Przedmiotem wynalazku jest sposób regenerowa¬ nia sorbentów przy pomocy zasadowego roztworu wodnego.Sposób wediug wynalazku mozna zastosowac do wszystkich rodzajów sorbentów i w wielu dziedzi¬ nach techniki, ale nadaje sie on szczególnie do jo¬ nitów uzywanych przy odzyskiwaniu, wyodrebnia¬ niu i wytwarzaniu cukrów, a bardziej szczególowo w cukrownictwie buraczanym.Cukier buraczany na ogól wytwarza sie przez po¬ krajanie buraków w paski i wyekstrahowanie za¬ wartego w nich cukru goraca woda, w wyniku cze¬ go otrzymuje sie ciemno zabarwiony roztwór cu¬ kru surowego, zawierajacy 10 do 15°ó wag. cukru.Otrzymany roztwór cukru surowego poddaje sie oczyszczaniu przez dodanie wapna, a nastepnie wy¬ traca sie rozpuszczone zwiazki wapnia i zanieczy¬ szczenia, takie jak weglan wapniowy, przez stop¬ niowe wprowadzanie dwutlenku wegla (saturacja).Sok rzadki otrzymany po przecedzeniu zawiera szczatkowa ilosc okolo 40—150 mg/litr wapnia (obli¬ czonego jako tlenek wapniowy). Te ilosc wapnia mozna nastepnie usunac za pomoca silnie kwaso¬ wego kationitu w formie Na+, w wyniku czego uni¬ ka sie powstania osadu zwiazków wapnia w wypar¬ ce po zatezeniu przez odparowanie soku rzadkiego.Jednakze, zwykly sposób regenerowania kationitu, który zaabsorbowal wapn, przy uzyciu duzego nad¬ miaru chlorku sodowego, takiego jak ilosc 5 razy wieksza od ilosci zaabsorbowanego wapnia (wyra- 15 20 25 30 zonej w równowaznikach), coraz bardziej uwazany jest za wadliwy, wskutek tego, ze stwarza powaz¬ ne problemy zwiazane z zanieczyszczeniem srodo¬ wiska. Innym zagadnieniem jest to, ze kolumne przed regeneracja nalezy wpierw wyslodzic woda w celu zmniejszenia do minimum strat c^kru. Tak¬ ze po regeneracji kolumne nalezy znów wymyc i naslodzic. Ta niezbedna obróbka oznacza dodatko¬ we zuzycie wody i rozcienczenie soku rzadkiego, a wiec dodatkowe zuzycie ciepla w stadium odpa¬ rowania.Wynalazek dotyczy sposobu regenerowania silnie kwasowego jonitu bez koniecznosci dodawania wo¬ dy w jakimkolwiek stadium procesu, a takze bez koniecznosci uzycia szkodliwego chlorku sodowego.Po odwapnieniu, sok rzadki mozna ewentualnie dalej demineralizowac przez sfopniewe dzialanie silnie kwasowym kationitem w formie H^ oraz sla¬ bo zasadowym amonitem w formie wolnej zasady, w wyniku czego usuwa sie okolo 90% zawartych w nim niecukrów, glównie kationów i anionów.Dzieki wyzej opisanej obróbce mozna szybciej i z wyzsza wydajnoscia przeprowadzic krystaliza¬ cje cukru z zatezonego soku rzadkiego.W obecnej praktyce, regeneracji slabo zasadowe¬ go anionitu dokonuje sie przy pomocy roztworu wo¬ dorotlenku sodowego lub amoniaku. W przypadku uzycia amoniaku konieczna jest dodatkowa regene¬ racja z uzyciem wodorotlenku sodowego w celu za¬ bezpieczenia sie przed zmniejszeniem pojemnosci 129 849^¥^^"*^I^?^?"'*'^ *¦ '*;* *^^^l^l^^^^''i^5J^5?jf^^^(''¦".'¦'':-'"V ':'^ ^f^A-''"?*^^ Tv^?^3*..-'- ' "* S" _v ^ ¦'..£,,-'_"-¦ f.»" .~.,.«i '•'"'. - ¦---". .'¦¦i** ' ..'*''."T"?^^-",'«?' 129 849 anionitu. Wada fej metody jest to, ze wodorotlenek sodowy jest wzglednie drogi oraz to, ze zastosowa¬ nie amoniaku stwarza powazny problem scieków.Wynalazek dotyczy eliminacji uzycia wodorotlenku sodowego i amoniaku przez uzycie czynnika rege¬ nerujacego wzglednie taniego i co wiecej nie na¬ streczajacego problemu scieków.W celu zapobiezenia tworzenia sie cukru inwer¬ towanego w trakcie stopniowego stezania soku rzad¬ kiego, nalezy utrzymywac dostatecznie wysoka war¬ tosc pH. W tym celu mozna, np. dodac wodorotle¬ nek sodowy. Jednakze, wprowadzenie ta droga jo¬ nów metalu alkalicznego, prowadzi do obnizenia wydajnosci krysztalów cukru. Wprowadzenia tego rodzaju jonów metalu mozna uniknac za pomoca uzycia silnie zasadowego anionitu w formie OH~, zazwyczaj typu II. W obecnej praktyce regenera¬ cji mozna dokonac przy uzyciu wzglednie drogiego wodorotlenku sodowego. W tym przypadku sposób wedlug wynalazku zapewnia uzycie o wiele mniej kosztownego czynnika regenerujacego.W odzyskiwaniu krysztalów cukru, sok rzadki, który mozna bylo poddac obróbce wstepnej, poddaje sie w szeregu stadiach odparowaniu, w wyniku cze¬ go otrzymuje sie sok gesty zawierajacy okolo 65% wag. cukru. Tak otrzymany sok gesty na ogól pod¬ daje sie krystalizacji w 3 kolejnych stopniach. Wy¬ dajnosc krysztalów cukru w ostatnim stopniu moz¬ na podwyzszyc tanim sposobem za pomoca calko¬ witego lub czesciowego zastapienia kationów jedno- wartcsciowych kationami dwuwartosciowymi przy uzyciu kationitu (metoda Quentina). W tym przy¬ padku sposobem wedlug wynalazku dokonuje sie regeneracji ze zlagodzeniem problemu scieków.Poza tym, w ostatnim stopniu krystalizacji uzy¬ skuje sie lug macierzysty, w szczególnosci melas, przy czym nie jest juz mozliwe korzystne pod wzgledem ekonomicznym odzyskanie z niego kry¬ sztalów cukru.