HU183277B - Method for regenerating ion exchangers used in sugar industry - Google Patents
Method for regenerating ion exchangers used in sugar industry Download PDFInfo
- Publication number
- HU183277B HU183277B HU803125A HU312580A HU183277B HU 183277 B HU183277 B HU 183277B HU 803125 A HU803125 A HU 803125A HU 312580 A HU312580 A HU 312580A HU 183277 B HU183277 B HU 183277B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- calcium
- column
- juice
- regeneration
- solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B20/00—Purification of sugar juices
- C13B20/14—Purification of sugar juices using ion-exchange materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/50—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents
- B01J49/53—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents for cationic exchangers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Description
A találmány tárgya eljárás cukoriparban használatos ioncserélők regenerálására lúgos vizes oldat segítségével. Bár az eljárást sokféle szorbens regenerálására alkalmazhatjuk sokféle területen, az eljárás különösen a cukor termelésének, izolálásának és visszanyerésének során használt ioncserélőknél, még pontosabban a cukorrépaiparban alkalmazható.
A cukorrépa feldolgozása során a répát darabokra vágjuk és forró vízzel extraháljuk a cukortartalmat, ennek eredményeképpen sötét színű nyers cukoroldatot kapunk, amely 10-15 súly% cukrot tartalmaz. A nyers cukoroldatot mész hozzáadásával tisztítjuk, majd az oldékony kalcíum-vegyületeket és a szennyeződéseket szén-dioxid fokozatos bevezetésével kalciumkarbonát formájában kicsapjuk. A szűrés után kapott híg lé 40-150 mg/liter kalciumot tartalmaz (kalciumoxidra számítva). Ezt a kalciummennyíséget erősen savas Na+ formájú kationcserélővei távolíthatjuk el. Ennek eredményeképpen nem ülepszenek le a kalciumvegyületek a bepárlóban, amikor a híg levet bepároljuk.
A kalciummal töltött kationcserélőt, rendszerint nagy mennyiségű nátrium-klorid felesleggel regenerálják, például az abszorbeált kalcium mennyiségére számítva ötszörös mennyiségű NaCl-oldattal (ekvivalensekben kifejezve), és ez a regenerálási mód súlyos környezetvédelmi problémát is jelent. Az eljárás során fellépő másik probléma, hogy a regenerálandó oszlopot először vízzel cukormentesíteni kell, hogy a cukorveszteséget minimumra csökkentsük. Regenerálás után az oszlopot ismét mosni kell, majd fel kell édesíteni. Ezek a szükséges kezelések további vízfogyasztáshoz vezetnek, továbbá a híg levet felhígítják és ezért a bepárlási fázisokban megnő a hó'fogyasztás.
A találmány célja olyan eljárás kidolgozása erősen savas kationcserélö regenerálására, amely eljárásban nincs további vízre szükség az eljárás egyik lépésében sem, továbbá a káros nátrium-klorid alkalmazása is kiküszöbölhető.
A híg lé kalciummentesítése után a további ásványi anyagok is eltávolíthatók, ha a levet egymás után Ef formában lévő erősen savas kationcserélővei, majd szabad bázis formájú gyengén bázikus anioncserélővei kezeljük, és így a nem cukor anyagok körülbelül 90%-át, különösen a kationokat és az anionokat eltávolítjuk a híg léből. Ez utóbbi kezelés következtében a koncentrált híg léből a cukor kikristályosítását gyorsabban és jobb termeléssel végezhetjük.
A gyakorlatban a gyengén bázikus kimerült anioncserélő regenerálását nátrium-hidroxid vagy ammónia oldatával végzik. Ha ammóniát használnak, akkor nátrium-hidroxiddal még egyszer regenerálni kell, hogy megakadályozzák az anioncserélő kapacitásának csökkenését. A nátrium-hidroxid viszont viszonylag drága és az ammónia alkalmazása komoly szennyvízproblémát okoz. A találmány további célja tehát, hogy a gyengén bázikus anioncserélők regenerálásánál is kiküszöböljük a nátrium-hidroxid és az ammónia alkalmazását olyan regenerálószer alkalmazásával, amely viszonylag nem költséges és nem okoz szennyvízproblémát.
Ahhoz hogy az invert cukorképződést megakadályozzuk a híg lé fokozatosan történő bepárlása során, a pHértékének elég magasnak kell maradni. E célból például nátrium-hidroxidot lehet a lébe adni. Az alkálifémionok ilyen úton történő hozzáadása azonban a cukorkristálytermelés csökkenéséhez vezet. Az ilyen fémionok be2 vezetését úgy lehet elkerülni, hogy OH formájú, általában II-típusú erősen lúgos anioncserélőt alkalmazunk. A gyakorlatban az anioncserélő a regenerálást a viszonylag költséges nátrium-hidroxiddal végzik. E tekintetben is kevésbé költséges regenerálószert nyújt a jelen találmány.
A cukorkristályok kinyerésénél a híg levet, amely lehet előkezelt vagy nem előkezelt, bepárlási lépéseknek vetjük alá és ily módon 65 súly% cukortartalmú sűrű levet kapunk. Ezt a sűrű levet általában háromszor kristályosítjuk egymás után. A cukorkristályok termelését az utolsó lépésben olcsó megoldással növelhetjük oly módon, hogy az egyértékű kationokat teljesen vagy észben kétértékű kationokkal helyettesítjük kationcseélő segítségével (Quentin-eljárás). Ebben az esetben a kimerült kationcserélők regenerálására a találmány szerinti eljárással olyan módszert kapunk, amelyben i szennyvízproblémát lecsökkentettük.
Végül a kristályosítás utolsó fázisában az anyagot, nevezetesen a melaszt kapjuk, amelyből már nem lehet gazdaságosan kinyerni a cukorkristályt.
A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy az ioncserélők regenerálására olyan regeneráló oldatot alkalmazunk, amely legalább 20 mekv/1 alkálifém-hidroxidot és/vagy legalább 20 atomsúlyú alkáliföldfém hidroxidját és legalább 1 súly/? mono- és/vagy diszacharidot tartalmaz. Alkálifém-hidroxidként rendszerint nátrium-hidroxidot és alkáliföldfém-hidroxidként az igen olcsó kalcium-hidroxidot alkalmazzuk. Utóbbi anyagot előnyösen úgy állítjuk elő, hogy mono- és/vagy diszacharid-oldathoz kalcium-oxidot adunk. A találmány szerint az alkálifém és/vagy alkáliföldfém legalább 20 mekv/1 mennyiségben van jelen, a maximális koncentrációt a hidroxidok oldékonysága határozza meg. Ez az oldékonyság például 10 ekv/1 lehet. Előnyös, hogy ha az oldat 1 litere 0,2-4 ekv, különösen 0,5-2 ekv alkálifém- és/vagy alkáliföldfém-hidroxidot tartalmaz.
A találmány szerint a regeneráló oldat legalább 1 súly% mono- és/vagy diszacharidot is tartalmaz, előnyösen 5 súly7?-tól a szacharid oldékonysága által meghatározott mennyiségig terjedően. Megfelelő monoszacharidként a fruktózt vagy a glükózt említhetjük. Az alkalmas diszacharidok közé tartozik a laktóz, a maltóz, a cellobióz és különösen a szacharóz. A szacharózt természetesen különösen akkor alkalmazhatjuk előnyösen, ha a találmány szerinti eljárást a cukorrépaiparban használt ioncserélőkhöz alkalmazzuk. A vizes regeneráló oldat előnyösen 5—75 súly'’? szacharózt tartalmaz. A találmány szerinti eljárás azon a körülményen alapszik, hogy a legalább 20 atomsúlyú alkáliföldfémek hidroxidjai legalább 1 súly% monoszacharidot és/vagy diszacharidot tartalmazó vizes oldatban igen nagy oldékonyságot mutatnak. így az alkáliföldfém-hidroxidokat nagy menynyiségben tarthatjuk oldatban. Úgy véljük, hogy ez annak tulajdonítható, hogy oldékony komplex keletkezik alkáliföldfém-szacharát formájában. A találmány szerinti eljárás egyik kivitelezési módja szerint a kimerült kalciummal töltött kationcserélőt a híg lében oldott nátriumhidroxid segítségével regenerálhatjuk. A szacharóz jelenléte lehetővé teszi, hogy a kalcium-hidroxid kicsapódását megakadályozzuk. A találmány szerinti eljárás további foganatosítási módjaihoz tartozik, hogy például mind egy kimerült anioncserélőt, mind egy kimerült alkálifémionokkal töltött kationcserélőt egy olyan oldattal regenerálunk, amelyet kaleium-oxidnak híg melaszban
183 277 történő oldásával állítottunk elő. A különböző módszerekkel kapott regenerátumokat egyszerűen újra felhasználhatjuk a cukorgyártási eljárásban, sőt az első módon kapott regenerátumot közvetlenül is betáplálhatjuk a kaibonátképző lépésben és a két másik módszerrel kapott regenerátumokat kívánt esetben besűrítés után viszszavezethetjük a melaszhoz.
