JPH0227999A - 糖液の清浄方法 - Google Patents
糖液の清浄方法Info
- Publication number
- JPH0227999A JPH0227999A JP17626688A JP17626688A JPH0227999A JP H0227999 A JPH0227999 A JP H0227999A JP 17626688 A JP17626688 A JP 17626688A JP 17626688 A JP17626688 A JP 17626688A JP H0227999 A JPH0227999 A JP H0227999A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exchange resin
- sugar solution
- cristobalite
- anion exchange
- sugar
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 171
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 72
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 58
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 47
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 44
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 37
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 30
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 24
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 20
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 8
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 7
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 2
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 64
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 36
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 36
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 29
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 16
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract description 13
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 99
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 84
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 84
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 39
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 30
- 235000014564 Platymiscium pinnatum Nutrition 0.000 description 28
- 240000002954 Platymiscium pinnatum Species 0.000 description 28
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 17
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 14
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 14
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 10
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 10
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 10
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 9
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 9
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 8
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 6
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 6
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 6
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 3
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 229960004903 invert sugar Drugs 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 235000021152 breakfast Nutrition 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 2
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- -1 invert sugar Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021537 Beetroot Nutrition 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 description 1
- 230000000669 biting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 229910000175 cerite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 229910052675 erionite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000007131 hydrochloric acid regeneration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012492 regenerant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、コロイド物質や懸濁物質、色素物質、灰分、
微生物並びに発臭物質を中心とする不純物質を含む糖液
(糖分含有溶液)の清浄方法に関するものである。
微生物並びに発臭物質を中心とする不純物質を含む糖液
(糖分含有溶液)の清浄方法に関するものである。
原料槽に包含される不純物の大部分は、結晶表面に付着
している電膜(■olasses filed)中に含
まれ、色素、灰分、転化糖、脂肪酸、アミノ酸、コロイ
ド物質、微生物等が主なものであり、従来は、洗槽操作
によりある程度これら不純物を取り除き、いわゆる洗槽
と洗糖蜜とに分けてその後の精製工程に移行するのが一
般的である。
している電膜(■olasses filed)中に含
まれ、色素、灰分、転化糖、脂肪酸、アミノ酸、コロイ
ド物質、微生物等が主なものであり、従来は、洗槽操作
によりある程度これら不純物を取り除き、いわゆる洗槽
と洗糖蜜とに分けてその後の精製工程に移行するのが一
般的である。
ところで、前記洗糖蜜中には蔗糖に対して10%内外の
蔗糖が溶解されており、この洗糖蜜からの蔗糖回収は非
常に困難である。また、洗糖蜜から結晶化して回収した
蔗糖そのものは商品価値はなく再溶解等に附さねばなら
ないため、精糖歩留を低下させ、且つその煩雑な工程は
工程能力を低下させる大きな要因となっている。
蔗糖が溶解されており、この洗糖蜜からの蔗糖回収は非
常に困難である。また、洗糖蜜から結晶化して回収した
蔗糖そのものは商品価値はなく再溶解等に附さねばなら
ないため、精糖歩留を低下させ、且つその煩雑な工程は
工程能力を低下させる大きな要因となっている。
洗槽工程を経ずして原料槽をそのまま溶解し精製糖を得
ようとする試みは、我が国でも既に見られる(例えば特
公昭40−24494号、特公昭43−19595号)
が、いずれも成功していない。
ようとする試みは、我が国でも既に見られる(例えば特
公昭40−24494号、特公昭43−19595号)
が、いずれも成功していない。
ここで、その不成功の最大の原因は、イオン交換樹脂工
程の負荷を低減させるだけの前処理清浄方法が開発され
ていなかったことにあると考・えられる、したがって、
イオン交換樹脂の組み合わせや通液方法、再生方法等を
改良して無洗糖糖液の精製を実施してみても、サイクル
数を重ねるにつれてイオン交換樹脂能力が激減し、意図
した脱色・脱塩効果が得られないばかりか経済的効果も
期待できないのが実情である。
程の負荷を低減させるだけの前処理清浄方法が開発され
ていなかったことにあると考・えられる、したがって、
イオン交換樹脂の組み合わせや通液方法、再生方法等を
改良して無洗糖糖液の精製を実施してみても、サイクル
数を重ねるにつれてイオン交換樹脂能力が激減し、意図
した脱色・脱塩効果が得られないばかりか経済的効果も
期待できないのが実情である。
糖液、特に無洗am液には、多量の懸濁物質が含まれて
おり、前処理清浄方法としてはこれら懸濁物質を効果的
に除去する方法が望まれる。懸濁物質を効果的に除去さ
れれば、イオン交換樹脂工程の負荷が低減し、効果的な
脱色・脱塩が期待できる。
おり、前処理清浄方法としてはこれら懸濁物質を効果的
に除去する方法が望まれる。懸濁物質を効果的に除去さ
れれば、イオン交換樹脂工程の負荷が低減し、効果的な
脱色・脱塩が期待できる。
しかしながら、高濃度の無洗塘I!液を始めとして洗糖
蜜や各種糖蜜中に含まれる懸濁物質を、濾過方式や遠心
分離方式で除去することは非常に難しく、僅かに特殊な
濾過操作1例えば超精密濾過法や自己排除膜法、i外濾
過膜法等での分離除去が可能であるものの、コスト面等
に問題が多い。
蜜や各種糖蜜中に含まれる懸濁物質を、濾過方式や遠心
分離方式で除去することは非常に難しく、僅かに特殊な
濾過操作1例えば超精密濾過法や自己排除膜法、i外濾
過膜法等での分離除去が可能であるものの、コスト面等
に問題が多い。
そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、懸濁物質を効果的且つ経済的に除去する
ことが可能な前処理清浄方法を提供し、イオン交換樹脂
工程における精製能力を大幅に増大することで、従来技
術では精製不可能であった糖液(例えば無洗糖糖液)の
精製を経済的に実施することが可能な糖液の清浄方法を
提供することを目的とする。
ものであって、懸濁物質を効果的且つ経済的に除去する
ことが可能な前処理清浄方法を提供し、イオン交換樹脂
工程における精製能力を大幅に増大することで、従来技
術では精製不可能であった糖液(例えば無洗糖糖液)の
精製を経済的に実施することが可能な糖液の清浄方法を
提供することを目的とする。
本発明者等は、前述の目的を達成せんものと鋭意研究を
重ねた結果、クリストバル石による清浄法という新規な