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze ja¬ ko regenerujacy roztwór wodny stosuje sie roztwór zawierajacy co najmniej 20 miligramorównowazni- kówAitr wodorotlenku metalu alkalicznego i/lub wodorotlenku metalu ziem alkalicznych o liczbie atomowej co najmniej 20, oraz co najmniej 1% wagowych monosacharydu i/lub disacharydu.Korzystnie jako wodorotlenek metalu alkaliczne¬ go nalezy stosowac zwykle uzywany wodorotlenek sodowy, a jako wodorotlenek metalu ziem alkalicz¬ nych stosuje sie bardzo tani wodorotlenek wapnio¬ wy.Korzystnie substancje te nalezy wytworzyc przez wprowadzenie tlenku wapniowego do roztworu mo¬ nosacharydu i71ub disacharydu.Wedlug wynalazku wodorotlenek metalu alkalicz¬ nego i/lub metalu ziem alkalicznych powinny wy¬ stepowac w ilosci co najmniej 20 miligramorówno¬ wazników/litr. Maksymalne stezenie wyznaczone jest jedynie przez rozpuszczalnosc wodorotlenków.Np. rozpuszczalnosc ta moze wynosic okolo 10 gra- morównowazników/litr. Korzystnie roztwór ten w 1 litrze powinien zawierac wodorotlenek metalu alkalicznego i/lub metalu ziem alkalicznych w ilo¬ sci od okolo 0,2 do okolo 4 gramorównowazników, a w szczególnosci w ilosci od 0,5 do 2 gramorów- nowazników.Wedlug wynalazku roztwór regenerujacy zawie¬ ra takze co najmniej 1% wagowy monosacharydu 5 i/lub disacharydu, korzystnie ilosc w zakresie od 5% wagowych do ilosci wyznaczonej przez rozpuszczal¬ nosc sacharydu. Jako przyklady odpowiednich mo- nosacharydów mozna wymienic fruktoze lub glu¬ koze. Przykladami odpowiednich disacharydów sa io laktoza, maltoza i celubioza, a w szczególnosci sa¬ charoza. Oczywiscie, zawsze korzystnie uzywa sie sacharozy w przypadku stosowania sposobu wedlug wynalazku do jonitów w cukrownictwie buracza¬ nym. Korzystnie regenerujacy roztwór wodny po- 15 winien zawierac 5—75% wagowych sacharozy.Sposób wedlug wynalazku oparty jest na tym, ze wodorotlenki metali ziem alkalicznych o liczbie atomowej co najmniej 20, to jest wodorotlenki wapniowy, barowy i strontowy wykazuja znacznie 20 podwyzszona rozpuszczalnosc w wodnym roztworze zawierajacym co najmniej 1% wagowy monosacha¬ rydu i/lub disacharydu. Rezultatem tego jest moz¬ liwosc utrzymania tych wodorotlenków metali ziem alkalicznych w rczt\vorze we wzglednie duzych ste- 25 zeniach. Zglaszajacy przyjmuje, ze przypuszczalnie zwiazane jest to z tworzeniem rozpuszczalnego kompleksu w postaci danego cukrzanu metalu ziem alkalicznych.I tak np. praktyczny wariant sposobu wedlug wy- 30 nalazku umozliwia regeneracje kationitu, który za¬ absorbowal wapn, za pomoca rozpuszczenia wodo¬ rotlenku sodowego w soku rzadkim. Obecnosc sa¬ charozy umozliwia zapobieganie wytracaniu sie wo¬ dorotlenku wapniowego. Przykladem innego wa- 35 riantu sposobu wedlug wynalazku jest' regenerowa¬ nie anionitu, który zaabsorbowal aniony, lub katio¬ nitu, który zaabsorbowal jony metalu alkaliczne¬ go, przy czym obu tych regeneracji dokonuje sie przy uzyciu roztworu wytworzonego przez rozpu- 40 szczenie tlenku wapniowego w rozcienczonym me¬ lasie. Wszystkie otrzymane tymi róznymi sposoba¬ mi produkty regenerowane mozna zwrócic do pro¬ cesu w prosty sposób. Produkt regeneracji wytwo¬ rzony wedlug pierwszego wariantu mozna nawet 45 bezposrednio wprowadzac do stadium saturacji. Pro¬ dukty regeneracji wytworzone^ wedlug dwóch in¬ nych wariantów sposobu mozna po zatezeniu. jesli jest to pozadane, zwrócic do rnelasu. 2\alezy dodac, ze austriacki opis patentowy nr 50 258 230 ujawnia sposób regenerowania polegajacy na tym, ze regeneracje prowadzi sie przy uzyciu nieuzasadowego syropu zawierajacego sól. Jednak¬ ze wada t*ego sposobu jest to, ze syrop zostaje roz¬ cienczony, jak równiez to, ze w wyniku tego roz- 55 cienczenia potrzeba go we wzglednie duzej ilosci, nie zawsze dostepnej. Inna wada jest koniecznosc saczenia produktu regeneracji w celu usuniecia nie rozpuszczonego weglanu wapniowego, a takze moz¬ liwosc nalezytego zastosowania metody jedynie 60 w przypadku osmotycznie stabilnych kationitów makroporowatych. Takze francuski opis patentowy nr 2 190 918 nie wsrwmina o uzyciu roztworu rege¬ nerujacego zawierajacego sacharyd, stosowanego w sposobie wedlug niniejszego wynalazku . 65 Temperatura stosowana w sposobie wedlug wy- yóts&y!; ;;!5S?r i5 129 849 6 nalazku na ogól moze pyc zmienna i to w szerokim zakresie, przy czym Wartosciami krancowymi sa: temperatura krzepniecia i temperatura wrzenia ply¬ nu regenerujacego. W obecnej praktyce temperatu¬ re dobiera sie mozliwie najbardziej odpowiednia do panujacych warunków procesu. Na ogól tempera¬ tura wynosi od 5 do 90°C. Regeneracje mozna wy¬ konac w jakikolwiek dogodny sposób, np. w kolum¬ nie, z kierunkiem przeplywu skierowanym ku gó¬ rze lub ku dolowi.Sposób wedlug wynalazku mozna zastosowac do jakiegokolwiek sorbentu, bardziej szczególowo do kationitu lub anionitu, ^ewentualnie makroporowa- tego.Kationity mozna wytwarzac w znany sposób, np. przez wlaczenie grup silnie kwasowych, takich jak grupy kwasu sulfonowego, lub grup slabo kwaso¬ wych, takich jak grupy kwasu fosfonowego, grupy kwasu karboksylowego, grupy aminokwasów lub grupy kwasów iminodwukarboksylowych do matry¬ cy w postacPpblimeru lub produktu polikondensa- cji. W przypadku gdy matryca ma byc polimerem, nalezy uzyc monomeru, np. jednowinylowego zwiaz¬ ku aromatycznego, takiego jak styren, winyloto- lueru winyloetylobenzen, winylonaftalen i winylo- anizol lub ich mieszaniny. Korzystnie jako mono¬ meru nalezy uzyc