Megemlítjük, hogy a 258 230 számú osztrák szabadalmi leírásban egy olyan regenerálási módszert írnak le, melynek során a regenerálást nem lúgos, sótartalmú cukorsziruppal végzik. Ennek a módszernek azonban az a hátránya, hogy túl híg és viszonylag nagy mennyiségű szirupot kell alkalmazni, és ez nem mindig megoldható. Az eljárás további hátrányai, hogy a regenerátumot az oldhatatlan kalcium-karbonát eltávolítása céljából le kell szűrni, és a módszert csak ozmotikusán stabil, makroporózus kationcserélők regenerálására lehet kielégítően alkalmazni. A 2 190918 számú francia szabadalmi bejelentés sem tesz említést a találmány szerint alkalmazott lúgos szacharid-tartalmú regeneráló oldat alkalmazásáról.
A találmány szerint viszonylag tág hőmérsékleti határok között dolgozhatunk. A szélső értékek a regeneráló folyadék forráspontja és merevedési pontja. A gyakorlatban előnyösen olyan hőmérsékletet választunk, amely legjobban megfelel az eljárás körülményeinek. A hőmérséklet általában 5 és 90 °C között van.
A regenerálást bármilyen módon végezhetjük, például oszlopban felfelé vagy lefelé való áramoltatással. A találmány szerinti eljárást bármilyen ioncserélő regenerálására alkalmazhatjuk, különösen előnyösen alkalmazzuk kationcserélőre vagy anioncserélöre, amely lehet makroporózus vagy nem makroporózus. A kationcserélőket ismert módon állíthatjuk elő, például erősen savas csoportokat, például szulfonsav-csoportokat vagy gyengén savas csoportokat, például foszfonsav-csoportokat, karbonsav-csoportokat, aminokarbonsav-csoportokat vagy irninodikarbonsav-csoportokat építünk be polimer vagy polikondenzátum formájú mátrixba. Ha a mátrix polimer, akkor az előállításához például monovinil aromás vegyületet, például sztirolt, vinil-toluolt, vinil-etil-benzolt. vinil-naftalint, vinil-anizolt vagy a fenti vegyületek elegyét használhatjuk monomerként. Előnyösen sztirolt alkalmazunk. A polimerizációt adott esetben térhálósító monomer jelenlétében végezhetjük, amelyet például legfeljebb 80 súly// mennyiségben alkalmazunk a monomerek összmennyiségére számítva. Térhálósító monomerként legalább két kettős kötést tartalmazó vegyületet, például 1,3-butadiént, izoprént vagy vinil-metakrilátot, előnyösen di- vagy polivinil aromás vegyületeket. például divinil-etil-benzolt, trivinil-benzolt, különösen technikai divinil-benzolt alkalmazhatunk. A polimert bármilyen módon előállíthatjuk, például egy vagy több monomer általában 10-160 °C-on történő szuszpenziós polimerizációjával, amelyet gyökiniciátor, például benzoil-peroxid, lauroil-peroxid, (peroxi-laurinsav) kumén-hidroperoxid és/vagy azo-bisz-izobutironitril jelenlétében végzünk. A polimerizációt kívánt esetben egy vagy több olyan vegyület jelenlétében végezhetjük, amely az előállítandó polimer kicsapására és/vagy szolvatására alkalmas, ilyen vegyületek lehetnek például: hexán, heptán, ciklohexán, amilalkohol, ciklohexanon, benzol, toluol és/vagy klórbenzol. A monomer vegyületekben továbbá feloldhatunk egy lineáris polimert, például polisztirolt.
Polikondenzátumként például fenol-formaldeh 1 gyantát használhatunk és nemcsak fenolt önmagában, de más fenolokat, például krezolt és difenilol-propánt is alkalmazhatunk.
Gyengén savas csopo; · kát bevezetik tünk úgy is, hogy például akrilsavat és/ agy metakrilsavat vagy egy vagy több más, kettős kötést tartalmazó telítetlen karbonsavat és/vagy egy vagy több származékát, például alkilészterét, amidját és nitriljét adott esetben előnyösen, de egy vagy több származék hidrolizálása után polimerizálunk.
Gyengén bázikus vagy erősen bázikus anioncserélőket ismert módon állíthatunk elő, így például egy mátrixot halogénalkilezünk, majd aminnal reagáltatunk. A gyengén bázikus anioncserélőket előállíthatjuk úgy is, hogy egy vagy több karbonsavat és/vagy származékait, például észtereit, nitrileit, és savkloridjait diaminnal és/vagy poliaminnal reagáltatunk. A gyengén bázikus anioncserélők előállításának másik módja abban áll, hogy inonoaminokat és/vagy poliaminokat egy vagy több halogén-vegyülettel, epoxi-vegyülettel és/vagy aldehiddel kondenzálunk. A fent megjelölt gyengén bázikus anioncserélőket részben vagy teljesen átalakíthatjuk kívánt esetben erősen bázikus anioncserélővé megfelelő alkilezőszer segítségével.
A találmány további részleteit az alábbi összehasonlító példákkal, majd előállítási példákkal illusztráljuk.
A) összehasonlító példa
Sztirolból és technikai divinil-benzolból előállított szulfonáltkopolimer (Imac C 12, Akzo Chemie) bázisú erősen savas kationcseréló't használunk a cukorrépa oldat kalciumion-tartalmának eltávolítására. Ez az oldat (híg lé), amelyet a második karbonátképző lépésben kaptunk, 15,1° Bx erősségű, pH-értéke 8,5 és kalciumtartalma 4,1 mekv/1 (115 mg CaO/1). 4000 ml/h áramlási sebességgel és 80 °C hőmérsékleten 200 ml Na+ formájú fent említett kationcserélőt tartalmazó oszlopon engedjük keresztül az oldatot. Az oldatot addig engedjük az oszlopon keresztül, amíg az oszlopból kifolyó híg lé kalciumtartalma 20 mg CaO/I értéket mutat. Ezt követó'leg az oszlopban maradt Írig levet 80 °C hőmérsékletű kondenzvízzel átmossuk, amíg az oszlopból kifolyó folyadék erőssége kisebb mint 0,5° Bx. Az ioncserélő ágyat (gyantaágyat) ezt követőleg kondenzvízzel mossuk, amíg a kifolyó víz nem tartalmaz már szuszpendált anyagot.
Miután a gyanta ágy nyugalmi állapotba került, a fölötte levő vizet lecsapoljuk a gyanta szintjéig. Ezt követőleg a kationcserélőt oly módon regeneráljuk, hogy az oszlopon keresztül felfelé 400 ml 80 °C hőmérsékletű 100 g NaCl/1 oldatot engedünk át 1 órán keresztül. A nátrium-klorid-oldatot ezután 80 °C-os kondenzvízzel kimossuk, 1200 nrl/óra átfolyási sebesség mellett.
Az oszlopot ezután ismét használjuk a példa első részében leírt módon a híg léből a kalciumionok eltávolítására. Az 1 Bx fok elérése után, az oszlopot elhagyó híg levet az 1. táblázatban felsorolt frakciókban gyűjtjük. A frakciók kalciumtartalmát meghatároztuk és kifejeztük az 1 liter híg lében található kaleium-oxid mg-jaiban (lásd 1. táblázat).
