; or, i.e., that the adeorbent selectively adsorbs one component over the other. Relative selectivity can be expressed not only for one feed component over another, but can also be expressed as the difference in selectivity between any component of the feed mixture and the desorbent. Selectivity (B) is defined as the ratio of the two components of the adsorbed phase divided by the ratio of the same two components in the non-adsorbed phase, under equilibrium conditions, as shown in Equation 1 below:

Yhtälö 1Equation 1

Selektiivisyys = <B> = Zoaino-t C:tä/paino-X D:tä7» /paino-X C:tä/paino-X D:tä7^ jossa yhtälössä C ja D ovat eyöttöseoksen kaksi komponenttia, jotka ilmoitetaan painoprosentteina, ja alaindeksit A ja U vastaavasti merkitsevät adsorboituneita ja adsorboitumattomia faaseja. Tasapaino-olosuhteet määritellään olosuhteina, joissa adsorbenttikerroksen ylitse kulkeva syöttö ei muuta koostumusta sen jälkeen, kun se on ollut kosketuksissa adsorbent-tikerroksen kanssa. Ts. ei tapahdu materiaalin puhdasta siirtymistä adsorboi tumat tornien ja adsorboituneiden faasien välillä. Kun adsorbentin selektiivisyys kahdelle komponentille lähestyy l,0:aa, adeorbentti ei ensisijaisesti adsorboi yhtä komponenttia toisen komponentin suhteen; molemmat adsorboituvat (tai eivät adsorboidu) samassa määrin toisiinsa nähden. Kun <B> tulee pienemmäksi tai suuremmaksi kuin 1,0, adeorbentti adsorboi ensisijaisesti yhtä komponenttia toiseen komponenttiin nähden. Kun verrataan adsorbentin selektiivi-syyttä yhden komponentin C suhteen komponenttiin D nähden, (B), joka on suurempi kuin 1,0, ilmaisee, että adeorbenttiSelectivity = <B> = Zoaino-t C / weight-X D7 »/ weight-X C / weight-X D7 ^ where in the equation C and D are the two components of the feed mixture, expressed as percentages by weight, and subscripts A and U denote adsorbed and non-adsorbed phases, respectively. Equilibrium conditions are defined as conditions in which the feed passing over the adsorbent layer does not change the composition after it has been in contact with the adsorbent layer. Ts. there is no pure transfer of material between the adsorbed nuclei and the adsorbed phases. As the selectivity of the adsorbent for the two components approaches 1.0, the adeorbent does not primarily adsorb one component to the other; both are adsorbed (or not adsorbed) to the same extent relative to each other. When <B> becomes less than or greater than 1.0, the adeorbent adsorbs primarily one component over the other. When comparing the selectivity of the adsorbent with respect to one component C over component D, (B) greater than 1.0 indicates that the adeorbent

IIII

13 84839 ensisijaisesti adsorboi komponenttia C. (B), joka on pienempi kuin 1,0, ilmaisee, että komponentti D adsorboituu ensisijaisesti, jolloin jää jäljelle adsorboitumaton faasi, jossa on enemmän komponenttia C, ja adsorboitunut faasi, jossa on enemmän komponenttia D. Ihanteellisessa tapauksessa desorbent-tiaineilla selektiivisyyden tulisi olla noin 1 tai hiukan vähemmän kuin 1 kaikkien uutekomponenttien suhteen, niin että uutekomponenteista kaikki voivat desorboitua ryhmänä desor-benttiaineen kohtuullisilla virtausnopeuksilla, ja niin että uutekomponentit voivat syrjäyttää desorbenttiaineen myöhemmässä adsorptiovaiheessa. Vaikka uutekomponentin erottaminen raffinaattikomponentista on teoreettisesti mahdollista, kun adsorbentin selektiivisyys uutekomponentin suhteen raffinaat-tikomponenttiin nähden on juuri vähän suurempi kuin 1,0, sellaisen selektiivisyyden on edullista olla kohtuullisesti suurempi kuin 1,0. Suhteellisen haihtuvuuden tavoin, mitä suurempi selektiivisyys, sitä helpommin erottaminen on suoritettavissa. Suuremmat selektiivisyydet tekevät mahdolliseksi käyttää pienempiä määriä adsorbenttia.13,84839 primarily adsorbs component C. (B), which is less than 1.0, indicates that component D is primarily adsorbed, leaving an unadsorbed phase with more component C and an adsorbed phase with more component D. Ideally, in this case, the desorbents should have a selectivity of about 1 or slightly less than 1 for all extract components, so that all of the extract components can be desorbed as a group at reasonable desorbent flow rates, and so that the extract components can displace the desorbent at a later adsorption step. Although it is theoretically possible to separate the extract component from the raffinate component when the selectivity of the adsorbent with respect to the extract component relative to the raffinate component is just slightly greater than 1.0, such selectivity is preferably reasonably greater than 1.0. Like relative volatility, the greater the selectivity, the easier the separation to be performed. Higher selectivities make it possible to use smaller amounts of adsorbent.

Kolmas tärkeä ominaisuus on syöttöseosmateriaalin uutekomponentin vaihtonopeus tai ts. uutekomponentin desorption suhteellinen nopeus. Tämä ominaisuus koskee suoraan desor-benttimateriaalin määrää, jota menetelmässä täytyy käyttää uutekomponentin talteenottamiseksi adsorbentista; suuremmat vaihtumisnopeudet vähentävät desorbenttiaineen määrää, joka tarvitaan poistamaan uutekomponentti, ja sentähden ne tekevät mahdolliseksi menetelmän käyttökustannusten laskun. Suurempia vaihtonopeuksia käytettäessä vähemmän desorbenttiainetta pitää pumpata prosessiin ja erottaa uutevirrasta prosessissa uudelleen käytettäväksi.A third important property is the rate of exchange of the extract component of the feed mixture material, i.e. the relative rate of desorption of the extract component. This property directly relates to the amount of desorbent material that must be used in the process to recover the extract component from the adsorbent; higher exchange rates reduce the amount of desorbent required to remove the extract component and therefore allow a reduction in the operating costs of the process. At higher exchange rates, less desorbent material must be pumped into the process and separated from the extract stream for reuse in the process.