styrenu. Polimeryzacje, ewentual¬ nie, mozna prowadzic w obecnosci, dodatkowo, sie¬ ciujacego monomeru, uzytego w ilosci np. nie wyz¬ szej niz 80% wagowych, obliczonej w stosunku do calkowitej" ilosci monomerów. Jako monomeru sie¬ ciujacego uzywa sie zwiazku zawierajacego co naj¬ mniej dwie grupy nienasycone etylenowo, takiego, jako 1,3-butadien, izopren lub metakrylan winylu, ale korzystnie uzywa sie dwu- lub poliwinylowych zwiazków aromatycznych, takich jak dwuwinylo- etylobenzen, trójwinylobenzen, a bardziej szczegó¬ lowo techniczny dwuwinylobenzen. Polimer mozna wytwarzac jakakolwiek dogodna metoda, taka jak metoda polimeryzacji w zawiesienie jednego lub kilku monomerów, na ogól w temperaturze w za¬ kresie od 10 do 160°C w obecnosci inicjatora rodni¬ kowego, takiego jak nadtlenek benzoilu, nadtlenek lauroilu, wodoronadtlenek kumenu i/lub nitryl kwa¬ su azobisizomaslowego. Jesli jest to pozadane, poli¬ meryzacje mozna przeprowadzic w obecnosci jed¬ nego, lub kilku, zwiazków zdolnych do wytracania i/lub solwatacji wytworzonego polimeru, takich jak heksan, heptan, cykloheksan, alkohol amylowy, cy- kloheksanol, benzen, toluen i/lub chlorobenzen. Po¬ za tym, w zwiazku monomerycznym (w zwiazkach monomerycznych) moze byc rozpuszczony polimer liniowy, taki jak polistyren.Jako produktów polikondensacji mozna uzyc np. zywicy fenolowoformaldehydowej. Mozna tez zasto¬ sowac nie tylko fenol jako taki, ale i inne fenole, takie jak krezole i dwuhydroksyfenylopropan.Jednakze mozna takze wprowadzic grupy slabo kwasne, np. za pomoca polimeryzacji kwasu akry¬ lowego i/lub metakrylowego, albo jednego lub kil¬ ku innych etylenowo nienasyconych kwasów kar- boksylowych i/lub jednej lub kilku ich pochodnych, takich jak estry alkilów, amidy i nitryle, a nastep¬ nie ewentualnie przeprowadzic hydrolize jednej lub kilku tych pochodnych.Slabo zasadowe lub silnie zasadowe aniomly mozna wytworzyc w znany sposób, taki jak chlo- rowcoalkilowanie matrycy, po którym nastepuje reakcja z amina. Slabo zasadowe anionity mozna 5 wytworzyc takze za pomoca reakcji jednego, lub kilku, kwasów karboksylowych i/lub ich pochod¬ nych, takich jak estry, nitryle i chlorki kwasowe, z dwuaminami i/lub poliaminami. Inny sposób wy¬ twarzania slabo zasadowych anionitów polega na io kondensacji amin i/lub poliamin z jednym, lub kil¬ koma, chlorowcozwiazkami, epoksyzwiazkami i/lub aldehydami. Jesli jest to pozadane, wyzej przedsta¬ wione slabo zasadowe anionity mozna czesciowo, lub calkowicie, przeksztacic w silnie zasadowy anio- 15 nit przy uzyciu odpowiedniego czynnika alkiluja¬ cego.Ponizsze przyklady I—II podane sa jako przykla¬ dy porównawcze, natomiast przyklady III—XIX ilu¬ struja sposób wedlug wynalazku, nie stanowiac 20 ograniczenia jego zakresu.Przyklad I. Do usuniecia jonów wapnia z roz¬ tworu cukru buraczanego uzywa sie silnie kwaso¬ wego kationitu na bazie sulfonowanego kopolime¬ ru styren .— techniczny dwuwinylobenzen (znanego 25 pod nazwa fabryczna Imac C 12 produkcji Akzó Chemie). Roztwór (sok rzadki) otrzymany w dru¬ gim stopniu saturacji wykazuje gestosc 15,1° Bx, pH 8,5 i zawartosc wapnia 4,1 miligramorównowaz- nika/litr (115 mg CaO/litr). Z szybkoscia perkolacji 30 wynoszaca 4000 ml/godz. i w temperaturze 80°C roztwór ten wprowadza sie od góry na kolumne za¬ wierajaca 200 ml wyzej wspomnianego kationitu w formie Na+. Perkolacje prowadzi sie az do uzy¬ skania zawartosci wapnia w soku rzadkim opuszcza- »5 jacym kolumne 20 mg CaO/litr. Nastepnie sok rzad¬ ki pozostaly w kolumnie wymywa sie woda kon¬ densacyjna o temperaturze 80CC, az wyciek z ko¬ lumny wykazuje gestosc ponizej 0,5° Bx. Nastepnie zloze jonitu (zloze zywicy) przemywa sie woda kon- 40 densacyjna az do momentu, gdy w wycieku z ko¬ lumny nie stwierdza sie obecnosci zawieszonego ma¬ terialu, po czym spuszcza sie wode z kolumny do poziomu mieszczacej sie w niej zywicy.Nastepnie kationit regeneruje sie przez przepu- 43 szczenie przez kolumne od dolu 400 ml roztworu zawierajacego 100 g NaCl/litr, w ciagu 1 godziny, w temperaturze 80°C, po czym roztwór NaCl wy¬ mywa sie woda kondensacyjna o temperaturze 80°C przy szybkosci perkolacji 1200 ml/godz. 50 Kolumny uzywa sie nastepnie do usuniecia jonów wapnia z soku rzadkiego w sposób jak wyzej opi¬ sano w pierwszej czesci przykladu. Po osiagnieciu stezenia 1° Bx sok rzadki opuszczajacy kolumne po perkolacji zbiera sie we frakcjach wykazanych 55 w ponizszej tablicy 1. We frakcjach tych oznacza sie zawartosc wapnia, która wyraza sie w mg CaO/ /litr soku rzadkiego.W powyzszy sposób silnie kwasowy kationit ab¬ sorbuje 653 miligramorównowazniki wapnia na 60 1 litr zywicy. Odpowiada to jedynie 19% ilosci chlorku sodowego (3420 miligramorównowazników) uzytego na 1 litr zywicy.Przyklad II. Silnie kwasowy kationit wytwo¬ rzony w sposób jak wyzej opisano w przykladzie I « regeneruje sie w taki sam sposób jak wyzej oposa-129 849 Tablica 1 Frakcja — po perkolacji l | 0— 4000 ml | 4000— 8000 ml | 8000—12000 ml | 12000—16000 ml 1 16000—20000 ml | 20000—24000 ml 1 24000—28000 ml | 28000—30000 ml | 30000—32000 ml | 32000—33000 ml Zawartosc Ca 2 | o 1 o 1 0 ' | 