精製技術を採用し、これをイオン交換樹脂による精製法
と組み合わせることで、従来技術では不可能であつた糖
液の精製を経済的に実施することができ、特に無洗槽糖
液の精製技術として応用できるとの知見を得るに至った
。
重ねた結果、クリストバル石による清浄法という新規な
精製技術を採用し、これをイオン交換樹脂による精製法
と組み合わせることで、従来技術では不可能であつた糖
液の精製を経済的に実施することができ、特に無洗槽糖
液の精製技術として応用できるとの知見を得るに至った
。
すなわち、本発明の糖液の清浄方法は、糖液をクリスト
バル石に接触させた後、イオン交換樹脂に接触させるこ
とを特徴とするものである。
バル石に接触させた後、イオン交換樹脂に接触させるこ
とを特徴とするものである。
本発明は、大別して二つの技術からなっており、先ず第
1番目はクリストバル石による清浄法である。
1番目はクリストバル石による清浄法である。
クリストバル石は、石英と同じ組成(Sing)を持つ
鉱物であるが、結晶中の分子配列によって石英とは異な
り、1470℃から1700℃まで安定、以下230℃
乃至250℃付近までは準安定である。
鉱物であるが、結晶中の分子配列によって石英とは異な
り、1470℃から1700℃まで安定、以下230℃
乃至250℃付近までは準安定である。
天然に産するものは正八面体の結晶をなすが、これは低
温形(正方晶系)で、180℃〜270℃で高温形(等
軸晶系)に変わる。安山岩の隙間に微細な結晶をなして
産するが、岩石の石基中にも見出される。哉が国で天然
に産するクリストバル石としては、青森県産(例えば日
鉄鉱業社製)のものがある。
温形(正方晶系)で、180℃〜270℃で高温形(等
軸晶系)に変わる。安山岩の隙間に微細な結晶をなして
産するが、岩石の石基中にも見出される。哉が国で天然
に産するクリストバル石としては、青森県産(例えば日
鉄鉱業社製)のものがある。
前述のクリストバル石は、従来の清浄法(例えば炭酸飽
充、リン酸清澄、粉末活性炭処理、粒状活性炭処理、骨
炭処理等)では除去できないような不純物に対しても優
れた吸着性を持ち、後続して実施する各清浄工程の各々
固有の工程能力が相乗的に増大される0例えば、炭酸飽
充工程での発泡作用の減少も大きな効果の一つである。
充、リン酸清澄、粉末活性炭処理、粒状活性炭処理、骨
炭処理等)では除去できないような不純物に対しても優
れた吸着性を持ち、後続して実施する各清浄工程の各々
固有の工程能力が相乗的に増大される0例えば、炭酸飽
充工程での発泡作用の減少も大きな効果の一つである。
すなわち、クリストバル石は糖液中の不純物と特異的に
反応し、特に各種コロイドや色素2重金属等の懸濁物質
と特異的に作用し、これら不純物を表面吸着させること
により濾過床による濾別効果以上の吸着効果が認められ
る。このクリストバル石による咬着作用は、砂濾過等に
見られる濾別作用とは機能的にも操作方法においても内
容を異にするもので、砂濾過とは比較できないような優
れた不純物濾過効果が発揮される。特に、この効果は0
.5−から0.05−の粒径を有するクリストバル石を
用いた場合に著しく発揮される。
反応し、特に各種コロイドや色素2重金属等の懸濁物質
と特異的に作用し、これら不純物を表面吸着させること
により濾過床による濾別効果以上の吸着効果が認められ
る。このクリストバル石による咬着作用は、砂濾過等に
見られる濾別作用とは機能的にも操作方法においても内
容を異にするもので、砂濾過とは比較できないような優
れた不純物濾過効果が発揮される。特に、この効果は0
.5−から0.05−の粒径を有するクリストバル石を
用いた場合に著しく発揮される。
クリストバル石が糖液中の不純物を吸着する機構は、未
だ明らかにはなっていないが、クリストバル石が孔径1
5〜200人、比表面積110〜130イ/gを有する
多孔質物質であって、上述した通り5lotの化学組成
を持つケイ酸鉱物であり、5i−o正4面体が3次元的
に無限に連結した綱目状構造をとっており、表面に無数
のシラノール基(−3t−OH)を有していることから
、これらシラノール基と吸着物質分子との間の凝集力に
よる化学吸着並びにクリストバル石の網目組織の表層部
や内部への沈看による物理的吸着によると推測される。
だ明らかにはなっていないが、クリストバル石が孔径1
5〜200人、比表面積110〜130イ/gを有する
多孔質物質であって、上述した通り5lotの化学組成
を持つケイ酸鉱物であり、5i−o正4面体が3次元的
に無限に連結した綱目状構造をとっており、表面に無数
のシラノール基(−3t−OH)を有していることから
、これらシラノール基と吸着物質分子との間の凝集力に
よる化学吸着並びにクリストバル石の網目組織の表層部
や内部への沈看による物理的吸着によると推測される。
なお、クリストバル石と類僚構造を有するものとして、
セピオライト アタパルジャイト、パリゴルスカイトセ
ライト、シラス等の天然鉱物や、エリオナイト フロー
ライト等の合成鉱物等があり、これらもクリストバル石
と同様ある程度の吸着性を示すものの、クリストバル石
と比べるとその性能は著しく劣るものである。
セピオライト アタパルジャイト、パリゴルスカイトセ
ライト、シラス等の天然鉱物や、エリオナイト フロー
ライト等の合成鉱物等があり、これらもクリストバル石
と同様ある程度の吸着性を示すものの、クリストバル石
と比べるとその性能は著しく劣るものである。
上述のクリストバル石により糖液を清浄する方法として
は、粒状クリストバル石よりなる濾過床や吸着塔に糖液
を通液させる方法や、粉末状クリストバル石と糖液とを
接触させる方法、あるいはこれらを併用する方法等が挙
げられる。
は、粒状クリストバル石よりなる濾過床や吸着塔に糖液
を通液させる方法や、粉末状クリストバル石と糖液とを
接触させる方法、あるいはこれらを併用する方法等が挙
げられる。
この場合、例えば糖液中のオリ状物質を除去するための
操作方法さしては、被処理糖液を90”C以上に加熱し
てオリ状物質を生成させた後、クリストバル石と接触反
応させる方が吸着除去効果が大きいが、加熱処理しない
場合でもオリ成分を相当量除去できる。ただし、被処理
糖液を90”C以上に加熱することは、殺菌効果もある
ので実施した方が望ましい。
操作方法さしては、被処理糖液を90”C以上に加熱し
てオリ状物質を生成させた後、クリストバル石と接触反
応させる方が吸着除去効果が大きいが、加熱処理しない
場合でもオリ成分を相当量除去できる。ただし、被処理
糖液を90”C以上に加熱することは、殺菌効果もある
ので実施した方が望ましい。
甘しょ糖汁やビー)II汁のような希薄な糖液の(Bに
、20以下)の場合には、粉末状クリストバル石を糖液
中に直接添加反応させるが、石灰清浄法(デフィケシッ
ン)と同時に添加接触反応させても良く、いずれの場合
でも濾過阻害成分を効果的に除去することができる。粉
末状クリストバル石(比重2)は、糖液中のオリ状物質
や濾過阻害物質を吸着して沈降するので、デフィヶシグ
ン操作と同時に適用させることができるばかりでなく、
寧ろデフィケション操作をより効果的に実施させること
が可能となる。
、20以下)の場合には、粉末状クリストバル石を糖液
中に直接添加反応させるが、石灰清浄法(デフィケシッ
ン)と同時に添加接触反応させても良く、いずれの場合
でも濾過阻害成分を効果的に除去することができる。粉
末状クリストバル石(比重2)は、糖液中のオリ状物質
や濾過阻害物質を吸着して沈降するので、デフィヶシグ
ン操作と同時に適用させることができるばかりでなく、
寧ろデフィケション操作をより効果的に実施させること
が可能となる。
また、精製糖システムの各工程に使用されている濾過機
には、濾過効率を上昇させるためにケイ藻土等が濾過助
剤として使用されているが、このケイ藻土と粉末クリス
トバル石とを代替えさせる方法は、「濾過阻害前駆物質
及び濾過阻害物質」を除去させる優れた方法である。
には、濾過効率を上昇させるためにケイ藻土等が濾過助
剤として使用されているが、このケイ藻土と粉末クリス
トバル石とを代替えさせる方法は、「濾過阻害前駆物質
及び濾過阻害物質」を除去させる優れた方法である。
クリストバル石による清浄を糖液に適用して最も効果的
な方法は、粒状クリストバル石により濾過床、あるいは
吸着塔を構成し、これに濾過阻害物質を多量に含んだ無
洗糖糖液、裾物糖蜜等を通流させることである。この方
法により、従来の技術では精製操作の不可能な「オリ状
成分」や「濾過阻害物質」の除去が可能となる。
な方法は、粒状クリストバル石により濾過床、あるいは
吸着塔を構成し、これに濾過阻害物質を多量に含んだ無
洗糖糖液、裾物糖蜜等を通流させることである。この方
法により、従来の技術では精製操作の不可能な「オリ状
成分」や「濾過阻害物質」の除去が可能となる。
なお、このように不純物の多い糖液では、あらかじめ遠
沈法等で処理するのも効果的であるが、より大きな粒径
を持つクリストバル石層を通流させることにより、すな
わち粗粒・中粒・細粒と順次処理することにより不純物
は効果的に除去される。最も効果的な方法は、粗粒、中
粒、細粒とクリストバル石の複床シリーズに被処理糖液
を通流させること、より望ましくは粗粒、中粒、細粒と
配列された吸着層を持つ単一濾過床を構成させ、そこへ
被処理糖液を通流させることである。ここで、粗粒とは
粒径0.5〜low程度、中粒とは粒径0.1〜1.0
膿程度、細粒とは粒径0.01〜0.5−程度のものを
言う。
沈法等で処理するのも効果的であるが、より大きな粒径
を持つクリストバル石層を通流させることにより、すな
わち粗粒・中粒・細粒と順次処理することにより不純物
は効果的に除去される。最も効果的な方法は、粗粒、中
粒、細粒とクリストバル石の複床シリーズに被処理糖液
を通流させること、より望ましくは粗粒、中粒、細粒と
配列された吸着層を持つ単一濾過床を構成させ、そこへ
被処理糖液を通流させることである。ここで、粗粒とは
粒径0.5〜low程度、中粒とは粒径0.1〜1.0
膿程度、細粒とは粒径0.01〜0.5−程度のものを
言う。
前述の方法によりクリストバル石で糖液を処理する場合
、Ca、Mg、Na、に等のアルカリ剤またはキトサン
等の凝集剤を糖液に添加した後加温させ、コロイド成分
をあらかじめ発生させた後でクリストバル石処理するこ
とが非常に効果的である。また、糖液に含まれる不純物
は、クリストバル石に一定の線速度以下で通流すると吸
着されるが、次第に線速度を上げると吸着されないばか
りか、既に吸着している不純物を脱着させるので注意を
要する。ただし、このことは逆にクリストバル石は水等
を用いて逆洗させることにより、比較的容易に再生・反
復利用できることを示唆するものである。
、Ca、Mg、Na、に等のアルカリ剤またはキトサン
等の凝集剤を糖液に添加した後加温させ、コロイド成分
をあらかじめ発生させた後でクリストバル石処理するこ
とが非常に効果的である。また、糖液に含まれる不純物
は、クリストバル石に一定の線速度以下で通流すると吸
着されるが、次第に線速度を上げると吸着されないばか
りか、既に吸着している不純物を脱着させるので注意を
要する。ただし、このことは逆にクリストバル石は水等
を用いて逆洗させることにより、比較的容易に再生・反
復利用できることを示唆するものである。
クリストバル石は、前述の如く水による逆洗によっても
ある程度再生できるが、これでは不純物の脱着が不充分
であり、次第に能力が低下して使用不能となる。
ある程度再生できるが、これでは不純物の脱着が不充分
であり、次第に能力が低下して使用不能となる。
そこで、高分子色素や懸濁物質等の難騰着物質により吸
着活性が低下したクリストバル石について、数多くの再
生処理を試み、詳細に検討を加えた結果、以下のような
知見を得るに至った。
着活性が低下したクリストバル石について、数多くの再
生処理を試み、詳細に検討を加えた結果、以下のような
知見を得るに至った。
すなわち、先ず本発明者等は、40℃以上に加温した酸
水溶液を用いると、クリストバル石からこれまで脱着さ
れ難いと言われていた濁質物が容易に脱着されることを
知見した。ここで重要なことは、40°C以上の高温下
でのみ脱着効果が著しく、常温では濁質物がほとんど脱
着されないことである。
水溶液を用いると、クリストバル石からこれまで脱着さ
れ難いと言われていた濁質物が容易に脱着されることを
知見した。ここで重要なことは、40°C以上の高温下
でのみ脱着効果が著しく、常温では濁質物がほとんど脱
着されないことである。
さらに、上記40℃以上の高温下では、酸濃度が低くて
