NO140928B - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF XYLITOL - Google Patents

PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF XYLITOL Download PDF

Info

Publication number
NO140928B
NO140928B NO741486A NO741486A NO140928B NO 140928 B NO140928 B NO 140928B NO 741486 A NO741486 A NO 741486A NO 741486 A NO741486 A NO 741486A NO 140928 B NO140928 B NO 140928B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
xylitol
fractionation
fraction
polyols
solution
Prior art date
Application number
NO741486A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO741486L (en
NO140928C (en
Inventor
Asko J Melaja
Lauri Haemaelaeinen
Heikki Olavi Heikkilae
Original Assignee
Suomen Sokeri Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suomen Sokeri Oy filed Critical Suomen Sokeri Oy
Publication of NO741486L publication Critical patent/NO741486L/en
Priority to NO750007A priority Critical patent/NO142532C/en
Publication of NO140928B publication Critical patent/NO140928B/en
Publication of NO140928C publication Critical patent/NO140928C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13KSACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K13/00Sugars not otherwise provided for in this class
    • C13K13/002Xylose

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører fremgangsmåte ved fremstilling av xylitol fra en blanding av polyoler som erholdes ved syrehydrolyse av et pentosanholdig råstoff, etterfølgende hydrogenering av hydrolysatet, mekanisk frafiltrering av oppslemmede faste stoffer, fjerning av uorganiske salter og den største delen av fargen og de andre organiske forurensningene ved avionisering og fjerning av den resterende farge og de øvrige organiske forurensninger ved behandling av løsningen med en kationbytterharpiks og/eller aktivt kull. The invention relates to a process for the production of xylitol from a mixture of polyols obtained by acid hydrolysis of a pentosan-containing raw material, subsequent hydrogenation of the hydrolyzate, mechanical filtration of suspended solids, removal of inorganic salts and the largest part of the color and the other organic contaminants by deionization and removing the remaining color and the other organic contaminants by treating the solution with a cation exchange resin and/or activated carbon.

Det er tidligere kjent fremgangsmåter som er beskrevet som egnede for oppnåelse av xylose og videre xylitol fra naturprodukter, ■ slik som bjørketre, maisaks, bomullfrøskall og lignende. Den russiske artikkel av Leihin, E.R. og Sobeleva, G.D., Proizvostro Ksilita (fremstilling av xylol) Moskva 1962, gir en oversikt There are previously known methods which have been described as suitable for obtaining xylose and further xylitol from natural products, ■ such as birch wood, corn cobs, cotton seed husks and the like. The Russian article by Leihin, E.R. and Sobeleva, G.D., Proizvostro Ksilita (Manufacture of Xylol) Moscow 1962, gives an overview

av de kjente metoder. of the known methods.

Nyere patenter som behandler emnet er U.S. patentene nr. Recent patents addressing the subject are U.S. Pat. patents no.

3 212 932 og 3 553 725, det engelske patent nr. 1 209 960 og det russiske patent nr. 167 345, 1965. 3,212,932 and 3,553,725, the English Patent No. 1,209,960 and the Russian Patent No. 167,345, 1965.

Metodene som tidligere har vært anvendt har ikke vært utnyttet The methods that have previously been used have not been utilized

i noen større grad i kommersiell henseende på grunn av at de er økonomisk ufordelaktige. F.eks. når xyloseanrikede oppløsninger oppnåes av trespon ifølge de kjente metoder, har oppløsningene vært så urene at en rekke dyre prosesstrinn har vært nødvendige før xylose kan gjenvinnes eller før en tilstrekkelig ren xylose-oppløsning oppnås som derpå hydrogeneres for dannelse av xylitol. to a greater extent in commercial terms due to the fact that they are economically disadvantageous. E.g. when xylose-enriched solutions are obtained from wood shavings according to the known methods, the solutions have been so impure that a number of expensive process steps have been necessary before xylose can be recovered or before a sufficiently pure xylose solution is obtained which is then hydrogenated to form xylitol.

Ifølge nærværende oppfinnelse er nå en forbedret metode blitt utviklet for fremstilling av xylitol fra en blanding av polyoler som erholdes ved syrehydrolyse av et pentosanholdig råmateriale, hvorved en pentoseanriket oppløsning, som oppnås ved sur hydrolyse av det pentosanholdige råmateriale hydrogeneres, renses ved mekanisk filtrering og ioneutelukkelsesmetoder og/eller aktivt for avfargning og avsaltning. According to the present invention, an improved method has now been developed for the production of xylitol from a mixture of polyols obtained by acid hydrolysis of a pentosan-containing raw material, whereby a pentose-enriched solution, which is obtained by acid hydrolysis of the pentosan-containing raw material, is hydrogenated, purified by mechanical filtration and ion exclusion methods and/or active for decolorization and desalination.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at man lar den 25-55 vekts%'ige polyolblanding løpe igjennom en 2,5-5 The method according to the invention is characterized by letting the 25-55% by weight polyol mixture run through a 2.5-5

m lang i form av et treverdig metallsalt av en til 3-4 % med divinylbenzen kryssbundet polystyrensulfonat-kationbytterharpiks med en strømningshastighet pa 0,2-1,5 m 3 pr. time pr. m 2. m long in the form of a trivalent metal salt of one to 3-4% with divinylbenzene cross-linked polystyrene sulfonate cation exchange resin with a flow rate of 0.2-1.5 m 3 per hour per m 2.