Adsorptio-desorptio-operaatiot voidaan suorittaa tiiviissä kiinteätäytekerroksessa, joka saatetaan vuorotellen kosketukseen syöttöseoksen kanssa ja desorbenttimateriaalin kanssa, jolloin prosessi on vain puolijatkuva. Toisessa toteutustavassa, jota yleensä nimitetään vuorotoimintatäytesysteemiksi, voidaan käyttää kahdesta tai useammasta staattisesta adsor- 14 84839 benttitäyteyksiköstä muodostettua yhdistelmää, jossa syöttö-seosta voidaan laskea yhden tai useamman yksikkökokonaisuuden läpi samalla kun desorbenttimateriaalia lasketaan yhdestä tai useammasta täyteyksiköstä muodostetun toisen kokonaisuuden läpi. Syöttöseoksen virta ja desorbenttimateriaali voivat virrata joko ylöspäin tai alaspäin tällaisissa kerroksissa. Tässä voidaan käyttää mitä tahansa tavallista, staattisissa kerroksissa käytettyä kiinteän ja nesteen kosketukseen tarkoitettua systeemiä.Adsorption-desorption operations can be performed in a dense solid packing layer which is contacted alternately with the feed mixture and the desorbent material, whereby the process is only semi-continuous. In another embodiment, commonly referred to as an alternating filling system, a combination of two or more static adsorbent benthic filling units may be used, in which the feed mixture may be passed through one or more unit assemblies while desorbent material is drained from one or more other filling units. The feed mixture stream and desorbent material can flow either upward or downward in such layers. Here, any conventional solid-liquid contact system used in static layers can be used.

Liikkuvakerrosvastavirtaussysteemeillä tai simuloiduilla liik-kuvakerrosvirtaussysteemeillä on kuitenkin paljon suurempi erotusteho kuin kiinteäkerrossysteemeillä ja näin ollen ne asetetaan etusijalle. Liikkuvakerros- ja simuloidussa liik-kuvakerrosprosesseissa retentio- ja korvautumisoperaatiot tapahtuvat jatkuvasti, mikä mahdollistaa sekä uute- ja raf-finaattivirran jatkuvan tuottamisen että syötön ja korvausvir-ran jatkuvan tuonnin. Eräässä tämän prosessin edullisessa toteutustavassa käytetään alalla tunnettua simuloitua liik-kuvakerrosvastavirtasysteemiä. Tällaisessa systeemissä useiden nesteentulokohtien etenevä siirtyminen alas molekyyliseulakam-miota simuloi kammion sisältämän adsorbentin liikettä ylöspäin.However, moving bed counterflow systems or simulated moving bed flow systems have a much higher separation power than fixed bed systems and are therefore preferred. In moving bed and simulated moving bed processes, retention and replacement operations take place continuously, which enables both the continuous production of the extract and raffinate stream and the continuous import of the feed and replacement stream. In a preferred embodiment of this process, a simulated moving bed countercurrent system known in the art is used. In such a system, the progressive displacement of several liquid inlet sites down the molecular sieve chamber simulates the upward movement of the adsorbent contained in the chamber.

Ainoastaan neljä sisäänpääsylinjaa ovat aktiivisia minä hetkenä tahansa: sisäänsyöttövirtauksen, desorbentin sisäänvirtauk-sen, raffinaatin ulosvirtauksen sekä uutteen ulosvirtauksen linjat. Adsorbentin pakatun kerroksen välisijatilavuuden valloittavan nesteen liike on samanaikainen kiinteän adsorbentin ylöspäin tapahtuvaa liikettä simuloivan liikkeen kanssa. Jotta vastavirtakosketus pidetään yllä, nestevirtaus adsorbenttikam-miota is 84839 alaspäin voidaan saada aikaan pumpun avulla. Kun aktiivinen nesteen sisäänpääsykohta liikkuu syklin läpi, so. kammion huipusta pohjalle, kammion kiertopumppu liikkuu eri vyöhykkeiden kautta, mikä vaatii erilaisia virtausnopeuksia. Voidaan ottaa käyttöön ohjelmoitu virtauksen säätäjä asettamaan paikalleen sekä säätämään näitä virtausnopeuksia.Only four inlet lines are active at any one time: the inlet flow, the desorbent inlet, the raffinate outflow, and the extract outflow lines. The movement of the liquid occupying the intermediate volume of the packed layer of the adsorbent is simultaneous with the movement simulating the upward movement of the solid adsorbent. In order to maintain countercurrent contact, a liquid flow downstream of the adsorbent chamber is 84839 can be provided by a pump. When the active fluid entry point moves through the cycle, i.e. from the top of the chamber to the bottom, the chamber circulation pump moves through different zones, requiring different flow rates. A programmed flow controller can be used to set and adjust these flow rates.

Aktiiviset nesteen sisääntulokohdat jakavat adsorbenttikam-mion tehokkaasti erillisiin vyöhykkeisiin, joista kullakin on erilainen tehtävä. Tämän menetelmän kyseessä olevassa suoritusmuodossa on yleensä välttämätöntä, että on kolme erillistä toimintavyöhykettä menetelmän suorittamiseksi, vaikka joissakin tapauksissa voidaan käyttää valinnaista neljättä vyöhykettä .The active liquid inlets efficiently divide the adsorbent chamber into separate zones, each with a different function. In the particular embodiment of this method, it is generally necessary to have three separate operating zones to perform the method, although in some cases an optional fourth zone may be used.

Adsorptiovyöhyke, vyöhyke 1, määritellään adsorbenttina, joka sijaitsee syötön sisäänvirtauksen ja raffinaatin ulosvirtauksen välillä. Tässä vyöhykkeessä syötettävä raaka-aine on kosketuksissa adsorbentin kanssa, uutekomponentti adsorboituu ja raffinaattivirta vedetään pois. Koska vyöhykkeen 1 kautta kulkeva päävirta on peräisin syöttövirrasta, joka muuttuu vyöhykkeeksi raffinaattivirtaan, joka poistuu vyöhykkeestä, virtauksen tässä vyöhykkeessä katsotaan tapahtuvan virran suuntaan, kun se tapahtuu syötön sisäänvientivirroista raffinaatin ulosvientivirtoihin.The adsorption zone, zone 1, is defined as the adsorbent located between the feed inflow and the raffinate outflow. In this zone, the feedstock is in contact with the adsorbent, the extract component is adsorbed and the raffinate stream is withdrawn. Since the main stream passing through zone 1 originates from the feed stream, which becomes a zone to the raffinate stream leaving the zone, the flow in this zone is considered to flow in the direction of the stream when it occurs from the feed inlet streams to the raffinate outlet streams.