も脱着効果はさほど低下せず、40℃以上に加温されて
いればPH2以下、すなわち塩酸水溶液で0.1%程度
の希薄溶液でも濁質物の脱着が可能である。このように
、希薄溶液でも再生可能であるということは、再生剤の
使用が少なくて済み経済的メリットが大きいということ
を意味する。
も脱着効果はさほど低下せず、40℃以上に加温されて
いればPH2以下、すなわち塩酸水溶液で0.1%程度
の希薄溶液でも濁質物の脱着が可能である。このように
、希薄溶液でも再生可能であるということは、再生剤の
使用が少なくて済み経済的メリットが大きいということ
を意味する。
上記酸水溶液に使用される酸としては、塩酸。
硫酸、硝酸、リン酸、蟻酸、酢酸等が挙げられるが、塩
酸等の鉱酸を用いた方が効果が高い、なお、イオン交換
樹脂の再生操作時に生ずる希薄な酸排液も利用可能であ
ることは言うまでもない。
酸等の鉱酸を用いた方が効果が高い、なお、イオン交換
樹脂の再生操作時に生ずる希薄な酸排液も利用可能であ
ることは言うまでもない。
水溶液だけでなく、目的に応じて酸含有有機溶剤等も有
効であり、特に塩酸含有アセトン溶液、塩酸含有メタノ
ール溶液、塩酸含有エタノール溶液等が効果的である。
効であり、特に塩酸含有アセトン溶液、塩酸含有メタノ
ール溶液、塩酸含有エタノール溶液等が効果的である。
その他、有機溶剤としてクロロホルム、四塩化炭素、ヘ
キサン等が挙げられる。この場合、前述の水溶液と異な
り特に加温する必要はなく、常温であっても充分に脱着
効果を発揮する。
キサン等が挙げられる。この場合、前述の水溶液と異な
り特に加温する必要はなく、常温であっても充分に脱着
効果を発揮する。
さらに本発明者等は、アルカリ溶液を用いてもクリスト
バル石から特に色素物質が効率的に脱着されることを見
出した。しかしながら、クリストバル石はアルカリ処理
により一部溶解しケイ酸が溶出されるために、アルカリ
処理した後クリストバル石の吸着活性がどの程度回復す
るかが懸念される、そこで、この問題について検討を重
ねた結果、ケイ酸溶出量がクリストバル石の総重量の5
%以内であれば、吸着活性はアルカリ処理前と比べてほ
とんど低下しないとの結論を得るに至った。
バル石から特に色素物質が効率的に脱着されることを見
出した。しかしながら、クリストバル石はアルカリ処理
により一部溶解しケイ酸が溶出されるために、アルカリ
処理した後クリストバル石の吸着活性がどの程度回復す
るかが懸念される、そこで、この問題について検討を重
ねた結果、ケイ酸溶出量がクリストバル石の総重量の5
%以内であれば、吸着活性はアルカリ処理前と比べてほ
とんど低下しないとの結論を得るに至った。
例えば、水酸化ナトリウム水溶液の場合、ケイ酸溶出量
がクリストバル石の5%以内となる条件を求めると、ア
ルカリ濃度0.5%以下であれば操作温度の影響をほと
んど受けないが、0.5〜1.0%の間では温度の影響
が著しくて温度の管理を厳しくする必要があり、1.0
%以上になると室温以下で処理しなければならない、特
に、0.1〜0.4%程度の希薄溶液を用いて30〜4
0℃の温度で処理するのが最も望ましい。
がクリストバル石の5%以内となる条件を求めると、ア
ルカリ濃度0.5%以下であれば操作温度の影響をほと
んど受けないが、0.5〜1.0%の間では温度の影響
が著しくて温度の管理を厳しくする必要があり、1.0
%以上になると室温以下で処理しなければならない、特
に、0.1〜0.4%程度の希薄溶液を用いて30〜4
0℃の温度で処理するのが最も望ましい。
いずれにしても、穏やかな処理条件で行えば、反復使用
回数は長く継続するが、一方、厳しい処理条件で行えば
、反復使用回数が短くなるのは当然である。それ故、ア
ルカリ処理では被処理糖液の質やクリストバル石の汚染
程度を考慮して処理条件を決めるのが望ましく、その頻
度も毎回処理するのではなく、二回毎、五回毎等のよう
に間欠処理するのもよい方法である。
回数は長く継続するが、一方、厳しい処理条件で行えば
、反復使用回数が短くなるのは当然である。それ故、ア
ルカリ処理では被処理糖液の質やクリストバル石の汚染
程度を考慮して処理条件を決めるのが望ましく、その頻
度も毎回処理するのではなく、二回毎、五回毎等のよう
に間欠処理するのもよい方法である。
上記アルカリ溶液に使用されるアルカリとしては、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水等が挙げ
られ、さらにこのアルカリ溶液には塩化ナトリウム等の
塩類を加えてもよい、また、酸水溶液の場合と同様、イ
オン交換樹脂の再生操作時に生ずる希薄なアルカリ排水
等も利用可能である。水溶液ばかりでなく、目的に応じ
てアルカリ含有有機溶剤も有効である。
化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水等が挙げ
られ、さらにこのアルカリ溶液には塩化ナトリウム等の
塩類を加えてもよい、また、酸水溶液の場合と同様、イ
オン交換樹脂の再生操作時に生ずる希薄なアルカリ排水
等も利用可能である。水溶液ばかりでなく、目的に応じ
てアルカリ含有有機溶剤も有効である。
以上のように、濁質物を中心とする不純物の除去により
吸着能力が低下したクリストバル石に対しては、40℃
以上に加温したpH2以下のM溶液による再生処理が、
また色素物質を中心とする不純物の除去により吸着能力
が低下したクリストバル石に対しては、ケイ酸溶解量が
クリストバル石総重量の5%以下となるような条件下で
のアルカリ溶液による再生処理がそれぞれ有効であるが
、例えば濁質物及び色素物質の両者の除去により吸着能
力が低下したクリストバル石に対しては、酸処理とアル
カリ処理とを併用するのが効果的である。その場合、酸
処理を行つた後にアルカリ処理を行ってもよいし、アル
カリ処理を行った後に酸処理を行ってもよい。
吸着能力が低下したクリストバル石に対しては、40℃
以上に加温したpH2以下のM溶液による再生処理が、
また色素物質を中心とする不純物の除去により吸着能力
が低下したクリストバル石に対しては、ケイ酸溶解量が
クリストバル石総重量の5%以下となるような条件下で
のアルカリ溶液による再生処理がそれぞれ有効であるが
、例えば濁質物及び色素物質の両者の除去により吸着能
力が低下したクリストバル石に対しては、酸処理とアル
カリ処理とを併用するのが効果的である。その場合、酸
処理を行つた後にアルカリ処理を行ってもよいし、アル
カリ処理を行った後に酸処理を行ってもよい。
一方、本発明において重要な2番目の技術は、イオン交
換樹脂による脱色、脱塩である。
換樹脂による脱色、脱塩である。
ここで使用されるイオン交換樹脂は、強塩基性陰イオン
交換樹脂、中塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオ
ン交換樹脂、強酸性陽イオン交換樹脂、中酸性陽イオン
交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂、あるいはこれらの
組み合わせ等、従来より公知のものがいずれも使用でき
、その形態としても粒状、FA末状等、特に制約される
ものではない。
交換樹脂、中塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオ
ン交換樹脂、強酸性陽イオン交換樹脂、中酸性陽イオン
交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂、あるいはこれらの
組み合わせ等、従来より公知のものがいずれも使用でき
、その形態としても粒状、FA末状等、特に制約される
ものではない。
例えば糖液を先ず水酸基型強塩基性陰イオン交換樹脂(
A塔)と接触させて説色脱アニオンし、次いでH型弱酸
性陽イオン交換樹脂(K塔)と接触させて脱塩する。い
わゆるリバース方式や、これら両イオン交換樹脂を混合
して用いる温床方式、さらには前記リバース方式の前段
に強酸性陽イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂
との混床(M塔)が設置される。いわゆる改良リバース
方式等が好適である。
A塔)と接触させて説色脱アニオンし、次いでH型弱酸
性陽イオン交換樹脂(K塔)と接触させて脱塩する。い
わゆるリバース方式や、これら両イオン交換樹脂を混合
して用いる温床方式、さらには前記リバース方式の前段
に強酸性陽イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂
との混床(M塔)が設置される。いわゆる改良リバース
方式等が好適である。
ところで、イオン交換樹脂により糖液を脱塩精製する際
に、最も重要なことは使用するイオン交換樹脂の能力の
低下とその防止に関する対策技術である。
に、最も重要なことは使用するイオン交換樹脂の能力の
低下とその防止に関する対策技術である。
したがって、前述の各方式のなかでは、強塩基性陰イオ
ン交換樹脂の汚染を防ぐための技術が施されている改良
リバース方式が最も好適である。
ン交換樹脂の汚染を防ぐための技術が施されている改良
リバース方式が最も好適である。
この改良リバース方式は、弱酸性陽イオン交換樹脂を配
列するという樹脂組み合わせと、当該弱酸性陽イオン交
換樹脂の再生剤を塩酸含有食塩水としこの再生排液を強
塩基性陰イオン交換樹脂に通流させて前再生することを
根幹とする技術で、被処理糖液を水酸基型強塩基性陰イ
オン交換樹脂に接触させ、次いでH型弱酸性陰イオン交
換樹脂に接触させることにより脱色、脱塩、脱珪酸等を
行い精製する際、アルカリ金属塩型陽イオン交換樹脂に
より該陰イオン交換樹脂の汚染源を減少せしめ、かつ該
陰イオン交換樹脂を再生するにあたリ、該弱酸性陽イオ
ン交換樹脂の再生工程に際して出液する再生排液を逐次
該陰イオン交換樹脂に通液する予備再生の後にアルカリ
液を通液する本再生を行うものであって、強塩基性陰イ
オン交換樹脂の汚染を防ぐ上で優れた方法である。
列するという樹脂組み合わせと、当該弱酸性陽イオン交
換樹脂の再生剤を塩酸含有食塩水としこの再生排液を強
塩基性陰イオン交換樹脂に通流させて前再生することを
根幹とする技術で、被処理糖液を水酸基型強塩基性陰イ
オン交換樹脂に接触させ、次いでH型弱酸性陰イオン交
換樹脂に接触させることにより脱色、脱塩、脱珪酸等を
行い精製する際、アルカリ金属塩型陽イオン交換樹脂に
より該陰イオン交換樹脂の汚染源を減少せしめ、かつ該
陰イオン交換樹脂を再生するにあたリ、該弱酸性陽イオ
ン交換樹脂の再生工程に際して出液する再生排液を逐次
該陰イオン交換樹脂に通液する予備再生の後にアルカリ
液を通液する本再生を行うものであって、強塩基性陰イ
オン交換樹脂の汚染を防ぐ上で優れた方法である。
−aに、水酸化ナトリウムによる通常再生方法では、陰
イオン交換樹脂に吸着した色素が完全に脱着できず、樹
脂内に多量に蓄積していく、改良リバース方式の特色は
、K塔の弱酸性陽イオン交換樹脂の再生排液をM塔に通
流し、M塔の陰イオン交換樹脂に蓄積している色素を可
及的に脱着する(前再生)ことである、これにより、色
素脱着量が著しく多くなり、樹脂中への蓄積が少ないも
のとなる。また、改良リバース方式は、従来法に比べて
糖液の処理量が多く、かつ脱塩性、脱色性も優れている
と言われている。
イオン交換樹脂に吸着した色素が完全に脱着できず、樹
脂内に多量に蓄積していく、改良リバース方式の特色は
、K塔の弱酸性陽イオン交換樹脂の再生排液をM塔に通
流し、M塔の陰イオン交換樹脂に蓄積している色素を可
及的に脱着する(前再生)ことである、これにより、色
素脱着量が著しく多くなり、樹脂中への蓄積が少ないも
のとなる。また、改良リバース方式は、従来法に比べて
糖液の処理量が多く、かつ脱塩性、脱色性も優れている
と言われている。
前述の改良リバース方式は、本来遊離形で使用しなけれ
ばならない強塩基性陰イオン交換樹脂を、塩酸含有食塩
水(弱酸性陽イオン交換樹脂の再生排液)で回生(前再
生)させているので、負荷形(Cffi形)となる欠点
がある。すなわち、本来の再生操作である水酸化ナトリ
ウムによる再生(本再生)効率が低下し、脱塩能力が低
下するという問題を有している。
ばならない強塩基性陰イオン交換樹脂を、塩酸含有食塩
水(弱酸性陽イオン交換樹脂の再生排液)で回生(前再
生)させているので、負荷形(Cffi形)となる欠点
がある。すなわち、本来の再生操作である水酸化ナトリ
ウムによる再生(本再生)効率が低下し、脱塩能力が低
下するという問題を有している。
そこで、強塩基性陰イオン交換樹脂と弱酸性陽イオン交