Materiale som anvendes som råmaterialer fra hvilke de pentose-anrikede oppløsninger oppnås, er fortrinnsvis lignocellulose-materialer, f.eks. tre av forskjellige treslag, slik som bjørk og bøk. Anvendelig er også havrekli, maisaks, og -stengler, kokosnøttskall, mandelskall, halm, bagasse og bomullsfrøskall. Ved anvendelse.av tre spaltes det fortrinnsvis til trespon, kutterspon, sagmel eller lignende. Material used as raw materials from which the pentose-enriched solutions are obtained are preferably lignocellulosic materials, e.g. wood from different types of wood, such as birch and beech. Oat bran, corn stalks and stalks, coconut husks, almond husks, straw, bagasse and cottonseed husks are also usable. When using wood, it is preferably split into wood shavings, cutter shavings, sawdust or the like.

Fremstillingen beskrives ytterligere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et prosess-skjerna som i hovedsaken viser trinnene ved fremstillingen, Fig. 2 er et prosess-skjerna som viser en fremgangsmåte ved hjelp av hvilken xylitol isoleres fra en hydrogenert pentoseoppløs-ning, Fig. 3 er et prosess-skjerna med materialbalanseskjerna for fremstilling av xylitol med trespon som utgangsmateriale^ Fig. 4 er en grafisk fremstilling som viser fordelingen av sorbitol og xylitol i suksessive fraksjoner som er oppnådd ved ione-bytterkromatogirafi av en oppløsning som inneholder en blanding av de to polyoler med anvendelse av harpiksen i Al<+++> -form i overensstemmelse med eksempel lf l Fig. 5 er en grafisk fremstilling som viser fordelingen av fem polyoler i suksessive fraksjoner som er oppnådd ved kromatogra-fisk separering av en blanding av disse i overensstemmelse med fremgangsmåten beskrevet i eksempel 2, Fig. 6 er en grafisk fremstilling som viser fordelingen av forskjellige polyoler i suksessive fraksjoner oppnådd ved kro-matografisk separering av en blanding av disse i overensstemmelse med eksempel 3, Fig. 7 er en grafisk fremstilling som viser fordelingen av forskjellige polyoler i sukssessive fraksjoner oppnådd ved kromato-grafisk separering av en blanding av polyoler i overensstemmelse med eksempel 4, Fig. 8 er et prosess-skjerna som beskriver fraksjoneringspro-sessen i ett trinn ifølge eksempel 5, Fig. 9 er et prosess-skjema som beskriver fraksjoneringspro-sessen i 2 trinn ifølge eksempel 2, Fig. 10 er en grafisk fremstilling som viser fordelingen av forskjellige polyoler i suksessive fraksjoner oppnådd ved fraksjonering i ett trinn under anvendelse av harpiksen i Sr<++> -form 1 overensstemmelse med eksempel 5, og Fig. 11 er en grafisk fremstilling som viser fordelingen av forskjellige polyoler i suksessive fraksjoner oppnådd ved kromato-grafisk separering av polyoler, som beskrevet i eksempel 5. The production is further described with reference to the drawings, where: Fig. 1 is a process core which mainly shows the steps in the production, Fig. 2 is a process core which shows a method by means of which xylitol is isolated from a hydrogenated pentose solution , Fig. 3 is a process core with the material balance core for the production of xylitol with wood shavings as starting material^ Fig. 4 is a graphical representation showing the distribution of sorbitol and xylitol in successive fractions obtained by ion-exchange chromatography of a solution containing a mixture of the two polyols using the resin in Al<+++> form in accordance with example lf l Fig. 5 is a graphical representation showing the distribution of five polyols in successive fractions obtained by chromatographic separation of a mixture of these in accordance with the method described in example 2, Fig. 6 is a graphical representation showing the distribution of different polyols in successive fractions obtained by chromatographic separation of a mixture of these in accordance with example 3, Fig. 7 is a graphical representation showing the distribution of different polyols in successive fractions obtained by chromatographic separation of a mixture of polyols in accordance with example 4, Fig. 8 is a process diagram that describes the fractionation process in one step according to example 5, Fig. 9 is a process diagram that describes the fractionation process in 2 steps according to example 2, Fig. 10 is a graphical representation showing the distribution of different polyols in successive fractions obtained by fractionation in one step using h the arpixen in Sr<++> -form 1 in accordance with example 5, and Fig. 11 is a graphical representation showing the distribution of different polyols in successive fractions obtained by chromatographic separation of polyols, as described in example 5.

Med henvisning til figur 1 kan råmaterialene først hydrolyse-res ved å følge en av de velkjente fremgangsmåter på området. Egnede fremgangsmåter som er beskrevet i litteraturen omfatter de som er beskrevet i U.S. patentene nr. 2 734 836; 2 759 856; With reference to Figure 1, the raw materials can first be hydrolysed by following one of the well-known methods in the field. Suitable methods described in the literature include those described in U.S. Pat. Patent No. 2,734,836; 2,759,856;

2 801 939; 2 974 067 og 3 212 932. Den største vekt ved valg av den egnede hydrolysefremgangsmåten bør legges ved at et maksi-malt utbytte av pentoser oppnås, og at den resulterende pentose-anrikede oppløsning kan nøytraliseres ved anvendelse av materi-aler som ikke forårsaker noen ødeleggelse av sukkeret, slik som natriumhydroksyd. Når pentosematerialet oppnås ved andre ! metoder enn sur hydrolyse, kan trinnet for avsaltning ved ione-utelukkelse, slik som nedenfor beskrevet, eventuelt utelates. 2,801,939; 2,974,067 and 3,212,932. The greatest emphasis in selecting the appropriate hydrolysis method should be that a maximum yield of pentoses is obtained, and that the resulting pentose-enriched solution can be neutralized using materials that do not cause any destruction of the sugar, such as sodium hydroxide. When the pentose material is obtained by other ! methods other than acid hydrolysis, the step for desalination by ion exclusion, as described below, can possibly be omitted.