2 1 4 1 6 1 6 10 i 14 | 17. no w przykladzie I, z ta róznica, ze dokonuje sie tego zamiast z uzyciem 400 ml roztworu NaCl, przy uzyciu 200 ml tego roztworu .W ten sam sposób jak wyzej opisano w przykla¬ dzie I^kationtfu uzywa sie nastepnie do usuniecia jonów wapnia z soku rzadkiego o gestosci 13,4° Bx, pH 9,0 i zawartosci wapnia 4,6 miligramorównowaz- nika/iltr (128mg CaOAitr).Wyciek zbiera sie we frakcjach wykazanych w ponizszej tablicy 2. We frakcjach tych oznacza sie zawartosc wapnia, która wyraza sie w mg CaO/ /litr soku rzadkiego.Tablica 2 Frakcja — po perkolacji 1 0— 4000 ml 4000— 8000 ml 8000—12000 ml 12000—14000 ml - 14000—16400 ml 16400—18400 ml | 18400—20400, ml 1 20400—21400 ml Zawartosc Ca 1 '¦ 2 2 4 8 10 12 16 20 10 W powyzszy sposób silnie kwasowy kationit ab¬ sorbuje 463 miligramorównowazniki wapnia na 1 litr zywicy. Pomimo tego, ze w przeliczeniu na ilosc chlorku sodowego uzytego na 1 litr zywicy (1710 miligramorównowazników) wydajnosc podwyz¬ sza sie od 19%, jak w przykladzie I, do 27%, rze¬ czywista pojemnosc zywicy wyraznie sie zmniej¬ sza.Przyklad III. Kationit wytworzony w sposób jak wyzej opisano w przykladzie II przemywa sie sokiem rzadkim w sposób jak wyzej opisano w przykladzieII. $ Nastepnie kationit regeneruje sie przez przepu¬ szczenie przez kolumne od dolu 200 ml odwapnio¬ nego soku rzadkiego zawierajacego 40 g (1 gramo- równowaznik) wodorotlenku sodowego/litr w ciagu 1 godziny, w temperaturze 60°C. Nastepnie kolum¬ ne wymywa sie w ciagu 3.0 minut 600 ml odwap¬ nionego soku rzadkiego w temperaturze 60°C. W fa- ki sam sposób jak wyzej opisano w przykladzie I uzywa sie kationitu do usuniecia jonów wapnia z soku rzadkiego o gestosci 14,6° Bx, pH 8,9 i za¬ wartosci wapnia 4,9 miligramorównowazrnka/litr (137 mg Cao/litr). Wyciek zbiera sie we frakcjach wykazanych w ponizszej tablicy 3, w których ozna¬ cza sie zawartosc wapnia i wyraza w mg CaO/litr soku rzadkiego (patrz tablica 3).Tablica 3 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Frakcja — po perkolacji | 0— 4000 ml | 4000— 8000 ml 8000—12000 ml 12000—16000 ml 16000—20000 ml 20000—24000 ml 24000—2S000 ml | 26000—28000 ml Zawartosc Ca 1 5 j 4 1 3 ! 2 ! ... s ; 8 ! 1 20 j W powyzszy sposób silnie kwasowy kationit ab- sorbuej 660 miligramorównowazników wapnia na 1 litr zywicy, przy czym wydajnosc regeneracji wy¬ nosi 6&«. Przy powtórzeniu tego sposobu postepo¬ wania z uzyciem w trakcie regeneracji nie zmiek¬ czonego soku rzadkiego, silnie kwasowy kationit absorbuje 630 miligramorównowazników wapnia na 1 litr zywicy.. Produkt regeneracji otrzymany w sposób jak wy¬ zej opisano w przykladzie niniejszym mozna bar¬ dzo latwo poddac dalszej obróbce przez wprowa¬ dzenie go do stadium saturacji. Produkt' ten zawie¬ ra cukrzan wapnia i nieco nie zuzytego wodorotlen¬ ku sodowego. W stadium saturacji cukrzan wapnia ulega rozszczepieniu na weglan wapniowy i sacha¬ roze. Wodorotlenek sodowy, który normalnie doda¬ wany jest z tego wlasnie powodu, moze sluzyc do ulatwienia wytracania sie weglanu wapniowego. Co wiecej, w przeciwienstwie do metody wykorzystu¬ jacej do regeneracji chlorek sodowy, regeneracje prowadzi sie calkowicie bez wprowadzania do pro¬ cesu wody w frakcie wysladzania i nasladzania, co pozwala zaoszczedzic kosztów dodatkowego odparo¬ wywania wody i zabezpiecza przed stratami cu¬ kru.Inna mozliwosc obróbki produktu regeneracji wedlug niniejszego przykladu polega na wprowadze¬ niu zwiazku so&u w celu utworzenia nierozpusz¬ czalnej soli wapniowej. Odpowiednimi zwiazkami sodu sa takie zwiazki jak fosforan trójsodowy oraz krzemian sodowy. Korzystnie nalezy stosowac je w ilosci równowaznej ilosci wapnia zawartego w produkcie regeneracji. Po usunieciu nie rozpu¬ szczonych soli wapniowych za pomoca odsaczenia, zregenerowany sok rzadki zawiera jedynie wodo¬ rotlenek sodowy i jesli jest to pozadane mozna go uzyc w nastepnym procesie regeneracji.Przyklad IV. Proces prowadzi sie w sposób jak wyzej opisano w przykladzie HI, z ta rózndca, ze stosuje sie kationit wytworzony w przykladzie9 129 849 10 III, przy czym do regenerowania stosuje sie zamiast 200 ml, tylko 160 ml odwapnionego soku rzadkiego.A zatem uzywa sie 800 miligramorównowazników wodorotlenku sodowego na 1 litr zywicy.Jak to wyzej opisano w przykladzie III, kationi- tu uzywa sie nastepnie do usuniecia jonów wapnia z soku rzadkiego, który wykazuje gestosc 13,4° Bx, pH 8,6 i zawartosc wapnia 3,5 miligramorównowaz- nika/litr (98 mg CaO/litr). Uzyskane wyniki przed¬ stawia ponizsza tablica 4.Tablica 4 Frakcje — po perkolacji 1 0— 4000 ml 4000— 8000 ml 8000—12000 ml 12000—16000 ml 16000—20000 ml '- 2000,0—24000 ml | 24000—28000 ml | 28000—32000 ml | 32000—34000 ml Zawartosc Ca 1 2 3 | 2 | 2 | 2 1 2 i 2 | 2 3 20 10 15 kwasu sulfonowego, jak. to opisano w powyzszym przykladzie III. Kationit regeneruje sie przez prze¬ puszczenie przez kolumne od dolu 200 ml roztworu melasu wykazujacego gestosc 20° Bx. zawierajace¬ go 40 g wodorotlenku sodowegoAitr, w ciagu 1 go¬ dziny, w temperaturze 60°C.Nastepnie kolumne przemywa sie w ciagu 30 mi¬ nut 600 ml roztworu melasu wykazujacego gestosc 20° Bx w temperaturze 60°C, po czym kationitu uzywa sie w taki sam sposób jak wyzej opisano w przykladzie III w celu usuniecia jonów wapnia z soku rzadkiego, wykazujacego jednakze gestosc 14,0° Bx, pH 9,0 i zawartosc wapnia 4,6 miligramo- równowaznika/litr (128 mg CaO/litr). Uzyskane wy¬ niki przedstawia ponizsza tablica 5.Tablica 5 W powyzszy sposób kationit absorbuje 572 mili- gramorównowazniki wapnia na 1 litr zywicy, przy czym wydajnosc regeneracji wynosi 71,5.