換樹脂(必要に応じて弱酸性陽イオン交換樹脂の前に塩
基度の低い陰イオン交換樹脂及び/又は陽イオン交換樹
脂を配列してもよい。)とを基本単位とする3系列の吸
着塔を用意して、これら3系列の吸着塔をそれぞれ前工
程用吸着塔。
換樹脂(必要に応じて弱酸性陽イオン交換樹脂の前に塩
基度の低い陰イオン交換樹脂及び/又は陽イオン交換樹
脂を配列してもよい。)とを基本単位とする3系列の吸
着塔を用意して、これら3系列の吸着塔をそれぞれ前工
程用吸着塔。
後工程用吸着塔、再生工程用吸着塔とし、糖液を前工程
用吸着塔から後工程用吸着塔へ連続して通液するととも
に、後工程用吸着塔の精製能力の低下を検出して前工程
用吸着塔を再生工程用吸着塔に移行し、同時に後工程用
吸着塔を前工程用吸着塔に、再生工程用吸着塔を後工程
用吸着塔にそれぞれ移行するという、新たなイオン交換
樹脂精製システムを導入してもよい。
用吸着塔から後工程用吸着塔へ連続して通液するととも
に、後工程用吸着塔の精製能力の低下を検出して前工程
用吸着塔を再生工程用吸着塔に移行し、同時に後工程用
吸着塔を前工程用吸着塔に、再生工程用吸着塔を後工程
用吸着塔にそれぞれ移行するという、新たなイオン交換
樹脂精製システムを導入してもよい。
ここで使用される強塩基性陰イオン交換樹脂は、第4級
アンモニウム基を交換基とする1型強塩基性陰イオン交
換樹脂であり、具体的にはダイヤイオンPA3 Q 8
. アンパライト夏RA900.ダウエックスXUS
40240. レバチットMP−500(いずれも商
品名)等が例示される。
アンモニウム基を交換基とする1型強塩基性陰イオン交
換樹脂であり、具体的にはダイヤイオンPA3 Q 8
. アンパライト夏RA900.ダウエックスXUS
40240. レバチットMP−500(いずれも商
品名)等が例示される。
弱酸性陽イオン交換樹脂とは、カルボキシル基を交ti
iとする陽イオン交換樹脂であり、ダイヤイオンWKI
1.ダ、イヤイオンWK12. ダイヤイオンWK20
.アンパライトIRC50,レバチッ)GNP80 (
いずれも商品名)等が挙げられる。
iとする陽イオン交換樹脂であり、ダイヤイオンWKI
1.ダ、イヤイオンWK12. ダイヤイオンWK20
.アンパライトIRC50,レバチッ)GNP80 (
いずれも商品名)等が挙げられる。
その他、必要に応じて強塩基性陰イオン交換樹脂の前に
塩基度の低い陰イオン交換樹脂(さらには陽イオン交換
樹脂)が配列されるが、この塩基度の低い陰イオン交換
樹脂とは、第3級アンモニウム基を交換基とするもの(
例えばダイヤイオンPA41 B、ダイヤイオンPA4
0 B、アンパライトIRA910.ダウエックスXU
S40189、レバチットMP600. レバチット
AP49等)、または第2級、第1級アンモニウム基を
交換基とするもの(例えばダイヤイオンWA30゜ダイ
ヤイオンWA20.ダイヤイオンWA+、0゜アンパラ
イトIRA93. レバチットMP62等)等、いわ
ゆる2型強塩基性イオン交換樹脂。
塩基度の低い陰イオン交換樹脂(さらには陽イオン交換
樹脂)が配列されるが、この塩基度の低い陰イオン交換
樹脂とは、第3級アンモニウム基を交換基とするもの(
例えばダイヤイオンPA41 B、ダイヤイオンPA4
0 B、アンパライトIRA910.ダウエックスXU
S40189、レバチットMP600. レバチット
AP49等)、または第2級、第1級アンモニウム基を
交換基とするもの(例えばダイヤイオンWA30゜ダイ
ヤイオンWA20.ダイヤイオンWA+、0゜アンパラ
イトIRA93. レバチットMP62等)等、いわ
ゆる2型強塩基性イオン交換樹脂。
中塩基性イオン交換樹脂2弱塩基性イオン交換樹脂と呼
ばれる樹脂のことである。
ばれる樹脂のことである。
また、陽イオン交換樹脂と表示した場合は、スルフオニ
ール基等の交換基を持つ強酸性陽イオン交換樹脂から弱
酸性陽イオン交換樹脂まで、全ての陽イオン交換樹脂を
指すものとする。
ール基等の交換基を持つ強酸性陽イオン交換樹脂から弱
酸性陽イオン交換樹脂まで、全ての陽イオン交換樹脂を
指すものとする。
このイオン交換樹脂精製システムは、最も問題の多い強
塩基性陰イオン交換樹脂の汚染を防ぐために使用する全
ての陰イオン交換樹脂に回生操作(前再生)を実施して
も脱塩能力の低下しないという特徴を有し、その結果工
程能力を大幅に拡大させたものである。以下、その具体
的構成を説明する。
塩基性陰イオン交換樹脂の汚染を防ぐために使用する全
ての陰イオン交換樹脂に回生操作(前再生)を実施して
も脱塩能力の低下しないという特徴を有し、その結果工
程能力を大幅に拡大させたものである。以下、その具体
的構成を説明する。
本システムは、樹脂塔を適当な隔板によって分離した多
段システムを採用することにより、円滑に樹脂操作が実
施できるようにしたものである。
段システムを採用することにより、円滑に樹脂操作が実
施できるようにしたものである。
本システムで使用する樹脂塔には、例えば第1図に示さ
れるように、底部より順に陽イオン交換樹脂(1)、2
型強塩基性陰イオン交換樹脂(2)、1型強塩基性陰イ
オン交換樹脂(3)3弱酸性陽イオン交換樹脂(4)が
充填される。勿論、これに限らす1型強塩基性陰イオン
交喚樹脂(3)及び弱酸性陽イオン交*樹脂(4)のみ
が充填されるものであってもよいし、2型強塩基性陰イ
オン交換樹脂(2)、1型強塩基性陰イオン交換樹脂(
3)9弱酸性陽イオン交換樹脂(4)が充填されるもの
であってもよい。
れるように、底部より順に陽イオン交換樹脂(1)、2
型強塩基性陰イオン交換樹脂(2)、1型強塩基性陰イ
オン交換樹脂(3)3弱酸性陽イオン交換樹脂(4)が
充填される。勿論、これに限らす1型強塩基性陰イオン
交喚樹脂(3)及び弱酸性陽イオン交*樹脂(4)のみ
が充填されるものであってもよいし、2型強塩基性陰イ
オン交換樹脂(2)、1型強塩基性陰イオン交換樹脂(
3)9弱酸性陽イオン交換樹脂(4)が充填されるもの
であってもよい。
これら4種類の樹脂が充填された樹脂塔を3塔構成し、
第2図(A)に示すようにそれぞれ第1の樹脂塔(11
)、第2の樹脂塔(12)、第3の樹脂塔(]C3とす
る。
第2図(A)に示すようにそれぞれ第1の樹脂塔(11
)、第2の樹脂塔(12)、第3の樹脂塔(]C3とす
る。
精製工程では、第1の樹脂塔(11)の下部から被処理
糖液を供給して上向流で通液する。第1の樹脂塔(11
) (前工程〕の頂部からの流出液を続けて第2の樹脂
塔(12) (後工程〕の下部から供給し、第1の樹脂
塔<11)と同様にして通液させる。また、第3の樹脂
塔(13)は、再生工程とされる。第2の樹脂塔(12
)の流出液の灰分含量が0.01%前後(電気伝導度E
、C,10μS/cm)となった時点で第1の樹脂塔(
11)を再生工程に移行させる。ここで、貫流点を想定
して樹脂量当たりの処理倍数でもって再生工程に移行さ
せるのも良い方法である。この時、前工程である第1の
樹脂塔(11)中の陰イオン交換樹脂に対する負荷量は
甚大であり、遊離形から完全に負荷形へと移行している
。
糖液を供給して上向流で通液する。第1の樹脂塔(11
) (前工程〕の頂部からの流出液を続けて第2の樹脂
塔(12) (後工程〕の下部から供給し、第1の樹脂
塔<11)と同様にして通液させる。また、第3の樹脂
塔(13)は、再生工程とされる。第2の樹脂塔(12
)の流出液の灰分含量が0.01%前後(電気伝導度E
、C,10μS/cm)となった時点で第1の樹脂塔(
11)を再生工程に移行させる。ここで、貫流点を想定
して樹脂量当たりの処理倍数でもって再生工程に移行さ
せるのも良い方法である。この時、前工程である第1の
樹脂塔(11)中の陰イオン交換樹脂に対する負荷量は
甚大であり、遊離形から完全に負荷形へと移行している
。
この時点で再生工程に入る樹脂塔は第1の樹脂塔(11
)のみであり、第2の樹脂塔(12)についてはそのま
ま培液の通液が継続させる。この時、第2図(B)に示
すように、第2の樹脂塔(12)を前工程とし、既に再
生された第3の樹脂塔(13)を後工程とし、同様にし
てシリーズ通液(連続通液)による精製操作を連続化さ
せる。
)のみであり、第2の樹脂塔(12)についてはそのま
ま培液の通液が継続させる。この時、第2図(B)に示
すように、第2の樹脂塔(12)を前工程とし、既に再
生された第3の樹脂塔(13)を後工程とし、同様にし
てシリーズ通液(連続通液)による精製操作を連続化さ
せる。
再生工程に入うた第1の樹脂塔(if)については、先
ず樹脂塔頂部より温水を下向流で通液し、脱糖・洗浄さ
せる。
ず樹脂塔頂部より温水を下向流で通液し、脱糖・洗浄さ
せる。
洗浄終了後の樹脂に、40℃以上に加温した1〜10%
の鉱酸、望ましくは塩酸水溶液Xを弱酸性陽イオン交換
樹脂(4)→1型強塩基性陰イオン交換樹脂(3)→2
型強塩基性陰イオン交換樹脂(2)→陽イオン交換樹脂
(1)の順序で再生させるために、樹脂塔(11)の上
部注入口(lla)より下向流で通薬させ、排液を底部
より流出させる。なお、ここでは多段システムを採用し
ていることから、前記塩酸水溶液Xを予め40℃以上に
加温してl型強塩基性陰イオン交換樹脂(3)と接触す
る際に40℃以上となるようにしているが、特に弱酸性
陽イオン交換樹脂(4)と接触する際には加温は必要な
いので、例えば多塔システムとする際等には、弱酸性陽
イオン交換樹脂塔から出液された再生排液を40℃以上
に加温してl型強塩基性陰イオン交換樹脂塔以下に通液
するようにしてもよい。いずれにしても、本操作により
陽イオン交換樹脂はH形に、陰イオン交換樹脂は負荷形
(C/りに移行するが、第1の樹脂塔(11)の樹脂は
基液中の不純物を吸着して殆ど飽和の状態にまでなって
いるので、この操作によりCl形にすることによる負の
効果は認められず、この操作で色素を中心とする不純物
はほぼ完全に脱着される。(本操作を前再生とする。)
塩酸(前再生剤)を温水にて押し出し洗浄後、引き続い
て水酸化アルカリ剤による本再生操作に入る。すなわち
、1〜lO%の水酸化ナトリウム水溶液Yを40°C〜
50°Cで通流させるが、この際、弱酸性陽イオン交換
樹脂(4)と1型強塩基性陰イオン交換樹脂(3)との
隔板の下部にあるデストリビューター(11b)より下
向流で通薬し、1型強塩基性陰イオン交換樹脂(3)→
2型強塩基性陰イオン交換樹脂(2)→陽イオン交換樹
脂(1)の順序で接触させ、弱酸性陽イオン交換樹脂(
4)については薬品との接触がないようにする。この操
作により陰イオン交換樹脂(2) 、 (3)はOH形
、残基はCl形になる。陰イオン交換樹脂(1)はNa
形となり、本システムにおいて精製工程時の糖液の軟化
作用を、さらに重要な作用として弱酸性陽イオン交換樹
脂(4)の再生排液をHC1含有Na C1水とする重
要な役割を果たしている。
の鉱酸、望ましくは塩酸水溶液Xを弱酸性陽イオン交換
樹脂(4)→1型強塩基性陰イオン交換樹脂(3)→2
型強塩基性陰イオン交換樹脂(2)→陽イオン交換樹脂
(1)の順序で再生させるために、樹脂塔(11)の上
部注入口(lla)より下向流で通薬させ、排液を底部
より流出させる。なお、ここでは多段システムを採用し
ていることから、前記塩酸水溶液Xを予め40℃以上に
加温してl型強塩基性陰イオン交換樹脂(3)と接触す
る際に40℃以上となるようにしているが、特に弱酸性
陽イオン交換樹脂(4)と接触する際には加温は必要な
いので、例えば多塔システムとする際等には、弱酸性陽
イオン交換樹脂塔から出液された再生排液を40℃以上
に加温してl型強塩基性陰イオン交換樹脂塔以下に通液
するようにしてもよい。いずれにしても、本操作により
陽イオン交換樹脂はH形に、陰イオン交換樹脂は負荷形
(C/りに移行するが、第1の樹脂塔(11)の樹脂は
基液中の不純物を吸着して殆ど飽和の状態にまでなって
いるので、この操作によりCl形にすることによる負の
効果は認められず、この操作で色素を中心とする不純物
はほぼ完全に脱着される。(本操作を前再生とする。)
塩酸(前再生剤)を温水にて押し出し洗浄後、引き続い
て水酸化アルカリ剤による本再生操作に入る。すなわち
、1〜lO%の水酸化ナトリウム水溶液Yを40°C〜
50°Cで通流させるが、この際、弱酸性陽イオン交換
樹脂(4)と1型強塩基性陰イオン交換樹脂(3)との
隔板の下部にあるデストリビューター(11b)より下
向流で通薬し、1型強塩基性陰イオン交換樹脂(3)→
2型強塩基性陰イオン交換樹脂(2)→陽イオン交換樹
脂(1)の順序で接触させ、弱酸性陽イオン交換樹脂(
4)については薬品との接触がないようにする。この操