Välittömästi myötävirtaan vyöhykkeessä 1 tapahtuvan nestevir-tauksen suhteen on puhdistusvyöhyke, vyöhyke 2. Puhdistusvyö-hyke määritellään adsorbenttina, joka sijaitsee uutteen ulos-vientivirran ja syötön sisäänvientivirran välissä. Vyöhykkeessä 2 tapahtuvat perustoiminnat ovat raffinaatin, joka on siirretty vyöhykkeeseen 2 siten, että adsorbentti on siirretty tähän vyöhykkeeseen, syrjäyttäminen adsorbentin välitila-vuudeeta sekä raffinaattimateriaalin, joka on adsorboitunut adsorbentin selektiiviseen huokostilavuuteen tai adsorbentti-partikkeleiden pintaan, desorptio. Puhdistus saadaan aikaan ie 84839 siten, että osa uutevirtamatsriaa1 ista, joka jättää vyöhykkeen 3, lasketaan vyöhykkeeseen 2 vyöhykkeen 2 vastavirtauk-sen rajalla, uutteen ulosvientivirtaan, ra f finaattiaineen syrjäyttämiseksi. Vyöhykkeessä 2 aineen virtaus on myötävir-tauksen suuntainen, uutteen ulosvientivirrasta syötön sisään-vientivirtaan.Immediately downstream of the liquid flow in zone 1, there is a purification zone, zone 2. A purification zone is defined as an adsorbent located between the extract outlet stream and the feed inlet stream. The basic operations in zone 2 are the displacement of the raffinate transferred to zone 2 with the adsorbent transferred to this zone without the intermediate space of the adsorbent and the selective pore volume or adsorbent of the raffinate material adsorbed on the adsorbent. Purification is accomplished by ie 84839 such that a portion of the extract stream matrix1 leaving zone 3 is discharged into zone 2 at the countercurrent boundary of zone 2, into the extract effluent, to displace the raffinate. In zone 2, the flow of the substance is downstream, from the extract outlet stream to the feed inlet stream.

Desorptiovyöhyke, eli vyöhyke 3, sijaitsee välittömästi vyöhykkeen yläjuoksulla nesteeseen nähden, joka virtaa vyöhykkeessä 2. Desorptiovyöhyke määritellään adsorbenttina, joka sijaitsee desorbentin sisäänvienti- ja uutteen ulosvientivir-tojen välissä. Desorptiovyöhykkeen tehtävä on antaa desor-benttiaineen, joka siirtyy tähän vyöhykkeeseen, syrjäyttää adsorboitunut aine, joka on valmistettu syötön kontaktin avulla vyöhykkeessä 1, valmistuksen aiemmassa kierrossa. Nesteen virtaus vyöhykkeessä 3 on oleellisesti saman suuntainen kuin vyöhykkeiden 1 ja 2 virtaus.The desorption zone, i.e. zone 3, is located immediately upstream of the zone with respect to the liquid flowing in zone 2. The desorption zone is defined as an adsorbent located between the desorbent inlet and extract outlet streams. The function of the desorption zone is to allow the desorbent substance that enters this zone to displace the adsorbed substance prepared by the feed contact in zone 1 in the previous round of production. The flow of liquid in zone 3 is substantially parallel to the flow of zones 1 and 2.

Joissakin tapauksissa voidaan käyttää valinnaista puskurivyöhykettä, vyöhykettä 4. Tämä vyöhyke, joka on määritelty ad-sorbenttina, joka sijaitsee raffinaatin ulosvientivirran ja desorbentin sisäänvientivirran välissä, jos sitä käytetään, se sijoitetaan välittömästi vastavirtaan vyöhykkeeseen 3 tapahtuvan nestevirtauksen suhteen. Vyöhykettä 4 tulisi käyttää hyväksi sen desorbenttimäärän säilyttämiseksi, jota on käytetty hyväksi desorptiovaiheessa, koska osa raffinaattivir-rasta, joka poistetaan vyöhykkeestä 1, voi siirtyä vyöhykkeeseen 4, tässä vyöhykkeessä sijaitsevan desorbenttiaineen syrjäyttämiseksi tästä vyöhykkeestä desorptiovyöhykkeeseen. Vyöhyke 4 tulee sisältämään adsorbenttia riittävästi, niin että raffinaattimateriaalin, jota on raffinaattivirrasea ja joka poistuu vyöhykkeestä 1 vyöhykkeeseen 4, voidaan estää siirtymästä vyöhykkeeseen 3 ja sillä tavalla kontaminoimasta uute-virtaa, joka on poistettu vyöhykkeestä 3. Tapauksissa, joissa neljättä toimintavyöhykettä ei käytetä hyväksi, raffinaatti-virtaa, joka siirtyy vyöhykkeestä 1 vyöhykkeeseen 4, täytyy 84839 tarkkailla huolellisesti, jotta voidaan pysäyttää virtaus suoraan vyöhykkeestä 1 vyöhykkeeseen 3, kun raffinaattimate-riaalia on tuntuva määrä raffinaattivirrassa, joka siirtyy vyöhykkeestä 1 vyöhykkeeseen 3, niin että ulosvientivirta ei kontaminoidu.In some cases, an optional buffer zone, zone 4, may be used. This zone, defined as the adsorbent located between the raffinate outlet stream and the desorbent inlet stream, if used, is placed immediately upstream of the liquid flow to zone 3. Zone 4 should be utilized to maintain the amount of desorbent utilized in the desorption step, as some of the raffinate stream removed from Zone 1 may move to Zone 4 to displace the desorbent present in this zone from this zone into the desorption zone. Zone 4 will contain sufficient adsorbent so that the raffinate material, which is a raffinate stream exiting Zone 1 to Zone 4, can be prevented from entering Zone 3 and thereby contaminating the extract stream removed from Zone 3. In cases where four the raffinate stream passing from zone 1 to zone 4 must be carefully monitored in order to stop the flow directly from zone 1 to zone 3 when there is a significant amount of raffinate material in the raffinate stream not passing from zone 1 to zone 3.