Følgende trinn i fremgangsmåten er rensningen av de oppnådde hydrolyseprodukter. Rensningsperioden omfatter to hovedtrinn: (1) fjerningen av saltet, natriumsulfat, og mesteparten av de organiske forurensninger og fargestoffer ved ioneutelukkelsesmetoder, og (2) endelig fjerning av fargestoffene. Ioneute-lukkelsesmetoden fjerner salt fra oppløsningen og lignende fremgangsmåter er blitt anvendt i sukkerindustrien for rensning av melasse. Egnede fremgangsmåter er f.eks. beskrevet i U.S. patentene nr. 2 890 972 og 2 937 959. The following step in the process is the purification of the hydrolysis products obtained. The purification period includes two main steps: (1) the removal of the salt, sodium sulfate, and most of the organic contaminants and dyes by ion exclusion methods, and (2) final removal of the dyes. The Ioneute closure method removes salt from the solution and similar methods have been used in the sugar industry for the purification of molasses. Suitable methods are e.g. described in the U.S. patents no. 2,890,972 and 2,937,959.

Etter saltfjerningstrinnet inneholder oppløsningen ennå noen organiske og uorganiske forurensninger. Disse fjernes i farge-fjerningstrinnet ved behandling av oppløsningene i ioneutveks-lingssystemer bestående av en sterk kationutveksler fulgt av en svak anionutveksler og deretter et trinn for å føre oppløs-ningen gjennom et adsorbsjonsmiddel, f.eks. aktivt kull. Disse metoder er velkjente innen sukkerindustrien. En slik fremgangsmåte er f.eks. beskrevet i U.S. patent nr. 3 558 725. Andre egnede opplysninger vedrørende dette finnes i J. Stamberg og V. Valter: Entfarbungsharze, Akademie Verlag Berlin 1970; P. Smit: Ionenaustauscher und Adsorber bei der Herstellung und Reinigung von Zuckern, Pektinen und verwandten Stoffen. Akademie Verlag Berlin 19 69; J. Hassler: Activated carbon; Leonard Hill, London 1967. After the salt removal step, the solution still contains some organic and inorganic contaminants. These are removed in the color removal step by treating the solutions in ion exchange systems consisting of a strong cation exchanger followed by a weak anion exchanger and then a step to pass the solution through an adsorbent, e.g. activated charcoal. These methods are well known within the sugar industry. Such a method is e.g. described in the U.S. patent no. 3 558 725. Other suitable information regarding this can be found in J. Stamberg and V. Valter: Entfarbungsharze, Akademie Verlag Berlin 1970; P. Smit: Ionenaustauscher und Adsorber bei der Herstellung und Reinigung von Zuckern, Pectinen und verwandten Stoffen. Akademie Verlag Berlin 19 69; J. Hassler: Activated carbon; Leonard Hill, London 1967.

Den rensede pentoseoppløsningen som oppnås i rensningstrinnet hydrogeneres og behandles i overensstemmelse med metoden som er angitt i fig. 2. Hydrogeneringsprosessen'utføres på lignende måte som hydrogeneringen av glykose til sorbitol. En egnet metode fremgår av en artikkel av W. Schnyder med tittel "The Hydrogenation of Glucose to Sorbitol with Raney Nickel Catalyst", Dissertation at the Polytechnical Institute of Brooklyn, 1962. Videre har det fremgått at ikke-hydrogenert sukker, som er tilstede i den hydrogenerte pentoseoppløsning, med letthet kan separeres fra polyolblandingen ved følgende ioneutvekslerkroma-tografisk teknikk. Det ikke-hydrogenerte sukker elueres fra kolonnen før polyolene. Således oppnås ved fremgangsmåten ifølge nærværende oppfinnelse rene polyoler,t.o.m. i slike tilfeller hvor hydrogeneringen har vært ufullstendig, og dette muliggjør anvendelsen av en kontinuerlig hydrogeneringsmeotde, hvis dette ønskes. The purified pentose solution obtained in the purification step is hydrogenated and processed in accordance with the method indicated in fig. 2. The hydrogenation process is carried out in a similar way to the hydrogenation of glucose to sorbitol. A suitable method appears in an article by W. Schnyder entitled "The Hydrogenation of Glucose to Sorbitol with Raney Nickel Catalyst", Dissertation at the Polytechnical Institute of Brooklyn, 1962. Furthermore, it has been found that non-hydrogenated sugar, which is present in the hydrogenated pentose solution can easily be separated from the polyol mixture by the following ion exchange chromatographic technique. The non-hydrogenated sugar is eluted from the column before the polyols. Thus, pure polyols are obtained by the method according to the present invention, including in such cases where the hydrogenation has been incomplete, and this enables the use of a continuous hydrogenation method, if desired.