作により陰イオン交換樹脂(2) 、 (3)はOH形
、残基はCl形になる。陰イオン交換樹脂(1)はNa
形となり、本システムにおいて精製工程時の糖液の軟化
作用を、さらに重要な作用として弱酸性陽イオン交換樹
脂(4)の再生排液をHC1含有Na C1水とする重
要な役割を果たしている。
以下同様に、第3の樹脂塔(13)の流出液の灰分含量
が0.01%前後となった時点で第2の樹脂塔(12)
を再生工程に移行させ、第2図(C)に示すように、第
3の樹脂塔(13)を前工程とし、既に再生された第1
の樹脂塔(11)を後工程とする。
が0.01%前後となった時点で第2の樹脂塔(12)
を再生工程に移行させ、第2図(C)に示すように、第
3の樹脂塔(13)を前工程とし、既に再生された第1
の樹脂塔(11)を後工程とする。
陰イオン交換樹脂による脱色機構については未だ未解明
な部分が多いが、これまでの技術では、水酸基形強塩基
性陰イオン交換用脂を利用する場合、脱塩能力の低下と
並行して脱色能力も低下したものとして実運転せざるを
得なかった。すなわち、脱塩能力の低下を検出して全て
の樹脂を再生工程に移行させていた。
な部分が多いが、これまでの技術では、水酸基形強塩基
性陰イオン交換用脂を利用する場合、脱塩能力の低下と
並行して脱色能力も低下したものとして実運転せざるを
得なかった。すなわち、脱塩能力の低下を検出して全て
の樹脂を再生工程に移行させていた。
陰イオン交換樹脂による脱色作用についても、塩基度が
高い樹脂はど脱色能力は大きく、強塩基性陰イオン交換
樹脂の脱色能力を高める目的で、弱塩基性樹脂や中塩基
性樹脂を前段に設置させることは無意味であると考えら
れていた。
高い樹脂はど脱色能力は大きく、強塩基性陰イオン交換
樹脂の脱色能力を高める目的で、弱塩基性樹脂や中塩基
性樹脂を前段に設置させることは無意味であると考えら
れていた。
実際上、精製糖工場で利用されるイオン交換樹脂工程の
被処理糖液は、各種の清浄工程で精製された低色価(A
、1.200以下)11液が一般的であり、このような
場合には強塩基性陰イオン交換樹脂の直前にこれら塩基
度の低い樹脂を設置することによる脱色効果は認められ
なかった。しかしながら、強塩基性陰イオン交換樹脂の
脱塩能力の負荷を軽減する目的で、中塩基性陰イオン交
換樹脂5弱塩基性陰イオン交換樹脂を前置することは意
味があり、これら樹脂を強塩基性陰イオン交換樹脂の再
生排液で再生させることはそれなりに意味のあることで
あると考えられる。
被処理糖液は、各種の清浄工程で精製された低色価(A
、1.200以下)11液が一般的であり、このような
場合には強塩基性陰イオン交換樹脂の直前にこれら塩基
度の低い樹脂を設置することによる脱色効果は認められ
なかった。しかしながら、強塩基性陰イオン交換樹脂の
脱塩能力の負荷を軽減する目的で、中塩基性陰イオン交
換樹脂5弱塩基性陰イオン交換樹脂を前置することは意
味があり、これら樹脂を強塩基性陰イオン交換樹脂の再
生排液で再生させることはそれなりに意味のあることで
あると考えられる。
強塩基性陰イオン交換樹脂の汚染を防ぐためには、改良
リバース法の前再生方法を改善して全ての強塩基性陰イ
オン交換樹脂の前再生を実施することであり、そのため
には前再生の利点を最大限生かし、前再生により強塩基
性陰イオン交換樹脂が負荷形となる欠点を覆いトータル
システムとして脱塩能力を上昇させる必要がある0本シ
ステムでは脱塩能力を向上させる目的で塩基度の低い樹
脂の併用を試みたが、これら樹脂を併用することにより
脱塩能力を上昇させる以上に脱色効率が著しく向上され
た。この驚異的とも言える脱色作用については、全く予
想しなかったものであり、この脱色作用を多サイクルに
わたって発揚させた本システムは、特に前述のクリスト
バル石清浄法を前処理とすることとの組み合わせること
で、効果が相乗的に作用し、例えば無洗[1液の清浄を
も可能としたのである。
リバース法の前再生方法を改善して全ての強塩基性陰イ
オン交換樹脂の前再生を実施することであり、そのため
には前再生の利点を最大限生かし、前再生により強塩基
性陰イオン交換樹脂が負荷形となる欠点を覆いトータル
システムとして脱塩能力を上昇させる必要がある0本シ
ステムでは脱塩能力を向上させる目的で塩基度の低い樹
脂の併用を試みたが、これら樹脂を併用することにより
脱塩能力を上昇させる以上に脱色効率が著しく向上され
た。この驚異的とも言える脱色作用については、全く予
想しなかったものであり、この脱色作用を多サイクルに
わたって発揚させた本システムは、特に前述のクリスト
バル石清浄法を前処理とすることとの組み合わせること
で、効果が相乗的に作用し、例えば無洗[1液の清浄を
も可能としたのである。
実際、クリストバル石による前処理と本システムによる
脱塩精製を施した最終精製糖液(ファインリカー)は、
現状で一般化している洗811i液の精製技術で生産さ
れるファインリカーよりも色素や灰分を始めとして遥か
に高品質なものであった。
脱塩精製を施した最終精製糖液(ファインリカー)は、
現状で一般化している洗811i液の精製技術で生産さ
れるファインリカーよりも色素や灰分を始めとして遥か
に高品質なものであった。
イオン交換樹脂による脱色機構そのものが未解明である
現状で、これらの現象を論理的に解析することはnしい
が、無洗槽糖液の中には高分子色素が比較的多く、これ
ら色素は塩基度の低い陰イオン交換樹脂とも反応して効
果的に除去されるものと推定される。この吸着作用は恐
らく物理吸着が生たる作用であると推定される。洗#M
tJi液を原料とする遣常の精製糖技術の場合、イオ
ン交換樹脂工程の供給糖液は種々の清浄工程により脱色
された後の精製液である。このような精製糖液中には、
当該高分子色素は殆ど存在せず、したがって塩基度の低
い当該イオン交換樹脂の必要もなく、その結果この重要
なイオン交換樹脂の作用が見落とされていたものと考え
られる。したがって、このような場合には、本システム
においても必ずしも塩基度の低い陰イオン交換樹脂を併
用しなくともよく、これによっても従来法よりも優れる
結果が得られることもわかった。このような効果は意図
しなかったものであるが、前述の如く脱塩能力の増大は
当然の結果として達成されたので、本システムでは従来
技術の欠点を補うべく全ての強塩基性陰イオン交換樹脂
の前再生を実施することとした。この操作による樹脂汚
染防止効果は予想通り良好な結果が得られた。
現状で、これらの現象を論理的に解析することはnしい
が、無洗槽糖液の中には高分子色素が比較的多く、これ
ら色素は塩基度の低い陰イオン交換樹脂とも反応して効
果的に除去されるものと推定される。この吸着作用は恐
らく物理吸着が生たる作用であると推定される。洗#M
tJi液を原料とする遣常の精製糖技術の場合、イオ
ン交換樹脂工程の供給糖液は種々の清浄工程により脱色
された後の精製液である。このような精製糖液中には、
当該高分子色素は殆ど存在せず、したがって塩基度の低
い当該イオン交換樹脂の必要もなく、その結果この重要
なイオン交換樹脂の作用が見落とされていたものと考え
られる。したがって、このような場合には、本システム
においても必ずしも塩基度の低い陰イオン交換樹脂を併
用しなくともよく、これによっても従来法よりも優れる
結果が得られることもわかった。このような効果は意図
しなかったものであるが、前述の如く脱塩能力の増大は
当然の結果として達成されたので、本システムでは従来
技術の欠点を補うべく全ての強塩基性陰イオン交換樹脂
の前再生を実施することとした。この操作による樹脂汚
染防止効果は予想通り良好な結果が得られた。
また、弱酸性陽イオン交換樹脂の塩酸再生排液を強塩基
性陰イオン交換樹脂に通液させ、その再生排液を前述の
塩基度の低い陰イオン交換樹脂に再通潰させるという新
しい再生法を試みたが、この効果は予想以上に大きく、
吸着した色素の殆ど大部分をaSさせることも見出され
た。この予期しなかった効果の現れた理由の一つに、弱
酸性陽イオン交換樹脂の塩酸再生排液の組成変化、すな
わち食塩濃度が上昇したことが考えられる。
性陰イオン交換樹脂に通液させ、その再生排液を前述の
塩基度の低い陰イオン交換樹脂に再通潰させるという新
しい再生法を試みたが、この効果は予想以上に大きく、
吸着した色素の殆ど大部分をaSさせることも見出され
た。この予期しなかった効果の現れた理由の一つに、弱
酸性陽イオン交換樹脂の塩酸再生排液の組成変化、すな
わち食塩濃度が上昇したことが考えられる。
以上述べたクリストバル石による前処理とイオン交換樹
脂による脱塩精製を組み合わせることで、従来技術では
精製不可能であった糖液(tJ!蜜)の精製が可能とな
るが、ここで本発明で対象とする糖液は、甘しょ糖、ビ
ート塘、澱粉糖等を中心とする植物成分由来の甘味成分
を含有する溶液であり、その特徴として植物または土壌
由来の各種成分が不純物として含有されている溶液のこ
とである0本発明を適用して最も工業的価値の大きい分
野は、無洗m糖液の清浄であるが、洗槽溶解液。
脂による脱塩精製を組み合わせることで、従来技術では
精製不可能であった糖液(tJ!蜜)の精製が可能とな
るが、ここで本発明で対象とする糖液は、甘しょ糖、ビ
ート塘、澱粉糖等を中心とする植物成分由来の甘味成分
を含有する溶液であり、その特徴として植物または土壌
由来の各種成分が不純物として含有されている溶液のこ
とである0本発明を適用して最も工業的価値の大きい分
野は、無洗m糖液の清浄であるが、洗槽溶解液。
各種糖蜜及び各種コロイド成分や!!Jfa物質を含ん
だ溶液についても適用することができる。
だ溶液についても適用することができる。
また、特に無洗I!糖液を前述の手法により精製しファ
インリカーを得た場合、さらにイオンクロマト分離法を
組み合わせることで、ファインリカーより結晶糖を回収
した後の糖蜜(振蜜)に含まれる蔗糖区分を有効に回収
することができる。
インリカーを得た場合、さらにイオンクロマト分離法を
組み合わせることで、ファインリカーより結晶糖を回収
した後の糖蜜(振蜜)に含まれる蔗糖区分を有効に回収
することができる。
一般に、被処理糖液中のCaやMgが多いとイオンクロ
マト分離を行うことが難しいが、前述のクリストバル石
及びイオン交換樹脂に接触させて精製したファインリカ
ーから得られる振蜜中に含まれるCa、Mgは500p
pm以下であることから、何ら前処理を施すことなくイ
オンクロマトにより各成分を分離することができる。し
たがって、クリストバル石及びイオン交換樹脂に接触さ
せて精製したファインリカーより結晶糖を回収した後、
糖蜜中に存在する蔗糖と転化糖をイオンクロマト分離法
により分別し、蔗糖区分を結晶糖が回収可能な糖液に戻
すことにより、結晶糖の回収率が向上される。
マト分離を行うことが難しいが、前述のクリストバル石
及びイオン交換樹脂に接触させて精製したファインリカ
ーから得られる振蜜中に含まれるCa、Mgは500p
pm以下であることから、何ら前処理を施すことなくイ
オンクロマトにより各成分を分離することができる。し
たがって、クリストバル石及びイオン交換樹脂に接触さ
せて精製したファインリカーより結晶糖を回収した後、
糖蜜中に存在する蔗糖と転化糖をイオンクロマト分離法
により分別し、蔗糖区分を結晶糖が回収可能な糖液に戻
すことにより、結晶糖の回収率が向上される。
イオンクロマト分離法は、特にCa形の強酸性陽イオン
交換樹脂を分離剤とし、この分離剤に対するシ!!I糖
と転化糖の親和性の差を利用するもので、単純な固定床
による回分分離法や、移動床式連続分離法、擬似移動床
式連続分離法等があるが、大規模生産には移動床式連続
分離法や擬似移動床式連続分離法が適する。
交換樹脂を分離剤とし、この分離剤に対するシ!!I糖
と転化糖の親和性の差を利用するもので、単純な固定床
による回分分離法や、移動床式連続分離法、擬似移動床
式連続分離法等があるが、大規模生産には移動床式連続
分離法や擬似移動床式連続分離法が適する。
本発明は、クリストバル石並びにイオン交換樹脂による
不純物の°吸着作用を利用してなるものである。
不純物の°吸着作用を利用してなるものである。
クリストバル石は、特に各種コロイドや懸濁物質等と特
異的に反応し、通常の砂濾過等とは比較できないような
優れた不純物除去効果を発揮する。
異的に反応し、通常の砂濾過等とは比較できないような
優れた不純物除去効果を発揮する。
一方、イオン交換樹脂は、糖液に含まれる色素や塩類に
対して便れた脱色、脱塩作用を発揮する。
対して便れた脱色、脱塩作用を発揮する。
したがって、これらを組み合わせることで、無洗11!