Sisäänvienti- ja ulosvientivirtojen syklinen syöttö adsorben-tin kiinteän kerroksen läpi voidaan suorittaa käyttämällä hyväksi kokoomaputkijärjestelmää, jolloin putkessa sijaitsevat venttiilit toimivat sarjassa sisäänvienti- ja ulosvientivirtojen vaihtumisen aikaansaamiseksi, tehden sillä tavalla mahdolliseksi nesteen virtauksen kiinteään adsorbenttiin nähden vastavirran suuntaan. Toiseen toimintatapaan, joka saa aikaan kiinteän adsorbentin virtauksen nesteeseen nähden vastavirtaan, liittyy pyörivän levyventtiilin käyttö, jolla sisäänvienti- ja ulosvientivirrat yhdistetään venttiiliin ja linjoihin, joiden kautta syötön sisäänvienti-, uutteen ulosvienti-, desorbentin sisäänvienti- ja raffinaatin ulosvientivirtojen kulku syötetään samaan suuntaan adsorbenttikerroksen kautta. Sekä kokoomaputkijärjestelmä että levyventtiili ovat tunnettuja. Tarkemmin sanottuna, pyöriviä levyventtiileitä, joita tässä toiminnassa voidaan käyttää hyväksi, voi löytää US-patenteista 3 040 777 ja 3 422 848. Molemmat edellä mainitut patentit julkaisevat kytkentäventtiilin, joka on tyypiltään pyörivä ja jossa vaikeuksitta voidaan saavuttaa erilaisten sisäänvienti- ja ulosvientivirtojen syöttö kiinteistä lähteistä.Cyclic feeding of inlet and outlet streams through the solid bed of adsorbent can be accomplished by utilizing a manifold system with the valves in the tube operating in series to cause the inlet and outlet streams to alternate, thereby allowing liquid to flow countercurrent to the solid adsorbent. Another mode of operation that provides a fixed adsorbent flow countercurrent to the liquid involves the use of a rotary plate valve to connect the inlet and outlet streams to the valve and the lines through which the feed inlet, extract outlet, desorbent inlet and raffinate outlet flow . Both the manifold system and the plate valve are known. More specifically, rotary plate valves that can be utilized in this operation can be found in U.S. Patents 3,040,777 and 3,422,848. Both of the above patents disclose a rotary valve of the rotary type in which the supply of various inlet and outlet streams from fixed sources can be easily achieved. .

Monissa tapauksissa yksi toimintavyöhyke sisältää paljon suuremman määrän adsorbenttia kuin jokin toinen toimintavyöhyke. Esimerkiksi joissakin työvaiheissa puskurivyöhyke voi sisältää pienemmän määrän adsorbenttia verrattuna adsorbenttiin, joka tarvitaan adsorptio- ja puhdistusvyöhykkeissä. On myös nähtävissä, että tapauksissa, joissa käytetään desorbenttia, joka helposti voi desorboida uutemateriaalia adsorbentista, desorptiovyöhykkeessä tarvitaan suhteellisen pieni määrä 18 84839 adsorbenttia verrattuna adsorbenttiin, joka tarvitaan puskurivyöhykkeessä tai adsorptiovyöhykkeessä tai puhdistusvyöhyk-keessä tai niissä kaikissa. Koska ei edellytetä, että adsor-bentti sijaitsee yhdessä ainoassa pylväässä, esillä olevan keksinnön piiriin kuuluu monien kammioiden tai kammioiden muodostamien sarjojen käyttö.In many cases, one zone of action contains a much larger amount of adsorbent than another zone of action. For example, in some operations, the buffer zone may contain a smaller amount of adsorbent compared to the adsorbent required in the adsorption and purification zones. It can also be seen that in cases where a desorbent is used which can easily desorb the extract material from the adsorbent, a relatively small amount of 18,84839 adsorbent is required in the desorption zone compared to the adsorbent required in the buffer zone or adsorption zone or purification zone or all of them. Since it is not required that the adsorbent be located on a single column, the present invention encompasses the use of multiple chambers or sets of chambers.

Ei ole välttämätöntä, että käytetään samanaikaisesti kaikkia sisäänsyöttö- ja ulossyöttövirtoja, ja itse asiassa monissa tapauksissa voidaan sulkea jotkin virroista, kun taas toiset saavat aikaan materiaalin sisäänviennin ja ulosviennin. Laite, jota voidaan käyttää esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, voi sisältää myös sarjan yksittäisiä kerroksia, joita yhdistävät yhdistävät johdot, joihin on sijoitettu sisäänvienti- ja ulosvientihanoja, joihin voidaan liittää ja vaihtoehtoisesti ja määräajoin siirtää erilaisia sisäänvienti- ja ulosvientivirtoja jatkuvan toiminnan aikaansaamiseksi. Joissakin tapauksissa voidaan yhdistävät johdot yhdistää siirtohanoihin, jotka normaalin toiminnan aikana eivät ole käytössä johtona, jonka kautta materiaali siirtyy prosessiin ja poistuu siitä.It is not necessary that all input and output streams be used simultaneously, and in fact, in many cases, some of the streams may be shut off, while others cause material inlet and outlet. The device that can be used to implement the method of the present invention may also include a series of individual layers connected by connecting wires having inlet and outlet taps to which various inlet and outlet streams may be connected and alternatively and periodically transferred to provide continuous operation. In some cases, connecting wires may be connected to transfer taps that, during normal operation, are not used as a wire through which material enters and leaves the process.

Odotetaan, että ainakin osa ulosvientivirrasta siirtyy ero-tuslaitteisiin, joissa voidaan erottaa ainakin osa desorbent-timateriaalista uutetuotteen saamiseksi, jossa desorbenttiai-neen konsentraatio on laskenut. Mieluummin, mutta se ei ole välttämätöntä menetelmän toiminnalle, ainakin raffinaatin ulosvientivirran osa siirtyy myös erottamislaitteisiin, joissa ainakin osa desorbenttimateriaalista voidaan erottaa ero-tusolosuhteissa, jotta saadaan käyttöön desorbenttivirta, jota voidaan käyttää menetelmässä uudelleen, sekä raffinaatti-tuote, jossa desorbenttlaineen konsentraatio on laskenut. Erottamislaitteena voi tyypillisesti olla fraktiointipylväs tai haihduttaja, joiden kummankin suunnittelu ja toiminta ovat hyvin tunnettuja.It is expected that at least a portion of the effluent will pass to separation devices where at least a portion of the desorbent material can be separated to obtain an extract product in which the concentration of desorbent has decreased. Preferably, but not essential to the operation of the process, at least a portion of the raffinate effluent also passes to separation devices in which at least a portion of the desorbent material can be separated under separation conditions to provide a desorbent stream that can be reused in the process; and a raffinate product with desorbent concentration. The separation device may typically be a fractionation column or an evaporator, both of which are well known in design and operation.

