JPH02295499A - ショ糖液脱塩精製装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はショ糖液脱塩精製装置に関し、詳しくは、強塩
基性アニオン交換樹脂と弱酸性カチオン交換樹脂を混合
した混床塔（ＭＢ塔）の前段に、強塩基性アニオン交換
樹脂塔（Ａ塔）を設置したシヨ糖液脱塩精製装置に関す
るものである。

（従来の技術） ショ糖液を脱塩・脱色精製する代表的な装置は、所謂リ
バース式と称されるＡ−Ｋ二塔型の脱塩精製装置と、強
塩基性アニオン交換樹脂と弱酸性カチオン交換樹脂を混
合した温床塔にシヨ糖液を通す混床式の脱塩精製装置と
が知られている。

前者のＡ−Ｋ二塔型のリバース式装置は、シヨ糖が強酸
性の雰囲気で分解され易いという問題に対処するために
、初めに強塩基性アニオン交１！！！樹脂で処理した後
、弱酸性カチオン交換樹脂に通して脱塩精製するように
工夫されたものであり、アニオン性不純物の吸看力が非
常に強くまた処理量も大である反面、弱酸性カチオン交
換樹脂の処理９ｔ！ｐＨは通液開始の低い状態から処理
量の増加と共に高くなっていくため、処理液ｐＨを適正
に調整することか難かしいという問題がある。また装置
に供給されるシヨ糖液中には通常微ユながら還元砧が含
まれているために、これが強塩基性アニオン交換樹脂と
接触することによって分解し、当該樹脂を不可逆的に汚
染するという問題もある。

他方混床式のショ糖液脱塩精製装置は、リバース式に比
べて処理液純度が高く得られる利点があるが、反面、処
理量がリバース式に比べて小さいという難がある。この
ため工業的には前者のリバース式装置が多く使用されて
いる。

またリバース式装置の餌段に、強酸性カチオン交換樹脂
と強塩基性アニオン交換樹脂を混合した混床塔（ＭＢ塔
）を配置して、このＭＢ塔内にアルカリ金属塩型カチオ
ン交換樹脂を充填して、リバース式のＡ塔の強塩基性ア
ニオン交換樹脂のアルカリ類金属イオンによる汚染の防
止を図った改良リバース式の装胃も提案されている。し
かしこの装ほの処理液純度も混床式装置に比べて大きな
向上はない。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来のショ糖液脱塩精製装置では、リバー
ス式装五や混床式の装置のいずれでも、単位樹脂二当た
りの処理量を高水準に維持し、かつ処理液純度を高品質
とする処理を行なうことは困難であった。

そこで本発明者等は、このような要求を同時に改善でき
、樹脂の利用効率が高く、処理液ｐＨの安定性が高い装
置を開発するために鋭意研究を重ねたところ、ショ糖液
を強塩基性アニオン交換樹脂に通した後に、強塩基性ア
ニオン交換樹脂と弱酸性カチオン交換樹脂を混合した混
床塔に通すようにすると、従来装置では予想されなかっ
た高い処理量の要求と、高純度品質の要求が同時に満足
された精製処理のできることを見出し、木発明を成すに
至ったものである。

すなわち本発明の目的は、高い処理量と、高純度の処理
液が得られるショ糖液の脱塩精製装置をｔ是イ共すると
ころにある。

また本発明の別の目的は、上記の優れた作用を確保しつ
つ、　ｐＨの安定した処理液を得ることができるシコ１
！液の脱塩精製装置を提供するところにある。

（課厘を解決するための手段） 上記の目的を実現するためになされた本発明のショ環液
脱塩精製装置の特徴とするところは、強塩基性アニオン
交換樹脂にショ糖液を通液するＡ塔と、混合した強塩基
性アニオン交換樹脂及び弱酸性カチオン交換樹脂に上記
Ａ塔の処理液を通液するＭＢ塔とを備えたところにある
。

本発明のショ糖液脱塩精製装置において使用される強塩
基性アニオン交換樹脂は、Ａ塔ＭＢ塔の双方において同
じであっても異なっていても良く、適当なサイクルで夫
々別々に新品の物と交換するようにしても良いが、後段
のＭＢ塔で使用済の樹脂を、前段のＡ塔で再利用するこ
とが好ましい。このようにずれはショ糖液の最終精製を
行うＭ　Ｂ塔には、常に新しい強塩基性アニオン交換樹
脂を使用することが可能となり、また、ＭＢ塔から取り
出した強塩基性ア二オン交換樹脂は、前段のＡ塔に移し
てさらに長期間にわたり使用するので、非常に大きな経
済的効果がある。

この結果、ＭＢ塔においては常に高い脱色率を維持する
ことができ、さらに高純度品質の処理液を従来予想され
なかった程の大量の処理液を得ることができるという利
点がある．強塩基性アニオン交換樹脂をショ糖液脱塩精
製に使用した場合の中性塩分解容量の低下は他の種類の
イオン交Ｉｉ１樹脂に比べて早く、約２５０サイクルを
経過すると８０％に減少する。その結果、従来の方法に
おける処理能力は、新品樹脂の処理能力の約７０％以下
に減少することが分かっており、新品樹脂に交換する必
要が発生するために、強塩基性アニオン交換樹脂の化学
的性能の改善について研究が重ねられているが、末だｆ
ｆｌ！躍的な改善効果を得るには到っていない。

本発明者等は、強塩基性アニオン交換樹脂の中性塩分解
容量が８０％に低下しても総交換容量としては新品樹脂
の９５％以上を有していることに着目して本発明に到着
するに到ったものである。

すなわち、総交換容量と中性塩分容量の差は弱塩基性ア
ニオン交換基として残存しており、色素成分等の吸着能
力は十分に有しているものの反応速度が遅くなるために
従来の方法によっては有効利用ができないと考えること
ができる。中性塩分解容量が低下した強塩基性アニオン
交換樹脂を本発明の方法によクて、ＭＢ塔から取り出し
て前段のＡ塔に移し換えれば、結果としてアニオン交換
樹脂の充填層高を高くした形になり、低下した反応速度
を充填層高によって補い、アニオン交換樹脂が有する総
交換容量を活用することができるのである。また、弱塩
基化したアニオン交換樹脂の再生は低濃度のカ性ソーダ
によって再生することが可能であり、またほぼ当量の再
生剤によって再生することができる。

このため、ＭＢ塔によって使用した再生剤の廃液を回収
して使用すればよい。またイオン交換樹脂で吸着した有
機性不純物は、再生によって脱離されるが、脱離された
有機性不純物は、まだ汚染されていないイオン交換樹脂
を不可逆的に汚染する作用を有しているのである。本発
明の方法によれば、糖液中の有機性不純物の殆どはＡ塔
の強塩基性アニオン交換樹脂で吸着されており、その再
生廃液は脱塩に必要なＭＢ塔の強塩基性アニオン交換樹
脂に接触することがないので脱塩に必要な能力を長期間
維持することができるという利点がある。

なお強塩基性アニオン交換樹脂として使用できる物とし
て具体的には、例えば、アンバーライト（登録商標、以
下同様）　ＩＲＡ−４０２ＢＬ，ＩＲＡ−９００，ＩＲ
Ａ−４１１５，ＸＴ−５００７、ダイヤイオン（登録商
標、以下同様）　ＰＡ３１２を例示することができる。

ＭＢ塔において使用される弱酸性カチオン交換樹脂とし
て使用できるものとしては、例えばアンバーライトＩＲ
Ｃ−７６，ＩＲＣ−５０　，　　レバチット（登録商標
、以下同様）　ＧＮＰ−８０、ダイヤイオンＷＫＩＩを
例示することができる。

本発明装置において、ＭＢ塔内に充填されるアニオン交
換樹脂とカチオン交換樹脂の混合の比率は、１対１が最
も望ましいが、イオン交換樹脂に対する負荷の割合によ
って、アニオン交換樹脂量１に対して０．３〜２の範囲
でカチオン交換樹脂量を調整するのがよい。

（実施例） 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明のショ糖液脱塩精製装置のフローの概要
を説明するためのものであり、前段のＡ塔は強塩基性ア
ニオン交換樹脂が充填される。後段のＭＢ塔には、強塩
基性アニオン交換樹脂と弱酸性カチオン交換樹脂の混合
樹脂が充填される。

なおＡ塔の強塩基性アニオン交換樹脂の再生は、ＭＢ塔
の強塩基性アニオン交換樹脂の再生廃７夜を利用するこ
とができる。

実施例１ 第１図で示した装置に下記表１に示したイオン交換樹脂
を充填し、被処理液としてファインリカー（　Ｂ　Ｘ　
５５、電気伝導率２００ｐＳ／ｃｍ（２５℃））を、通
液条件：　Ｓ　Ｖ＝　４　（Ａｏ　）５５℃で通液し、
ＭＢ塔から回収された処理精製液の処理量（アニオン樹
脂１℃当りの処理量：　Ｉｔ／Ｉｔ　−ＡＥＲ　）と、
ｐＨ及び電気伝導度の関係を測定し、その結果を第２図
（ａ）　，　（ｂ）に示した。

１サイクルの処理量を５　０　ｌ／ｌ−＋ｕＲに設定し
て、８サイクルのくり返し処理を行なったが、その処理
結果は極めて安定しており再現性があったので８サイク
ル目の測定結果を代表させて第２図（ａ）　，　（ｂ）
　　に示した。

比較例Ｉ Ａ−Ｋ二塔型のリバース式装置に下記表１のようにイオ
ン交換樹脂を充填し、実施例１と同一の被処理液、通液
条件で通液を行なって、処理精製液の処理量と、ｐＨ及
び電気伝導率の関係を測定し、その結果を第３図（ａ）
　，　（ｂ）に示した。

比較例２ 混床式の装置に下記表１のようにイオン交換樹脂を充填
し、実施例１と同一の被処理液、通液条件で通液を行な
って、処理精製液の処理量と、ｐＨ及び電気伝導率の関
係を測定し、その結果を第３図（ａ）　，　（ｂ）に示
した。

表　　　　　　　１ 上記した実施例、比較例の結果からアニオン交換樹脂お
よびカチオン交換樹脂の使用量は、何れの方法において
も同一であるにもかかわらず、本発明の実施例によれば
処理量は３５１／ｌ−ＡＥＦ（が得られ、平均電気伝導
率で０．１５μＳ／ｃｍ（２５℃）であった。また、濃
縮工程において重大な要因となる処理液のｐＨについて
は、　ｐＨ　８．７８を示し適正値を得ることができた
。

比較例１において、Ａ−Ｋ二塔型のリーバース式装置の
処理結果を示したが、処理液のｐＨは、ほぼ安定してｐ
Ｈ　７．５で得られたが、処理液純度においてｌｏ．５
ｐｓ／ｃｍと不満足であり２ｏ２／２−＾ＥＲにおいて
次第に純度の低下傾向が認められた。

比較例２において混床式の装置の処理結果を示したが、
処理液の純度は最高で０．１０ｐＳ／＆＊ｃｍまで上昇
したが、１　０　Ｉｌ／ｆｆｉ−ＡＥＲを越えると次第
に純度の低下が見られた。また、処理液のｐＨは高＜　
２　０　１／ｌ−ＡＥＰ．の処理液の集合液幸＊＊嚇に
おいて、　ｐＨ　８．４を示した。ｐＨの高い処理液を
濃縮すると、ショ糖液中に含まれる微量の還元糖成分が
アルカリ分解を起こして着色することはよく知られてお
り、処理冫夜のｐＨがアルカリ性であることは好ましく
ない。

（発明の効果） 本発明の糖液脱塩精製装置ｌによれば、高い処理量を満
足しつつ、処理液の品質も高純度に得ることができ、従
来これらの要求を同時に満足できる装置がなかった問題
を一挙に解決できたという効果がある。

また本発明の装置は、上記の優れた効果を担保しつつ、
　ｐＨの安定した処理液を得ることができるために、次
工程での濃縮処理等において従来問題となっていた着色
の虞れも解消できるという利点がある。

また更に本発明のシヨ１！液脱塩精製装置においては、
前段のＡ塔で使用する強塩基性アニオン交換樹脂が、後
段のＭＢ塔で使用済の樹脂を再利用することができるの
で、樹脂の利用効率が良く、また有機物の吸着を効率よ
く行なう前段のＡ塔を、ＭＢ塔の再生廃液を通して再生
処埋を効率よく行なうこともできるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明よりなる装置のフロー概要を示した図、
第２図（ａ）　，　（ｂ）は本発明実施例の処理液の測
定結果を示した図、第３図（ａ）　．　（ｂ）は比較例
１，２の処理液の測定結果を示した図である。 他４名 第 図 ＭＢ塔：混床塔 第 図 （ａ） 処理ｆ　（ｆ＃！−ＡＥＲ） （ｂ） 処理！　（ｊ！＃！−ＡＥＲ） 第 図 （ａ） （ｂ） 処理！　（ｆ／Ｉｌ−ＡＥＲ） 手続補正書 千＊２年８月−３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、強塩基性アニオン交換樹脂にショ糖液を通液するＡ
   塔と、混合した強塩基性アニオン交換樹脂及び弱酸性カ
   チオン交換樹脂に上記Ａ塔の処理液を通液する混床塔と
   を備えたことを特徴とするショ糖液脱塩精製装置。 ２、上記Ａ塔の強塩基性アニオン交換樹脂には、混床塔
   で使用済の強塩基性アニオン交換樹脂が用いられること
   を特徴とする請求項１に記載のショ糖液脱塩精製装置。