糖液をも精製することのできる精製糖システムが構築さ
れる。
糖液をも精製することのできる精製糖システムが構築さ
れる。
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発
明がこれら実施例に限定解釈されるものでないことは言
うまでもない。
明がこれら実施例に限定解釈されるものでないことは言
うまでもない。
先ず、クリストバル石による糖液の清浄作用並びに再生
効果について調べるために、以下の予備実験を行った。
効果について調べるために、以下の予備実験を行った。
jJl先上
る。
本実験で使用したろ適法は、第3図に示すように、粒状
クリストバル石(粒径2〜5m)が充填される第1のろ
適法(21)と、これよりも粒径の小さな粒状クリスト
バル石(粒径約0.33m)が充填される第2のろ適法
(22)とを基本構成とするものである。なお、本実験
においては、第1のろ適法(21)に充填される粒状ク
リストバル石として日鉄鉱業社製、商品名クリスバール
G700を、第2のろ適法(22)に充填される粒状ク
リストバル石として日鉄鉱業社製、商品名クリスバール
G 300をそれぞれ使用した。
クリストバル石(粒径2〜5m)が充填される第1のろ
適法(21)と、これよりも粒径の小さな粒状クリスト
バル石(粒径約0.33m)が充填される第2のろ適法
(22)とを基本構成とするものである。なお、本実験
においては、第1のろ適法(21)に充填される粒状ク
リストバル石として日鉄鉱業社製、商品名クリスバール
G700を、第2のろ適法(22)に充填される粒状ク
リストバル石として日鉄鉱業社製、商品名クリスバール
G 300をそれぞれ使用した。
上記各ろ適法(21) 、 (22)の周囲には、ウォ
ータージャケラ) (23) 、 (24)が設けられ
、加温用温水を通すことにより、これらろ適法(21)
、 (22)内を所定温度に加温し得るようになって
いる。
ータージャケラ) (23) 、 (24)が設けられ
、加温用温水を通すことにより、これらろ適法(21)
、 (22)内を所定温度に加温し得るようになって
いる。
そして、被処理糖液は、ポンプ(25)を介して第1の
ろ適法(21)に供給され、ある程度処理された後、さ
らに第2のろ過圧(22)に通液され、この第2のろ過
圧(22)の底部から処理糖液として取り出されるよう
に構成されている。
ろ適法(21)に供給され、ある程度処理された後、さ
らに第2のろ過圧(22)に通液され、この第2のろ過
圧(22)の底部から処理糖液として取り出されるよう
に構成されている。
以上の構成のろ過圧を使用して、次のような実験を行っ
た。
た。
精製糖工場より産出した廃糖蜜をBK、58に調製し、
水酸化ナトリウムを添加しp H6,4にした後、90
゛Cまで加熱した。
水酸化ナトリウムを添加しp H6,4にした後、90
゛Cまで加熱した。
次いで、60°C迄糖液温度を低下させ、先の第3図に
示する過圧のクリストバル石層に60°C,S、Vlの
条件で下向流にて通液させた。
示する過圧のクリストバル石層に60°C,S、Vlの
条件で下向流にて通液させた。
クリストバル石に対し約30倍量のI!蜜を処理させる
ことにより、ろ過圧(差圧)が2 kg / c−以上
となったので、通流を中止し、温水にて脱糖した。
ことにより、ろ過圧(差圧)が2 kg / c−以上
となったので、通流を中止し、温水にて脱糖した。
クリストバル石処理糖液について、ろ過性能及びオリ生
成量を中心に測定した0分析方法は下記の通りである。
成量を中心に測定した0分析方法は下記の通りである。
ろ過性能:被検糖液をBx、50に調製した後、定圧ろ
過試験機(東洋科学社製、ろ過面積10cj)にろ紙(
漱2)を装填し、。25℃、1kg/cdにて加圧ろ過
をし、200dをろ過させるのに要する時間を求めた。
過試験機(東洋科学社製、ろ過面積10cj)にろ紙(
漱2)を装填し、。25℃、1kg/cdにて加圧ろ過
をし、200dをろ過させるのに要する時間を求めた。
オリ成分N:被検糖液をBx、50に調製し、1分間煮
沸させた後、100Idのメスシリンダに糖液を移し、
38℃の恒温槽に15時間静置した。この時のオリ含有
糖液の下層部の割合をオリ発生量として百分率で示した
。
沸させた後、100Idのメスシリンダに糖液を移し、
38℃の恒温槽に15時間静置した。この時のオリ含有
糖液の下層部の割合をオリ発生量として百分率で示した
。
また、ax、pH,見掛純糖率9色価については、製糖
便覧(朝食書店)法に準じて常法により測定した。結果
を第1表に示す。
便覧(朝食書店)法に準じて常法により測定した。結果
を第1表に示す。
第1表
精製糖工場洗糖蜜(BK、60)をクリストバル石ろ過
圧〔底面積(15c11) x層高(20cm) 、充
填クリストバル石:日鉄鉱業社製、商品名クリスバール
G 300)に70°Cに加温しながら300 d 7
時間の流速度で上昇流にて6000aeを通液させた。
圧〔底面積(15c11) x層高(20cm) 、充
填クリストバル石:日鉄鉱業社製、商品名クリスバール
G 300)に70°Cに加温しながら300 d 7
時間の流速度で上昇流にて6000aeを通液させた。
予備実験1と同様にして処理糖液の分析を実施した。結
果を第2表に示す。
果を第2表に示す。
第2表
処理糖液の性状を測定した。結果を第3表に示す。
第3表
ヌッチェ式試験用ろ過器(有効ろ過面積10cj >に
粉末状クリストバル石(粒度10〜100μm)をIC
11の厚さにプレコートさせた。そして、これにBx、
50に溶解した沖縄産原糖を70°Cで500d通液さ
せた。予備実験1及び予備実験2と同様にして低品質な
甘しょ汁を50(ld トールビー力に採取し、石灰乳
を加えてPH7に調整した。
粉末状クリストバル石(粒度10〜100μm)をIC
11の厚さにプレコートさせた。そして、これにBx、
50に溶解した沖縄産原糖を70°Cで500d通液さ
せた。予備実験1及び予備実験2と同様にして低品質な
甘しょ汁を50(ld トールビー力に採取し、石灰乳
を加えてPH7に調整した。
一方、同様にして調製した甘しょ汁に粉末状クリストバ
ル石(日鉄鉱業社製、製品名クリスバールPf4−30
0.粒径1100p以下)を1g添加した糖汁を調製し
た。
ル石(日鉄鉱業社製、製品名クリスバールPf4−30
0.粒径1100p以下)を1g添加した糖汁を調製し
た。
これら2種類の糖汁を電熱器により沸騰寸前まで加熱さ
せた後、静置して上層部の清澄液とスラッジの沈降性の
差をf!認した。
せた後、静置して上層部の清澄液とスラッジの沈降性の
差をf!認した。
その結果、クリストバル石を添加した糖汁はスラッジ部
分の沈降速度が速く僅か20分で上澄液と沈降部分が明
確に分離した。一方、通常のデフィケション操作を行っ
た糖汁は1時間経過後も両者の分離が不完全であった。
分の沈降速度が速く僅か20分で上澄液と沈降部分が明
確に分離した。一方、通常のデフィケション操作を行っ
た糖汁は1時間経過後も両者の分離が不完全であった。
予」Lu先1
クリストバル石(8鉄鉱業社製、化学処理済、商品名W
GL−300) 300 gを外筒付カラム(φ4X3
0CII)に入れ、60℃に加温し、精製糖工場廃糖蜜
(ax 50)を300d/時間の速度で下向流にて6
000m処理した。その後、水で逆洗して、クリストバ
ル石に付着している濁質物を除去した。
GL−300) 300 gを外筒付カラム(φ4X3
0CII)に入れ、60℃に加温し、精製糖工場廃糖蜜
(ax 50)を300d/時間の速度で下向流にて6
000m処理した。その後、水で逆洗して、クリストバ
ル石に付着している濁質物を除去した。
この一連の操作を10回繰り返して、吸着能力が低下し
たクリストバル石を調製した。
たクリストバル石を調製した。
このクリストバル石3(ld(乾燥重量20g)を外筒
付カラムに入れ、第4表に示す各種条件で塩酸水溶液1
00M1を通した。この塩酸流出液をpH7に中和し、
金属水酸化物等の不溶性のコロイド物質をガラス繊維濾
紙(OP−70,0,6μm)で集め、105〜110
℃で2時間乾燥して乾燥固形物量を秤量し、濁質物脱着
量を求めた。結果を第4表に示す。
付カラムに入れ、第4表に示す各種条件で塩酸水溶液1
00M1を通した。この塩酸流出液をpH7に中和し、
金属水酸化物等の不溶性のコロイド物質をガラス繊維濾
紙(OP−70,0,6μm)で集め、105〜110
℃で2時間乾燥して乾燥固形物量を秤量し、濁質物脱着
量を求めた。結果を第4表に示す。
この第4表より、塩酸濃度が0.1%(pH2,0)以
上になり、処理温度が40℃以上になると、濁質物の脱
着量が急激に増加していることがわかる。
上になり、処理温度が40℃以上になると、濁質物の脱
着量が急激に増加していることがわかる。
第4表
先の予備実験5と同様にクリストバル石を調製して、こ
のクリストバル石30d(乾燥重量20g〕を用いて、
予備実験5と同様に、第5表に示す条件で水酸化ナトリ
ウム水溶液10(ldを通した。この水酸化ナトリウム
流出液をpH7に中和して1日放置すると、ケイ酸ゾル
が析出してくる。
のクリストバル石30d(乾燥重量20g〕を用いて、
予備実験5と同様に、第5表に示す条件で水酸化ナトリ
ウム水溶液10(ldを通した。この水酸化ナトリウム
流出液をpH7に中和して1日放置すると、ケイ酸ゾル
が析出してくる。
このケイ酸ゾルを遠心分離で集め、予備実験5と同様に
乾燥固形物量をケイ酸溶出量として求めた。
乾燥固形物量をケイ酸溶出量として求めた。
一方、この上澄液は11に稀釈して、1cmのセルを用
いて420nmの吸光度を測定した。第5表に示す色素
物質の脱着量は、水酸化ナトリウム濃度0.20%で、
処理温度30℃での再生条件により脱着された色素脱着
量を規準にして、相対指数で表示しである。又、溶解率
は、クリストバル石乾燥重量当たりのケイ酸溶出量の割
合を百分率で求めである。結果を第5表に示す。
いて420nmの吸光度を測定した。第5表に示す色素
物質の脱着量は、水酸化ナトリウム濃度0.20%で、
処理温度30℃での再生条件により脱着された色素脱着
量を規準にして、相対指数で表示しである。又、溶解率
は、クリストバル石乾燥重量当たりのケイ酸溶出量の割
合を百分率で求めである。結果を第5表に示す。
この第5表より、水酸化ナトリウム濃度が高い程、又、
処理温度が高い程、ケイ酸溶出量は激増する。特に、0
.50%以上の濃度になると、処理温度の影響が顕著に
なる。一方、色素脱着量は、水酸化ナトリウム濃度を高
くし、且つ、処理温度を高くしても、ある値に収束し、
それ以上の増大は認められない傾向にある。
処理温度が高い程、ケイ酸溶出量は激増する。特に、0
.50%以上の濃度になると、処理温度の影響が顕著に
なる。一方、色素脱着量は、水酸化ナトリウム濃度を高
くし、且つ、処理温度を高くしても、ある値に収束し、
それ以上の増大は認められない傾向にある。
m1工
先の予備実験5と同様の装置に、クリストバル石(商品
名−GL−300) 200 gを充填して、60°
Cに加温し、精製糖工場洗糖蜜(BX 50)を300
d/時間の速度で下向流にて6000m処理した。
名−GL−300) 200 gを充填して、60°
Cに加温し、精製糖工場洗糖蜜(BX 50)を300
d/時間の速度で下向流にて6000m処理した。
続いて、水で逆洗した後、第6表に示す各種の再生剤1
1を用いて60℃で再生した。この再生後のクリストバ
ル石を用い、再度洗糖蜜を同様に処理した。各処理糖液
の品質を第6表に示す0分析方法は下記の通りである。
1を用いて60℃で再生した。この再生後のクリストバ
ル石を用い、再度洗糖蜜を同様に処理した。各処理糖液
の品質を第6表に示す0分析方法は下記の通りである。
色価(A、 り :製糖便覧(朝食書店)法に準じて
常法により測定する。
常法により測定する。
懸濁物質量:
被検糖液を遠心分離しく7000G、10分)、上澄液
を捨て水洗した後、105〜110℃で2時間乾燥して
乾燥固形物量として求める。
を捨て水洗した後、105〜110℃で2時間乾燥して
乾燥固形物量として求める。
オリ成分量:
被検糖液をBx 50に調整し、■分間無情させた後、
100mのメスシリンダに糖液を移し、38°Cの恒温
槽に15時間静置する。この時に沈降している沈殿物量
をオリ発生量として体積百分率で示す。
100mのメスシリンダに糖液を移し、38°Cの恒温
槽に15時間静置する。この時に沈降している沈殿物量
をオリ発生量として体積百分率で示す。
濾過性能:
被検糖液をBx 50に調整した後、定圧濾過試験機(
東洋化学社製、濾過面積10dに濾紙(東洋胤2)を装
着し、25℃、1 kg/c−にて加圧濾過し、200
dを濾過させるのに要する時間を求める。ただし、濾過
性の悪い糖液については、2分間における濾過量で示す
。
東洋化学社製、濾過面積10dに濾紙(東洋胤2)を装
着し、25℃、1 kg/c−にて加圧濾過し、200
dを濾過させるのに要する時間を求める。ただし、濾過
性の悪い糖液については、2分間における濾過量で示す
。
又、第6表に示した2種の再生剤を用いた複合再生方法
は以下の通りである。
は以下の通りである。
複合再生方法(NO)
0.20%水酸化ナトリウム水溶液llを通した後、水
500adで押し出し、続いて0.50%塩酸水溶液1
Nを通す。
500adで押し出し、続いて0.50%塩酸水溶液1
Nを通す。
複合再生方法(IN)
0.50%塩酸水溶液11を通した後、水500dで押
し出し、続いて0.20%水酸化ナトリウム水溶液1N
を通す。
し出し、続いて0.20%水酸化ナトリウム水溶液1N
を通す。
第6表
以上の予備実験の結果を基に、クリストバル石とイオン
交換樹脂による各種精製プロセスを実施した。
交換樹脂による各種精製プロセスを実施した。
l施■エ