« 84839«84839

Simuloidun liikkuvakerrosvastavirtaprosessin virtaus-kaavion lisäselityksen suhteen voidaan viitata US-patenttiin 2 985 589 sekä julkaisuun, jonka otsikko on "Continuous Adsorptive Processing—A New Separation Technique" ja jonka D.B. Broughton on esittänyt kongressissa the 34th Annual Meeting of the Society of Chemical Engineers, Tokiossa, Japanissa, 2. päivänä huhtikuuta, 1969 (molemmat on liitetty tähän yhteyteen viitteinä).For a further explanation of the flow diagram of a simulated moving bed countercurrent process, reference may be made to U.S. Patent 2,985,589 and to the publication entitled "Continuous Adsorptive Processing — A New Separation Technique" by D.B. Broughton has presented at Congress the 34th Annual Meeting of the Society of Chemical Engineers, Tokyo, Japan, April 2, 1969 (both are incorporated herein by reference).

Adsorptio-olosuhteisiin sisältyvät lämpötila-alue, joka on noin 20-200°C, siten että noin 20-200°C:n lämpötila-alue on edullinen, sekä paine-alue, joka on noin ilmakehän-paineesta noin 3445 kPa:n paineeseen, siten että paine ilmakehän paineesta mihin tahansa paineeseen, joka tarvitaan varmistamaan nestefaasin pysyvyys, on edullinen. Desorptio-olosuhteet sisältyvät lämpötilojen ja paineiden samoihin alueisiin, joita käytetään adsorptio-olosuhteissa.Adsorption conditions include a temperature range of about 20-200 ° C, with a temperature range of about 20-200 ° C being preferred, and a pressure range of about atmospheric pressure to about 3445 kPa. , so that the pressure from atmospheric pressure to any pressure required to ensure the stability of the liquid phase is preferred. Desorption conditions are included in the same ranges of temperatures and pressures used in adsorption conditions.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävien yksiköiden koko voi vaihdella koetehtaan mittakaavasta (ks. esim. US-patentti 3 706 812) kaupalliseen mittakaavaan saakka ja virtausnopeuksiltaan ne voivat vaihdella niin pienestä kuin muutamasta cm^ tunnissa moniin tuhansiin dm^ tunnissa.The size of the units used in the process of the present invention can range from the scale of a pilot plant (see, e.g., U.S. Patent 3,706,812) to commercial scale, and their flow rates can range from as little as a few cm 2 per hour to many thousands of dm 2 per hour.

Eräs toinen keksinnön suoritusmuoto, joka koskee simuloitua liikkuvakerrosvirtausjärjestelmää, joka sopii käytettäväksi esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä, on myötävirtaan toimiva erittäin tehokas simuloitu liik-kuvakerrosprosessi, joka on julkaistu US-patentissa 4 402 832, ja joka on tähän yhteyteen liitetty kokonaisuudessaan viitteenä .Another embodiment of the invention relating to a simulated moving bed flow system suitable for use in the method of the present invention is the downstream highly efficient simulated moving bed process disclosed in U.S. Patent 4,402,832, which is incorporated herein by reference in its entirety.

Toiminnallista koelaitetta voidaan käyttää erilaisten adsor-benttien tutkimiseksi erilaisten syöttöseosten ja desorbent-timateriaalin avulla, adsorbentin ominaisuuksien mittaamisek- 20 84839 ei adsorptiokapasiteetin , eelektiivieyyden ja vaihtonopeuden suhteen. Laite käsittää adsorbenttikammion, jonka tilavuus on noin 70 cm , ja jonka vastakkaieissa päissä ovat sisäänvien— ti- ja uloevientioeat, Kammion sisällä ovat lämpötilansäätö— laitteet sekä lisäksi paineensäätölaitteisto, jota käytetään, jotta kammio toimii edeltä määritellyssä, vakio lämpötilassa. Kromatografinen analyysilaitteisto voidaan kiinnittää kammion uloevientilinjaan, ja sitä käytetään havaitsemaan kvalitatiivisesti tai määrittämään kvantitatiivisesti yksi tai useampia komponentteja effluenttivirrasta, joka poistuu adeorbentti-kammiosta, Syketestiä, joka suoritetaan tätä laitetta ja seu-raavaa yleistä menetelmää käyttämällä, käytetään selektiivi-syyksien ja muiden tietojen määrittämiseksi erilaisille ad-sorbenttijärjesteImi 11s. Adsorbentti täytetään tiettyyn tasapainoasemaan saakka desorbenttimateriaa1i1la antamalla desor-bentin läpäistä adsorbenttikammio. Tiettynä ajankohtana syötön sysäys, joka sisältää tunnettuja konsentraatioita adsor-boitumatonta polysakkaridimerkkiainetta, maltriini-DP4+:a, aldooseja ja muita merkkiainesokereita, kaikki desorbenttiin laimennettuna, ruiskutetaan useiden minuuttien kuluessa. De-sorbentin virtausta jatketaan, ja merkkiaine ja aldoosit eluoidaan kuten kromatografisessa neste-kiinteä jae -menetelmässä. Effluentti kootaan jakeisiin ja analysoidaan kromato-grafialaitteistoa käyttämällä, ja vastaavien komponenttihuip-pujen merkkiaineet kehitetään.The functional test device can be used to study different adsorbents with different feed mixtures and desorbent material, to measure the properties of the adsorbent in terms of adsorption capacity, selectivity and exchange rate. The apparatus comprises an adsorbent chamber having a volume of about 70 cm and having inlet and outlet valves at opposite ends, temperature control devices inside the chamber, and pressure control equipment used to operate the chamber at a predetermined, constant temperature. The chromatographic analysis apparatus may be attached to the outlet line of the chamber and used to qualitatively detect or quantify one or more components of the effluent stream leaving the adeorbent chamber. A heart rate test performed using this apparatus and the following general method is used to selectively select other data. ad sorbent systems 11s. The adsorbent is filled to a certain equilibrium position with desorbent material by allowing the desorbent to pass through the adsorbent chamber. At a given time, a feed impulse containing known concentrations of non-adsorbed polysaccharide tracer, maltrin-DP4 +, aldoses, and other tracer sugars, all diluted in the desorbent, is injected over several minutes. The flow of desorbent is continued and the tracer and aldoses are eluted as in the liquid-solid chromatographic method. The effluent is collected in fractions and analyzed using chromatographic equipment, and tracers for the corresponding component peaks are developed.