-3I. láblázat
Az oszlopból kifolyó híg lé | Ca-tartalom |
0-4 000 ml | 0 |
4 000-8 000 ml | 0 |
8 000-12 000 ml | 0 |
12 000-16 000 ml | 6 |
16 000-20 000 ml | 4 |
20 000-24 000 ml | 6 |
24 000-28 000 ml | 6 |
28 000-30 000 ml | 10 |
30 000-32 000 ml | 14 |
32 000-33 000 ml | 17 |
Ily módon 1 liter erősen savas kationcserélő gyanta 653 mekv kalciumot adszorbeált. tz az 1 liter gyanta regenerálására használt nátrium-klorid-mennyiség mindössze 19%-ának felel meg 3420 mekv.
B) összehasonlító példa
Az A) összehasonlító példában kapott erősen savas kationcserélöt az A) példában leírt módon regeneráljuk azzal a különbséggel, hogy a 400 ml nátrium-klorid-oldat helyett csak 200 ml-t használunk. Az A) összehasonlító példában leírt módon a kationcserélöt 13,4° Bx erősségű. 9 pH-jú és 4,6 mekv/1 (128 mg CaO/1) kalciumtartalmii híg lé kalciumion-tartalmának eltávolítására használjuk.
A kifolyó híg levet a 2. táblázatban megadott frakciókban gyűjtjük össze. A frakciók kalciumtartalmát meghatározzuk és a híg lé egy literében található kalciumoxid mg-jaiban fejezzük ki (lásd: 2. táblázat).
2. táblázat
Oszlopból kifolyó híg lé | Ca-tartalom |
0-4 000 ml | 2 |
4 000 -8 000 ml | 2 |
8 000- 12 000 ml | 4 |
12 000 - 14 000 ml | 8 |
14 000 -16 400 ml | 10 |
16 400-18 400 ml | 12 |
18 400-20 400 ml | 16 |
20 400- 21 400 ml | 20 |
Ily módon az I liter erősen savas kationcserélő gyanta 463 mekv kalciumot abszorbeált. Bár az 1710 mekv 1 liter gyanta regenerálására használt nátrium-klorid mennyiségére számított termelés az A) példában kapott 19%-ról 27%-ra emelkedett, a gyanta kapacitása azonban jelentősen csökkent.
I. példa
Λ B) összehasonlító példában kapott kationcserélöt a B) összehasonlító példában leírt módon a híg lével mossuk.
A kimerült kationcserélöt ezt követőleg úgy regeneráljuk, hogy az oszlopon 200 ml kaleiummentesitett 40 g/Ί (1 ekvivalens) nátrium-hidroxidot tartalmazó híg levet áramoltatunk felfelé 1 órán keresztül, 60 °C-on. Ezután az oszlopot 30 percig 600 ml kalciummentes híg lével 60 °C-on mossuk.
A kationcserélöt ezt követőleg az A) összehasonlító példában leírt módon a híg lében lévő kalciumionok eltávolítására használjuk, a híg lé erőssége 14,6° Bx, pH értéke 8,9 és kalciumtartalma 4,9 milliekvivalens/1 (137 mg CaO/1). A 4. táblázatban az oszlopról lefolyó híg lé frakcióit adjuk meg. A frakciók kalciumtartalmát meghatározzuk és a híg lé egy literében lévő kalcium-oxid mg-okban fejezzük ki (lásd: 4. táblázat).
4. táblázat
Oszlopból kifolyó híg lé Ca-tartalom
0-4 000 ml | 5 |
4 000-8 000 ml | 4 |
8 000-12 000 ml | 4 |
12 000-16 000 ml | 3 |
16 000-20 000 ml | 2 |
20 000-24 000 ml | 5 |
24 000-26 000 ml | 8 |
26 000-28 000 ml | 20 |
Ily módon 1 liter erősen savas kationcserélő gyanta 660 mekv kalciumot abszorbeált, a regenerálás hatásfoka 66%. Ha ezt az eljárást megismételjük oly módon, hogy a regenerálás során nem lágyított híg levet használunk, akkor az erősen savas 1 liter kationcserélő gyanta 630 mekv kalciumot abszorbeál.
Az ebben a példában kapott kalcium-szacharátot és bizonyos mennyiségű, még fel nem használt nátrium-hid:oxidot tartalmazó regenerátumot ismét feldolgozhatjuk a karbonátképző lépésben. A karbonátképző lépésben a kalcium-szacharát kalcium-karbonáttá és szacharózzá hasad. Az éppen ebből a célból hozzáadott nátrium-hidroxid elősegíti a kalcium-karbonát kicsapását. Ezen felül a nátrium-kloriddal végzett regenerálással ellentétben, a regenerálási lépést víz bevezetése nélkül végezhetjük a le- és felédesítés alatt és ezáltal a cukorveszteséget megakadályozzuk és megtakarítjuk a pótlólagos vízlepárlási költségeket.
A regenerátumot feldolgozhatjuk még úgy is. hogy nátrium-vegyületet adunk hozzá, hogy így oldhatatlan kalciumsót képezzünk. Ilyen nátrium-vegy illetek lehetnek például a tercier nátrium-foszfát és a nátrium-szilikát. Ezeket előnyösen a regenerátumban lévő kalcium mennyiségével ekvivalens mennyiségben használjuk. Az oldhatatlan kalciumsót szűréssel eltávolítjuk és ekkor a Ing lé regenerátum csak nátrium-hidroxidot tartalmaz és kívánt esetben felhasználható a következő regenerálási folyamatban.
IL példa
Az 1. példában leírt módszert alkalmazzuk azzal a különbséggel, hogy a 1. példában kapott kimerült kationcserélőt használjuk. A regenerálást 200 ml kalciummentes híg lé helyett 160 ml híg lével végezzük. így 1 liter gyantára 800 milliekvivalens nátrium-hidroxidot használunk fel.
Az l. példában leírt módon ezután a kationcserélöt a híg lé kalciumion-tartalmának eltávolítására használjuk.
5. táblázat
Oszlopból kifolyó híg lé Ca-tartalom
0-4 000 ml | 3 |
4 000-8 000 ml | 2 |
8 000-12 000 ml | 2 |
12 000-16 000 ml | 2 |
16 000-20 000 ml | 2 |
20 000-24 000 ml | 2 |
24 000-28 000 ml | 2 |
28 000-32 000 inl | 8 |
32 000-34 000 ml | 20 |
183 277 a híg lé erőssége azonban ezúttal 13,4° Bx, pH értéke 8,6 és kalciumtartalma 3,5 mekv/1 (98 mg CaO/l). Az eredményeket az 5. táblázat tartalmazza.
Ily módon 1 liter kationcseréló' gyanta 572 milliekvivalens kalciumot abszorbeál. A regenerálás hatásfoka 71,5%. III. példa
Ez a példa a híg lé kalciumion-tartalmának eltávolítását szemlélteti egy cukorgyárban. A híg lé erőssége 14,5° Bx, pH értéke 9 és kalciumtartalma 2,4 mekv/1 (67 mg Cao/1). Az üzem kapacitása 11 000 tonna cukorrépa/nap, ez körülbelül 600 m3/óra híglétermelésnek felel meg. Az 1. példában leírt módszert alkalmazzuk. Az A) összehasonlító példában említett erősen savas kationcserélőt használjuk. A mésztelenítő üzem három 16 000 liter kationcserélőt tartalmazó oszlopból áll, ebbőikét oszlop mindig működésben van és egyben a regenerálás folyik. A híg levet 300 m3/óra sebességgel engedjük az oszlopon lefelé 90 °C hőmérsékleten. A kationcserélőt úgy regeneráljuk, hogy egy órán keresztül az oszlopon nmenként 40 kg nátrium-hidroxidot tartalmazó, 16 m3 nem kalciummentesített 60 °C-os híg lét áramoltatunk át felfelé. Az oszlopot ezután 2 óráig 48 m3 nem kalciummentesített híg lével öblítjük 90 °C-on.
