NO169181B - Fremgangsmaate ved totrinns-kromatografisk separasjon av rene sukkeren og lignosulfonatfraksjoner fra sulfittavlut - Google Patents
Fremgangsmaate ved totrinns-kromatografisk separasjon av rene sukkeren og lignosulfonatfraksjoner fra sulfittavlut Download PDFInfo
- Publication number
- NO169181B NO169181B NO863953A NO863953A NO169181B NO 169181 B NO169181 B NO 169181B NO 863953 A NO863953 A NO 863953A NO 863953 A NO863953 A NO 863953A NO 169181 B NO169181 B NO 169181B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sugar
- fraction
- sulphite
- resin
- fractions
- Prior art date
Links
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 title claims description 34
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000004117 Lignosulphonate Substances 0.000 title claims description 7
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 title claims description 7
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 title claims description 7
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 58
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 claims description 24
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 claims description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 13
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 6
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 claims description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 239000011122 softwood Substances 0.000 claims description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 5
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 4
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 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 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003863 ammonium salts Chemical group 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 2
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004295 calcium sulphite Substances 0.000 description 2
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- RPACBEVZENYWOL-XFULWGLBSA-M sodium;(2r)-2-[6-(4-chlorophenoxy)hexyl]oxirane-2-carboxylate Chemical group [Na+].C=1C=C(Cl)C=CC=1OCCCCCC[C@]1(C(=O)[O-])CO1 RPACBEVZENYWOL-XFULWGLBSA-M 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- -1 pentose sugars Chemical class 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical group 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H6/00—Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
- B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
- B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
- B01D15/361—Ion-exchange
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte av den
art som er angitt i krav l's ingress for separasjon av rene sukker- og lignosulfonatfraksjoner fra sulfittavlut.
Sulfittavlut erholdes som et avfallsprodukt ved fremstilling av masse ved sulfittprosessen og inneholder u-utløst ved, ligniner og heksose- og pentosesukre samt kokekjemi-kalier. Tidligere ble slike avluter ført ut i vassdragene, men miljølovstiftningen er imidlertid skjerpet og slike ut-slipp er ikke lenger lovlige. Man har også funnet at det er mulig å utnytte sulfittavlutene. Således er det eksempelvis mulig å inndampe og forbrenne sulfittavluten, hvorved varmeenergien gjenvinnes. En slik fremgangsmåte forårsaker imidlertid nye miljøproblemer på grunn av sulfittavlutens høye svovelinnhold. En effektiv utnyttelse vil trolig kreve fraksjonering av sulfittavluten til sine enkelte bestand-deler, hvilket vil bli omtalt i det følgende.
Hassi et al, har utviklet en kromatografisk fremgangsmåte
for fremstilling av sukker og linosulfonater fra sulfittavlut (H. Hassi, P. Tikka och E. Sjostrom, The Ekman-Days 19 81, Stockholm 19 81, Preprints Vol. 5, s. 65, og The 19 82 International Sulfite Pulping Conference, TAPPI Proceedings, s. 165). For dette formål benyttes en sterkt sur polysty-renkationbytteharpiks fornettet med divinylbenzen. Fire fraksjoner isoleres: to lignosulfonatfraksjoner, hvorav én i det vesentlige er sukkerfri, en sukkerfraksjon med relativt lave innhold av lignosulfonater, samt en blan-dingsfraksjon inneholdende tilnærmet like store mengder lignosulfonater og sukker.
På grunn av den sistnevnte fraksjon som utgjør ca. 30 %
av tørrstoffinnholdet fører ikke fremgangsmåten i henhold til Hassi et al. til godt utbytte av rene produkter. Videre inneholder den erholdte sukkerfraksjon over 7 % lignosulfonater, og lignosulfonatinnholdet vil troli stige når stør-
re kolonner anvendes, dvs. ved en tilpasning til industriell
skala. Således er denne separasjonsfremgangsmåte ikke en effektiv, industriell anvendbar fremgangsmåte for fremstilling av rene sukre og lignosulfonater med høyt utbytte.