Kokeesta saatujen tietojen perusteella adsorbentin teho voidaan arvioida uutteen tai raffinaattikomponentin retentioti-lavuuden muodossa, selektiivisyytenä yhden komponentin suhteen toiseen komponenttiin nähden sekä uutekomponentin de-sorptionopeutena desorbenttiin. Uute- tai raffinaattikompo-nentin retentiotilavuutta voidaan luonnehtia uute- tai raffi-naattikomponentin eluutiohuipun keskustan ja merkkiainekompo-nentin tai jonkin muun vertailupisteen eluutiohuipun keskustan välisenä etäisyytenä. Se ilmaistaan cm :inä ilmoitettuna desorbentin tilavuutena, joka on pumpattu tänä aikavälinä,Based on the data obtained from the experiment, the efficiency of the adsorbent can be evaluated in the form of the retention volume of the extract or raffinate component, the selectivity for one component over the other component and the rate of desorption of the extract component to the desorbent. The retention volume of the extract or raffinate component can be characterized as the distance between the center of the elution peak of the extract or raffinate component and the center of the elution peak of the tracer component or some other reference point. It is expressed in cm as the volume of desorbent pumped during this period,

IIII

21 84839 jota kuvaa huippujen välinen etäisyys. Selektiivisyyttä <B> uutekomponentin suhteen raffinaattikomponenttiin nähden voidaan luonnehtia uutekomponentin e luutiohuipun keskustan ja merkkiaineen eluutiohuipun (tai jonkin muun vertailupisteen) keskustan välisen etäisyyden suhteena vastaavaan etäisyyteen raffinaattikomponentin eluutiohuipun keskustan ja merkkiaineen eluutiohuipun keskustan välillä. Uutekomponentin vaihtumisen nopeutta desorbentin kanssa voidaan yleisesti luonnehtia eluutiohuipun leveytenä huipun puo1i-intensiteetin kohdalla. Mitä pienempi on huipun leveys, sitä suurempi on desorption nopeus.21 84839 described by the distance between the peaks. The selectivity <B> for the extract component with respect to the raffinate component can be characterized as the ratio of the distance between the center of the elution peak of extract component e and the center of the marker elution peak (or some other reference point) to the corresponding distance between the center of elution peak of the raffinate component and the center of elution peak. The rate of exchange of the extract component with the desorbent can generally be characterized as the width of the elution peak at the peak half-intensity. The smaller the peak width, the higher the desorption rate.

Seuraavassa jäljempänä esitettyjen esimerkkien tarkoituksena on edelleen valaista kyseessä olevan keksinnön mukaista menetelmää, eikä niiden tarkoituksena ole rajoittaa mainitun menetelmän piiriä eikä henkeä. Esimerkit edustavat koetuloksia erilaisille adeorbentti- ja desorbenttimateriaaleille, joita on tällöin käytetty yllä mainitussa toiminnallisessa koelaitteessa .The following examples are intended to further illustrate the method of the present invention and are not intended to limit the scope or spirit of said method. The examples represent test results for various adeorbent and desorbent materials then used in the above-mentioned functional test apparatus.

Esimerkki IExample I

Kyseessä olevassa esimerkissä käytettiin Y-tyyppistä zeoliit- + + tie, jossa kationinvaihtopaikoilla on Ca -ioneja, psikoosin erottamiseen hiilihydraattiseoksesta, joka sisältää mainittua sokeria. Kyseessä olevan esimerkin mukainen, kalsiumioneja vaihtava, Y-tyyppinen zeoliitti sidottiin orgaaniseen sito-jeen je sen keskimääräinen tilavuuspaino oli 0,71 g/ml. Adeorbentti pakattiin 8,4 mm:n läpimittaiseen pylvääseen, jonka 3 kokonaistilavuus oli 70 cm . Syöttöseos käytti 10 ml hiili-hydraattiseosta liuoksessa, jossa oli 20 X kiinteitä aineita. Seoksen koostumus annetaan taulukossa 1.In this example, a Y-type zeolite + + pathway with Ca ions at cation exchange sites was used to separate psychose from a carbohydrate mixture containing said sugar. The Y-type zeolite exchanging calcium ions according to the present example was bound to an organic binder and had an average bulk density of 0.71 g / ml. The adeorbent was packed in an 8.4 mm diameter column with a total volume of 70 cm. The feed mixture used 10 ml of a carbohydrate mixture in a solution of 20X solids. The composition of the mixture is given in Table 1.

22 8483922 84839

Taulukko 1table 1

Kuivia, kiinteitä aineita, paino-»_ D-fruktooeia 28,11 D-mannooeia 6,62 D-glukooeia 56,06 D-peikooeia 4,42 DP4+ 1,59Dry solids, weight - »_ D-fructoea 28.11 D-mannoo 6.62 D-glucoo 56.06 D-peikoo 4.42 DP4 + 1.59

Koe aloitettiin antamalla veeideeorbentin läpäistä pylväs 3 o virtausnopeudella 1,32 cm /min, 65 C :n lämpötilassa. Sopivana ajankohtana pylvääseen ruiskutettiin 10 ml:n suuruinen syöt-töseos, minkä jälkeen desorbentin virtausta jatkettiin välittömästi. Kuvassa on graafinen esitys psikoosin ja muiden so-kereiden pidättymisestä adsorbenttiin.The experiment was started by passing a water orbent through a column at a flow rate of 3.32 cm / min at a temperature of 65 ° C. At the appropriate time, a 10 ml feed mixture was sprayed onto the column, after which the flow of desorbent was immediately resumed. The figure shows a graphical representation of the retention of psychosis and other sugars in the adsorbent.

Kunkin koneentraatiokäyrän keskimääräisen keskipisteen tarkastelu ilmaisee psikoosin erottuneen hyvin muista syöttö-seoksen komponenteista. Pelkoosi on selvästi selektiivisimmin pidättynyt komponentti. Ennen kaikkea fruktoosi pidättyy myös selektiivisesti jäljelle jäävien komponenttien joukosta, ja se voidaan erottaa Ca-Y-adsorbentin avulla samassa tai eri adsorbenttialustassa. Tässä kokeessa saaduista tuloksista laskettiin taulukossa 2 esitetyt selektiivisyydet.Examination of the mean center of each machine entrainment curve indicates that psychosis was well differentiated from the other components of the feed mixture. Fear is by far the most selectively restrained component. Above all, fructose is also selectively retained from the remaining components and can be separated by means of a Ca-Y adsorbent in the same or different adsorbent substrate. From the results obtained in this experiment, the selectivities shown in Table 2 were calculated.