Ezután a kationcserélőt a híg lé kalciumion-tartalmának eltávolítására használjuk. Az átáramoltatást addig folytatjuk, amíg az oszlopból kifolyó híg lé kalciumtartalma 28 mg CaO/1 nem lesz. Addig a pillanatig, amíg az oszlopon 4320 m3 nem megy keresztül, a híg lé átlagos kalcium-oxid-tartalma 13 mg/1. Ily módon 1 liter a kationcserélő 520 mekv kalciumot abszorbeál.
JV. példa
Ebben a példában 200 ml az 1. példa szerinti szulfonsav kationcserélőt tartalmazó oszlopot használunk. A kationcserélő regenerálása úgy történik, hogy az oszlopon felfelé 1 óráig 60 °C-on 20° Bx erősségű literenként 40 g nátrium-hidroxidot tartalmazó, 200 ml melaszt áramoltatunk. Ezt követőleg az oszlopot 30 percig 20° Bx erősségű 600 ml melasz-oldattal öblítjük 60 °C-on. Ezt követőleg a kationcserélőt az I. példában leírt módon használjuk a híg lé kalciumion-tartalmának eltávolítására. a híg lé erőssége azonban 14° Bx, pH értéke 9 és kalciumtartalma 4,6 mekv/1 (128 mg CaO/l). Az eredményeket a 6. táblázat tartalmazza.
6. táblázat
Oszlopból kifolyó híg lé | Ca-tartalom |
0-4 000 ml | 7 |
4 000-8 000 ml | 7 |
8 000-12 000 ml | 7 |
12 000-16 000 ml | 6 |
16 000-20 000 ml | 6 |
20 000-24 000 ml | 8 |
24 000-26 000 ml | 8 |
26 000-28 000 ml | 8 |
28 000-30 000 ml | 15 |
Ily módon 1 liter erősen savas kationcserélő gyanta 645 milliekvivalens kalciumot abszorbeál. A regenerátumot bepárlás után visszavezethetjük a végső melaszhoz. V. példa
Akrilsav-típusú gyengén savas kationcserélőt (Imac Z 5, Akzo Chemie) használunk a híg lé kalciumion-tartalmának eltávolítására. Az oldat erőssége 15,1° Bx, pH értéke 8,5 és kalciumtartalma 4,1 mekv/1 (115 mg CaO/l) és az oldatot 4000 ml/óra sebességgel 80 °C-on áramoltatjuk az oszlopon lefelé és az oszlop 200 ml fent említett kationcserélőt tartalmaz semlegesített Na+ formában. Az oldatot addig áramoltatjuk az oszlopon keresztül, amíg az oszlopot elhagyó híg lé kalciumtartalma 20 mg CaO/I nem lesz. A kimerült gyengén savas kationcserélőt tiszta, szűrt híg lével mossuk, amíg az oszlopot elhagyó híg lé mentes lesz a szuszpendált anyagtól. Miután a gyantaágy megnyugszik, a gyanta fölötti híg levet a gyanta szintjéig lecsapoljuk.
A gyengén savas kationcserélőt ezután úgy regeneráljuk, hogy az oszlopon felfelé 200 ml. literenként 40 g nátrium-hidroxidot tartalmazó kalciummentes híg levet engedünk keresztül 60 °C-on 1 óráig. Ezt követőleg az oszlopot 30 percig 600 ml kalciummentes híg lével mossuk 60 °C-on.
A kapott kationcserélőt az I. példában leírt módon ismét felhasználjuk a híg lé kalciumion-tartalmának eltávolítására, a híg lé erőssége 14,4° Bx. pH értéke 9.2 és kalciumtartalma 5.1 mekv/1 (144 mg CaO/l). Az átáramoltatott híg levet a 7. táblázatban megadott frakciókban gyűjtjük össze. A frakciók kalciumtartalmát meghatározzuk és a híg lé 1 literének kalcium-oxid-tartalmát mg-ban fejezzük ki (lásd: 7. táblázat).
7. táblázat
Oszlopból kifolyó híg lé | |
0-4000 ml 4000-8000 ml 8000-9000 ml | 5 8 18 |
Ily módon a kationcserélő 1 kalciumot abszorbeál. | liter gyantára 219 mekv |
VI példa | |
Az V. példában leírt módszert alkalmazzuk azzal a | |
különbséggel, hogy gyengén | savas kationcserélőként a |
makroporózus sztírolból és technikai divinil-benzolból készített kopolimer (Imac XYN 102, Akzo Chemie) ala- | |
pú semlegesített Na+ formájú, cserélőt használunk. | foszfonsav-típusú kation- |
A regenerált kationcserélővei kezelendő híg lé erőssége 14,9°Bx, pH értéke 8,5 és kalciumtartalma 5.4 mekv/1 (150 mg CaO/l). Az eredményeket a 8. táblázat tártál- | |
mázzá. | 8. táblázat |
Oszlopból kifolyó híg lé | Ca-tartalom |
0-4000 ml | 0 |
4000-5000 ml | 12 |
5000-6000 ml | 17 |
Ily módon a kationcserélő a gyanta I literére 156 milliekvivalens kalciumot abszorbeál.
VII. példa
Ebben a példában 6( A—F) oszlopot alkalmazunk, melyek mindegyikét 200 ml l. példa szerinti kimerült szulfonsav típusú kationcserélővei töltünk meg. A kationcserélő regenerálását úgy végezzük, hogy minden
-5183 277 oszlopon keresztül 1 óráig 60 °C hőmérsékleten 200 ml, literenként 40 g nátrium-hidroxidot és literenként a 9. táblázatban megadott mennyiségű szacharózt tartalmazó oldatot áramoltatunk felfelé. Ezt követőleg az oszlopokat a regenerálószerrel azonos koncentrációjú szacharóz-oldattal mossuk 1200 ml/óra sebességgel és 60 °C-on. A mosófolyadék mennyiségét a 9. táblázat tartalmazza. A regenerálás alatt az A-C oszlopokban csapadék képződik. Ezt a csapadékot a B és C oszlopokból úgy távolítjuk el, hogy az oszlopokat a fent említett szacharóz-oldattal mossuk.
Az I. példában leírt módszert alkalmazzuk ezután és az oszlopokon eltávolítjuk a híg léből a kalciumionokat, amely híg lé erősségét, pH értékét és kalciumtartalmát a 9. táblázatban adjuk meg. Az oszlopból kifolyó folyadékot frakciókban gyűjtjük és kalciumtartalmukat meghatározzuk (lásd: 9. táblázat). A kalciumtartalmat CaO mg/l-ben adjuk meg. A 9. táblázat a kationcserélő gyanta literére eső abszorbeált kalciummennyiségeket is megadja milliekvivalensben.
9. táblázat
Oszlopok | ||||||
A | B | C | D | E | F | |
A regeneráló folyadékban lévő' szacharóz | ||||||
mennyisége (g/1) Mosó folyadék | 0 | 10 | 50 | 100 | 150 | 300 |
mennyisége (ml) | 1000 | 1200 | 1200 | 600 | 600 | 600 |
Híg lé | ||||||
erősség C Bx) | 13.6 | 14,5 | 13,2 | 15,0 | 14,9 | 15,0 |
pH érték | 8,5 | 8,5 | 8,6 | 8,4 | 8,4 | 8,4 |
kalcium-tartalom | 110 | 119 | 114 | 122 | 139 | 121 |
Oszlopból kifolyó | Kalcium-tartalom | |||||
folyadék | ||||||
0-4 000 ml | 78 | 32 | 7 | 1 | 1 | 5 |
4 000-8 000 ml | - | - | 9 | 3 | 3 | 4 |
8 000-12 000 ml | 22 | 3 | 4 | 2 | ||
12 000-16 000 ml | - | 2 | 3 | 4 | ||
16 000-20 000 ml | 4 | 5 | 7 | |||
20 000-24 000 ml | 4 | 20 | 20 | |||
24 000-26 000 ml | 6 | - | - | |||
26 000-28 000 ml | 10 | |||||
28 000-30 000 ml | 28 | |||||
Abszorbeált kalcium mennyisége (mekv) | ||||||
gyanta (1) | 23 | 62 | 217 | 626 | 572 | 490 |
VIII példa
Ebben a példában 3 oszlopot (A—C) használunk, melyek egyenként 200 ml, az I. példa szerinti kimerült szulfonsav kationcserélőt tartalmaznak. A kationcserélő regenerálását úgy végezzük, hogy minden oszlopon fáz A oszlopon 20 °C-on), (a B oszlopon 60cC-on) és (a C oszlopon 90 °C-on) 1 órán keresztül 200 ml, literenként 40 g nátrium-hidroxidot tartalmazó kalciummentesített híg levet engedünk keresztül felfelé. Ezt követőleg az oszlopokban lévő lúgos híg levet 30 percig 600 ml kalciummentes híg lével a regenerálás hőmérsékletével azonos hőmérsékleten mossuk. A regenerálás közben a C oszlopban csapadék keletkezik, amely a mosás közben ismét eltűnik.