Det er også kjent å separere bl.a. xylose og mannose fra sulfittavlut ved hjelp av kromatografi, slik som vist i DE Off.Skrift. 2.605.825.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse muliggjør fremstilling av i det vesentlige rene sukker- og sulfonat-produkter i høyt utbytte og i en industriell anvendbar skala.
Foreliggende fremgangsmåte er særpreget ved det som
er angitt i krav 1<1>skarakteriserende del, nemlig at kolonnen som består av en sterkt sur kationionebyttehar-piks, i form av sulfonert polystyren fornettet med divinylbenzen i en- eller toverdig metallsaltform, elueres med vann for utvinning av en i det vesentlige sukkerfri lignosulfonatfraksjon, samt en sukkerfraksjon, hvilken sukkerfraksjon oppsamles for fornyet rensing, hvoretter den oppsamlede sukkeroppløsnings pH innstilles til 5,5-6,5 og derpå innføres i en andre kromatografisk kolonne som inneholder en harpiks av sulfonert polystyren fornettet med divinyl-" benzen i enverdig metallsaltform, og den andre kolonne elueres med vann, hvorved det erholdes en sukkerfraksjon og en lignosulfonatfraksjon. Ytterligere trekk fremgår av kravene 2-5.
Med foreliggende fremgangsmåte erholdes en lignosulfonatfraksjon som inneholder i det vesentlige alt tilstedeværende lignosulfonat i avluten, og som i det vesentlige er fri for sukker, samt en sukkerfraksjon som inneholder i det vesentlige alt av sukret i avluten og som i det vesentlige er fri for lignosulfonater, salter og syrer.
Ved foreliggende separasjonsfremgangsmåte anvendes en harpiks av sulfonert polystyren fornettet med divinylbenzen.
Når det anvendes løvved-sulfittavluter som utgangsmateriale erholdes et sukkerutbytte på opp til 93 vekt-% monosakkarider av tørrsubstansen og sukret består hovedsakelig av xylose. Ved anvendelse av barved-sulfittavlut erholdes som sukkerprodukt hovedsakelig mannose.
Figur 1 viser separasjonstrinnet ifølge eksempel 1.
Figur 2 viser separasjon av lignosulfonat- og sukkerfraksjo-ner erholdt fra en bjerksulfittavlut; pH ca. 3,5. Figur 3 viser separasjon av lignosulfonat- og sukkerfraksjo-ner fra en granvedsulfittavlut; pH ca. 3,0. Figur 4 viser separasjon av sukkerfraksjonen erholdt fra bjerksulfittavlut, pH ca. 5,5, kolonne i ammoniumionform.
Ved foreliggende fremgangsmåte behandles sulfittavlut kroma-tograf isk i to trinn, hvorved i det vesentlige rene fraksjoner av sukker og lignosulfonater erholdes med godt utbytte. Med betegnelsen "i det vesentlige rent" menes at det erholdte sukkerprodukt er i det vesentlige fritt for ligno-sulf onater, og at lignosulfonatproduktet i det vesentlige er fritt for sukker; en i det vesentlige ren sukkerfraksjon inneholder over 95 % av sukret, og en i det vesentlige ren lignosulfonatfraksjon inneholder 95 % av lignosulfonatene, beregnet på sulfittavlutens opprinnelige innhold, hvilket innebærer en vesentlig forbedring både med hensyn til ren-het og utbytte, sammenlignet med tidligere kjente fremgangs-måter.
Ifølge foreliggende oppfinnelse innstilles sulfittavlutens pH , om nødvendig, til en verdi under 3,5, passende i området 2,5 - 3,5, før den føres inn i den første kromatografiske kolonne. pH-verdien kan innstilles ved hjelp av konsen-trert mineralsyre, eksempelvis svovelsyre eller svoveldi-oksyd. Om nødvendig, så innstilles passende sulfitavlutens konsentrasjon til ca. 50 vekt-% (ved hjelp av fortynning eller inndampning), hvoretter den filtreres for å fjerne uoppløst materiale, innen pH innstilles til en nevnte verdi.