タイ原料糊を次に示すような精製プロセスに従って処理
し、精製糖液を得た。
し、精製糖液を得た。
タイ原料糊 → クリストバル石処理法(A)→ 炭酸
飽充法(B) → 活性炭処理法(C)→ 樹脂処理
法(D) 各精製工程の処理条件等は以下の通りである。
飽充法(B) → 活性炭処理法(C)→ 樹脂処理
法(D) 各精製工程の処理条件等は以下の通りである。
(A)クリストバル石処理法
Bx60前後に調製した原料I!溶解液に、石灰乳(B
x20)を加えてPHを9.5〜10.0に調整し、7
0″Cまで加熱し60分間反応させた後、外筒付きカラ
ムを3塔直列に連結し60°Cに保温した装置に下向流
にて!@次通液した。
x20)を加えてPHを9.5〜10.0に調整し、7
0″Cまで加熱し60分間反応させた後、外筒付きカラ
ムを3塔直列に連結し60°Cに保温した装置に下向流
にて!@次通液した。
第1塔乃至第3塔の各塔には、クリストバル石(8鉄鉱
業社製、 CRYSVARL WGL) (7)各種粒
径のものを充填し、第1塔、第2塔、第3塔の順に粗粒
。
業社製、 CRYSVARL WGL) (7)各種粒
径のものを充填し、第1塔、第2塔、第3塔の順に粗粒
。
中粒、細粒となるように配列されている。
第1塔 0.5〜10.0m (粗粒)第2塔 0.1
〜1.0 m (中粒)第3塔 0.01〜0.5 m
(細粒)(B)炭酸飽充法 被処理糖液を60゛Cに保ちながらpHが9.2になる
まで石灰乳(Bx20)を注入し、直ちに空気で希釈し
たCOtを吹き込んだ、以後、pHが9.2前後になる
ように石灰乳添加量とCOt吹き込み量を調整した0石
灰乳を所定量(原糖当たりCaOとして1%)を加えた
後、直ちに昇温を始め70°Cまで加熱し、一方COx
の吹き込みを続けpHを8.0まで下げた。この状態で
30分間経過させた後、10%リン酸溶液を添加してp
Hを7.0にした。その後、ケイソウ土濾過を行い清澄
液を得た。
〜1.0 m (中粒)第3塔 0.01〜0.5 m
(細粒)(B)炭酸飽充法 被処理糖液を60゛Cに保ちながらpHが9.2になる
まで石灰乳(Bx20)を注入し、直ちに空気で希釈し
たCOtを吹き込んだ、以後、pHが9.2前後になる
ように石灰乳添加量とCOt吹き込み量を調整した0石
灰乳を所定量(原糖当たりCaOとして1%)を加えた
後、直ちに昇温を始め70°Cまで加熱し、一方COx
の吹き込みを続けpHを8.0まで下げた。この状態で
30分間経過させた後、10%リン酸溶液を添加してp
Hを7.0にした。その後、ケイソウ土濾過を行い清澄
液を得た。
(C)活性炭処理法
被処理糖液に所定量の乾燥カルボラフイン(沖縄加糖で
は固形分に対して0.20%、タイ原糖では0.40%
)を添加して、70℃に保ちながら60分間撹拌を行い
接触反応させた0反応後、ケイソウ土濾過を行い清澄液
を得た。
は固形分に対して0.20%、タイ原糖では0.40%
)を添加して、70℃に保ちながら60分間撹拌を行い
接触反応させた0反応後、ケイソウ土濾過を行い清澄液
を得た。
(D)樹脂処理法
被処理糖液を第2図(A)〜第2図(C)に示されるイ
オン交換樹脂処理システムに40°Cで通液させた。各
樹脂塔に充填されるイオン交換樹脂は次の通りである。
オン交換樹脂処理システムに40°Cで通液させた。各
樹脂塔に充填されるイオン交換樹脂は次の通りである。
陽イオン交換樹脂:ダイヤイオンWK202型強塩基性
陰イオン交換樹脂:ダウエックスχU S −4018
9 1型強塩基性陰イオン交換樹脂:ダウエックスX U
S −40240 弱酸性陽イオン交換樹脂:ダイヤイオンWKII及び1
2 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第7表に示す、
なお、樹脂処理法(D)では5サイクル目の前工程並び
に後工程からの塔出液を採取した。
陰イオン交換樹脂:ダウエックスχU S −4018
9 1型強塩基性陰イオン交換樹脂:ダウエックスX U
S −40240 弱酸性陽イオン交換樹脂:ダイヤイオンWKII及び1
2 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第7表に示す、
なお、樹脂処理法(D)では5サイクル目の前工程並び
に後工程からの塔出液を採取した。
また、表中の色価指数(A、1.) 、脱色率1色素量
着率は、次のようにして求めた。
着率は、次のようにして求めた。
Xc
樹脂中に吸着された色素量
o、o、、x v。
(0,D、!11 0.0.at) X Vxまた
、樹脂処理法(D)において、各樹脂塔からの出液の電
気伝導度並びに色価を調べた。結果を第4図並びに第5
図に示す。
、樹脂処理法(D)において、各樹脂塔からの出液の電
気伝導度並びに色価を調べた。結果を第4図並びに第5
図に示す。
第4図及び第5図中、期間Aは第2図(A)に示される
工程に、期間Bは第2図(B)に示される工程に、期間
Cは第2図(C)に示される工程にそれぞれ対応してい
る。
工程に、期間Bは第2図(B)に示される工程に、期間
Cは第2図(C)に示される工程にそれぞれ対応してい
る。
期間Aでは、第1の樹脂塔(11)が前工程として使用
されており、その出液の電気伝導度並びに色価(図中線
iで表される。)は急激に上昇している。この間、第2
の樹脂塔(12)は後工程として使用されており、当該
樹脂塔(12)からの出液の電気伝導度並びに色価(図
中線11で表される。)は、はとんど変化していない、
すなわち、前記第2の樹脂塔(12)は、期間A終了後
も充分に脱塩、脱色に使用できるということである。
されており、その出液の電気伝導度並びに色価(図中線
iで表される。)は急激に上昇している。この間、第2
の樹脂塔(12)は後工程として使用されており、当該
樹脂塔(12)からの出液の電気伝導度並びに色価(図
中線11で表される。)は、はとんど変化していない、
すなわち、前記第2の樹脂塔(12)は、期間A終了後
も充分に脱塩、脱色に使用できるということである。
次に、期間Bでは、第2の樹脂塔(12)からの出液の
電気伝導度並びに色価の若干の上昇が検出され、当該樹
脂塔(12)が前工程に、第1の樹脂塔(11)が再生
工程に、第3の樹脂塔(13)が後工程に移行されるが
、このときには前工程である第2の樹脂塔(12)の出
液の電気伝導度並びに色価が急激に上昇する。第3の樹
脂塔(13)からの出液の電気伝導度並びに色価(図中
線iiiで表される。)は、やはりほとんど変化してい
ない。
電気伝導度並びに色価の若干の上昇が検出され、当該樹
脂塔(12)が前工程に、第1の樹脂塔(11)が再生
工程に、第3の樹脂塔(13)が後工程に移行されるが
、このときには前工程である第2の樹脂塔(12)の出
液の電気伝導度並びに色価が急激に上昇する。第3の樹
脂塔(13)からの出液の電気伝導度並びに色価(図中
線iiiで表される。)は、やはりほとんど変化してい
ない。
期間Cでは、第3の樹脂塔(13)が前工程に、第1の
樹脂塔(11)が後工程に、第2の樹脂塔(12)が再
生工程に移行されるが、やはり前工程に移行された第3
の樹脂塔(13)の出液の電気伝導度並びに色価が急激
に上昇する。このとき、後工程に使用される第1の樹脂
塔(11)はその再生が済んでいるので、出液の電気伝
導度並びに色価は初期の低い値を示す。
樹脂塔(11)が後工程に、第2の樹脂塔(12)が再
生工程に移行されるが、やはり前工程に移行された第3
の樹脂塔(13)の出液の電気伝導度並びに色価が急激
に上昇する。このとき、後工程に使用される第1の樹脂
塔(11)はその再生が済んでいるので、出液の電気伝
導度並びに色価は初期の低い値を示す。
几juIL
先の実施例1と同一のタイ原料機を用いて以下に示すよ
うな常法の精製プロセスに従って処理した。
うな常法の精製プロセスに従って処理した。
タイ原料機 → 炭酸飽充法CB) → 活性炭処理
法(C) → 脱塩用樹脂処理法(1)(1)脱塩用
樹脂処理法 被処理糖液をOH形強塩基性陰イオン交換樹脂とNa形
強酸性陽イオン交換樹脂との温床に通した後、さらにO
H形強塩基性陰イオン交換樹脂、次いでH形弱酸性陽イ
オン交換樹脂に通し、脱塩脱色を行った。
法(C) → 脱塩用樹脂処理法(1)(1)脱塩用
樹脂処理法 被処理糖液をOH形強塩基性陰イオン交換樹脂とNa形
強酸性陽イオン交換樹脂との温床に通した後、さらにO
H形強塩基性陰イオン交換樹脂、次いでH形弱酸性陽イ
オン交換樹脂に通し、脱塩脱色を行った。
止較斑裟
先の実施例1と同一のタイ原料機を用いて以下に示すよ
うな常法の精製プロセスに従って処理した。
うな常法の精製プロセスに従って処理した。
タイ原料機 → 炭酸飽充法(B) → 活性炭処理
法(C) → 脱色用樹脂処理法(II)〔■〕脱色
用樹脂処理法 被処理糖液をCL形強塩基性陰イオン交換樹脂に通し、
脱色を行った。
法(C) → 脱色用樹脂処理法(II)〔■〕脱色
用樹脂処理法 被処理糖液をCL形強塩基性陰イオン交換樹脂に通し、
脱色を行った。
これら各比較例の各精製プロセスにおける精製tgM液
の品質を第8表に示す。
の品質を第8表に示す。
ス新114
オキナワ原料糖を次に示すような精製プロセスに従って
処理し精製糖液を得た。
処理し精製糖液を得た。
オキナワ原料糖
→ クリストバル石処理法(A)
→ 活性炭処理法(C) → 樹脂処理法〔D〕各精
精製プロセスらの精製糖液の品質を第9表に示す、なお
、各精製プロセスは実施例1と同様であるが、本例では
炭酸飽充処理工程を省略した。
精製プロセスらの精製糖液の品質を第9表に示す、なお
、各精製プロセスは実施例1と同様であるが、本例では
炭酸飽充処理工程を省略した。
(以下余白)
ス1■1影
ナタール原料糖を次に示すような精製プロセスに従って
処理し精製糖液を得た。
処理し精製糖液を得た。
ナタール原料糖 → クリストバル石処理法(A)→
炭酸飽充法(B) → 樹脂処理法CD)各精製プロ
セスからの精製糖液の品質を第10表に示す、なお、各
精製プロセスは実施例1と同様であるが、本例では活性
炭処理工程を省略した。
炭酸飽充法(B) → 樹脂処理法CD)各精製プロ
セスからの精製糖液の品質を第10表に示す、なお、各
精製プロセスは実施例1と同様であるが、本例では活性
炭処理工程を省略した。
(以下余白)
xJlfL先
精製糖工場の洗槽工程から生ずる洗槽を次に示すような
精製プロセスに従って処理し、精製糖液を得た。
精製プロセスに従って処理し、精製糖液を得た。
洗槽 → クリストバル石処理法〔E〕 → 樹脂処理
法CD) (E)クリストバル石処理法 Bx60前後に調製した洗槽溶解液に粉末状酸化マグネ
シウム(北海道曹達社製)を0.1%(固形分に対して
)加え、70℃まで加熱し60分間反応させた後、実施
例1のクリストバル石処理法(A)と同様の装置を用い
て、第1塔は上向流、第2塔と第3塔は下向流でシリー
ズ通液した。
法CD) (E)クリストバル石処理法 Bx60前後に調製した洗槽溶解液に粉末状酸化マグネ
シウム(北海道曹達社製)を0.1%(固形分に対して
)加え、70℃まで加熱し60分間反応させた後、実施
例1のクリストバル石処理法(A)と同様の装置を用い
て、第1塔は上向流、第2塔と第3塔は下向流でシリー
ズ通液した。
各精製プロセスからの精製糖液の品質を第11表に示す
、なお、樹脂処理法は実施例1と同様であり、炭酸飽充
処理工程並びに活性炭処理工程は省略した。
、なお、樹脂処理法は実施例1と同様であり、炭酸飽充
処理工程並びに活性炭処理工程は省略した。
スm
先の実施例4と同様の洗槽を以下に示す精製プロセスに
従って処理し、精製糖液を得た。
従って処理し、精製糖液を得た。
洗槽 → クリストバル石処理法(A) → 樹脂処
理法〔1〕 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第12表に示す
、なお、クリストバル石処理法は実施例1と、樹脂処理
法は比較例1とそれぞれ同様であり、本例でも炭酸飽充
処理工程並びに活性炭処理工程は省略した。
理法〔1〕 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第12表に示す
、なお、クリストバル石処理法は実施例1と、樹脂処理
法は比較例1とそれぞれ同様であり、本例でも炭酸飽充
処理工程並びに活性炭処理工程は省略した。
(以下余白)
スJ!JLL
先の実施例4と同様の洗槽を以下に示す精製プロセスに
従って処理し、精製糖液を得た。
従って処理し、精製糖液を得た。
洗槽 → クリストバル石処理法(A) → 粉末樹
脂処理法(F) (F)粉末樹脂処理法 粒状強塩基性陰イオン交換樹脂(ローム・アンド・ハー
ス社製、アンバーライトIRA−401)を気流粉砕法
にて粒径50μm以下(平均粒径18.5μm)とした
粉末状陰イオン交換樹脂を乾燥物として被処理糖液に対
し0.5’/v%の割合で加え、70℃で30分間混合
撹拌した。接触反応させた後、メンブレンフィルター(
3I1m)で濾過し、清澄液を得た。
脂処理法(F) (F)粉末樹脂処理法 粒状強塩基性陰イオン交換樹脂(ローム・アンド・ハー
ス社製、アンバーライトIRA−401)を気流粉砕法
にて粒径50μm以下(平均粒径18.5μm)とした
粉末状陰イオン交換樹脂を乾燥物として被処理糖液に対
し0.5’/v%の割合で加え、70℃で30分間混合
撹拌した。接触反応させた後、メンブレンフィルター(
3I1m)で濾過し、清澄液を得た。
各精製プロセスからの精製糖液の品質を第13表にボす
、なお、クリストバル石処理法は実施例1と同様であり
、本例でも炭酸飽充処理工程並びに活性炭処理工程は省
略した。
、なお、クリストバル石処理法は実施例1と同様であり
、本例でも炭酸飽充処理工程並びに活性炭処理工程は省
略した。
ス1111
実施例2で得られたファインリカーを、結晶化工程に移