Az oszlopokat ezután az I. példában leírt módon használjuk a híg lé kalciumion-tartalmának eltávolítására, a híg lé erősségét, pH értékét és kalciumtartalmát a 10. táblázat adja meg. Az oszlopból kifolyó folyadékot frakciókban gyűjtjük és a kalciumtartalmat meghatározzuk (lásd: 10. táblázat). A kalciumtartalmat CaO/1 mg-okban adjuk meg. A 10. táblázat az I liter gyanta által az abszorbeált kalciummennyiséget is megadja milliekvivalensekben.
10. táblázat
Híg lé | A | Oszlopok B | C |
erősség (° Bx) | 14,0 | 14,9 | 13,6 |
pH érték | 9,2 | 8.4 | 8,8 |
kalcium-tartalom | 118 | 139 | 158 |
Oszlopból kifolyó híg lé | Kai | cium-tartalo | m |
0-4 000 ml | 6 | 1 | 5 |
4 000-8 000 ml | - 5 | 3 | 6 |
8 000-12 000 ml | 6 | 4 | 6 |
12 000-16 000 ml | 4 | 3 | 7 |
16 000-20 000 ml | 5 | 5 | 20 |
20 000-24 000 ml | 8 | 20 | - |
24 000-26 000 ml | 18 | - | |
Abszorbeált kalcium (mekv) | |||
gyanta (liter) | 515 | 572 | 535 |
IX. példa
A és B oszlopokat használunk, melyek egyenként 200 ml i. példa szerinti kimerült szulfonsav típusú kationcserélőt tartalmaznak. A kationcserélő regenerálását úgy végezzük, hogy 1 óráig 60 °C-on az oszlopokon 200 ml, literenként 40 g nátrium-hidroxidot és az A oszlopon literenként 110 g fruktózt és a B oszlopon literenként 110 g laktózt tartalmazó oldatot áramoltatunk át felfelé. Ezt követőleg az oszlopot 1 óráig 1200 ml. literenként 110 g megfelelő szacharidot tartalmazó oldattal mossuk. A regenerálás közben az oszlopokban csapadék keletkezik, amely a mosás hatására eltűnik.
Ezt követőleg a két oszlopon az I. példában meghatározott módon eltávolítjuk a híg lé kalciumion-tartalmát, a híg lé erőssége 14.5° Bx. pH értéke 8,3 és kalciumtartalma 110 mg CaO/1. A híg levet frakciókban gyűjtjük, a kalciumtartalmat meghatározzuk és CaO mg/l-ben fejezzük ki (lásd: 11. táblázat). All. táblázat abszorpciót is milliekvivalensben.
//. táblázat
Oszlopból kifolyó híg lé | A oszlop | Ca-tartalom B oszlop |
0-4 000 ml | 4 | 4 |
4 000-8 000 ml | 4 | 4 |
8 000-12 000 ml | 7 | 4 |
12 000-16 000 ml | 7 | 5 |
16 000-18 000 ml | 7 | 6 |
18 000-20 000 ml | 10 | 11 |
20 000-22 000 ml | 16 | 20 |
Abszorbeált kalcium mennyisége | ||
(mekv) | ||
gyanta (T) liter | 410 | 407 |
-6183 277
X. példa
Ebben a példában az I. példa szerinti kationcserélőt használjuk amszterdami csapvíz lágyítására. A csapvíz keménysége 125 mg CaO/1 és ezt a csapvizet 4000 ml,'óra átáramlási sebességgel engedjük az oszlopon keresztül lefelé, az oszlop 200 ml Na+ formájú fent említett kationcserélőt tartalmaz. Az átáramoltatást addig folytatjuk, amíg az oszlopot elhagyó víz keménysége el nem éri a 10 mg CaO/1 értéket.
Ezt követőleg a regenerálást úgy végezzük, hogy az oszlopon keresztül 1 óráig 20 °C hőmérsékleten felfelé 200 ml, literenként 60 g nátrium-hidroxidot és 220 g szacharózt tartalmazó oldatot engedünk. Ezt követőleg az oldatot 30 percig 600 ml, 220 g szacharózt tartalmazó oldattal mossuk 20 °C-on, majd az oszlopot csapvízzel átöblítjük, mindaddig, amíg még szacharózt tartalmaz.
A kationcserélővei ezután a példa első részében leírt módon eltávolítjuk a keménységet okozó ionokat a csapvízből. Az oszlopból kifolyó folyadékot a 12. táblázatban megadott frakciókban gyűjtjük és a víz keménységét meghatározzuk (CaO mg/l-ben kifejezve).
12. táblázat
Oszlopból kifolyó víz | Keménység |
0-101 | 4 |
10-201 | 4 |
20-30 1 | 6 |
30-401 | 8 |
40-421 | 10 |
Ily módon a kationcserélő 895 milliekvivalens keménységet okozó iont abszorbeál.
XI. példa
Egy előző lépésben kalciummentesített cukorrépa híg levet erősen savas 1. példa szerinti Et formájú kationcserélővei és szabad bázis formájú szűrül és divinilbenzol makroporózus kopolimer bázisú (Imac A 20 SU, Akzo Cheniie) gyengén bázikus anioncserélővei ásványianyag mentesítünk. Ezután a nem-cukor anyagok körülbelül 90%-át, azaz a híg lében lévő főleg kationokat és anionokat 188 g/1 anionos gyantával eltávolítjuk. Az így kalciummentesített 14.5° Bx erősségű, 9.2 pH értékű híg levet lefele irányban átáranioltatunk 200 ml kationcserélőt és 200 ml anioncserélőt tartalmazó oszlopon 1200 ml/óra áramoltatási sebességgel és 11 °C hőmérsékleten. Az átáramoltatást addig folytatjuk, amíg a kifolyó híg 1c pH-értéke le nem csökken 4,5-re. Ezt követőleg a két oszlopot kondenzvízzel leédesítjük és visszamossuk.
A kationcserélőt ezután lefele irányban regeneráljuk 30 percig 200 ml, literenként 120 g kénsavat tartalmazó oldattal, majd kondenzvízzel savmentesre mossuk.
Az anioncserélőt úgy regeneráljuk, hogy 400 g olyan oldatot engedünk át 400 ml/óra sebességgel és 15 °C hőmérsékleten egy oszlopon keresztül lefelé. Az oldatot úgy kapjuk, amely 750 milliekvivalens kalciumoxidot tartalmaz kg-onként és ezt úgy állítjuk elő, hogy 19° Bx erősségű melasz-oldathoz, kalciumoxidot adagolunk. Az oszlopban lévő regenerátumot 15 °C-os kondenzvízzel mossuk 1200 ml/óra áramoltatási sebességgel, amíg a kifolyó folyadék erőssége 0,5 °Bx-re nem csökken.
A két oszlopot ismét használjuk a példa első részében leirt módon a híg lé ásványi anyag eltávolítására.
Miután a két oszlop cukortartalmát 1° Bx-re növeltük, az oszlopból kifolyó folyadékot addig gyűjtjük, amíg az utolsó oszlopból kifolyó híg lé pH-értéke 4,5-re nem csökken. Az eredeti híg lé (89,49) tisztasági hányadosa, az oszlopból kifolyó híg lé tisztasági hányadosa (98,63) és a kifolyó folyadék teljes súlya szolgált alapul a nemcukrok mennyiségének kiszámítására, melyet anioncserélő gramm/literében fejezünk ki és amelyet a két gyanta kombinációjával távolítottunk el. Azt találtuk, hogy 1 liter anionos gyantára számítva 184 g nem-cukor anyagot távolítottunk el.