Taulukko 2Table 2

BB

Psikoosi/fruktoosi 3,76Psychose / fructose 3.76

Pe ik ooei/mannoosi 6,33Pe ik ooei / mannose 6.33

Psikoosi/glukoosi 18,25Psychose / glucose 18.25

Fruktoosi/mannoosi 1,68Fructose / mannose 1.68

Fruktoosi/glukoosi 4,84 23 8 4 8 3 9 Nämä selektiivisyydet ilmaisevat selvästi, että psikoosille saavutetaan korkea erottumisaste ja fruktoosille tyydyttävä erottumisaste syöttöseoksen jäljelle jääneihin komponentteihin nähden, siten että suoritetaan toinen käsittely saman Ca-Y-adsorbentin tai toisen Ca-Y-kerroksen avulla.Fructose / glucose 4.84 23 8 4 8 3 9 These selectivities clearly indicate that a high degree of separation is achieved for psychose and a satisfactory degree of separation for fructose with respect to the remaining components of the feed mixture by performing a second treatment with the same Ca-Y adsorbent or another Ca-Y layer. through.

Esimerkki IIExample II

Tässä esimerkissä vettä sisältävä syöttöseos, kuten on kuvattu taulukossa 3, erotettiin vastavirtavirtauksen avulla, käyttäen simuloitua liikkuvakerrosjärjestelmää, jossa ad-sorbentti oli Ca:n vaihtava Y-zeoliitti ja desorbentti oli vesi. Kierros (valve cycle) oli yhden tunnin mittainen, lämpötila oli 65°C, ja adsorbentin suhde syöttöön, A/F, oli 0,9. Syöte saatiin suorittamalla L-glukoosin isomerointi 37°C:ssa ja pH 10,6:ssa, 48 tunnin ajan.In this example, the aqueous feed mixture, as described in Table 3, was separated by countercurrent flow using a simulated moving bed system in which the adsorbent was Ca-exchanging Y zeolite and the desorbent was water. The valve cycle was one hour, the temperature was 65 ° C, and the ratio of adsorbent to feed, A / F, was 0.9. The feed was obtained by performing isomerization of L-glucose at 37 ° C and pH 10.6 for 48 hours.

Taulukko 3 - SyöteanalyysiTable 3 - Input analysis

Kuivia, kiinteitäDry, solid

Syöte aineita, paino-% L-glukoosi 62,5 L-fruktoosi 28,3 L-mannoosi 4,7 L-psikoosi 3,6Feed materials,% by weight L-glucose 62.5 L-fructose 28.3 L-mannose 4.7 L-psychose 3.6

Tuntematon 0,6Unknown 0.6

Ensimmäisessä vaiheessa suurin osa fruktoosista ja psykoosista erotettiin uutevirran jäljelle jääneistä komponenteista, kuten voidaan nähdä seuraavasta, taulukossa 4 esitetystä tuoteana-lyysistä. Ensimmäisessä vaiheessa saatua uutetta, joka sisäl-si erittäin puhdasta L-fruktoosia ja L-psikoosia, käsiteltiin sitten pylväässä, joka sisälsi kalsiumin vaihtavaa Y-fauja-siittia. L-psikoosi, joka oli adsorboitunut zeoliittiin paljon voimakkaammin, oli uutevirrassa, kun taas L-fruktoosi, 24 84839 joeea ei ollut L-peikooeia, oli puhtaudeltaan 94,6 %:sena raffinaattivirraeea, joeea oli pieniä määriä muita komponentteja .In the first step, most of the fructose and psychose were separated from the remaining components of the extract stream, as can be seen from the following product analysis in Table 4. The extract obtained in the first step, which contained high-purity L-fructose and L-psychose, was then treated in a column containing calcium-exchanging Y-fauja brite. L-psychose, which was much more strongly adsorbed to the zeolite, was in the extract stream, while L-fructose, 24 84839 joeea was not L-peikooe, was 94.6% pure raffinate stream, joeea had small amounts of other components.

Taulukko 4 - TuoteanalvveiTable 4 - Product Analyzer

Eneimmäinen vaihe Toinen vaiheFirst stage Second stage

Raf f i- Raf f iRaf f i- Raf f i

Uute naatti Uute naatti L-glukooei 0,5 80,6 0,0 0,5 L-mannooei 3,3 5,4 3,4 3,0 L-fruktooei 88,9 10,0 73,9 94,6 L-peikooei 3,8 0,6 14,2Extract Naate Extract Naate L-glucose 0.5 80.6 0.0 0.5 L-mannol 3.3 5.4 3.4 3.0 L-fructoye 88.9 10.0 73.9 94.6 L -peikooei 3.8 0.6 14.2

Muut 3,5 0,1 8,5 1,9 liOther 3.5 0.1 8.5 1.9 li

Claims (8)