行し、ここで残存した3番線振蜜(Bx60)を擬偵移
動床式クロマト分離装置(三菱ダイヤイオンUBK53
0 Ca形)を用いて連続的にイオンクロマト分離し
た。なお、溶離液には水を用いた。
行し、ここで残存した3番線振蜜(Bx60)を擬偵移
動床式クロマト分離装置(三菱ダイヤイオンUBK53
0 Ca形)を用いて連続的にイオンクロマト分離し
た。なお、溶離液には水を用いた。
結果を第14表に示す、得られたシg糖区分は煎糖工程
で再度用いられる。還元糖区分は液糖製品にするか、あ
るいは高付加価値製品の原材料に用いる。
で再度用いられる。還元糖区分は液糖製品にするか、あ
るいは高付加価値製品の原材料に用いる。
第14表
〔発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、本発明はクリストバ
ル石による処理とイオン交換樹脂による処理とを組み合
わせたもので、原料糖の完全脱塩。
ル石による処理とイオン交換樹脂による処理とを組み合
わせたもので、原料糖の完全脱塩。
脱色、脱コロイド等を経済的に実施することができる等
、数々の利点を有する。特に、本発明により無洗塘糖液
の新たな精製糖技術が達成された点でその技術的意義は
非常に大きい、勿論、洗I!糖液や各種の糖液等に適用
した場合でも本発明の効果が発揮されることは言うまで
もなく、この場合の効果は、例えば工程の改善1品質の
改良1作業性の改善等である。
、数々の利点を有する。特に、本発明により無洗塘糖液
の新たな精製糖技術が達成された点でその技術的意義は
非常に大きい、勿論、洗I!糖液や各種の糖液等に適用
した場合でも本発明の効果が発揮されることは言うまで
もなく、この場合の効果は、例えば工程の改善1品質の
改良1作業性の改善等である。
また、本発明により被処理糖液の完全脱塩が実施される
ということは、結晶糖の回収率を向上させるだけでなく
、結晶糖を回収した残りの糖蜜の有用性が高められるこ
とを意味し、この点でも有利である。近年、精製糖廃糖
蜜の用途が減少し、これらの処分に困っているのが現杖
であるだけに、廃糖蜜がほとんど皆無となることの効果
は大きく、工業的価値はもちろん、社会的(公害問題等
)にも意義のあることである。
ということは、結晶糖の回収率を向上させるだけでなく
、結晶糖を回収した残りの糖蜜の有用性が高められるこ
とを意味し、この点でも有利である。近年、精製糖廃糖
蜜の用途が減少し、これらの処分に困っているのが現杖
であるだけに、廃糖蜜がほとんど皆無となることの効果
は大きく、工業的価値はもちろん、社会的(公害問題等
)にも意義のあることである。
第1図は本発明で使用されるイオン交換樹脂塔の構成を
模式的に示す概略断面図である。 第2図(A)乃至第2図(C)は本発明に通用されるイ
オン交換樹脂処理システムの一例を示す模式図である。 第3図は本発明の実施例で使用されたクリストバル石ろ
適法の構成例を示す模式図である。 第4図はイオン交換樹脂処理システムにおいて各樹脂塔
からの出液の電気伝導度の変化を示す特性図であり、第
5図は色価の変化を示す特性図である。 特許出願人 伊藤忠製糖株式会社
模式的に示す概略断面図である。 第2図(A)乃至第2図(C)は本発明に通用されるイ
オン交換樹脂処理システムの一例を示す模式図である。 第3図は本発明の実施例で使用されたクリストバル石ろ
適法の構成例を示す模式図である。 第4図はイオン交換樹脂処理システムにおいて各樹脂塔
からの出液の電気伝導度の変化を示す特性図であり、第
5図は色価の変化を示す特性図である。 特許出願人 伊藤忠製糖株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)糖液をクリストバル石に接触させた後、イオン交
換樹脂に接触させることを特徴とする糖液の清浄方法。 (2)糖液をクリストバル石に接触させた後、強塩基性
陰イオン交換樹脂とその後段に配列された弱酸性陽イオ
ン交換樹脂に通液させて清浄化を図るとともに、 イオン交換樹脂の再生時には弱酸性陽イオン交換樹脂の
再生排液を強塩基性陰イオン交換樹脂に通液させること
を特徴とする糖液の清浄方法。 (3)請求項2記載の糖液の清浄方法において、強塩基
性陰イオン交換樹脂と弱酸性陽イオン交換樹脂とを基本
単位とする3系列の吸着塔を用意して、これら3系列の
吸着塔をそれぞれ前工程用吸着塔、後工程用吸着塔、再
生工程用吸着塔とし、糖液を前工程用吸着塔から後工程
用吸着塔へ連続して通液するとともに、 後工程用吸着塔の精製能力の低下を検出して前工程用吸
着塔を再生工程用吸着塔に移行し、同時に後工程用吸着
塔を前工程用吸着塔に、再生工程用吸着塔を後工程用吸
着塔にそれぞれ移行することを特徴とする糖液の清浄方
法。 (4)強塩基性陰イオン交換樹脂の前に塩基度の低い陰
イオン交換樹脂及び/又は陽イオン交換樹脂を配列する
ことを特徴とする請求項3記載の糖液の清浄方法。 (5)弱酸性陽イオン交換樹脂を鉱酸で再生するととも
に、この弱酸性陰イオン交換樹脂の鉱酸再生排液を40
℃以上で強塩基性陰イオン交換樹脂並びに塩基度の低い
陰イオン交換樹脂及び/又は陽イオン交換樹脂に順次通
液しこれらイオン交換樹脂を前再生し、鉱酸再生排液を
押し出し洗浄した後、アルカリ剤を強塩基性陰イオン交
換樹脂並びに塩基度の低い陰イオン交換樹脂及び/又は
陽イオン交換樹脂に順次通液することでこれらイオン交
換樹脂を本再生することを特徴とする請求項4記載の糖
液の清浄方法。 (6)糖液が無洗糖糖液であることを特徴とする請求項
1乃至5記載の糖液の清浄方法。(7)糖液がアルカリ
剤及び/又は凝集剤を添加することで懸濁物質が生成さ
れた糖液であることを特徴とする請求項1乃至6記載の
糖液の清浄方法。 (8)クリストバル石を粗粒、中粒、細粒よりなる充填
層で構成し、糖液を粗粒層、中粒層、細粒層へ順次通液
することを特徴とする請求項1乃至7記載の糖液の清浄
方法。 (9)無洗糖糖液をクリストバル石及びイオン交換樹脂
に接触させた後、結晶糖を回収するとともに残存する糖
蜜をイオン交換クロマト分離法により分別し、蔗糖区分
を回収することを特徴とする糖液の清浄方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17626688A JPH0227999A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 糖液の清浄方法 |
GB8916192A GB2221696B (en) | 1988-07-15 | 1989-07-14 | Method for refining sugar liquor |
US07/381,115 US4968353A (en) | 1988-07-15 | 1989-07-14 | Method for refining sugar liquor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17626688A JPH0227999A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 糖液の清浄方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0227999A true JPH0227999A (ja) | 1990-01-30 |
JPH0520075B2 JPH0520075B2 (ja) | 1993-03-18 |
Family
ID=16010567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17626688A Granted JPH0227999A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 糖液の清浄方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0227999A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6870225B2 (en) | 2001-11-02 | 2005-03-22 | International Business Machines Corporation | Transistor structure with thick recessed source/drain structures and fabrication process of same |
US8440029B2 (en) | 2009-07-30 | 2013-05-14 | Jfe Steel Corporation | Stainless steel having good conductivity and ductility for use in fuel cell and method for producing the same |
JP2015061524A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-04-02 | 三菱化学株式会社 | 糖液の精製方法、活性炭処理糖液、有機化合物の製造方法および微生物の培養方法 |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP17626688A patent/JPH0227999A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6870225B2 (en) | 2001-11-02 | 2005-03-22 | International Business Machines Corporation | Transistor structure with thick recessed source/drain structures and fabrication process of same |
US8440029B2 (en) | 2009-07-30 | 2013-05-14 | Jfe Steel Corporation | Stainless steel having good conductivity and ductility for use in fuel cell and method for producing the same |
JP2015061524A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-04-02 | 三菱化学株式会社 | 糖液の精製方法、活性炭処理糖液、有機化合物の製造方法および微生物の培養方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0520075B2 (ja) | 1993-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4968353A (en) | Method for refining sugar liquor | |
AU2018343981B2 (en) | Process for the purification of a neutral human milk oligosaccharide (HMO) from microbial fermentation | |
CN109503676B (zh) | 一种从木糖母液中制备木糖醇和混合糖浆的方法 | |
US7226511B2 (en) | Direct production of white sugar from sugarcane juice or sugar beet juice | |
AU2007318897A1 (en) | Treatment of sugar juice | |
LU505449B1 (en) | Sucrose decoloring method and system | |
CN112876520A (zh) | 高品质阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸制备方法 | |
WO2014025560A1 (en) | Mannose production from palm kernel meal using simulated moving bed separation | |
JPH0459878B2 (ja) | ||
WO2015111714A1 (ja) | 蔗糖溶液の精製方法および精製装置 | |
JPH02275835A (ja) | クエン酸含有液からのクエン酸の回収方法 | |
JPH0510080B2 (ja) | ||
JPS6260942B2 (ja) | ||
JPH0227999A (ja) | 糖液の清浄方法 | |
JPH0577400B2 (ja) | ||
CN111057166B (zh) | 一种制备菊粉的方法 | |
KR20230098181A (ko) | 발효액으로부터 산성 모유 올리고당의 정제 방법 | |
JP4701539B2 (ja) | 糖液の精製装置 | |
Trott | Clarification and decolorization processes | |
CN110835656A (zh) | 一种基于多糖纤维炭除胶技术的沙琪玛糖浆纯化工艺 | |
US3711329A (en) | Sugar recovery method and apparatus | |
JP3081262B2 (ja) | 高純度ニストースの製造方法 | |
JPH054394B2 (ja) | ||
JP4210408B2 (ja) | 糖液精製装置の強酸性カチオン交換樹脂塔の再生法 | |
JPS5924663B2 (ja) | 溶液処理方法 |