Ioneutveksleiharpiksen som anvendes for separering av polyolene The ion exchange resin used to separate the polyols

i overensstemmelse med nærværende oppfinnelse er sulfonerte poly-styren-kationutvekslerharpikser kryssbundet med divinylbenzen i form av treverdige metallsalter, slik som i Al<+++> eller Fe<+++ >-form. Det har fremgått at f.eks. Al<+++-> og Fe<+++-> formene gir i det minste tre fordeler overfor anvendelsen av de alkaliske jord-metallformer: (1) polyolene elueres fra Al<+++_>Dg Fe+++-formene i annen rekkefølge, hvorved den hovedsakelige forurensningen sorbitol, lettere kan separeres, (2) det er ved gjenvinning av xyli tol mulig å unngå anrikning av sorbitol forårsaket av en tilba-kesirkulering, og hvorved står to muligheter til dispersisjon; enten utføres fra begynnelsen fraksjoneringen på en harpiks i enten Al+++- eller Fe+++-form, eller også utnytter man en dobbel fraksjoneringsprosess, i hvilken første fraksjonering skjer på en harpiks i alkalisk jordmetallform, hvoretter følger en andre fraksjonering på en harpiks i Al +++ - eller Fe 4*++-form, og (3) det er mulig med hell å isolere hvilken som helst ønsket polyol ved gjentatte fraksjoneringer av harpiks i forskjellig form fra en blanding av polyoler som er oppnådd ved hydrogenering av trehydrolysat. ;EKSEMPEL 1 ;Dette eksempel illustrerer separeringen av xylitol fra en blanding av polyoler ved anvendelse av en syntetisk blanding av sorbitol og xylitol, og under utnyttelse av sulfonérte polystyren-katione-utvekslerharpikser, som er kryssbundet med 3,5% divinylbenzen. En rekke harpikser ble vurdert og inkludert i disse var også en av folgende kationformer: H , Li , £Ji , Mg Fe , ;NH4 , Al , Cu . Av disse kationer gir Fe og Al de beste resultater. Resultatene av forsokene fremgår av folgende tabell: ;Fordelingskoeffisientene, HETP-verdiene og verdiene for opplosningsevnen for separeringen ble kalkylert. Disse verdier er parametrene som normalt anvendes for vurderingen av kolonneseparasjonene, og de kalkyleres i overensstemmelse med folgende formler: ;K = fordelingskoeffisient ;HETP = hoyde av teoretisk bunn ;R s= opplosningsevne ;V = elueringsvolum ;e ;V0 = tornvolum i kolonnen ;Vt = totalvolum av kolonnen ;h a kolonnens hoyde ;N = antall teoretiske bunner ;M = elueringstoppens båndbredde målt på volum-(eller tids-)-akse i volum- (eller tids-)-enheter. ;Ved granskning av foranstående tabell går det frem med tydelig-het at sorbitol elueres for xylitol og at Fe<+++-> og Al+++-formene gir den beste separasjonen. ;Eksempelet ble utfort under folgende forhold: ;De i dette eksempel oppnådde resultater fremgår av figur 5 ;i grafisk form. ;EKSEMPEL 2 ;Dette eksempel viser fremstilling av xylitol ved separasjon av fem polyoler fra hydrogenert trehydrolystat på kationeutveksler-harpiksen beskrevet i eksempel 1, under anvendelse av Fe<+++->formen. Resultatene vises grafisk i figur 6. Forholdene under eksempelet var: ;Separering av polyoler ;;Matningsopplosningens konsentrasjon var 35 g torrstoff /100 ml, og den totale mengde torrstoff var 23,5 g og dens polyol-sammensetning var folgende: ;EKSEMPEL 3 ;Dette eksempel beskriver fremstilling av xylitol ved isolering fra fan polyoler som er tilstede i hydrogenert trehydrolysat på kationutvekslerhar-piksen, som beskrevet i eksempel 1, under utnyttelse av Al<+++->formen. Forholdene ved separasjonen var: ;Separering av polyoler ;De oppnådde resultater er oppstilt i folgende tabeller: ;Fordeling av polyoler når fraksjonene kombineres ;a) 1-6 /7-12 eller ;b) 1-7 /8-12. ;Polyoler, som % av totalmengden ;;Dessuten er figur 7 i tegningene en grafisk fremstilling som illustrerer de ifblge fremgangsmåten i eksempelet oppnådde resultater. ;EKSEMPEL 4 ;Dette eksempel illustrerer en fremgangsmåte lignende foran angitte eksempel 3.. og skiller seg bare med hensyn til den anve* dte matningshastigheten. Dimensjonene av kolonnen og de anvendte harpikser var de samme som i eksempel 3. Den anvendte temperaturen var 50°C og matningshastigheten 2,2 ml pr. minutt„ Matningsopplosningen var en polyolopplosning i en total mengde på 25 gram og som inneholder 35% torrstoff. De i eksempelet oppnådde resultater fremgår av figur 8. in accordance with the present invention, sulfonated polystyrene cation exchange resins are cross-linked with divinylbenzene in the form of trivalent metal salts, such as in Al<+++> or Fe<+++> form. It has emerged that e.g. The Al<+++-> and Fe<+++-> forms offer at least three advantages over the use of the alkaline earth metal forms: (1) the polyols are eluted from the Al<+++_>Dg Fe+++ forms in other sequence, whereby the main contaminant sorbitol can be more easily separated, (2) by recycling xylitol it is possible to avoid the enrichment of sorbitol caused by a recirculation, and whereby there are two possibilities for dispersion; either the fractionation is carried out from the beginning on a resin in either Al+++ or Fe+++ form, or a double fractionation process is used, in which the first fractionation takes place on a resin in alkaline earth metal form, after which a second fractionation follows on a resin in Al +++ - or Fe 4*++ form, and (3) it is possible to successfully isolate any desired polyol by repeated fractionations of resin in different form from a mixture of polyols obtained by hydrogenation of wood hydrolyzate. ;EXAMPLE 1 ;This example illustrates the separation of xylitol from a mixture of polyols using a synthetic mixture of sorbitol and xylitol, and utilizing sulfonated polystyrene cation exchange resins cross-linked with 3.5% divinylbenzene. A number of resins were assessed and included in these were also one of the following cation forms: H , Li , £Ji , Mg Fe , ;NH4 , Al , Cu . Of these cations, Fe and Al give the best results. The results of the experiments appear in the following table: The distribution coefficients, the HETP values and the values for the solubility for the separation were calculated. These values are the parameters normally used for the evaluation of the column separations, and they are calculated in accordance with the following formulas: ;K = distribution coefficient ;HETP = height of theoretical bottom ;R s = resolving power ;V = elution volume ;e ;V0 = column volume in the column ; Vt = total volume of the column; h a height of the column; N = number of theoretical bottoms; M = bandwidth of the elution peak measured on the volume (or time) axis in volume (or time) units. When examining the preceding table, it is clear that sorbitol is eluted for xylitol and that the Fe<+++-> and Al+++ forms give the best separation. ;The example was carried out under the following conditions: ;The results obtained in this example appear in figure 5 ;in graphic form. ;EXAMPLE 2 ;This example shows the production of xylitol by separation of five polyols from hydrogenated tree hydrolysate on the cation exchange resin described in example 1, using the Fe<+++-> form. The results are shown graphically in figure 6. The conditions under the example were: ;Separation of polyols ;;The concentration of the feed solution was 35 g dry matter /100 ml, and the total amount of dry matter was 23.5 g and its polyol composition was as follows: ;EXAMPLE 3 ; This example describes the production of xylitol by isolation from fan polyols present in hydrogenated wood hydrolyzate on the cation exchange resin, as described in example 1, using the Al<+++-> form. The conditions for the separation were: ;Separation of polyols ;The results obtained are listed in the following tables: ;Distribution of polyols when the fractions are combined ;a) 1-6 /7-12 or ;b) 1-7 /8-12. ;Polyols, as % of the total amount ;;Furthermore, figure 7 in the drawings is a graphic representation illustrating the results obtained according to the method in the example. ;EXAMPLE 4 ;This example illustrates a method similar to example 3 above, and differs only with regard to the feed rate used. The dimensions of the column and the resins used were the same as in example 3. The temperature used was 50°C and the feed rate 2.2 ml per minute. minute„ The feed solution was a polyol solution in a total amount of 25 grams and containing 35% dry matter. The results obtained in the example appear in figure 8.