Det første separasjonstrinn gjennomføres på en sterkt sur harpiks i metallsaltform. Harpiksen er passende en sulfonert polystyren fornettet med divinylbenzen, og metallet er passende det samme som i den inngående avlut. Vanligvis er metallet kalsium eller natrium. Etter at sulfittavluten er innført i kolonnen elueres den med vann.
På denne måte erholdes tre fraksjoner: en lignosulfonatfraksjon inneholdende ca. 20 vekt-% tørrstoff, og omfattende ca. 90 % lignosulfonater og 0 % sukker, en sukkerfraksjon inneholdende ca. 18 vekt-% tørrstoff, omfattende ca. 45 % sukker og en saltfraksjon (salt 1) inneholdende 22 vekt-% tørrstoff, og som omfatter 70 % lignosulfonater og 1 % sukker.
Den i det første separasjonstrinn erholdte sukkerfraksjon som altså inneholder en betydelig mengde lignosulfonater, føres til en andre kromatografisk separering på en sulfonert polystyrenharpiks, fornettet med divinylbenzen og i monovalent metallionform. Det er fordelaktig at metallet er natrium. Sukkerfraksjonens pH reguleres deretter til pH 5,5 - 6,5 ved hjelp av anvendelse av et alkalimetallhydroksyd, passende natriumhydroksyd. I det tilfelle at det i det før-ste separasjonstrinn anvendes en kolonne i kalsiumionform, kan det være nødvendig å mykgjøre sukkerfraksjonen, da el-lers kalsiumsaltet kan utfelles, hvilket vanskeliggjør det andre separasjonstrinn. Hvilken som helst kjent fremgangsmåte kan anvendes for mykgjøring, eksempelvis ionebytting eller utfelling av kalsiumet og filtrering innen pH innstilles.
Etter at pH er innstilt filtreres sukkerfraksjonen, hvorved det anvendes et filtreringshjelpemiddel (eksempelvis kiselgur), hvoretter fraksjonen føres til det andre separasjonstrinn. Etter at fraksjonen er innført i kolonnen elueres den med vann.
To fraksjoner erholdes: en sluttlig sukkerfraksjon og en saltfraksjon (salt 2). Sukkerfraksjonen inneholder sukker opp til 93 vekt-% av tørrstoffet, og mindre enn 2 % lignosulfonater. Saltfraksjonen inneholder ca. 4 % sukker og 43
% lignosulfonater, beregnet på tørrstoffets vekt.
Hver fraksjon som erholdes i henhold til foreliggende fremgangsmåte kan inndampes, hvorved erholdes mere konsentrerte eller til og med faste produkter. Det er spesielt fordelaktig å inndampe sukkerfraksjonen erholdt i det første trinn innen denne fraksjon innføres i den andre kolonne. Videre er det også mulig å forene lignosulfonat- og saltfraksjone-ne fra det første og andre separasjonstrinn, hvis ønsket.
Som en fagmann lett vil forstå innvirker sulfittavlutens sammensetning på de forskjellige fraksjoners mengde og sammensetning. Hvis man f.eks. anvender sulfittavlut fra løvved inneholder sukkerproduktet hovedsakelig xylose, men hvis man derimot anvender granvedsulfittavlut, erholdes et sukkerprodukt som inneholder hovedsakelig mannose.
EKSEMPEL 1
Et flytdiagram som viser fraksjonering av kalsiumsul f ittavlut for fremstilling av xylose og lignosulfonater vises i figur 1. I tabell 1 vises en materialbalanse regnet på 100 kg tørrstoff.
Utgangsmaterialet var bjerkvedsulfittavlut og sluttproduk-tet krystallinsk xylose. To sulfittavluter av forskjellig opprinnelse (betegnet FF og RR) ble fraksjonert. Analysen av de to sulfittavluter er vist i tabell 2 - Sulfittavlutene ble fortynnet med vann og filtrert i et trykkfilter i nærvær av kiselgur, hvoretter følgende kromatografisk separering fulgte.
Harpiks: sulfonert polystyren fornettet med divinylbenzen (6,5 %) i Ca-form; midlere partikkelstørrelse 0,41 mm (målt i Na-formen).