XII. példa
A XI. példában leírt módon járunk el azzal a különbséggel, hogy az anioncserélő regenerálására használt oldat erőssége 8° Bx és kalcium-tartalma 1 50 mekv CaO az oldat 1 kg-jára számítva. Az anioncserélő regenerálását azonban 2000 g regeneráló oldattal és 800 ml/óra áramlási sebesség mellett végezzük.
Az eredeti híg lé tisztaság-hányadosa 90.16 és az oszlopból kifolyó híg lé tisztasági hányadosa 97.50. Azt találtuk, hogy 1 liter anionos gyantára számítva 145 g nem-cukrot távolítottunk el.
XIII. példa
A XI. példában leírt eljárást alkalmazzuk azzal a különbséggel, hogy dimetilamino-propil-aminnal amidéit poliakrilésztert (Imac SYN A 572, Akzo Cheniie) használunk gyengén bázikus anioncserélőként.
Az eredeti híg lé tisztaság-hányadosa 89,30 és az oszlopból kifolyó híg lé tisztaság kvóciense 97,93. Azt találtuk. hogy 1 liter anionos gyantával 206 θ nem-cukrot távolítottunk el.
XIV. példa
ΟΕΓ formájú erősen bázikus Il-típusú anioncserélőt használunk abból a célból, hogy a híg lébe hidioxilionokat vezessünk és ezzel megakadályozzuk a híg lé bepáriása folyamán az invert cukor keletkezését. Az így kalciummentesített 15.Γ Bx erősségű és 8.6 pH értékű híg levet 1200 ml/óra áramlási sebességgel és 35 °C-on engedjük 200 ml erősen bázikus anioncserélőt (Imac S 542. Akzo Cheniie) tartalmazó oszlopon keresztül lefelé. Az áramoltatást addig folytatjuk, amíg az oszlopot elhagyó híg le pH értéke 9,5-re nem csökken. Ezt követőleg az oszlopot kondenzvízzel leédesítjük 0.5° Bx-re 35 °C-on. majd visszamossuk.
Az erősen bázikus anioncserélőt úgy regeneráljuk, hogy 400 g 750 mekv CaO/kg töménységű oldatot 400 ml/óra sebességgel 35 °C-on engedünk az oszlopon keresztül, az oldatot úgy állítjuk elő. hogy 19° Bx erősségű melasz-oldathoz kalcium-oxidot adagolunk, amíg az oldat kalcium-oxid-tartalma 750 mekv kalcium-oxid/kg nem lesz. Az oszlopban lévő regenerált oldatot kondenzvízzel mossuk ki 1200 ml/óra áramlási sebességgel 35 °C-on. amíg a kifolyó folyadék erőssége 0.5 0 Bx-re nem csökken.
Az anioncserélőt ezután a példa első részében leírt módon ismét használjuk a híg lé kezelésére. A kifolyó folyadékot a 13. táblázatban megadott frakciókban gyűjtjük és a frakciók pH-ját meghatározzuk. Azt találtuk. hogy a híg lé pH-értéke jelentősen megnőtt.
-7183 277
13. táblázat
Oszlopból kifolyó híg lé | Híg lé pH-értéke |
0-400 ml | 11,80 |
400-800 inl | 11,45 |
800-1200 ml | 10,65 |
1200-1600 ml | 9,80 |
1600-2000 ml | 9,55 |
XV. példa
Ismeretes, hogy ha a cukorrépa feldolgozási eljárás második kristályosítási lépésében kapott szirupokban (ún, B-szirup) az egyértékű kationokat erősen savas kationcserélő segítségével kétértékű kationokra cseréljük. akkor a harmadik kristályosítási lépésnél a cukorkristályok termelése lényegesen megnő. Kétértékű kationként rendszerint magnéziumot használunk. A Quentin-eljárás során az erősen savas kationcserélőket niagnézium-klorid-oldattal regenerálják. A regenerátum főleg kálium-kloridot és nátrium-kloridot tartalmaz és ez komoly szennyvíz-problémához vezethet.
Az itt leírt eljárással úgy sikerül kétértékű kalciumiont a B-szirupba vezetni, hogy nem kell számolni szennyvízproblémával. Ily módon a B-szirupot 200 ml makroporózus szulfonsav kationcserélöt tartalmazó oszlopon engedjük lefelé (a kationcserélő neve Imac C 16 P. Akzo Chemie), mely kalcium2* alakban fordul elő és az oldatot 90 °C-on 300 ml/óra áramlási sebességgel engedjük keresztül, amíg az oszlopot elhagyó B-szirup összetétele a belépő B-sziruppal azonos nem lesz. Ezután a gyantát 90 °C-os kondenzvízzel leédesítjük 0.5° Bx-re. majd visszamossuk. A használt B-szirup erőssége 70° Bx. pH-értéke 7.8 és 2.10% káliumot. 0.37% nátriumot, 0,03% kalciumot és 0,10% magnéziumot tartalmaz.
A gyantát ezután úgy regeneráljuk, hogy 600 ml,óra áramoltatás'! sebességgel 60 °C hőmérsékleten az oszlopon 700 g 19° Bx erősségű cs 454 milliekvivalens kalcium-oxid/kg tartalmú melasz-oldatot engedünk keresztül lefelé. Ezt követőleg a regenerátuntot az oszlopban 60 °C-os kondenzvízzel kimossuk, a mosás áramlási sebességgel 1200 ml/óra és addig folytatjuk, amíg a kifolyó híg lé erőssége 0.5° Bx-re csökken. A regenerátuntot cs a mosóvizet összegyűjtjük. A regenerálószert és a mosóvizet tartalmazó regenerátum kalcium-tartalmából kiszámítjuk, hogy a gyanta 1 literére számítva az abszorbeált kalcium mennyisége 671 milliekvivalens. Miután a regenerátuntot bepárlással besűrítjük, az visszavezethető a melaszhoz.
A Quentin-eljárásban a kétértékű kation rendszerint magnézium és a gyantát általában magnézium-kloridoldattal regeneráljuk. Egy előnyösebb eljárás abból áll. hogy regeneráló oldatként magnézium-szulfátot használunk és ennek eredményeképpen a regenerátum-oldat szulfát2- ionokat tartalmaz, amelyet Ca2+ ionokkal csaphatunk ki. Ily utódon a szennyvíz-problémát lényegesen lecsökkenthetjük. Ez csak akkor lehetséges, hogy ha regenerálás pillanatában a gyanta kevés vagy egyáltalán sentnti Ca2+ iont nem tartalmaz. Máskülönben a gyantában még jelenlevő kalcium a gyanta ágyon kalcium-szulfát kicsapódást okozna és ezt lehetőség szerint el kell kerülni. A gyantán lévő kalcium jelenléte gyakran elkerülhetetlen. Ennek megfelelően a gyantát csak akkor regenerálhatjuk magnézium-szulfáttal, hogy ha az oldat igen gyenge. A magnézium-szulfát alkalmazásának előnyét ilyenkor csökkenti, hogy mivel a mag8 nézium-szulfátot hígítani kell, a vízfogyasztás nagymértékben megnő. Az I. példában leírt eljárás során azonban 1 -1,5 n normális regenerálási koncentrációval alkalmazható a magnézium-szulfát. Az I. példában leírt módon a magnézium-szulfátos regenerálás előtt a gyanta kalciumtartalmát eltávolíthatjuk úgy is. hogy a gyantát a híg lében levő nátrium-hidroxid-oldattal regeneráljuk.
XVI. példa
15,0° Bx erősségű. pEl = 8.6 értékű és 4,6 mekv/1 (130 mg CaO/'l) kalcium-tartalmú híg levet először lefelé engedünk egy 200 ml, E példa szerinti szulfonsav kationcserélőt tartalmazó oszlopon. Az áramoltatás sebessége 4000 ml/óra, hőmérséklete 80 °C. Ezt követőleg pedig elszíntelenítés céljából egy 200 ml amidált poliakrilsavészteren (IMAC SYN A574, Akzo Chemie) alapuló makroporózus. gyengén bázisos anioncserélőt tartalmazó oszlopon. Az áramoltatást 7 óráig folytatjuk, az első oszlopot elhagyó híg lé kalcium-tartalma 17 mg CaO/1.