EKSEMPEL 5 EXAMPLE 5

Folgende eksempel beskriver en dobbelt fraksjoneringsbehandling som er anvendelig ved fremstilling av xylitol. The following example describes a double fractionation treatment which is applicable in the production of xylitol.

I det forste fremstillingstrinn fraksjoneres et hydrogenert trehydrolysat på en harpiks i alkalisk jordmetallform og tre fraksjoner samles opp fra utstromningen, dvs. en xylitolanriket fraksjon, en polyolfraksjon og en avfallsfraksjon. Xylitol krystalliseres fra den xylitolanrikede fraksjon og xylitol- In the first production step, a hydrogenated wood hydrolyzate is fractionated on a resin in alkaline earth metal form and three fractions are collected from the outflow, i.e. a xylitol-enriched fraction, a polyol fraction and a waste fraction. Xylitol is crystallized from the xylitol-enriched fraction and xylitol-

krystallene separeres fra modersirupen ved sentrifugering. the crystals are separated from the mother syrup by centrifugation.

Den etter sentrifugeringen tilbakeblivende modersirup kombineres med polyolfraksjonen som oppnås ved ovennevnte forste fraksjonering og den resulterende kombinerte polyolopplosning ble deretter utsatt for en andre fraksjonering på en narpiks i Al - eller Fe -form. The mother syrup remaining after the centrifugation is combined with the polyol fraction obtained by the above-mentioned first fractionation and the resulting combined polyol solution was then subjected to a second fractionation on a narpiks in Al or Fe form.

Tre fraksjoner samles opp på ny fra utstromningen i den andre fraksjonering, dvs. en xylitolanriket fraksjon, en polyolfraksjon og en avfallsfraksjon. Den xylitolanrikede fraksjon fra denne andre fraksjonering kombineres med den xylitolanrikede fraksjon fra den forste fraksjonering og xylitol gjenvinnes fra den kombinerte fraksjon ved konsentrering og krystallisering. Polyolfraksjonen fra den andre fraksjonering ble tilsatt neste sats matningsopplosning til den forste fraksjonering og den kombinerte oppldsning fraksjoneres på harpikskolonnen i alkalisk jordmetallform som beskrevet for den forste fraksjonering. Three fractions are collected again from the outflow in the second fractionation, i.e. a xylitol-enriched fraction, a polyol fraction and a waste fraction. The xylitol-enriched fraction from this second fractionation is combined with the xylitol-enriched fraction from the first fractionation and xylitol is recovered from the combined fraction by concentration and crystallization. The polyol fraction from the second fractionation was added to the next batch feed solution to the first fractionation and the combined solution fractionated on the resin column in alkaline earth metal form as described for the first fractionation.

I detalj utfores fremgangsmåten som folger: In detail, the procedure is carried out as follows:

Produksjon av xylitol Production of xylitol

Fraksjoneringer Fractionations

Enkel fraksjonering: Det henvises til skjemaet i figur 3. Simple fractionation: Reference is made to the form in figure 3.