Kolonne: diameter 0,6 m og sjikthøyde 6,0 m Temperatur: 75°C
Strømningshastighet: 200 liter/time Innmatningsvolum: 200 henh. 240 liter (to fraksjoneringer)
Tørrstoff: 38 vekt-% av sulfittavluten (avlutenes
sammensetning er vist i tabell 2).
pH: 3,0
Elueringsmiddel: vann
Tre fraksjoner ble erholdt: en sukkerfraksjon som inneholdt monosakkarider, 50 vekt-% av tørstoffet, og en lignosulfonatfraksjon som inneholdt mindre enn 2 vekt-% monosakkarider, samt en saltfraksjon inneholdende mindre enn 5 vekt-% monosakkarider, se tabell 3. Fraksjoneringene er vist grafisk i figur 2.
Den erholdte sukkerfraksjon ble mykgjort ved fjerning av Ca-ioner ved hjelp av ionebyggebehandling.
Ionebytteharpiks: sulfonert polystyren fornettet
med divinylbenzen, i Na-saltform (regenerert med 10 %'ig NaCl-oppløsning).
Harpiksmengde: 80 liter
Strømningshastighet: 80 liter/time
Temperatur: 35-45°C.
Ionebyttebehandlingen senket kalsiuminnholdet fra 1,8 % henh. 0,8 % til mindre enn 200 mg/kg tørrstoff. Mykgjøringen er en vanlig behandling, bl.a. kjent fra behandling av brønnvann.
Den mykgjorte sukkerfraksjon ble inndampet, og nøytralisert til pH 5,5. Deretter ble fraksjonen ført til det andre kromatografiske separasjonstrinn.
Harpiks: sulfonert polystyren fornettet med divinylbenzen (5,5 %), i Na-saltform:
Midlere partikkelstørrelse 0,41 mm
Kolonne: diameter 0,6 m, sjikthøyde 4,5 m Temperatur: 65°C
Strømningshastighet: 175 liter/time
Innmatningsvolum: 100 1 henh. 110 1 (to fraksjoneringer)
Tørrstoff: 34 vekt-% av innmatet oppløsning
pH: 5,5
Elueringsmiddel: vann
En xyloseanriket fraksjon inneholdende monosakkarider i en mengde over 93 % av tørrstoffet ble erholdt (se tabell 4).
Sammensetningen av saltfraksjonen erholdt fra det andre separasjonstrinn er vist i tabell 5. Lignosulfonatene kan oppdeles i 2-3 fraksjoner, og kan anvendes til dyrefor eller som råmateriale for den kjemiske industri.
Fra den xyloseanrikete fraksjon erholdes krystallinsk xylose ved vanlig inndampning og omkrystallisering.
EKSEMPEL 2
Fremstilling av mannose og lignosulfonater fra en natrium-s ulfittavlut av granved.
En natriumsulfittavlut ble fraksjonert kromatografisk. To produktfraksjoner ble erholdt: En lignosulfonatfraksjon og en sukkeranriket fraksjon, som også inneholdt hydroksysyrer. Mellom disse to produktfraksjoner ble eluert en salt-rik avfallsfraksjon. Fraksjoneringen ble utført som i eksempel 1 under de følgende betingelser: Harpiks: sulfonert polystyren fornettet med divinylbenzen (6,5 %) , i natriumsaltform; midlere partikkelstør-relse 0,40 mm
Kolonne: diameter 0,6 m, sjikthøyde 4,5 m Temperatur: 75°C
Strømningshastighet: 0,25 m /time
Innmatning: 225 liter filtrert natriumsulfittavlut fortynnet med vann til 40 vekt-% tørrstoffinnhold.
pH: 3,0
Innmatningssammensetning:
Den erholdte sukkerfraksjon hadde følgende sammensetning:
Av monosakkaridene var 18 % (av sukrene) xylose og 57 % mannose. Den erholdte sukkerfraksjon, som også inneholdt hydroksysyrer føres videre til et andre kromatografisk separasjonstrinn (se eksempel 1) for fremstilling av ren mannose.
I dette trinn ble først en flignosulfonatfraksjon eluert, deretter fulgte en avfallsfraksjon inneholdende største delen av de uorganiske saltene og til slutt mannosefrak-sjonen.