25 8483925 84839 1. Menetelmä psikoosin erottamiseksi vettä sisältävästä syöttöseoksesta, joka sisältää pslkoosia ja ainakin yhtä muuta ketoosia sekä mahdollisesti aldoosia, tunnettu siitä, että mainittu seos saatetaan adsorptio-olosuhteissa kosketukseen adsorbentin kanssa, joka koostuu Y-tyyppisestä zeoliitista, jossa kalsiumkationit ovat vaihtuvien kationien paikoilla ja joka selektiivisesti adsorboi mainittua pslkoosia, syöttöseok-sen adsorboitumaton osa poistetaan kontaktista adsorbentin kanssa ja tämän jälkeen psikoosi otetaan talteen saattamalla pslkoosia sisältävä adsorbentti kosketukseen desorbentin kanssa desorptio-olosuhteissa.A process for separating psychose from an aqueous feed mixture containing psychose and at least one other ketose and optionally aldose, characterized in that said mixture is contacted under adsorption conditions with an adsorbent consisting of a Y-type zeolite in which calcium cations are in place of variable cations and which selectively adsorbing said psychose, the non-adsorbable portion of the feed mixture is removed from contact with the adsorbent and then the psychose is recovered by contacting the adsorbent containing psychose with the desorbent under desorption conditions. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu syöttöseos sisältää pslkoosia ja ainakin yhtä muuta ketoosia, joka on valittu ryhmästä, joka koostuu fruktoosista, sorboosista, tagatoosista ja ribuloosista.A method according to claim 1, characterized in that said feed mixture contains psychose and at least one other ketose selected from the group consisting of fructose, sorbose, tagatose and ribulose. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu desorbentti koostuu vedestä.A method according to claim 1 or 2, characterized in that said desorbent consists of water. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu erotus suoritetaan simuloidulla liikkuvakerrosvirtausperiaatteella.Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that said separation is performed on a simulated moving bed flow principle. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitussa simuloidussa liikkuvakerrosperiaatteessa käytetään vastavirtaan tapahtuvaa virtausta.A method according to claim 4, characterized in that countercurrent flow is used in said simulated moving bed principle. 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitussa simuloidussa liikkuvakerrosperiaatteessa käytetään myötävirtaan tapahtuvaa virtausta.A method according to claim 4, characterized in that downstream flow is used in said simulated moving bed principle. 7. Menetelmä fruktoosin ja psikoosin ottamiseksi talteen, joka fruktoosi on olennaisesti psikoositonta, syöttöseoksesta, joka sisältää fruktoosia ja pslkoosia sekä ainakin yhtä muuta monosakkaridia, joka on valittu ryhmästä, joka koostuu glukoosista ja mannoosista, tunnettu siitä, että mainittu seos saa- 26 84 839 tetaan adsorptio-olosuhteissa kosketukseen ensimmäisen adsor-bentin kanssa, joka koostuu Y-tyyppisestä zeoliitista, jossa kalsiumkationit ovat vaihdettavien kationien paikoissa ja joka selektiivisesti adsorboi mainittua psikoosia ja mainittua fruktoosia, syöttöseoksen adsorboitumaton osa poistetaan kontaktista adsorbentin kanssa, uuteseos, joka sisältää mainitun psikoosin ja mainitun fruktoosin, otetaan talteen mainitusta ensimmäisestä adsorbentista, ja sitten mainittu uuteseos saatetaan kosketuksiin toisen adsorbentin kanssa, joka koostuu Y-tyyppisestä zeoliitista, jossa kalsiumkationit sijaitsevat vaihdettavissa olevien kationien paikoissa ja joka selektiivisesti adsorboi mainittua psikoosia, mainitun uuteseoksen adsor-boitumaton osa poistetaan kontaktista toisen adsorbentin kanssa, jotta muodostuu oleellisesti psikoositon, fruktoosia sisältävä raffinaatti, joka otetaan talteen, ja tämän jälkeen mainittu psikoosi otetaan talteen desorboimalla toinen adsorbent-ti.7. A method for recovering fructose and psychose, which fructose is substantially psychose-free, from a feed mixture comprising fructose and psychose and at least one other monosaccharide selected from the group consisting of glucose and mannose, characterized in that said mixture obtains 26 84 839 contacting under adsorption conditions with a first adsorbent consisting of a Y-type zeolite having calcium cations at the sites of exchangeable cations and selectively adsorbing said psychose and said fructose, the non-adsorbable portion of the feed mixture is removed from contact with said adsorbent and said mixture is fructose is recovered from said first adsorbent, and then said extract mixture is contacted with a second adsorbent consisting of a Y-type zeolite in which the calcium cations are located at the sites of the exchangeable cations and which orally adsorbing said psychose, the non-adsorbed portion of said extract mixture is removed from contact with the second adsorbent to form a substantially psychose-free, fructose-containing raffinate which is recovered, and then said psychose is recovered by desorbing the second adsorbent. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu syöttöseos sisältää L-psikoosia, L-fruktoosia, L-glukoosia ja L-mannoosia. 27 8 4 8 3 9A method according to claim 7, characterized in that said feed mixture contains L-psychose, L-fructose, L-glucose and L-mannose. 27 8 4 8 3 9
FI873494A 1987-08-12 1987-08-12 Procedure for separating psicosis from other ketoses FI84839C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI873494A FI84839C (en) 1987-08-12 1987-08-12 Procedure for separating psicosis from other ketoses

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI873494A FI84839C (en) 1987-08-12 1987-08-12 Procedure for separating psicosis from other ketoses
FI873494 1987-08-12

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI873494A0 FI873494A0 (en) 1987-08-12
FI873494A FI873494A (en) 1989-02-13
FI84839B true FI84839B (en) 1991-10-15
FI84839C FI84839C (en) 1992-01-27

Family

ID=8524891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI873494A FI84839C (en) 1987-08-12 1987-08-12 Procedure for separating psicosis from other ketoses

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI84839C (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018116272A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 Petiva Private Ltd. Process for separating ketoses

Also Published As

Publication number Publication date
FI873494A (en) 1989-02-13
FI84839C (en) 1992-01-27
FI873494A0 (en) 1987-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI73240B (en) SEPARATION AV ARABINOS GENOM SELECTIVE ADSORPTION I ZEOLITMOLEKYLSAOLL.
FI76593C (en) Selective adsorption process for separating mannose from its mixtures with glucose and / or galactose
US4692514A (en) Process for separating ketoses from alkaline- or pyridine-catalyzed isomerization products
EP0034054B1 (en) Process for the separation of three components from a mixture by solid-bed adsorption and desorption
JPS6311052B2 (en)
US4238243A (en) Technique to reduce the zeolite molecular sieve solubility in an aqueous system
US4372876A (en) Zeolite molecular sieve adsorbent for an aqueous system
US4373025A (en) Process for the isomerization of glucose
US4857642A (en) Process for separating arabinose from a mixture of other aldoses
US4431456A (en) Technique to reduce the zeolite molecular sieve solubility in an aqueous system
US5000794A (en) Process for separating glucose and mannose with dealuminated Y zeolites
US4298501A (en) Technique to reduce the zeolite molecular sieve solubility in an aqueous system
US4345946A (en) Process for use of a zeolite molecular sieve adsorbent in an aqueous system
US4664718A (en) Process for separating arabinose from a pentose/hexose mixture
US4880920A (en) Process for separating ketoses from alkaline-or pyridine-catalyzed isomerization products
FI84839B (en) Process for separating psicose from other ketoses
US4226639A (en) Silica guard bed for adsorbent used in an aqueous system
US4325742A (en) Rare earth cation exchanged adsorbents for carbohydrate separations
CA1292988C (en) Process for separating psicose from another ketose
US4483980A (en) Process for separating glucose from polysaccharides by selective adsorption
FI63065B (en) FOERFARANDE FOER UPPDELNING AV EN BLANDNING INNEHAOLLANDE EN KETOS OCH EN ALDOS I SINA BESTAONDSDELAR
US4319928A (en) Technique to reduce the zeolite molecular sieve solubility in an aqueous system
US4386012A (en) Zeolite molecular sieve adsorbent for use in an aqueous system
JPH0479B2 (en)
US4333768A (en) Technique to reduce the zeolite molecular sieve solubility in an aqueous system

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: UOP INC.