Det anvendte harpiks var i Sr<++->form. En grafisk fremstilling som viser resultatene av denne fraksjonering med hensyn til polyolfordelingen i suksessive fraksjoner gis i figur IQ- Med henvisning til figur 8 kombineres fraksjonene til en xylitolanriket fraksjon (X) og en blandet polyolfraksjon (M) . Fra xylitolfraksjonen gjenvinnes xylitol ved konsentrering og krystallisering. Modersirupen fra krystallisasjonen kan delvis resirkuleres til prosessen. The resin used was in Sr<++-> form. A graphical presentation showing the results of this fractionation with regard to the polyol distribution in successive fractions is given in Figure IQ- With reference to Figure 8, the fractions are combined into a xylitol-enriched fraction (X) and a mixed polyol fraction (M). Xylitol is recovered from the xylitol fraction by concentration and crystallization. The mother syrup from the crystallization can be partially recycled to the process.

Dobbelfraksjonerinq: Med henvisning til figur 10 fraksjoneres forst polyolene i overensstemmelse med foran beskrevne fremgangsmåte for enkel fraksjonering (harpiks i Sr<++->form). Fra den forste fraksjonering tas vare på tre fraksjoner: en xylitolanriket fraksjon (X^), en polyolf raksj on (M-^) og en avfallsfraksjon (W.^) . Xylitol kan ikke gjenvinnes fra avfalls-fraksjonen, men det inneholder ennå verdifulle kullhydrater. Fra X^-fraksjonen gjenvinnes xylitol ved konsentrasjon og krystallisasjon. Polyolsirupen som separeres fra krystallene kombineres med polyolfraksjonen (M^) fra den forste fraksjonering for tilveiebringelse av en polyolopplosning (s), som inneholder store mengder xylitol. Denne opplosning (S) fraksjoneres på en harpiks i Fe +++-form og 3 fraksjoner samles opp på ny: en xylitolanriket fraksjon (X^), en polyolfraksjon (M2) og en avfallsfraksjon (W2) . Den andre xylitolf raksj on (X.,) kombineres med den forste xylitolfraksjon (X^) og xylitol gjenvinnes fra den kombinerte opplosning ved konsentrering og krystallisering. Den andre polyolfraksjon (M,,) kombineres med folgende sats matningsopplosning. Double fractionation: With reference to Figure 10, the polyols are first fractionated in accordance with the method described above for simple fractionation (resin in Sr<++-> form). From the first fractionation, three fractions are taken care of: a xylitol-enriched fraction (X^), a polyolf fraction (M-^) and a waste fraction (W.^). Xylitol cannot be recovered from the waste fraction, but it still contains valuable carbohydrates. Xylitol is recovered from the X^ fraction by concentration and crystallization. The polyol syrup separated from the crystals is combined with the polyol fraction (M^) from the first fractionation to provide a polyol solution (s), which contains large amounts of xylitol. This solution (S) is fractionated on a resin in Fe +++ form and 3 fractions are collected again: a xylitol-enriched fraction (X^), a polyol fraction (M2) and a waste fraction (W2). The second xylitol fraction (X,) is combined with the first xylitol fraction (X^) and xylitol is recovered from the combined solution by concentration and crystallization. The second polyol fraction (M,,) is combined with the following batch of feed solution.

En grafisk fremstilling som viser resultatet av den dobble fraksjoneringen (fraksjonering II) gis i figur .11. A graphical presentation showing the result of the double fractionation (fractionation II) is given in figure .11.

Sammensetning av opplosningene og fraksjonene: Composition of the solutions and fractions:

Gjenvinningen av xylitol i krystallisasjonstrinnet utgjorde 65% av den i opplosningen tilstedeværende xylitol. Den totale gjenvinningen ved dobbel fraksjonering var 85-90% xylitol, The recovery of xylitol in the crystallization step accounted for 65% of the xylitol present in the solution. The total recovery by double fractionation was 85-90% xylitol,

som hadde en renhet over 99%. Dette bor sammenlignes med en gjenvinning på 50-55% xylitol ved den enkle fraksjonerings-fremgangsmåte. På samme tid unngås ved den doble fraksjonering utfelling av merkbare mengder galaktitol sammen med xylitolkrystallene. which had a purity above 99%. This should be compared with a recovery of 50-55% xylitol by the simple fractionation method. At the same time, the double fractionation avoids precipitation of noticeable amounts of galactitol together with the xylitol crystals.

Avhengig av matningsopplosningens sammensetning kan det iblant være fordelaktig å samle opp bare to fraksjoner: en xylitolanriket fraksjon og en som forkastes fra begge fraksjonerings-trinn. I denne sammenheng henvises til figur 4 og tabellene i eksempel 3. Depending on the composition of the feed solution, it can sometimes be advantageous to collect only two fractions: a xylitol-enriched fraction and one that is discarded from both fractionation steps. In this context, reference is made to figure 4 and the tables in example 3.

Som forklaring kan nevnes at når fraksjoneringer utfores på harpikser i alkalisk jordmetallform og polyolfraksjoner eller deler av disse resirkuleres for gjenvinning av xylitol, har sorbitol en tendens til å akkumuleres i prosessen. Årsaken til dette kan lett innses ved å studere figur 10. Kurvene for xylitol og sorbitol viser at noen merkbar separasjon av disse to polyoler ikke skjer på harpikser i Sr++-form. As an explanation, it can be mentioned that when fractionation is carried out on resins in alkaline earth metal form and polyol fractions or parts thereof are recycled for the recovery of xylitol, sorbitol tends to accumulate in the process. The reason for this can be easily realized by studying Figure 10. The curves for xylitol and sorbitol show that any noticeable separation of these two polyols does not occur on resins in Sr++ form.