Ezután a két oszlopot egymástól függetlenül híg levél visszamossuk, amíg a kifolyó híg lé már nem tartalmaz szuszpendált anyagot. Miután a gyanta ágyak nyugalomba jutottak, a híg levet a gyanta szintjéig lecsapoljuk.
A két ioncserélő regenerálását úgy végezzük, hogy 1 órán keresztül 60 °C-on az első oszlopon keresztül felfelé engedünk 200 ml. literenként 40 g nátrium-hidroxidot tartalmazó kalciummentesített híg levet, majd a másik oszlopon lefelé engedjük ugyanezt keresztül. A két oszlopot egymás után 60 percig 1200 ml kalciummentesített híg lével 60 °C-on öblítjük.
A két oszlopot ezután a példa első részében leírt módon használjuk a kalcium és a színes anyagok eltávolítására, a híg lé erőssége 14,6° Bx. pH-értéke 9.1. kalcium-tartalma 3,8 mekv/l (107 mg CaO,l) és abszorpcióképessége 560 nnt-nél 0,205 (1 cm-es cellában mérve).
A kifolyó folyadékot frakciókban gyűjtjük, lásd 14. táblázat. A frakciók kalcium-tartalmát és színelnyelő képességét meghatározzuk.
14. táblázat
Oszlopból kifolyó híg lé | fa-tartalom | Színelnyelő képesség 1560 nm) |
0-4 000 ml | 2 | 0.040 |
4 000-8 000 ml | 4 | 0.040 |
8 000- 12 000 ml | 3 | 0.050 |
12 000-16 000 ml | 3 | 0.056 |
16 000 -20 000 ml | 2 | 0.062 |
20 000-24 000 ml | 2 | 0.07 1 |
24 000-28 000 ml | 2 | 0.073 |
28 000-32 000 ml | 4 | 0.082 |
32 000-34 000 ml | 16 | 0.086 |
Ily módon az erősen savas kationcserélő a gyanta 1 literére 628 mekv kalciumot abszorbeált és a gyengén bázikus anioncserélő 69%-os szinelnyelő képesség csökkenést okozott az eredeti híg léhez képest.
A regenerálási lépést úgy végezzük, hogy a folyamatba egyáltalán nem kell vizet vezetni, ezzel az utólagos bepárlási költségeket megtakarítjuk és megakadályozzuk a cukorveszteséget a le- és felédesítés alatt. Ezenkívül elszíntelenedést is kapunk további regenerálási költségek nélkül. Hasonló eredményt kapunk más gyengén bázikus gyanta-típus esetében is. A regenerálási folyamatot nátrium-hidroxidot tartalmazó híg melasszal is elvégezhet-81
183 277 jük, ebben az esetben a regenerátumot a végső melaszhoz visszavezethetjük.
XVII. példa
A XVI. példában használt módszert alkalmazzuk az- 5 zal a különbséggel, hogy az elszíntelenítéshez sztirolból és technikai divinil-benzolból kapott makroporózus kopolimert használunk (IMAC SYN 46, Akzo Chemie).
A regenerált kationcserélővei és a makroporózus kopolimerrel kezelt híg lé erőssége 14.8° Bx. pH-értéke 9,2 10 és kalcium-tartalma 4,4 mekv/1 (124 mg CaO/l) és abszorpció képessége 560 nm-nél 0,225 (1 cm-es cellában mérve). Az oszlopból kifolyó híg levet frakciókban gyűjtjük, lásd 15. táblázat. A frakciók kalcium-tartalma és színelnyelő képessége a 15. táblázatban található. 15
15. táblázat
Oszlopból kifolyó híg lé | Ca-tartalom | Színelnyeló' képesség (560 nm) |
0-4 000 ml | 4 | 0,187 |
4 000-8 000 ml | 5 | 0,190 |
8 000-12 000 ml | 6 | 0,198 |
12 000-16 000 ml | 7 | 0.200 |
16 000-20 000 ml | 6 | 0,205 |
20 000-24 000 ml | 6 | 0,207 |
24 000-28 000 ml | 10 | 0,210 |
28 000-30 000 ml | 20 | 0,210 |
Ily módon az erősen savas kationcserélő 626 milliekvivalens kalciumot abszorbeált a gyanta 1 literére számítva és 30 a makroporózus kopolimer átlagosan 10%-os elszíntelenedést okoz az eredeti híg léhez képest.
Claims (6)
- Szabadalmi igénypontok1. Eljárás cukoriparban használatos ioncserélők regenerálására lúgos vizes oldat segítségével, azzal jellemezve, hogy a regeneráláshoz 20 milliekvivalens/liter - (0,2—4) ekvivalens/liter alkálifém-hidroxidot és/vagy legalább 20 atomsúlyú alkáliföldfém hidroxldját és legalább 1 súly7 monoszacharidot és/vagy diszacharidot használunk és a regenerálást az oldat merevedési pontjától a forráspontjáig terjedő hőmérsékleti intervallumban végezzük.
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy alkálifém-hidroxidként nátrium-hidroxidot használunk.
- 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy alkáliföldfém-hidroxidként kalcium-hidroxidot használunk.
- 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy diszacharidként szacharózt használunk.
- 5. A 4. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve. hogy 5-75% szacharózt tartalmazó vizes oldatot használunk.
- 6. Az l, igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a regenerálást 5-90 ’Con végezzük.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7909337A NL7909337A (nl) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Werkwijze voor de regeneratie van sorbentia, in het bijzonder ionenuitwisselaars. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU183277B true HU183277B (en) | 1984-04-28 |
Family
ID=19834400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU803125A HU183277B (en) | 1979-12-28 | 1980-12-28 | Method for regenerating ion exchangers used in sugar industry |
Country Status (24)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4353992A (hu) |
EP (1) | EP0032263B1 (hu) |
JP (1) | JPS5697540A (hu) |
AT (1) | ATE11112T1 (hu) |
BG (1) | BG49501A3 (hu) |
CA (1) | CA1150249A (hu) |
CS (1) | CS241479B2 (hu) |
DD (1) | DD155824A5 (hu) |
DE (1) | DE3069954D1 (hu) |
DK (1) | DK157353C (hu) |
DZ (1) | DZ258A1 (hu) |
ES (1) | ES498184A0 (hu) |
FI (1) | FI69765C (hu) |
GR (1) | GR72410B (hu) |
HU (1) | HU183277B (hu) |
IE (1) | IE50620B1 (hu) |
MA (1) | MA19027A1 (hu) |
NL (1) | NL7909337A (hu) |
PL (1) | PL129849B1 (hu) |
PT (1) | PT72243B (hu) |
RO (1) | RO84534B (hu) |
SU (1) | SU1228779A3 (hu) |
TR (1) | TR21193A (hu) |
YU (1) | YU42231B (hu) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4533398A (en) * | 1981-10-02 | 1985-08-06 | Uop Inc. | Extraction of sucrose |
US4741832A (en) * | 1984-05-15 | 1988-05-03 | The Trustees Of Columbia, University In The City Of New York | Purification apparatus and method employing a regenerable ligand |
US5358915A (en) * | 1993-02-12 | 1994-10-25 | American Colloid Company | Process for regenerating spent acid-activated bentonite clays and smectite catalysts |
IT1275974B1 (it) * | 1995-03-27 | 1997-10-24 | Resindion S R L | Procedimento di trattamento con una resina scambiatrice di ioni di una soluzione zuccherina derivata da barbabietola |
PT101740A (pt) * | 1995-07-21 | 1996-04-30 | Rar Refinarias Acucar Reunidas | Processo de regeneracao de resinas de permuta ionica, utilizadas para descoloracao de acucar, usando uma solucao de sacarose contendo hidroxido de calcio e cloreto de calcio ou de sodio. |