Fraksjonen vises grafisk i figur 3.
EKSEMPEL 3
Separering av xylose med en kolonne i ammoniumsaltform.
En kalsiumsulfittavlut av bjerkved ble filtrert og fraksjonert kromatografisk med en kolonne i kalsiumsaltform, slik som vist i eksempel 1. Den erholdte sukkerfraksjon ble mykgjort ved felling av kalsiummet i form av kalsiumsulfat, som ble fjernet ved hjelp av filtrering. Etter regulering av pH til 5,5 ved hjelp av ammoniakk ble sukkeroppløsningen ført til det andre kromatografiske separasjonstrinn, hvor det ble anvendt en harpikskolonne i ammoniumsaltform.
Harpiks: sulfonert polystyren fornettet med divinylbenzen (4 %), i ammoniumsaltform; midlere partikkelstør-relse 150 mesh.
Kolonne: diameter 4,5 cm, sjikthøyde 70 cm Temperatur: 65°C
Strømningshastighet: 3 ml/minutt
pH: 5,5
Innmatningsvolum: 100 ml av en oppløsning inneholdende 25 vekt-% tørrstoff.
Sammensetning:
Fraksjoneringen vises grafisk i fig. 4. En xyloseanriket oppløsning som inneholder monosakkarider over 93 % av tørr-stoff ene ble erholdt.
Claims (5)
1. Fremgangsmåte ved en totrinns kromatografisk separasjon av rene sukker- og lignosulfonatfraksjoner fra sulfittavlut, hvor det fra barvedsulfittavlut erholdes i hovedsak mannose eller fra løvtresulfittavlut erholdes hovedsakelig xylose, ved at sulfittavluten ved en pH i området 2,5-3,5 først inn-føres i en kromatografisk kolonne, karakterisert ved at kolonnen som består av en sterkt sur kationione-bytteharpiks, i form av sulfonert polystyren fornettet med divinylbenzen i en- eller toverdig metallsaltform, elueres med vann for utvinning av en i det vesentlige sukkerfri lignosulfonatfraksjon, samt en sukkerfraksjon, hvilken sukkerfraksjon oppsamles for fornyet rensing, hvoretter den oppsamlede sukkeroppløsnings pH innstilles til 5,5-6,5 og derpå innføres i en andre kromatografisk kolonne som inneholder en harpiks av sulfonert polystyren fornettet med divinylbenzen i enverdig metallsaltform, og den andre kolonne elueres med vann, hvorved det erholdes en sukkerfraksjon og en lignosulfonatfraksjon.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at som harpiks i det første trinn anvendes én i kalsiumform, og at det som harpiks i det andre trinn anvendes én i natriumform.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sukkerfraksjonen etter den andre eluering inneholder over 90% monosakkarider, regnet på tørrstoffet.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sukkerfraksjonen gjenvunnet etter den første eluering befries for tilstedeværende kalsiumioner, eksempelvis ved ionebytting eller utfelling av kalsium som et tungtløselig salt, før innstilling av pH.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at den for kalsiumioner befridde sukkerfraksjon konsentreres før innstilling av pH.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/784,819 US4631129A (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Production of pure sugars and lignosulfonates from sulfite spent liquor |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO863953D0 NO863953D0 (no) | 1986-10-03 |
| NO863953L NO863953L (no) | 1987-04-06 |
| NO169181B true NO169181B (no) | 1992-02-10 |
| NO169181C NO169181C (no) | 1992-05-20 |
Family
ID=25133625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO863953A NO169181C (no) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Fremgangsmaate ved totrinns-kromatografisk separasjon av rene sukkeren og lignosulfonatfraksjoner fra sulfittavlut |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4631129A (no) |
| CA (1) | CA1249812A (no) |
| FI (1) | FI78734C (no) |
| NO (1) | NO169181C (no) |
| SE (1) | SE466210B (no) |
| SU (1) | SU1500164A3 (no) |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1336474C (en) * | 1989-04-20 | 1995-08-01 | Martin Blake Hocking | Hydrogen peroxide recovery from coloured aqueous solutions |
| US7109005B2 (en) | 1990-01-15 | 2006-09-19 | Danisco Sweeteners Oy | Process for the simultaneous production of xylitol and ethanol |
| FI86440C (fi) | 1990-01-15 | 1992-08-25 | Cultor Oy | Foerfarande foer samtidig framstaellning av xylitol och etanol. |
| US5096594A (en) * | 1990-12-20 | 1992-03-17 | Israel Rabinowitz | Chromatographic method of purifying cyclitols |
| DE69219125T2 (de) * | 1991-06-26 | 1997-07-24 | Perseptive Biosystems Inc | Verfahren und vorrichtung zum nachweis von kontaminationsspuren |
| US5205842A (en) * | 1992-02-13 | 1993-04-27 | Praxair Technology, Inc. | Two stage membrane dryer |
| FI96225C (fi) | 1993-01-26 | 1996-05-27 | Cultor Oy | Menetelmä melassin fraktioimiseksi |
| US6663780B2 (en) | 1993-01-26 | 2003-12-16 | Danisco Finland Oy | Method for the fractionation of molasses |
| FI932108A (fi) * | 1993-05-10 | 1994-11-11 | Xyrofin Oy | Menetelmä sulfiittikeittoliemen fraktioimiseksi |
| FI98791C (fi) * | 1994-04-21 | 1997-08-25 | Xyrofin Oy | Menetelmä liuoksen fraktioimiseksi |
| US5795398A (en) | 1994-09-30 | 1998-08-18 | Cultor Ltd. | Fractionation method of sucrose-containing solutions |
| FI97625C (fi) * | 1995-03-01 | 1997-01-27 | Xyrofin Oy | Menetelmä ksyloosin kiteyttämiseksi vesiliuoksista |
| FI952065A0 (fi) * | 1995-03-01 | 1995-04-28 | Xyrofin Oy | Foerfarande foer tillvaratagande av en kristalliserbar organisk foerening |
| US6224776B1 (en) | 1996-05-24 | 2001-05-01 | Cultor Corporation | Method for fractionating a solution |
| FI102962B1 (fi) * | 1996-06-24 | 1999-03-31 | Xyrofin Oy | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi |
| EP1017467B1 (en) | 1997-01-29 | 2014-07-16 | Amalgamated Research LLC | Method of displacement chromatography |
| FI974625A0 (fi) * | 1997-12-23 | 1997-12-23 | Xyrofin Oy | Foerfarande foer framstaellning av xylos |
| US6315900B1 (en) * | 1998-06-03 | 2001-11-13 | Accurate Polymers | Static separation method using non-porous cellulose beads |
| FI117465B (fi) | 2000-02-03 | 2006-10-31 | Danisco Sweeteners Oy | Menetelmä pureskeltavien ytimien kovapinnoittamiseksi |
| GB0022713D0 (en) * | 2000-09-15 | 2000-11-01 | Xyrofin Oy | Method for fractionating liquid mixtures |
| FI20002148A (fi) * | 2000-09-29 | 2002-03-30 | Xyrofin Oy | Menetelmä tuotteiden talteenottamiseksi |
| FI111960B (fi) | 2000-12-28 | 2003-10-15 | Danisco Sweeteners Oy | Erotusmenetelmä |
| ATE544874T1 (de) * | 2000-12-28 | 2012-02-15 | Danisco | Trennverfahren |
| US6894199B2 (en) | 2001-04-27 | 2005-05-17 | Danisco Sweeteners Oy | Process for the production of xylitol |
| FI20011889A (fi) | 2001-09-26 | 2003-03-27 | Xyrofin Oy | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi |
| FI114553B (fi) * | 2001-12-31 | 2004-11-15 | Danisco Sweeteners Oy | Menetelmä sokereiden ottamiseksi talteen |
| US6773512B2 (en) * | 2001-12-31 | 2004-08-10 | Danisco Sweeteners Oy | Method for the recovery of sugars |