Hvis således xylitol skulle fjernes fra den xylitolanrikede fraksjon og resten av fraksjonen returneres til systemet, skulle en opphopning av sorbitol skje. Anvendelsen av harpiksen i Al<+++-> eller Fe<+++->form tillater effektiv separasjon av sorbitol; den kommer til å fjernes fra et dobbelt fraksjoneringssystem som vist i figur 9 og 11 i W,>-f raksjonen og i tilstrekkelige mengder for å forhindre opphopning i systemet. Thus, if xylitol were to be removed from the xylitol-enriched fraction and the rest of the fraction returned to the system, an accumulation of sorbitol would occur. The use of the resin in Al<+++-> or Fe<+++-> form allows efficient separation of sorbitol; it will be removed from a double fractionation system as shown in Figures 9 and 11 in the W,> fraction and in sufficient amounts to prevent build-up in the system.

Med hensyn til galaktitol så har dette stoff en meget lav opploselighet og derfor er det viktig at den separeres fra xyli-tolen innen denne krystalliseres fordi den har en tendens til å krystallisere sammen med xylitolkrystallene. Skjemaet over den doble fraksjoneringen i figur 10 og 12 reduserer i det vesentlige urenhetsgraden for galaktitol i xylitolkrystallene. Man bor merke seg at en storre del av galaktitolen under fraksjonering I finnes i M^-fraksjonen. I fraksjonering II separeres imidlertid storstedelen av galaktitolen til W2~fraksjonen og fjernes på denne måte fra systemet. With regard to galactitol, this substance has a very low solubility and therefore it is important that it is separated from the xylitol before it crystallizes because it tends to crystallize together with the xylitol crystals. The scheme of the double fractionation in Figures 10 and 12 essentially reduces the degree of impurity for galactitol in the xylitol crystals. It should be noted that a larger part of the galactitol during fractionation I is found in the M^ fraction. In fractionation II, however, the majority of the galactitol is separated into the W2 fraction and thus removed from the system.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av xylitol fra en blanding av polyoler som erholdes ved syrehydrolyse av et pentosanholdig råstoff, etterfølgende hydrogenering av hydrolysatet, mekanisk frafiltrering av oppslemmede faste stoffer, fjerning av uorganiske salter og den største delen av fargen og de andre organiske forurensningene ved avionisering og fjerning av den resterende farge og de øvrige organiske forurensninaer ved behandling av løsningen med en kationbytterharpiks og/eller aktivt kull, karakterisert ved at man lar den 25-55 vekts-%'ige polyolblanding løpe igjennom en 2,5~5 m lang i form av et treverdig metallsalt av en til 3-4 % med divinylbenzen kryssbundet polystyrensulfonat-kationbytterharpiks med en strømningshastighet på 0,2-1,5 m 3 pr. time pr. m 2.1. Process for the production of xylitol from a mixture of polyols obtained by acid hydrolysis of a pentosan-containing raw material, subsequent hydrogenation of the hydrolyzate, mechanical filtration of suspended solids, removal of inorganic salts and the largest part of the color and the other organic impurities by ionization and removal of the remaining color and the other organic pollutants by treating the solution with a cation exchange resin and/or activated carbon, characterized by letting the 25-55% by weight polyol mixture run through a 2.5~5 m long in form of a trivalent metal salt of a to 3-4% with divinylbenzene cross-linked polystyrene sulfonate cation exchange resin with a flow rate of 0.2-1.5 m 3 per hour per m 2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man anvender Fe<+++->saltet av kationbytteren.2. Method according to claim 1, characterized in that one uses the Fe<+++-> salt of the cation exchanger. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man anvender Al<+++->saltet av kationbytteren.3. Method according to claim 1, characterized in that one uses the Al<+++-> salt of the cation exchanger.
NO741486A 1973-04-25 1974-04-24 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF XYLITOL NO140928C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO750007A NO142532C (en) 1973-04-25 1975-01-02 PROCEDURE FOR PREPARING A XYLOS SOLUTION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US35439173A 1973-04-25 1973-04-25

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO741486L NO741486L (en) 1974-10-28
NO140928B true NO140928B (en) 1979-09-03
NO140928C NO140928C (en) 1979-12-12

Family

ID=23393129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO741486A NO140928C (en) 1973-04-25 1974-04-24 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF XYLITOL

Country Status (18)