% Przyklad V. W przykladzie tym przedstawio¬ ne sa wyniki usuwania jonów wapnia z soku rzad¬ kiego w cukrowni. Sok rzadki wykazuje gestosc 14,5° Bx, pH 9,0 i zawartosc wapnia 2,4 miligramo- równowaznika/litr (67 mg CaO/litr). Zdolnosc prze¬ twórcza fabryki wynosi 11 000 ton buraków cukro¬ wych/dzien, z czego wynika produkcja soku rzad¬ kiego wynoszaca okolo 600 mtygodz. Proces prowa¬ dzi sie w sposób jak wyzej opisano w przykladzie III. Stosuje sie silnie kwasowy kationit wspomnia¬ ny w przykladzie III. Urzadzenie odwapniajace sta¬ nowia trzy kolumny, z których kazda zawiera 16000 litrów kationitu, przy czym dwie kolumny stale pracuja, a trzecia'poddaje sie regeneracji. Sok rzad¬ ki perkoluje przez kolumne od góry do dolu z szyb¬ koscia okolo 300 m3/godz. w temperaturze 90°C. Na¬ stepnie kationit poddaje sie regeneracji za pomoca przepuszczania przez kolumne od dolu 16 m3 nie od¬ wapnionego soku rzadkiego o temperaturze 60°C, zawierajacego 40 kg wodorotlenku sodowego/m8 w ciagu 1 godziny, po czym kolumne przemywa sie w ciagu 2 godzin 48 m8 nieodwapnionego soku rzad¬ kiego o temperaturze 90°C.Nastepnie kationitu uzywa sie do usuniecia z so¬ ku rzadkiego jonów wapnia. Perkolacje kontynuuje sie az do momentu, w którym zawartosc wapnia w soku rzadkim . opuszczajacym kolumne wynosi 28 mg CaO/litr. Do tego momentu przez kolumne przechodzi 4320 m8 soku rzadkiego o zawartosci CaO srednio 13 mg/litr. wfpowyzszy sposób kationit ab¬ sorbuje 520 miligramorównowazników wapnia na 1 litr zywicy, Przyklad VI. W przykladzie tym stosuje sie kolumne zawierajaca 200 ml kafionitu z grupami 30 S5 45 30 55 $0 Frakcje — po perkolacji i i- ! 0— 4000 ml i— j 4000— 8000 ml | 8000—12000 ml i 12000—16000 ml | 16000—20000 ml 1 20000—24000 ml | 24000—26000 ml | 26000—28000 ml 1 28000—30000 ml Zawartosc Ca 2 7 7 7 6 6 8 8 3 15 63 W ten sposób silnie kwasowy kationit absorbuje 645 miligramorównowazników wapnia na 1 litr zy¬ wicy. Otrzymany w £ym przykladzie produkt zre¬ generowany mozna po zatezeniu zawrócic do kon¬ cowego melasu.Przyklad VII. Slabo zasadowego kationitu ty¬ pu kwasu akrylowego, znanego pod nazwa fabrycz¬ na Imac Z 5, produkcji Akzo Chemie, uzywa sie w celu usuniecia jonów wapniowych z soku rzad¬ kiego. Roztwór ten wykazuje gestosc 15,1° Bx, pH JJ,5 oraz zawartosc wapnia 4,1 miligramorównowaz- nika/litr (115 mg CaO/litr). Przepuszcza sie go przez kolumne od góry z szybkoscia perkolacji 4000 ml/ fgoóz. w temperaturze 80CC. Kolumna zawiera 200 ml wyzej wspomnianego kationitu w zobojetnionej formie Na+. Perkolacje przerywa sie po stwierdze¬ niu w soku rzadkim opuszczajacym kolumne za¬ wartosci wapnia 20 mg CaO/litr.Nastepnie slabo kwasowy kationit przemywa sie przesaczonym klarownym sokiem rzadkim, az do momentu w którym w soku rzadkim opuszczajacym kolumne nie stwierdza sie obecnosci zawieszonego materialu, po czym spuszcza sie nadmiar soku rzad¬ kiego do poziomu mieszczacej sie w kolumnie zy¬ wicy.Nastepnie przeprowadza sie regeneracje slabo kwasowego kationitu przez przepuszczenie przez kolumne od dolu 200 ml odwapnionego soku rzad¬ kiego zawierajacego 40 g wodorotlenku sodowego na 1 litr w temperaturze 60°C w ciagu 1 godziny, po czym kolumne przemywa sie w ciagu 30 minut 600129 849 11 12 ml odwapnionego soku rzadkiego o temperaturze 60°C.Otrzymanego tak kationitu uzywa sie ponownie w ten sam sposób jak wyzej opisano w przykla¬ dzie III w celu usuniecia jonów wapnia z soku rzad¬ kiego wykazujacego gestosc 14,4° Bx, pH 9,2 i za¬ wartosc wapnia 5,1 miligramorównowaznika/litr (144 mg CaO/litr). Wyciek zbiera sie we frakcjach wy¬ kazanych w ponizszej tablicy 6. We frakcjach tych oznacza sie zawartosc wapnia, która wyraza sie w mg CaO/litr soku rzadkiego (patrz tablica 6).Tablica 6 Tablica 7 Frakcje — po perkolacji | 0—4000, ml | 4000—500,0 ml 1 5000—6000 ml Zawartosc Ca 0 | 12 1 17 Frakcje — po perkolacji 0—4000 ml | 4000—8000 ml | 8000—9000 ml Zawartosc Ca ,5 8 18 W powyzszy suposób kationit absorbuje 21.9 mili- gramorównowazników wapnia na _L litr zywicy.Przyklad VIII. Proces prowadzi sie w sposób jak wyzej opisano w przykladzie VII, z ta róznica, ze stosuje sie slabo kwasowy kationit typu kwasu fosfonowego w zobojetnionej formie Na+ na bazie makroporowafego kopolimeru styren — techniczny dwuwinylobenzen (znany pod nazwa fabryczna Imac SYN 102 produkcji Akzo Chemie).Sok rzadki poddawany dzialaniu zregenerowane¬ go kationitu wykazuje gestosc 14,9° Bx, pH 8,5 i za¬ wartosc wapnia 5,4 miligramorównowaznika/litr (150 mg CaOAitr). Uzyskane wyniki przedstawia po¬ nizsza tablica 7. 