FR2753456B1 (fr) * | 1996-09-18 | 1998-12-31 | Generale Sucriere Sa | Procede de regeneration de resines echangeuses d'ions dans le processus de decalcification des jus de sucrerie |
CA2832887A1 (en) | 2011-04-11 | 2012-10-18 | ADA-ES, Inc. | Fluidized bed method and system for gas component capture |
US20120325724A1 (en) * | 2011-06-27 | 2012-12-27 | Driver Michael S | Recovery of alkyl chloride adsorbtion capacity by basic solution treatment of spent adsorbent |
CN104812467B (zh) * | 2012-09-20 | 2017-05-17 | Ada-Es股份有限公司 | 用于恢复被热稳定盐污染的吸附剂上的功能位置的方法和系统 |
DE102012218815A1 (de) * | 2012-10-16 | 2014-04-17 | Evonik Industries Ag | Verfahren zur Reinigung von Phosphonsäure- bzw. Phosphonatgruppen enthaltenden Verbindungen |
CN110061210B (zh) * | 2019-04-15 | 2021-08-31 | 深圳市高能达电池有限公司 | 一种改性甘蔗渣/硫复合材料的制备方法及其应用 |
CN114277197A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-04-05 | 欧尚元(天津)有限公司 | 一种甜菜糖稀汁软化方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE468493A (hu) * | 1945-10-27 | |||
US2482765A (en) * | 1946-07-10 | 1949-09-27 | Dorr Co | Sugar solution ion exchange |
DE1104460B (de) * | 1958-05-07 | 1961-04-06 | Sandor Vajna Dr Ing | Verfahren zur Regenerierung von bei der Entsalzung von Zucker-loesungen im sauren Zyklus eingesetzten Anionenaustauschern |
FR1404591A (fr) * | 1964-05-21 | 1965-07-02 | Magyar Cukoripar Ki | Procédé pour régénérer les échangeurs d'ions et pour réduire la teneur en ions alcalins des jus de sortie des sucreries, en vue de leur utilisation pour l'adoucissement des jus dilués, au moyen d'un échange d'ions |
GB1411455A (en) * | 1972-06-29 | 1975-10-22 | Pfeifer & Langen | Method of extracting sugar from molasses by the ion exclusion method |
US3791866A (en) * | 1972-08-07 | 1974-02-12 | Rohm & Haas | Recovery of waste brine regenerant |
DE2362211C3 (de) * | 1973-12-14 | 1978-05-11 | Sueddeutsche Zucker Ag, 6800 Mannheim | Verfahren zur Aufarbeitung von Melassen |
-
1979
- 1979-12-28 NL NL7909337A patent/NL7909337A/nl not_active Application Discontinuation
-
1980
- 1980-12-15 AT AT80201198T patent/ATE11112T1/de not_active IP Right Cessation
- 1980-12-15 DE DE8080201198T patent/DE3069954D1/de not_active Expired
- 1980-12-15 EP EP80201198A patent/EP0032263B1/en not_active Expired
- 1980-12-18 US US06/217,576 patent/US4353992A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-12-19 PT PT72243A patent/PT72243B/pt unknown
- 1980-12-22 CA CA000367362A patent/CA1150249A/en not_active Expired
- 1980-12-23 FI FI804029A patent/FI69765C/fi not_active IP Right Cessation
- 1980-12-23 PL PL1980228752A patent/PL129849B1/pl unknown
- 1980-12-23 DK DK552380A patent/DK157353C/da not_active IP Right Cessation
- 1980-12-23 IE IE2716/80A patent/IE50620B1/en not_active IP Right Cessation
- 1980-12-23 GR GR63755A patent/GR72410B/el unknown
- 1980-12-25 SU SU803221449A patent/SU1228779A3/ru active
- 1980-12-26 MA MA19231A patent/MA19027A1/fr unknown
- 1980-12-26 BG BG050177A patent/BG49501A3/xx unknown
- 1980-12-26 JP JP18415980A patent/JPS5697540A/ja active Granted
- 1980-12-27 DZ DZ806059A patent/DZ258A1/fr active
- 1980-12-27 ES ES498184A patent/ES498184A0/es active Granted
- 1980-12-27 RO RO102982A patent/RO84534B/ro unknown
- 1980-12-28 HU HU803125A patent/HU183277B/hu not_active IP Right Cessation
- 1980-12-29 YU YU3302/80A patent/YU42231B/xx unknown
- 1980-12-29 CS CS809427A patent/CS241479B2/cs unknown
- 1980-12-29 DD DD80226697A patent/DD155824A5/de not_active IP Right Cessation
- 1980-12-29 TR TR21193A patent/TR21193A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD155824A5 (de) | 1982-07-07 |
DE3069954D1 (en) | 1985-02-21 |
DZ258A1 (fr) | 2004-09-13 |
CS942780A2 (en) | 1985-07-16 |
US4353992A (en) | 1982-10-12 |
CS241479B2 (en) | 1986-03-13 |
ES8201037A1 (es) | 1981-12-01 |
EP0032263A1 (en) | 1981-07-22 |
EP0032263B1 (en) | 1985-01-09 |
DK157353C (da) | 1990-05-21 |
PL129849B1 (en) | 1984-06-30 |
ATE11112T1 (de) | 1985-01-15 |
DK552380A (da) | 1981-06-29 |
PT72243A (en) | 1981-01-01 |
IE50620B1 (en) | 1986-05-28 |
IE802716L (en) | 1981-06-28 |
BG49501A3 (en) | 1991-11-15 |
ES498184A0 (es) | 1981-12-01 |
NL7909337A (nl) | 1981-07-16 |
CA1150249A (en) | 1983-07-19 |
SU1228779A3 (ru) | 1986-04-30 |
JPS5697540A (en) | 1981-08-06 |
YU330280A (en) | 1983-10-31 |
JPS6211615B2 (hu) | 1987-03-13 |
YU42231B (en) | 1988-06-30 |
RO84534A (ro) | 1984-06-21 |
FI69765B (fi) | 1985-12-31 |
TR21193A (tr) | 1983-12-08 |
PL228752A1 (hu) | 1981-09-04 |
FI804029L (fi) | 1981-06-29 |
DK157353B (da) | 1989-12-27 |
FI69765C (fi) | 1986-05-26 |
RO84534B (ro) | 1984-08-30 |
GR72410B (hu) | 1983-11-02 |
MA19027A1 (fr) | 1981-07-01 |
PT72243B (en) | 1981-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6987183B2 (en) | Method for recovering products | |
ES2378897T3 (es) | Proceso para la recuperación de componentes de sacarosa y/o no de sacarosa | |
HU183277B (en) | Method for regenerating ion exchangers used in sugar industry | |
GB2084184A (en) | Purifying sugar cane juices | |
US3493498A (en) | Ion-exchange process | |
US2785998A (en) | Process of decolorizing sugar solutions with a porous quaternary ammonium anion exchanger | |
US4331483A (en) | Ion exchange purification of sugar beet juice | |
US3982956A (en) | Process for the purification of impure sugar juice | |
JP3568961B2 (ja) | 砂糖の脱色に使用されるイオン交換樹脂の再生のためのプロセス | |
US3961981A (en) | Refining of sugar containing liquids by ion exchange | |
JPH11509419A (ja) | 砂糖の脱色に使用されるイオン交換樹脂の再生のためのプロセス | |
DE2740241A1 (de) | Verfahren zur reinigung einer waessrigen loesung | |
US4565582A (en) | Lactulose purification process | |
US2560504A (en) | Demineralization of sucrose solutions by ion exchange | |
US2649390A (en) | Process of treating sugar solutions with ion-exchange resins | |
US5096500A (en) | Process for decolorization and decalcification of sugar solutions | |
US2564820A (en) | Mixed bed sugar purification | |
US2551519A (en) | Process of treating sugar solutions | |
CA1318912C (en) | Process for preparing high purity lactulose syrup and the syrup obtained | |
CN105037669A (zh) | 一种用于糖液精制的吸附剂的制备方法 | |
AU2007248827A1 (en) | Method for deashing syrup by electrodialysis | |
CN1298952A (zh) | 糖液脱色的离子交换树脂再生液及其再生方法 | |
US2522022A (en) | Sugar purification process | |
JPS59183700A (ja) | 糖液の精製法 | |
FI95266B (fi) | Menetelmä erittäin puhtaan laktuloosin valmistamiseksi |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |