JPS5923799B2 - 砂糖混合物からシヨ糖を分離する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 砂糖の普通の形であるサッカロース（蔗糖）は広く食品
工業に使用されている。

この化合物の通常のソース（源）は砂糖きび、砂糖大根
（甜菜）及び他のショ糖含有物質の汁に見出される。

容易に回収できるショ糖はこれらのソースから抽出され
た後、一般にモラツセと称する母液は、なお、グルコー
ス、フルクトース、ラフィノース等のごとき他の砂糖古
兵に比較的多量のショ糖を含む。

前者の化合物は、残留ショ糖の回収を困難ならしめる結
晶化防止剤を構成し、かくして、ショ糖の回収を経済的
に実用的でなくする。

さらに、存在する不純物は人間の食用に適しない味を与
える稠密に味を与える。

てんさい稠密は約５０％のショ糖を含み、従って、この
稠密からショ糖を抽出することは極めて望ましい。

前記の如く、稠密は人間の味には苦いので、残りの稠密
は動物の銅相にあるいは肥料として用いられ、比較的低
ショ糖含有分は受容できる形態の稠密である。

現在前記の種類の化合物から稠密中に存在するショ糖を
抽出する極く僅かの方法がある。

利用されるこのような方法の１つは、ステファンのプロ
セス（Ｓｔｅｆｆａｎ’ｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ）で、てん
さい稠密を固体公約２０％まで稀め、冷凍し、そして酸
化カルシウムのごときカルシウム化合物で処理する方法
である。

この方法では、存在するショ糖と酸化カルシウムとの反
応が起り、不溶性の粒状沈澱物であるトリカルシウムサ
クレートを生成する。

この沈澱物は濾過によって稀釈した稠密溶液から取り出
し、つづいて洗滌して付着した不純物を除くこ吉ができ
る。

このトリカルシウムサクレートは入って来る熱てんさい
汁に加えることによっててんさい加工操作にもどす。

このような条件の下で、トリカルシウムサクレートは分
解し、酸化カルシウムが精製剤として作用するようにシ
ョ糖を溶液に放出する。

しかしながら、このプロセスに個有の欠点は、ある不純
物、特にトリサツカライドであるラフィノースが再循環
されることである。

トリカルシウムサクレートの連続再循環によって存在す
るラフィノースの量は堆積し始め、後に論するように、
ショ糖の所望の結晶化を抑制し、かくして循環する稠密
のある量を時々廃棄する必要がある。

ステファンプロセスの他に、イオン交換樹脂ヲ用いて稠
密からショ糖を遊離する非連続クロマトグラフイカ法を
利用することによって、ショ糖を分離することも可能で
ある。

しかしながら、いづれの方法も、高純度は得られるけれ
ども、ショ糖の完全分離を生じない。

方法の１つはカリウム形における強酸ポリスチレンイオ
ン交換樹脂を使用するが、他の方法は同様の樹脂のカル
シウム形を使用する。

両方法に存在する欠点は、両方法がイオン交換樹脂の周
期的バックフラッシングと再生を要すると言う事実にあ
る。

今や、吸着剤として粒子集合体の成形したレプリケート
を利用する吸着−脱着技術によって、ショ糖を稠密中に
存在する他の砂糖類から分離し回収できることが発見さ
れた。

本発明は、ショ糖及び少くさも１つの他の砂糖との混合
物を含む砂糖源からショ糖を分離する方法に関する。

さらに詳しくは、本発明は砂糖源からショ糖を分離回収
し、そしてなお稠密のごときこの砂糖源を川石または動
物飼料用のごとき他の分野において利用できるようにす
る方法に関する。

しかしながら、結晶化抑制剤として作用する他の砂糖類
の存在はショ糖の回収を比較的困難にする。

従って、その回収を容易にするためには、ショ糖をこれ
らの結晶化抑制剤から分離することが必要である。

従って、本発明の目的は不純物を含む砂糖源からショ糖
を回収するための改良された方法を提供することである
。

１つの態様において、本発明の具体例は、（ａ）ショ糖
及び少くとも１つの他の砂糖を含む砂糖源の水性混合物
を吸着条件において、少くとも炭素及び水素原子を含む
炭質パイロポリマーから成る粒子集合体の成形レプリケ
ートから成る吸着剤と接触し、それによって該ショ糖を
その上に選択的に吸着し；（ｂｙ吸着剤から少くとも１
つの他の砂糖から成るラフィネート流を除き；（ｃ該吸
着剤を脱着条件においてアルコール性水溶液から成る膜
着物質と接触して、該吸着剤から該ショ糖の脱着を行い
；（ｄｉ吸着剤から該ショ糖から成る抽出流を除く：段
階から成る該水性混合物からショ糖を分離する方法にあ
る。

この発明の特定の具体例は、ショ糖及びグルコース、フ
ルクトース及びラフィノースのとさき少くとも１つの他
の砂糖を含む稠密を約２０〜２００℃の範囲の温度及び
約１気圧〜５００ＰＳＩＧの範囲の圧において、少くと
も炭素及び水素原子を含む反覆単位を有する炭質パイロ
ポリマーから成る粒子集合体の成形したレプリケートか
ら成る吸着剤と接触して該ショ糖を選択的に吸着し、該
吸着剤から少くとも１つの他の砂糖を含むラフィネート
流を除き、該吸着剤を約２０〜２００℃の範囲の温度及
び約１気圧〜５００ＰＳＩＧの範囲の圧において約ｌθ
〜５０重間予のメタノールを含むメタノール水溶液と接
触して吸着剤からショ糖の脱着を行い、該吸着剤からシ
ョ糖の水性流を除くこさから成る、該稠密のごとき砂糖
源からショ糖を分離する方法にある。

ここに゛ゝ炭質パイロポリマー“（ＣａｒｂＯｎａｃｅ
ｏｕｓ ｐｙｒｏｐｏｌｙｍｅｒ）とは熱分解により導
電系になった炭質重合体のと吉である。

（パイロポリマーについては株式会社工業調査会発行小
川伸著英和プラスチック工業辞典初版第７８９頁参照）
。

また、′Ｘ粒子集合体の成形したレプリケート“とは、
後に詳記するごとく、アルミナのごとき無機支持体を炭
質パイロポリマー先駆物質で含浸処理することによって
吸着剤を調製し、この複合体を無機支持体の表面上のパ
イロポリマーがこの支持体の形状をとるように、熱分解
重合し、次にこの複合体から無機支持体を取って元の無
機支持体の形状を有する炭質パイロポリマーを残すよう
にして得られたものである。

その他の目的及び具体例は以下の記載から明らになるで
あろう。

前記のごとく、本発明はショ糖及び少くとも１つの他の
砂糖を含む水性混合物からショ糖を分離する方法に関す
る。

この方法は１またはそれ以上の成分を含む原料混合物を
後に詳しく記載する型の吸着剤上に通すことによって行
われる。

吸着剤上への原料流の通過は、原料流の他の成分を未変
化の状態で処理域中に通しながら、ショ糖の吸着を生じ
、その後ショ糖は、吸着剤を脱着物質で処理することに
よって吸着剤から脱着される。

吸着剤からショ糖を脱着するのに用いられる有効な脱着
剤物質はアルコール性水溶液から成ることが発見された
。

メタノールまたはエタノールのごとき低分子アルコール
は疎水性でかつ親有機性である限り、吸着の表面からシ
ョ糖を排出する能力を有し、なお水に可溶性である。

このメタノールまたはエタノールは約１０〜５０重間予
の範囲の量で存在し、この濃度はショ糖がなおアルコー
ル性水溶液に可溶性である事実を示す。

本明細書において使用する用語を以下のごとく定義する
。

原料混合物は本方法によって分離されるべき１つまたは
それ以上の抽出成分及び１つまたはそれ以上のラフィネ
ート成分を含む混合物である。

“原料流″と言う用語は本方法に使用される吸着剤に通
る原料混合物の流れを示す。

”抽出成分″は吸着剤によってより選択的に吸着される
化合物で、“ラフィネート成分”′は吸着剤によってよ
り選択的でなく吸着される化合物である。

この方法においては、ショ糖は抽出成分で、他の砂糖は
ラフィネート成分である。

“脱着物質゛′と言う用語は一般的に抽出成分を脱着で
きる物質を意味する。

”脱着剤流″または”脱着剤インプット流″と言う用語
は脱着剤物質がそこを通って吸着剤の方に行く流れを示
す。

“ラフィネート流″またはパラフイネートアウトプット
流″と言う用語はそれによってラフィネート成分か吸着
剤から除かれる流れを意味する。

ラフィネート流の組成はほぼ１００％の脱着剤物質から
ほぼ１００％のラフィネート成分まで変ることができる
。

パ抽出流″または”抽出アウトプット流″と言う用語は
、脱着剤物質によって脱着された抽出物質かそれによっ
て吸着剤から除かれる流れを意味する。

抽出流の組成は同様にほぼ１００％の脱着剤物質からほ
ぼ１００％の抽出成分まで変ることができる。

この分離プロセスからの抽出流の少くとも１部分及び好
ましくはラフィネート流の少くとも１部分を分離手段、
典型的には精留塔に通し、そこで、脱着剤物質の少くと
も１部分は分離されて抽出生成物とラフィネート生成物
を生成する。

。抽出生成物″及び”ラフィネート生成物”と言う用語
は、それぞれ、抽出流及びラフィネート流に見出される
よりも高濃度において、抽出成分及びラフィネート成分
を含むこのプロセスによって生成した生成物を意味する
。

砂糖類及びベタインのときき他の結晶化抑制剤の混合物
からショ糖を選択的に吸着するために使用される吸着剤
は、少くとも炭素及び水素原子の反覆単位を含む粒子集
合体の成形したレプリケートから成る。

この成形レプリケートは球、板、ペレット、棒、繊維、
単一体、などのごとき所望の形状の無機支持体をパイロ
ポリマー前駆体で処理し、その後膣前駆体を約４００〜
１２００°Ｃの範囲の高温度で処理することによってパ
イロポリメライズして、該無機支持体の表面上に少くと
も炭素及び水素原子を含む反覆単位を有する炭質パイロ
ポリマーの少くとも単一層を形成することによって調製
される。

炭質パイロポリマーは無機支持体の形状を採用し、かく
して出発無機支持体物質のレプリケートである。

本発明の好ましい具体例においては、無機支持体物質は
約１〜５００ ｍ”／ ｇの表面積を有するこ吉を特徴
さし、使用し得る耐火性酸化物の例は、ガンマ−アルミ
ナ、エターアルミナ、チーターアルミナの如き種々の形
のアルミナまたは、ゼオライト、シリカ−アルミナ、シ
リカ−ジルコニア、ジルコニア−チタニア、ジルコニア
−アルミナ等のごとき無機耐火性酸化物を包含する。

複合体を製造する１つの方法においては、耐火性酸化物
のとさき無機支持体は有機熱分解性化合物を含む還元雰
囲気中で約４００〜１２００℃の温度に加熱する。

本発明の目的のため最も普通にかつ好ましく用いられる
有機パイロポリマー前駆体は脂肪族炭化水素、脂肪族ハ
ロゲン誘導体、脂肪族酸素誘導体、脂肪族イオウ誘導体
、脂肪族窒素誘導体、有機金属化合物、脂環式化合物、
芳香族化合物及び複素環式化合物から成る群の１員であ
る。

脂肪族炭化水素のうち、本発明を行うのに利用されるよ
り普通のものは、アルカン類、アルケン類、アルキン類
及びアルカジエン類である。

本発明の実施に成功的に用いられるアルカンにはエタン
、プロパン、ブタン及びペンタンがある。

同様に、満足すべきアルケンはエデン、プロペン、１−
ブテン、２−ブテン及び１−ペンテンを包含する。

成功的に用いられるアルキンはエチン、プロピン、１−
ブチン、２−ブチン、１−ペンチン及び１−ヘキシンを
包含する。

利用されるアルカジエンは１，３−ブタジェン及びイソ
プレンである。

本発明の目的に対して満足すべき脂肪族ハロゲン誘導体
にはモノハロアルカン、ポリハロアルカン及び不飽和ハ
ロ化合物かある。

モノハロアルカンのサブグループにおいては、クロロメ
タン、ブロモメタン、１−ヨードプロパン及び１−クロ
ロブタンか用いられる。

四塩化炭素、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン及
び１．２−）’７０ロブタンのごときポリハロアルカン
類もまた利用される。

利用される１つの不飽和ハロ化合物はクロロプレンであ
る。

この発明において使用に適当な脂肪族酸素誘導体はアル
コール類、エーテル類、ハロ水素化物及びアルケン酸化
物、飽和アルデヒド及びケトン類、不飽和アルデヒド及
びケトン類、ケテン類、酸、エステル、塩及び炭水化物
を包含する。

利用される種々のアルコールはエタノール、２−ブタノ
ール、１−プロパツール、クリコール（例工ｘｉ １
。

３−パロパンジオール）及びグリセロールを包含する。

利用されるエーテルはエチルエーテル及びイソプロピル
エーテルを包含する。

適当なノ１０ヒドリン及びアルケン酸化物はエチレンク
ロロヒドリン、プロピレンクロロヒドリン、エチレンオ
キサイド、及びプロピレンオキサイドを包含する。

適当な飽和アルデヒド及びケトン類はホルムアルデヒド
、アセトアルデヒド、アセトン及びエチルメチルケトン
を包含する。

使用される不飽和アルデヒド及びケトン類はプロペノー
ル、トランス−２−ブタノール及びブテノンを包含する
。

ケテンもまた有機熱分解性物質として成功的に用いられ
た。

同様に、ギ酸、酢酸、修酸、アクリル酸、クロロエタノ
ン酸、無水ギ酸及びホルミルクロライドもまた利用され
る。

メチルホーメイト、エチルホーメイト及びエチルアセテ
ートもまた使用される。

ギ酸ソーダ、酢酸カリウム及びプロピオン酸カルシウム
のとさき塩、種々の炭水化物も使用される。

脂肪族イオウ誘導体はアルカンチオール類、アルキルチ
オアルカン類、スルホン酸類、アルキルサルフェート類
及びアルキル金属サルフェート類に分類される。

アルカンチオールのうちエチルメルカプタン及びｎ−プ
ロピルメルカプタンが適当である。

アルキルチオアルカンのうちチオエーテル類、アルキル
サルファイド類、メチルサルファイド、エチルサルファ
イド及びメチルプロピルサルファイドが使用できる。

成功的に使用できるスルホン酸はエチルスルホン酸及び
ｎ−プロピルスルホン酸である。

エチルサルフェート及びナトリウムラウレルサルフエー
トもまた使用に適する。

脂肪族窒素誘導体はニトロアルカン類、アミド類、アミ
ン類、ニトリル類及びカルビルアミン類に分類される。

適当なニトロアルカンの例はニトロエタン及び１−ニト
ロプロパンであり、適当なアミドの中にはアセトアミド
及びプロピオアミドがある。

ジメチルアミン及びエチルメチルアミンのごときアミン
類、アセトニトリル及びプロピオニトリルのごときニト
リル類及びエチルイソシアナイドのごときカルビルアミ
ン類もまたこの発明の有機熱分解性物質用に用いられる
。

テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネー
ト及び２−エチル−ヘキシルチタネートのごとき有機金
属化合物もまた使用される。

この発明の有機熱分解性物質として特に適当で好ましい
のは脂環式化合物である。

これらのうちまづシクロヘキサン及びシクロヘキセンで
ある。

芳香族化合物は各種の炭化水素系を包含し、そのハロゲ
ン化合物、酸素誘導体、エーテル類、アルデヒド類、ケ
トン類、キノン類、芳香族酸、芳香族イオウ誘導体及び
芳香族窒素化合物も利用される。

多くの適当な炭化水素の中では、ベンゼン、ナフタレン
、アンスラセン及びトルエンが成功的に利用された。

適当な誘導体にはフェノール、〇−クレゾール、ベンジ
ルアルコール及びハイドロキノンがあるが、ベンジルク
ロライド及びベンザルクロライドは適当なハロゲン化合
物である。

アニゾール及びフルクトースのごときエーテル類及びペ
ンザルデヒド、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベン
ゾキノン及びアンスラキノンのどときアルデヒド類、・
ケトン類及びキノン類もまた用いられる。

安息香酸、フェニル酢酸及びヒドロ肉桂酸のごとき芳香
族酸が利用されるが、ベンゼンスルホン酸の芳香族イオ
ウ誘導体も成功的に用いられる。

ニトロベンゼン、１−ニトロナフタレン、アミンベンゼ
ン及び２−アミントルエンの芳香族窒素化合物もまた本
発明の有機熱分解性物質さして成功的に用いられる。

複素環式化合物の中ではフラン、プロリン、クマロン、
チオナフテン、インドール、インジゴ及びカルバゾール
のご吉き５員環化合物か成功的に利用される。

ピラン、クマリン及びアクリジンのととき６員環化合物
もまた利用される。

以上のごとく、耐火性酸化物上で加熱によって気化し、
分解し、重合することのできる任意の有機物質か事実上
用い得るので、極めて広い範囲のものか有機熱分解性物
質の選択に供することができる。

得られた炭質パイロポリマーは少くとも炭素及び水素原
子を含む反覆単位を有するが、選ばれたパイロポリマー
前駆体に依って、このパイロポリマーは窒素、酸素、イ
オウ、またはリンなどのごとき金属のごとき他の原子を
含んでもよい。

もう１つの具体例においては、この複合体は耐火性無機
酸化物をデキストロース、ショ糖、フルクトース、澱粉
などのごとき炭水化物の溶液で含浸し、その後この含浸
支持体を乾燥するこさによって調製される。

乾燥後含浸支持体は前記の範囲の熱分解温度にし、それ
によって、前記の性質に類似の炭質パイロポリマーが耐
火性無機酸化物支持体の表面上に少くとも単一層で形成
される。

次に、無機支持体は炭質パイロポリマーから化学的に浸
出する。

この浸出は該複合体を酸または塩基で処理することによ
って行われ、それによってはじめの無機支持体の成形し
たレプリケートである所の高度表面積の炭質パイロポリ
マーを形成する。

前記の型の基本物質の浸出は環境温度（２０〜２５℃）
から約２５０℃またはそれ以上の巾広い範囲の温度にお
いて、１時間以下〜７２時間以上の範囲の期間に亘って
行われる。

浸出段階の操作パラメータは広い範囲に亘って変化し、
時間、温度、浸出溶液の強さなどの組合せに依存する。

基体物質、すなわち耐火性無機酸化物のごとき無機支持
体を浸出するのに利用される酸または塩基の例は、リン
酸、硫酸、硝酸、塩酸などのごとき無機酸、メチルスル
ホン酸、エチルスルホン酸、プロピルスルホン酸トルエ
ンスルホン酸などのとさき有機酸、カセイソーダ、水酸
化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム、水酸
化セシウムなどのどさき強塩基を包含する。

これらの浸出物質は使用される化合物の単なる代表例で
あり、そして炭質パイロポリマーの高度の表面積を保持
しながら耐火性無機酸化物を除くことのできる任意の化
学薬品が使用し得ることを理解すべきである。

本発明の方法に投入される原料混合物は砂糖源から成り
、砂糖きび糖蜜、またはビート稠密のごとき前に考察し
た糖蜜から成る本発明において利用される特定の砂糖源
は約５０％のシヨ糖並にグルコース、フルクトース、ラ
フィノースのごとき他の砂糖類並に無機塩類及びアルカ
ロイド、ベタインを含有し、該他の砂糖類及び化合物は
砂糖源中種々の量で存在する。

本発明の成形したレプリケートのごとき吸着剤は、砂糖
源における他の成分を未変化の系中に通させながら選択
的にショ糖を吸着することがわかった。

さらに、選択的にショ糖を吸着する吸着剤の最初の能力
は経済的に望ましい寿命に亘って分離方法における実際
使用量維持されることがわかった。

さらに前記のごとく、成形したレプリケートは、原料の
成分を分離する吸着剤の能力における必要な吸着剤特性
を有する。

すなわち、吸着剤は他の成分に比較して１成分に対する
吸着選択性を有する。

相対選択性は他に比較して１つの原料成分に対するばか
りではなく、原料混合物成分と吸着剤物質の間で表はさ
れることができる。

この明細書中に使用される選択性（Ｂ）は平衡条件にお
いて未吸着相における２成分の比に対する吸着相の２成
分比として定義される。

相対選択性は次の式１式％ 式 １ ここにＣ及びＤは容積うで表わした原料の２成分、Ａ及
びＵはそれぞれ吸着及び未吸着相を表わす。

平衡条件は、吸着剤の床を通る原料が吸着剤の床と接触
後組成を変化しなかった時定められた。

言い換えれば、未吸着相と吸着した相さの間に物質の正
味の移動は起らなかった。

２成分の選択率が１．０に接近する時他成分に関しては
吸着剤によるｌ成分の優先的吸着はない；これらの２成
分は相互に関してはほぼ同じ程度に両方さも吸着される
（かまたは吸着されない）。

（Ｂ）が１．０以下または１．０以上になる時、他成分
に関して１成分に対する吸着剤の優先吸着がある。

成分りに対して成分Ｃの吸着剤による選択率を比較する
時、１．０より大きい（Ｂ）が吸着剤内の成分Ｃの優先
吸着を示す。

１．０より小さい（Ｂ）は、未吸着相を成分Ｃに豊富に
、吸着相を成分りに豊富に残して成分りか優先的に吸着
されることを示す。

理想的脱着物質は、すべての抽出成分が脱着物質の適正
な流速で脱着されることができるように、そして抽出成
分が次の吸着段階において脱着剤物質を置さ換えること
ができるように、すべての抽出成分に関してほぼ１に等
しいか、あるいは１より僅かに小さい選択率を有すべき
である。

ラフィネート成分に関し抽出成分に対する吸着剤の選択
率が１より大きい場合ラフィネート成分からの抽出成分
の分離は理論的には可能であるが、このような選択率は
２に近いことが好ましい。

相対揮発性の如く、選択率が高ければ高い程分離の実施
は容易である。

選択率が高ければそれだけ使用される吸着剤の量は少く
てよい。

第３の重要な特徴は原料混合物物質の抽出成分の変化の
割合である。

言い換えれば、抽出成分の脱着の相対速度である。

この特徴は、吸着剤から抽出成分を回収するためにこの
プロセスで用いられねばならない脱着剤物質の量に直接
関係する；より速い交換速度は抽出成分を除くのに必要
な脱着剤物質の量を減少し、従って操作コストを節減す
ることになる。

速い交換速度では、プロセスに送入され再使用のため抽
出流から分離される脱着物質が少い。

吸着能力、選択率及び交換速度の吸着剤竹性を測定する
ため、テスト装置を用いて特定の原料混合物及び脱着剤
物質で種々の吸着剤をテストした。

この装置は室の両端に入口及び出口部分を有する約７０
ｃｃの容量の吸着剤室から成る。

室は温度制御手段内に含まれ、さらに室を予め定められ
た一定の圧で操作するように圧制御手段が用いられる。

ラフラクトメーター、ポラリメーター及びクロマトグラ
フのごとき定量及び定性分析設備が室の出口ラインに取
り付けられ、吸着剤室を出る流出液中の１つあるいはそ
れ以上の成分を定性的に検出しあるいは定量するのに使
用することができる。

各種の吸着剤系に対する選択性及びその他のデーターを
測定するため、この装置及び次の一般的方法を用いて行
われるパルステストが使用される。

吸着剤は、吸着剤室中に吸着剤物質を通すことによって
特定の脱着剤物質と平衡まで満される。

既知の濃度のトレーサー及び特定のケトースまたはアル
ドースまたは希ぬられた両者のすべてを脱着剤中に含む
原料のパルスを数分の継続期間インゼクトする。

脱着剤の流れを再開し、トレーサー及び砂糖類を液−個
クロマトグラフイ操作におけるごとく流出させる。

流出液は流れ上で分析でき、あるいはまた、流出液サン
プルを定期的に集め、後分析設備によって別々に分析す
ることができる。

テストから導き出される情報から、吸着剤の性能は抽出
またはラフィネート成分に対する空隙率、保持容量、他
成分に関しの１成分に対する選択率及び脱着剤による抽
出成分の膜着速度について評価することができる。

抽出またはラフィネート成分の保持容量は抽出またはラ
フィネート成分のピーク包絡線の中心とトレーサー成分
のピーク包絡線または周知の他の関連点との間の距離を
特徴とする。

この容量はピーク包絡線間の距離によって表わされるこ
の時間間隔中に送入される脱着剤のｃｃで表わされる。

ラフィネート成分に関して抽出成分に対する選択率（Ｂ
）は、抽出成分のピーク包絡線の中心とトレーサーのピ
ーク包絡線（または他の関連点）との間の距離とラフィ
ネート成分のピーク包絡線の中心とトレーサーのピーク
包絡線上の間の対応する距離との比を特徴とする。

抽出成分の脱着剤との交換の割合は一般に生強度におけ
るピーク包絡線の巾を特徴とする。

ピークの巾が狭ければ狭い程脱着速度は速い。

膜着速度はまたトレーサーのピーク包絡線の中心と丁度
脱着された抽出成分の消失の間の距離を特徴とする特許
距離はこの時間継続中送入された脱着剤の容量である。

吸着剤は、原料混合物及び脱着剤物質と交互に接触され
る密なコンパクトな固定床の形で用いられる。

本発明の最も簡単な具体例においては、吸着剤は単一な
静止床の形で用いられ、この場合、プロセスは半連続性
である。

今１つの具体例においては、２またはそれ以上の１組の
静止床が適当な弁き接触して固定床において用いられ、
それによって原料混合物は１つまたはそれ以上の吸着床
中を通り、脱着剤物質は１つまたはそれ以上のセット中
の他の床を通ることかできる。

原料混合物と脱着剤物質の流れは脱着剤中を上向でも下
向でもよい。

静止床液−固接触において用いられる任意の普通の装置
か使用できる。

しかしながら、向流移動床または擬似移動床向流系は固
定吸着剤床系よりも著しく大きい分離効率を有し、従っ
て好ましい。

移動床または擬似移動床プロセスにおいては、吸説着操
作は連続的に行われ、抽出及びフライネート流の連続生
成及び原料及び脱着剤流の連続使用ができる。

このプロセスの１つの好ましい具体例は擬似移動床向流
系として周知のものを利用する。

このような流系の操作原理及び順序は米国特許第２，９
８５，５８９号に記載されている。

このような系においては、それは吸着剤室に含まれた吸
着剤の上向移動を装う吸着剤室の下の多数の液のアクセ
ス点の漸進的移動である。

入口ラインの４つ、すなわち原料入口流、脱着剤入口流
、ラフィネート出口流及び抽出出口流のアクセスライン
だけがつねに活性である。

吸着剤のパックした床の空隙を占める液の移動は固体吸
着剤のこの擬似上向移動と一致する。

向流接触が維持されるように、吸着剤室を下る液流はポ
ンプによって与えられる。

液のアクセスポインは室のトップから底にサイクルによ
って移動するので、室の循環ポンプは種々の流れ速度を
要求する種々の域を移動する。

計画した流れ制御がセットされ、これらの流速を調整す
る。

液のアクセスポイントは吸着剤室を別々の域に有効に分
割し、その各々は異った機能を有する。

本方法のこの具体例においては、ある場合には任意に第
４域が用いられるけれども、３つの別々の操作域の存在
が一般に必要である。

吸着域ｌは原相入口流とラフィネートの出口流との間に
置かれた吸着剤として定義される。

この域においては、原料は吸着剤と接し、抽出成分が吸
着され、ラフィネート流か取り出される。

域１中の流れは、一般に、域に入る原料流から域を出る
ラフィネート流であるので、この域中の流れは、原料入
口からラフィネート出口流に進む時、下向流方向である
と考えられる。

域１における液流に関して直ぐ上流は精製域２である。

この精製域２は抽出出口流さ原料入口流との間の吸着剤
として定義される。

域２で行われる基本操作は、この域中に吸着剤を移すこ
とによって域２に運ばれたラフィネート物質の吸着剤の
非選択空隙からの移動及び吸着剤の選択性細孔内に吸着
されたあるいは吸着剤粒子の表面上に吸着されたラフィ
ネート物質の脱着である。

精製は域２の上流境界、抽出出口流において脱着域３を
出る抽出流物質の１部を域２に通してラフィネート物質
の移動を行うことによって達せられる。

域２における物質の流れは抽出出口流から原料入口流へ
の下向流の方向である。

域２中を流れる液に関して域２の直ぐ上流は脱着域３で
ある。

この脱着域は脱着剤入口と抽出出口流との間の吸着剤と
して定義される。

脱着域の機能は前の操作サイクルにおいて域１における
原料との接触中吸着剤上に吸着された抽出成分をこの域
に入る吸着剤物質と置き換えることである。

域３における液の流れは実質的に域ｌ及び２におけるの
と同じ方法である。

ある場合には、任意に緩衝域４を利用する。

この域はラフィネート出口流と脱着剤入口流との間の吸
着剤として定義され、使用する時は域３に流れる液に関
して直ぐ上流に置かれる。

域１から除かれるラフィネート流の１部分は域４に入り
、その域に存在する脱着剤物質をその域から脱着域中に
移すことができるので、域４は脱着段階で利用される脱
着剤の量を貯蔵するのに利用される。

域４は充分な吸着剤を含む、従って、域１から域４中に
入るラフィネート流中に存在するラフィネート物質が域
３に入りそれによって域３から除かれた抽出流を汚染す
ること防ぐこ吉ができる。

第４操作域を利用しない場合は、域１から域３に入るラ
フィネート中に認め得る量のラフィネート物質が存在す
る時は、抽出出口流が汚染されない様に、域ｌから域３
への直接の流れが停止できるため、域１から域４に入る
ラフィネートを注意深くモニターせねばならない。

吸着剤の固定床を通るインプット及びアウトプット流の
サイクルはマニホルド系を利用するこきによって達成で
き、マニホルドにおけるバルブは連続的態様で操作され
インプット及びアウトプット流の置換を行い、それによ
って、固体吸着剤に関して液体の流れを向流態様にする
。

液体に関して固体吸着剤の向流を行うこ吉のできる別の
形式の操作は廻転円板バルブを含み、インプット及びア
ウトプット流はバルブ及びラインに連結され、原料イン
プット、抽出アウトプット、脱着剤インプット及びラフ
ィネートアウトプットの流れは吸着剤床を通って同じ方
向に進む。

マニホルド設備及び円板バルブは従来技術において周知
である。

本発明に利用できる特定の廻転円板バルブは米国特許第
３，０４０，７７７号及び３，４２２，８４８号に記載
されている。

これらの文献はいづれも固定源からの種々のインプット
及びアウトプット流の適当な前進が困難なしに達成でき
る回転型結合バルブを開示している。

多くの例において、１つの操作域が他の操作域よりも著
しく多量の吸着剤を含む。

例えば、ある操作においては、緩衝域は吸着及び精製に
必要な吸着剤に比して少量の吸着剤を含むこ吉ができる
。

吸着剤から抽出物質を容易に抽出できる脱着剤か使用さ
れる例においては、緩衝域または吸着域または精製域ま
たはそのすべてにおいて必要な吸着剤に比較して脱着域
においては比較的少量の吸着剤が必要であることがわか
る。

吸着剤は単一の塔に置くことは要求されていないので、
多室または一連の塔の使用は本発明の範囲内にある。

インプットまたはアウトプット流はすべてを同時に用い
る必要はない。

事実、多くの場合、他の流れは物質のインプットまたは
アウトプットを行いながらある流れは停止することがで
きる。

本発明の方法を行うのに利用することのできる装置は、
種々のインプットまたはアウトプットの流れを取り付は
交互にかつ定期的に変えて連続操作を行うこ吉のできる
インプットまたはアウトプットのタップが置かれた導管
によって連結された一連の個個の床を含むことができる
。

ある場合には、この結合導管は、正常の操作中は物質が
プロセスに入ったりあるいは出たりする導管として作用
しない移動タップに結合することができる。

抽出アウトプットの流れの少くきも１部分は分離手段に
入り、そこで、脱着剤物質の少くとも１部分が分離され
て濃度の減少した脱着剤物質を含む抽出生成物を生成せ
しめんとするものである。

好ましくは、プロセスの操作には必要ないが、ラフィネ
ートアウトプットの流れの少くとも１部分もまた分離手
段に入り、そこで、脱着剤物質の少くとも１部分が分離
されてプロセスに再使用できる脱着剤の流れと減少した
濃度の脱着剤物質を含むフライネート生成物を生成する
ことかできる。

分離手段は典型的には精留塔でその設計及び操作は分離
技術に周知である。

液及び蒸気相操作の両方とも多くの吸着分離プロセスに
使用できるけれども、低温度要件のため、かつ気相操作
で得られる以上に液相操作で得ることのできる抽出生成
物の高収率のため、このプロセスに対しては液相操作が
好ましい。

吸着条件は約２０〜２００℃、好ましくは約２０〜１０
０℃の温度範囲及び約１気圧〜５００ＰＳＩＧ、好まし
くは約、１気圧〜液相を保持する約２５０ＰＳＩＧの範
囲の圧を包含する。

脱着条件は吸着条件に対して使用されるのと同じ範囲の
温度及び圧を包含する。

本発明の方法を利用できるユニットのサイズはパイロッ
トプラントの規模（米国特許第３，７０６，８１２号の
実施例参照）から商業規模に亘ることかでき数ｃｃ／時
間から数千ガ爾ン／時間の流速範囲に亘ることかできる
。

次に、本発明を実施例によってより具体的に説明する。

ただし、本発明はこれによって限定されるものではない
。

実施例 １ 直径百インチのアルミナ球状体を約４８０℃の温度に２
時間力焼することによって成形した支持体を調製した。

続いて、この球状体を窒素の不活性雰囲気中に置き、該
球状体の存在において、ベンゼンを約７９０℃の温度で
該不活性雰囲気中で熱分解することによって、これらの
球状体上に炭質パイロポリマーの層を沈着した。

次に、生成した複合物質を約１６０℃の温度において２
４時間９６％リン酸溶液中に浸漬することによって浸出
した。

少くとも炭素及び水素原子の反覆単位を有する炭質パイ
ロポリマー構造から成る生成した粒子集合体の成形レプ
リケートを分析し、そしてアルミナのほとんど全てが浸
出において除かれたことがわかった。

上記に依って調製した成形レプリケートをパルステスト
に利用して、これらの吸着剤がグルコース、フルクトー
ス及びショ糖の混合物からショ糖を分離するための選択
吸着として作用する能力を説明した。

上記の混合物からショ糖を回収するための脱着物質とし
てアルコール性水溶液を利用するこさの利点を示すため
一連のテストを行った。

これらのテス白こおいては、成形したレプリケート吸着
剤７０ｃｃを、該吸着剤上に５重量楚のショ糖、５重量
楚のフルクトース及び５重量楚のグルコースを含む混合
した砂糖の溶液を通すことによってテストした。

最初のテストにおいては、脱着剤物質は説イオン水から
成った。

しかしながら、ショ糖の遅い脱着により、半値巾を設定
することが可能でなく、従って保持容量か測定できなか
った。

しかしながら、次のテストにおいては、脱着物質さして
アルコール性水溶液を利用する時、これら３成分の半値
巾は、テストのコース中に集められた流出液サンプルの
クロマトグラフィ分析から明らかになった。

ショ糖に対する保持容量は０時または基準点からショ糖
ピークの中点値までの距離を測定し、同じ基準点から使
用したトレーサーの中点値までの距離を測定することに
よって得られた吸着剤の空隙率を表わす距離を引くこと
によって計算した。

この空隙率は吸着剤の疎水性の細孔にアセトンを充満し
、次に水中２０％のＤ２０を含む１０ＣＣパルスの給水
を通すことによって定めた。

これは水膜着剤で続けられた。Ｄ２０ピーク包絡線の中
点値は空隙率を設定した。

フルクトース及びグルコースの保持容量もまた同様の方
法で得られた。

グルコース及びフルクトースに関してショ糖に対する吸
着剤の選択性はショ糖の保持容量をそれぞれグルコース
の保持容量及びフルクトースの保持容量で除すことによ
って得られる商である。

第２のテストにおいて、利用された脱着剤はツタノール
２０重量楚を含むツタノール水溶液からなった。

この溶液を成形したレプリケート吸着剤上に通し、その
後、吸着剤上に脱着剤物質を通すことによって脱着した
。

同様の方法で、吸着剤物質は、その上にこの溶液を通し
た後、２００重量楚エタノールを含むエタノール水溶液
から成る脱着剤物質で処理した。

これらのテストの結果は第１表に示す。

表において、Ａはツタノール水溶液、Ｂはエタノール水
溶液である。

実施例 ２ 実施例１に記載したのき同じ方法で、約７９０°Ｃの温
度及び窒素の不活性雰囲気中を包含する熱分解条件にお
いて力焼したアルミナ球状体をベンゼンで処理すること
によって成形した支持体を調製した。

次に、この複合体物質を約１６０℃の温度において、２
４時間９６％リン酸溶液中に浸漬することによって浸出
した。

少くとも炭素及び水素原子の反覆単位を有する炭質パイ
ロポリマー構造から成る生成した粒子集合体の成形レプ
リケートを合成稠密溶液に対する吸着として使用した。

この合成稠密溶液は１０％塩化カリウム、１０％ベタイ
ン及び３０％ショ糖から成った。

この溶液を実施例１に記載したと同様の方法でパルステ
ストに供した。

テストＡにおいては、脱着剤物質は水テストＢにおいて
は、脱着剤物質は１０％ツタノールから成るアルコール
性水溶液から成り、テストＣにおいては、脱着剤物質は
１０％エタノールを含むアルコール性水溶液から成った
。

前のテストにおけるごとく、合成稠密溶液を予め定めら
れた期間吸着剤上でパルスし続いて吸着剤を種々の脱着
剤物質で処理した。

これらのパルステストの結果を第２表に記載する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）ショ糖及び少くとも１つの他の砂糖を含む砂糖
   源の水性混合物を、吸着条件において、少く古も炭素及
   び水素原子を含む炭質パイロポリマーから成る粒子集合
   体の成形したレプリケートから成る吸着剤と接触し、そ
   れによって該ショ糖を選択的その上に吸着し； （ｂ） 該吸着剤から、少くとも１つの他の砂糖から
   成るラフィネートの流れを除き； （ｃ）該吸着剤を、脱着条件において、アルコール性水
   溶液から成る脱着剤物質と接触して、該吸着剤から該シ
   ョ糖の脱着を行い； （ｄ） 該吸着剤から、該ショ糖から成る抽出流を除
   く段階から成る砂糖源の水性混合物からショ糖を分離す
   る方法。 ２ 該吸着及び脱着条件は約２０〜２００℃の温度及び
   約１〜５００ＰＳＩＧの圧を含む第１項の方法。 ３ 該他の砂糖はグルコース、フルクトース及びラフィ
   ノースから成る第１項の方法。 ４ 該砂糖源は稠密である第１項の方法。 ５ 該アルコール性水溶液は約１０〜５０重間予のアル
   コールを含む第１項の方法。 ６ 該アルコールはメタノールである第５項の方法。 ７ 該アルコールはエタノールである第５項の方法。