10 15 20 25 30 W powyzszy sposób kationit absorbuje 155 mili- gramorównowazników wapnia na 1 litr zywicy.Przyklad IX. W przykladzie tym uzywa sie szesciu kolumn (A—F), z których kazda wypelnio¬ na jest 200 ml kationitu z grupami kwasu sulfono¬ wego, wedlug przykladu III. Kationit regeneruje sie przez przepuszczenie przez kazda kolumne od dolu 200 ml roztworu zawierajacego w 1 litrze 40 g wodorotlenku sodowego oraz wagowa ilosc sacha¬ rozy wymieniona w ponizszej tablicy 8. w ciagu 1 godziny, w temperautrze 60CC. Nastepnie kolum¬ ne przemywa sie roztworem sacharozy o stezeniu fekim samym jakie ma roztwór regenerujacy, z szybkoscia, perkolacji 1200 ml/godz., w tempera¬ turze 60°Cl Ilosc cieczy uzytej do przemywania po¬ dana jest w tablicy 8 .W trakcie regeneracji docho¬ dzi do utworzenia sie osadu w kolumnach A—C.Osad ten usuwa sie z kolumn B i C w trakcie prze¬ mywania wyzej wspomnianym roztworem sacha¬ rozy.Nastepnie, wykorzystujac sposób wyzej opisany w przykladzie III, uzywa sie kolumn do usuniecia jonów wapnia z soku rzadkiego, przy czym dane dotyczace jego gestosci i wartosci pH oraz zawar¬ tosci wapnia podane sa w tablicy 8. Wyciek zbiera, sie we frakcjach wykazanych w tablicy 8. We frak- 1 Ilosc sacharozy w produkcie zregenerowanym (g/litr) _ Ilosc cieczy uzyfej do prze¬ mycia (ml) Sok rzadki Gestosc (° Bx) PH Zawartosc wapnia Frakcje — po perkolacji 0^ 4000 ml 4000— 8000 ml 1 8000—12000 ml 12000—16000 ml 1600O—20000 ml 20000—24000 ml 24000—26000 ml 26000—28000 ml 28000—30000 ml Ilosc zaabsorbowanego wap¬ nia na 1 litr iywicy (mili- gramorównowazniki) Tablica 8 j Kolumny 1 A 2 0 1000 13,6 8,5 110 78 -i 23 B 3 10 1200 14,5 8,5 ,119 33 — W C 4 50 1200 13,2 86 H4 n 5 1|0Q 600, 15,0 8,4 132 Zawartosc Ca .l 0 2fl — 217 I 3 3) 21 4 1 4 1 6 | 10 28 626 E 6 150 600 14,9 ;M 139 11 3 4 3 5 20 t- 57[2 F 1 i 300 j 1 600 15.0 1 3,4 | 121 1 5 •± 2 4 | 7 1 2tf | — 1 '49013 129 849 14 cjach tych oznacza sie zawartosc wapnia (patrz ta¬ blica 8), która niezmiennie wyraza sie w mg CaO/ /litr. W tablicy 8 podana jest takze w miligramo- równowaznikach ilosc zaabsorbowanego wapnia na 1 litr zywicy (kationitu). ' Przyklad X. W przykladzie tym uzywa sie trzech kolumn, (A—C), z których kazda wypelnio¬ na jest 200 ml kationitu z grupami kwasu sulfono¬ wego, wedlug przykladu III. Kationit regeneruje sie przez przepuszczenie przez.kazda kolumne od dolu 200 ml odwapnionego soku rzadkiego zawierajace¬ go 40 g wodorotlenku sodowego w 1 lifrze, w tem¬ peraturze,, odpowiednio, 20°C (kolumna A), 60°C (kolumna B) i 90°C (kolumna C), w ciagu 1 godzi¬ ny. Nastepnie wymywa sie zasadowy sok rzadki z kolumn przy uzyciu 600 ml odwapnionego soku rzadkiego, w ciagu 30 minut, w temperaturze takiej samej jak temperatura stosowana przy regenera¬ cji. Regeneracje prowadzi sie przy tworzeniu sie w kolumnie C osadu, który znika w trakcie prze¬ mywania.Nastepnie kolumn uzywa sie w taki sam sposób jak to wyzej opisano w przykladzie III w celu usu¬ niecia jonów wapnia z soku rzadkiego o gestosci, pH i zawartosci wapnia podanych w ponizszej ta¬ blicy 9. Wyciek zbiera sie we frakcjach wykaza¬ nych w tablicy 9, w których oznacza sie zawar¬ tosc wapnia. Zawartosc wapnia niezmiennie wyra¬ za sie w mg CaO/litr. W tablicy 9 podana jest tak¬ ze ilosc zaabsorbowanego wapnia w miligramorów- nowaznikach na 1 litr zywicy.Tablica 9 Sok rzadki: Gestosc (° Bx) pH Zawartosc wapnia Frakcje — po perkolacji 0— 4000 ml 4000— 8000 ml 8000—12000 ml 12000—16000 ml 16000—2O0;O0 ml 20000—24000 ml 24000—2,6000 ml I Ilosc zaabsorbowa¬ nego wapnia na 1 litr zywicy (mili- gramorównowaz- niki) Kolumny A 14,0 9,3 11S, B w 8.4 139. c 13,6 a..a lisa -Zawartosc Ca 6 5 6 i 4 5 IB 13 5L5 i 3 4 3) 0 20 — 572. 5 6' 6 7 20 —1 .- 535/ Przyklad XI. W przykladzie tym uzywa sie dwóch kolumn (A i B), z których kazda wypelnio¬ na jest 200 ml kationitu z grupami kwasu sulfo¬ nowego, wedlug przykladu III. Kationit regeneruje sie przez przepuszczanie przez kolumny od dolu 200 mg roztworu zawierajacego 40 g wodorotlen¬ ku sodowego, oraz odpowiednio, 110 g fruktozy (ko¬ lumna A) i 110 g laktozy (kolumna B) w 1 litrze, w ciagu 1. godziny, w temperaturze 60°C.Nastepnie kolumny przemywa sie w ciagu 1 go¬ dziny 1200 ml roztworu zawierajacego w 1 litrze 110 g odpowiedniego cukru. W trakcie regeneracji dochodzi do utworzenia sie osadu w obu kolumnach.Osad ten zanika w czasie przemywania kolumn.Nastepnie obu kolumn uzywa sie w taki sam spo¬ sób jak wyzej opisano w przykladzie III w celu usuniecia jonów wapnia z soku rzadkiego o gesto¬ sci 14,5° Bx, pH 8,3 i zawartosci wapnia 110 mg CaOAitr. Wyciek zbiera sie we frakcjach wykaza¬ nych w ponizszej tablicy 10, w której podana jest takze koncowa ilosc zaabsorbowanego wapnia w mi- ligramorównowaznikach na 1 litr zywicy {kationi¬ tu). Zawartosc wapnia wyraza sie w mg CaO/litr.Tablica 10 Frakcje — po r perkolacji I 0— 4000 ml | ¦ 4000— 8000 ml | 8000—12,000 ml j 12000—16000 ml 16000—18000 ml 18000—20000 ml 20000—22000 ml i Ilosc zaabsorbowanego | 1 wapnia na 1 litr zywi-j cy (miligramorówno- wazniki) j Zaiwartosc Ca 1 Kolumna A 4 4 7 7 7 10 16 410 Kolumna | B , ' 4 4 ; ;4 5 Q 11 20 .407 Przyklad XII. W przykladzie tym uzywa sie kationitu wedlug przykladu III do zmiekczenia