Country Link
JP (1) JPS5929240B2 (en)
AT (1) AT351564B (en)
BR (1) BR7403335D0 (en)
CH (4) CH605498A5 (en)
CS (2) CS194705B2 (en)
DE (2) DE2418800C2 (en)
DK (1) DK155314C (en)
EG (1) EG11158A (en)
FI (1) FI59388C (en)
FR (2) FR2238695B1 (en)
GB (2) GB1454697A (en)
IE (1) IE40922B1 (en)
IT (1) IT1004279B (en)
NL (1) NL181651C (en)
NO (1) NO140928C (en)
PH (1) PH10368A (en)
SU (2) SU1391494A3 (en)
ZA (1) ZA742438B (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4066711A (en) * 1976-03-15 1978-01-03 Suomen Sokeri Osakeyhtio (Finnish Sugar Company) Method for recovering xylitol
DE2826120C3 (en) * 1978-06-14 1986-11-13 Süddeutsche Zucker AG, 6800 Mannheim Process for the production of xylitol from final syrups of xylitol crystallization
DE2827477A1 (en) * 1978-06-22 1980-01-17 Benckiser Knapsack Gmbh METHOD FOR PRODUCING POLYALCOHOLS, IN PARTICULAR XYLITE
JPH01254692A (en) * 1988-04-05 1989-10-11 Mokuzai Seibun Sogo Riyou Gijutsu Kenkyu Kumiai Method for obtaining saccharide liquid consisting essentially of xylobiose from hemicellulose liquor
RU2109059C1 (en) * 1997-10-30 1998-04-20 Блинков Сергей Дмитриевич Method of processing vegetable raw material to produce pentose hydrolyzates predominantly containing xylose
CN101824054B (en) * 2009-06-30 2012-01-04 山东福田药业有限公司 Xylose production and purification process
FI20225521A1 (en) * 2022-06-13 2023-12-14 Upm Kymmene Corp A hardwood-derived carbohydrate composition
FI20225522A1 (en) * 2022-06-13 2023-12-14 Upm Kymmene Corp A hardwood-derived carbohydrate composition
FI20225523A1 (en) * 2022-06-13 2023-12-14 Upm Kymmene Corp A hardwood-derived carbohydrate composition
FI20225519A1 (en) * 2022-06-13 2023-12-14 Upm Kymmene Corp A hardwood-derived carbohydrate composition

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2680082A (en) * 1951-03-22 1954-06-01 Corn Prod Refining Co Process for the production of dextrose
GB1209960A (en) * 1968-02-23 1970-10-28 Kinshi Suminoe Manufacture of xylose from cottonseed hulls
FR2052202A5 (en) * 1969-07-28 1971-04-09 Roquette Freres Treating starch hydrolysates and correspond - ing polyol mixtures
BE754564A (en) * 1969-08-13 1971-02-08 Suomen Sokeri Oy METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATION OF FRUCTOSE FROM GLUCOSE IN INTERVERTED SUGAR

Also Published As

Publication number Publication date
CS194747B2 (en) 1979-12-31
DE2418800A1 (en) 1974-11-14
EG11158A (en) 1977-01-31
NO741486L (en) 1974-10-28
AU6799874A (en) 1975-10-23
FR2247539B1 (en) 1980-01-11
JPS5763100A (en) 1982-04-16
BR7403335D0 (en) 1974-11-19
NL7405506A (en) 1974-10-29
PH10368A (en) 1977-01-18
IE40922B1 (en) 1979-09-12
AT351564B (en) 1979-08-10
NL181651C (en) 1987-10-01
IT1004279B (en) 1976-07-10
DE2418800C2 (en) 1987-03-19
FI59388B (en) 1981-04-30
ZA742438B (en) 1975-05-28
FR2247539A1 (en) 1975-05-09
FR2238695B1 (en) 1980-03-28
DE2463117C2 (en) 1986-07-31
IE40922L (en) 1974-10-25
GB1454698A (en) 1976-11-03
JPS5929240B2 (en) 1984-07-19
NL181651B (en) 1987-05-04
DK155314B (en) 1989-03-28
ATA339174A (en) 1978-01-15
SU1391494A3 (en) 1988-04-23
CS194705B2 (en) 1979-12-31
NO140928C (en) 1979-12-12
CH605499A5 (en) 1978-09-29
SU786904A3 (en) 1980-12-07
FI59388C (en) 1981-08-10
FR2238695A1 (en) 1975-02-21
CH605498A5 (en) 1978-09-29
GB1454697A (en) 1976-11-03
DK155314C (en) 1989-10-16
CH605500A5 (en) 1978-09-29
CH606441A5 (en) 1978-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4008285A (en) Process for making xylitol
US4075406A (en) Process for making xylose
US4066711A (en) Method for recovering xylitol
US5084104A (en) Method for recovering xylose
DE60120449T2 (en) MULTILAYER PROCESS FOR OBTAINING BETAIN, ERYTHRITE, INOSITE, SACCHAROSE, MANNIT, GLYCERINE AND AMINO ACIDS FROM A TECHNICAL SOLUTION USING A WEAK ACID CATION REPLACEMENT RESIN
US4482761A (en) Bulk separation of inositol and sorbitol by selective adsorption on zeolitic molecular sieves
DE69010999T2 (en) Process for the production of xylose.
NO140928B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF XYLITOL
US5451262A (en) Syrup of natural carob sugars and a process for its production
JPS62126193A (en) Production of l-rhamnose
DE60108216T2 (en) Process for the production of pinitol from locust bean extracts
CN1262201C (en) Preparation method of functional food enriched with anti-oxydation group from sugar cane and beet
EP0006162B1 (en) Process for obtaining xylitol from syrups resulting from the crystallization of xylitol
WO2014158558A1 (en) L-glucose production from l-glucose/l-mannose mixtures using simulated moving bed separation
JP4482312B2 (en) Method for producing an extract containing D-kilo-inositol
NO142532B (en) PROCEDURE FOR PREPARING A XYLOS SOLUTION
JPH02286695A (en) Separation of oligosaccharide
DK157143B (en) Process for the preparation of a xylose solution
FI61518C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV XYLOSLOESNING
JPH06107611A (en) Production of betaine
NL8200227A (en) Xylose recovery from pentose-rich hydrolysates - using ion-exchange chromatography to separate pentose(s)
JPH01109000A (en) Method for treatment of beet solution
JPS5835169B2 (en) How to produce xylit
JPS5942862A (en) Purification of stevia sweetening substance
Peacock et al. Invert from South African cane molasses using chromatographic techniques