| FI115919B (fi) * | 2002-06-27 | 2005-08-15 | Danisco Sweeteners Oy | Menetelmä kiteytysinhibiittoreiden poistamiseksi monosakkaridisokeriliuoksista |
| UA88474C2 (ru) * | 2004-07-16 | 2009-10-26 | Айоджен Энерджи Корпорейшн | Способ получения потока сахарного продукта из целлюлозной биомассы |
| FI120590B (fi) * | 2005-10-28 | 2009-12-15 | Danisco Sweeteners Oy | Erotusmenetelmä |
| US8247200B2 (en) * | 2007-01-25 | 2012-08-21 | Iogen Energy Corporation | Method of obtaining inorganic salt and acetate salt from cellulosic biomass |
| CA2728726A1 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-30 | Danisco A/S | Process for separation of ca- or mg-sulfite spent liquor to yield crystalline xylose |
| MY155834A (en) * | 2008-12-17 | 2015-12-15 | Borregaard As | Lignocellulosic biomass conversion by sulfite pretreatment |
| AU2010314821A1 (en) * | 2009-11-09 | 2012-06-28 | The University Of Toledo | Liquid recovery and purification in biomass pretreatment process |
| CN102656214B (zh) * | 2009-12-16 | 2015-09-16 | 多姆斯乔工厂股份公司 | 一定品质的木素磺酸盐以及制备一定品质的木素磺酸盐的方法 |
| ES2862178T3 (es) | 2010-06-26 | 2021-10-07 | Virdia Llc | Métodos de producción de mezclas de azúcares |
| IL206678A0 (en) | 2010-06-28 | 2010-12-30 | Hcl Cleantech Ltd | A method for the production of fermentable sugars |
| IL207945A0 (en) * | 2010-09-02 | 2010-12-30 | Robert Jansen | Method for the production of carbohydrates |
| WO2012064868A2 (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-18 | Suganit Systems, Inc. | Ionic liquid recovery and purification in biomass treatment processes |
| WO2012137201A1 (en) | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Hcl Cleantech Ltd. | Lignocellulose conversion processes and products |
| US8987428B2 (en) * | 2012-03-07 | 2015-03-24 | Empire Technology Development Llc | Lignin-based surfactants |
| AU2013256049B2 (en) | 2012-05-03 | 2017-02-16 | Virdia, Inc. | Methods for treating lignocellulosic materials |
| JP2016525886A (ja) * | 2013-05-28 | 2016-09-01 | ローム アンド ハース カンパニーＲｏｈｍ Ａｎｄ Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ | 糖溶液からの不純物の除去 |
| JP6338413B2 (ja) * | 2013-08-16 | 2018-06-06 | 日本製紙株式会社 | 鉱滓用造粒剤及びその製造方法 |
| CN112226466A (zh) | 2015-01-07 | 2021-01-15 | 威尔迪亚公司 | 萃取和转化半纤维素糖的方法 |
| CA2985478A1 (en) | 2015-05-27 | 2016-12-01 | Virdia, Inc. | Integrated methods for treating lignocellulosic material |
| CA3078833A1 (en) | 2017-11-09 | 2019-05-16 | Iogen Corporation | Low temperature pretreatment with sulfur dioxide |
| WO2019090413A1 (en) | 2017-11-09 | 2019-05-16 | Iogen Corporation | Low temperature sulfur dioxide pretreatment |
| CA3094413A1 (en) | 2018-04-06 | 2019-10-10 | Iogen Corporation | Pretreatment with lignosulfonic acid |
| FI20225523A1 (en) * | 2022-06-13 | 2023-12-14 | Upm Kymmene Corp | Carbohydrate composition derived from hardwood |
| FI20225521A1 (en) * | 2022-06-13 | 2023-12-14 | Upm Kymmene Corp | Carbohydrate composition derived from hardwood |
| FI20225519A1 (en) * | 2022-06-13 | 2023-12-14 | Upm Kymmene Corp | Carbohydrate composition derived from hardwood |
| CN115044062B (zh) * | 2022-07-11 | 2023-03-21 | 南京工业大学 | 一种分离回收玉米秸秆黑液中碱木质素和NaOH的方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4008285A (en) * | 1974-04-22 | 1977-02-15 | Melaja Asko J | Process for making xylitol |
| US4366060A (en) * | 1977-01-24 | 1982-12-28 | A. E. Staley Manufacturing Company | Process and equipment for chromatographic separation of fructose/dextrose solutions |