amsterdamskiej wody wodociagowej. Wode wodo¬ ciagowa o twardosci 125 ml Cao/litr przepuszcza sie od góry przez kolumne zawierajaca 200 ml wy¬ zej wspomnianego kationitu w formie Na+ z szyb¬ koscia perkolacji 4000 ml/godz. Perkolacje prowa¬ dzi sie az do stwierdzenia, ze woda opuszczajaca kolumne ma twardosc 10 mg CaO/litr.Nastepnie przeprowadza sie regeneracje przez przepuszczenie przez kolumne od dolu 200 ml roz¬ tworu zawierajacego w 1 litrze 60 g wodorotlenku sodowego i 220 g sacharozy, w ciagu 1 godziny, w temperaturze 20CC, po czym kolumne przemy¬ wa sie w ciagu 30 minut, w temperaturze 20°C 600 ml roztworu 220 g sacharozy. Po zakonczeniu przemywania kolumne przeplukuje sie woda wodo¬ ciagowa, az do stwierdzenia, ze nie zawiera ona wiecej sacharozy.Nastepnie kafionitu uzywa sie w taki sam spo¬ sób jak to wyzej opisano w pierwszej czesci ni¬ niejszego przykladu do usuniecia jonów twardosci z wody wodociagowej. Wyciek zbiera sie we frak¬ cjach wykazanych w ponizszej tablicy 11, w któ¬ rych oznacza sie twardosc (wyrazana w mg CaO/ /litr).W powyzszy sposób kationit absorbuje 895 mili- gramorównowazników jonów twardosci. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 "'*¦ V129 849 1T 18 £1 krystalizacji (tzw. syrop E) katfionów jednowarto- sciowych na kationy dwuwartosciowe za pomoca silnie kwasowego kationitu. Zwykle stosowanym kationem dwuwartosciowym jest jon magnezu.W metodzie Quentina silnie kwasowe kationity re¬ generuje sie przy uzyciu roztworu chlorku magne¬ zowego. Produkt' regeneracji zawiera glównie chlo¬ rek potasowy i chlorek sodowy, który moga powo¬ dowac* powazne problemy zwiazane ze sciekami.Sposób opisany w ponizszej czesci opisu umozli¬ wia wprowadzanie wapnia jako kationu dwuwar- tosciowego do syropu B bez powodowania proble¬ mów dotyczacych scieków. W tym celu syrop B przepuszcza sie od góry przez kolumne zawieraja¬ ca 200 ml makroporowatego kationitu z grupami kwasu sulfonowego (znanego pod nazwa fabrycz¬ na Imac C 16 r produkcji Akzo Chemie) w formie Ca2"1", przy szybkosci perkolacji 300 ml/godz., w tem¬ peraturze 90CC, az do momentu, gdy sklad syropu B cpuszczajacego kolumne stanie sie identyczny ze skladem syropu B podawanego na kolumne. Nastep¬ nie zywice wysladza sie woda kondensacyjna o tem¬ peraturze 90CC do 0,5 Bx, po czym przemywa. Uzy¬ ty w tym sposobie syrop B wykazuje gestosc 70° Bx i pH 7,8 oraz zawiera 2,10% K, 0.37% Na, 0,03% Ca i 0,10% Mg.Nastepnie zywice poddaje sie regeneracji przez przepuszczenie przez kolumne od góry 700 g roz¬ tworu melasu o gestosci 19° Bx, zawierajacego 454 miligramorównowazniki CaO/kg, z szybkoscia per¬ kolacji 600 ml/godzine, w temperaturze 60CC. Na¬ stepnie produkt zregenerowany mieszczacy sie w kolumnie przemywa sie woda kondensacyjna o temperaturze 60°C przy szybkosci perkolacji 1200 ml/godz., az gestosc wycieku obnizy sie do 0,5° Bx.Wyciek po regeneracji i przemywki wodne zbiera sie. Na podstawie oznaczenia zawartosci wapnia w czynniku regenerujacym i w wycieku po rege¬ neracji i przemywkach oblicza sie, ze 1 litr zywi¬ cy absorbuej 671 miligramorównowazników wapnia.Po zatezeniu wycieku po regeneracji przez odparo¬ wanie, mozna ga zawrócic do melasu.W metodzie Quentina w przypadku, gdy katio¬ nem dwuwartosciowym jest jon magnezu, do rege¬ nerowania zywicy uzywa sie na ogól roztworu MgCl2. Korzystniejszy sposób polega na dokonaniu regeneracji przy uzyciu roztworu MgSO^ w wyni¬ ku czego otrzymuje sie produkt regeneracji zawie¬ rajacy jony S042_, które mozna wytracic jonami Ca2+. Dzieki temu mozna w znacznym stopniu zla¬ godzic problem scieków. Jest to mozliwe tylko wte¬ dy, gdy podczas regeneracji zywica zawiera tylko niewiele, lub wcale nie zawiera jonów Ca2+. W in¬ nym przypadku, obecnosc wapnia w zywicy powo¬ dowac bedzie stale wytracanie sie w niej siarcza¬ nu wapniowego, czego nalezy unikac jak tylko jest to mozliwe. Obecnosc wapnia w zywicy czesto jest nieunikniona. W rezultacie, do zregenerowania zy- • wicy mozna uzywac siarczanu magnezowego jedy¬ nie w postaci bardzo slabego roztworu. Korzysc wy¬ nikajaca z uzycia siarczanu magnezowego zostaje w nastepstwie tego na ogól zniwelowana przez du¬ zy wzrost zuzycia wody niezbednej do rozciencze¬ nia siarczanu magnezowego. Jednakze, sposób we¬ dlug przykladu III umozliwia uzycie siarczanu ma¬ to 15 20 25 30 40 45 50 55 gnezowego w stezeniu normalnie stosowanym przy regeneracji, a mianowicie — w roztworze 1—1,5 N.Zgodnie ze sposobem wyzej opisanym w przykla¬ dzie m, regeneracje z uzyciem siarczanu magnezo¬ wego mozna poprzedzic usunieciem z zywicy wap¬ nia za pomoca roztworu wodorotlenku sodowego w soku rzadkim.Przyklad XVm. Sok rzadki o gestosci 15,0° Bx, pH 8,6 i zawartosci wapnia 4,6 miligramorów- ncwaznika/litr (130 mg CaO/lifr) przepuszcza sie wpierw od góry przez kolumne zawierajaca 200 ml kationitu z grupami kwasu sulfonowego, wedlug przykladu III, z szybkoscia perkolacji 4000 ml/godz., w temperaturze 80CC. a nastepnie, w celu odbar¬ wienia, od góry przez kolumne zawierajaca 200 ml makroporowatego slabo zasadowego anionitu na ba¬ zie amidowanego estru kwasu poliakrylowego (zna¬ nego