| JPS6055162B2 (ja) * | 1977-05-26 | 1985-12-04 | 参松工業株式会社 | カラムクロマト分離法 |
| JPS5759641A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-10 | Japan Organo Co Ltd | Regenerating method for strong acidic cation exchange resin |
-
1985
- 1985-10-04 US US06/784,819 patent/US4631129A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-05-29 FI FI862273A patent/FI78734C/fi not_active IP Right Cessation
- 1986-09-24 SE SE8604039A patent/SE466210B/sv not_active IP Right Cessation
- 1986-10-03 CA CA000519794A patent/CA1249812A/en not_active Expired
- 1986-10-03 SU SU864028313A patent/SU1500164A3/ru active
- 1986-10-03 NO NO863953A patent/NO169181C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO863953D0 (no) | 1986-10-03 |
| FI862273A (fi) | 1987-04-05 |
| SE8604039D0 (sv) | 1986-09-24 |
| SE466210B (sv) | 1992-01-13 |
| US4631129A (en) | 1986-12-23 |
| NO169181C (no) | 1992-05-20 |
| FI78734B (fi) | 1989-05-31 |
| FI78734C (fi) | 1989-09-11 |
| FI862273A0 (fi) | 1986-05-29 |
| SU1500164A3 (ru) | 1989-08-07 |
| SE8604039L (sv) | 1987-04-05 |
| CA1249812A (en) | 1989-02-07 |
| NO863953L (no) | 1987-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO169181B (no) | Fremgangsmaate ved totrinns-kromatografisk separasjon av rene sukkeren og lignosulfonatfraksjoner fra sulfittavlut | |
| EP0138882A1 (en) | Improved organosolv process for hydrolytic decomposition of lignocellulosic and starch materials | |
| US3479248A (en) | Process for solubilizing the hemicellulose of vegetable materials and for recovering the sugars from the solubilized hemicellulose | |
| Gilarranz et al. | Acid precipitation and purification of wheat straw lignin | |
| US2697701A (en) | Fractionation of lignocellulose materials | |
| SU786904A3 (ru) | Способ получени ксилозы | |
| US5454875A (en) | Softening and purification of molasses or syrup | |
| US3945917A (en) | Decolorizing method for waste kraft paper mill effluents | |
| US3297676A (en) | Recovery of lignosulfonates | |
| EP0074983B1 (en) | High efficiency organosolv saccharification process | |
| US2701255A (en) | Organic products from lignocellulose | |
| CN106676206B (zh) | 有机溶剂-水联合处理从木质纤维素中分离高纯度纤维素、木素和糖的方法 | |
| EP0096497B1 (en) | Solubilisation and hydrolysis of cellulose-containing materials | |
| US3764462A (en) | Recovery of furfural and methanol from spent pulping liquors | |
| AU2001274392A1 (en) | Process for pretreating colored aqueous sugar solutions to produce a low colored crystallized sugar | |
| FI80734B (fi) | Foerfarande foer fraktionering av avlutar fraon alkaliska massakok. | |
| US5980717A (en) | Recovery process in a pulp mill | |
| US3131198A (en) | Processing of aqueous extracts of bark | |
| US3007971A (en) | Process for recovering polyphenols | |
| CA1082857A (en) | Treatment of effluents in a chlorine based pulp bleaching plant | |
| SE439929B (sv) | Ett huvudsakligen icke-toxiskt cellulosalosningsmedel innefattande natriumtartrat, jern (iii)klorid och natriumhydroxid | |
| US3663612A (en) | Method of separating levulinic acid as an alkaline-earth levulinate from hexose-containing carbohydrate substrates | |
| US3819802A (en) | Process for treating waste sulfite liquor | |
| CH687393A5 (de) | Kochchemikalienrueckgewinnungsverfahren aus der Schwarzlauge der Zellstoffherstellung. | |
| US3175880A (en) | Chemical recovery by ion exclusion from neutral sulfite semichemical spent liquor |