pod nazwa fabryczna IMAC SYN A 574 P produkcji Akzo Chemie). Perkolacje prowadzi sie w ciagu 7 godzin, przy czym zawartosc wapnia w soku rzadkim opuszczajacym pierwsza kolumne wynosi 17 mg Cao&itr).Nastepnie obie kolumny oddzielnie przemywa sie7 sokiem rzadkiem az do momentu, gdy w soku opu¬ szczajacym kolumne nie stwierdza sie obecnosci za¬ wieszonego materialu, po czym nadmiar soku spu¬ szcza sie do poziomu zywicy .Nastepnie dokonuje sie, szeregowo, regeneracji obu jonitów przez przepuszczenie 200 ml odwap¬ nionego soku rzadkiego zawierajacego 40 g wodoro¬ tlenku sodowego w 1 litrze, w ciagu 1 godziny, w temperaturze 60SC od dolu przez pierwsza ko¬ lumne i ad góry przez druga kolumne. Obie ko¬ lumny przemywa sie szeregowo w ciagu 60 minut 1200 ml odwapnionego soku rzadkiego w tempera¬ turze 60°C.Obu kolumn uzywa sie ponownie w taki sam spo¬ sób jak wyzej opisano w pierwszej czesci niniejsze¬ go przykladu do usuniecia wapnia i substancji barwnych z soku rzadkiego wykazujacego gestosc 14,63 Bx. pH 9J, zawartosc wapnia 3,8 miligramo- równowaznika/litr (107 mg Cao/litY) i absorbancje przy 560 mm 0r205 (pomiar w kuwecie absorpcyj¬ nej 1 cm).Wyciek zbiera sie we frakcjach wykazanych w ponizszej tablicy 13, w których oznacza sie za- Tablica 13 65 Frakcje — po perkolacji 0— 400 ml 4000— 8000 ml | 8000^12000 ml | 12000—16000 ml | 16000—20000 ml | 20000—24000 ml | 24000—28000 ml | 28000—32000 ml 1 32000—34000 ml Zawartosc Ca 2 4 8 5 2 ¦¦¦1 2 t 2 4 16 Absorbafr- cja w swietle widzial¬ nym 0,040 Q,04O 0,050 0,056 1 0,062 0,07L | 0,073 | 0,082 | 0,086 |129 15 Tablica 11 Frakcje — po perkolacji 0—10 litrów 10—20 litrów 20—30 litrów . 30—iO litrów 40^42 litrów Twardosc 4 4 6 8 | 1Q Przyklad XIII. Sok rzadki z buraków cukro¬ wych odwapniony w poprzednim stadium poddaje sie demineraiizacji za pomoca silnie kwasowego kationitu wytworzonego w sposób jak wyzej opisa¬ no w przykladzie III w formie H+ i slabo zasado¬ wego anionitu w formie wolnej zasady na bazie makrcporowatego kopolimeru styren — dwuwiny- lobenzen (znanego pod nazwa fabryczna Imac A 20 SU produkcji_Akzo Chemie). Usuwa sia w ten spo¬ sób okolo 90% niecukrów zawartych w §oku rzad¬ kim, glównie kationów i anionów, to jest 188 g na 1 litr zywicy amonitowej. W tym celu odwapniony sok rzadki o gestosci 14;5° Bx i pH 9,2 przepuszcza sie z szybkoscia perkolacji 1200 ml/godz. i w tem¬ peraturze 11CC, od góry, kolejno przez kolumne za¬ wierajaca 200 ml wyzej wspomnianego kationitu i kolumne zawierajaca 200 ml wyzej wspomniane¬ go anionitu. Perkolacje prowadzi sie az pH soku rzadkiego opuszczajacego kolumne obnizy sie do 4,3, po czym obie kolumny wysladza sie woda kon¬ densacyjna i przemywa.Nastepnie kationit poddaje sie regeneracji za po¬ moca przepuszczania od góry w ciagu 30 minut 200 ml roztworu zawierajacego w 1 litrze 120 g kwa¬ su siarkowego, po czym nastepuje przemycie woda kondensacyjna az do stwierdzenia zaniku obecnosci kwasu.Anicnit regeneruje sie za pomoca przepuszczania przez kolumne od góry, z szybkoscia perkolacji 400 ml/godz., w temperaturze 15°C, 400 g roztworu wytworzonego przez dodanie tlenku wapniowego co roztworu melasu wykazujacego gestosc 19° Bx az do zawartosci 750 miligramorównowazników CaO/kg. Produkt zregenerowany mieszczacy sie 4o w kolumnie przemywa sie woda kondensacyjna o temperaturze locC przy szybkosci perkolacji 1200 ml/godz.. az gestosc wycieku z kolumny obni¬ zy sie co 0,5° Bx.Nastepnie obu kolumn uzywa sie ponownie w ce- 50 lu zdemineraiizowania soku rzadkiego w sposób jak wyzej opisano w pierwszej czesci niniejszego przy¬ kladu. Po naslodzeniu obu kolumn do 1° Bx, wy¬ ciek zbiera sie w calosci, az pH soku rzadkiego opu- szajacego druga kolumne obnizy sie do 4,5. Iloraz 55 czystosci wyjsciowego soku rzadkiego (89,49), wy¬ cieku (98,63) i calkowity ciezar wycieku sluza jako podstawa obliczenia ilosci niecukrów, wyrazonej w gramach na litr anionitu, usunietych przez kom¬ binacje dwóch zywic. Stwierdza sie, ze w niniej- 60 szym przykladzie usuwa sie 184 g niecukrów na X litr zywicy anionitowej.Przyklad XIV. Proces prowadzi sie w sposób jak wyzej opisano w przykladzie XIII, z ta róznia¬ ca, ze do regeneracji anionitu uzywa sie roztworu 65 16 \ o gestosci 8° Bx i zawartosci wapnia 150 miligra¬ morównowazników CaO na 1 kg roztworu. Regene¬ racji anionitu dokonuje sie przy uzyciu 2000 g roz¬ tworu regenerujacego przy szybkosci perkolacji 800 ml/godz. Iloraz czystosci wyjsciowego soku rzad¬ kiego wynosi 90,16, a wycieku 97.50. Stwierdza sie, ze 1 litr zywicy anionitowej usuwa 145 g niecu¬ krów.Przyklad XV. Proces prowadzi sie w sposób jak wyzej opisano w przykladzie XIII, z ta rózni¬ ca, ze stosuje sie slabo zasadowy amonit na bazie estru kwasu poliakrylowego amidowanego dwume- tyloaminopropyloamina (znany pod nazwa fabrycz¬ na Imac SYN A 572 produkcji Akzo Chemie). Ilo¬ raz czystosci wyjsciowego soku rzadkiego wynosi 89,30, a wycieku 97,93. Stwierdza sie, ze 1 litr zy¬ wicy anionitowej usuwa 206 g niecukrów.Przyklad XVI. Dla zabezpieczenia sie przed tworzeniem sie cukru inwertowanego w trakcie od¬ parowywania soku rzadkiego, do wprowadzenia do tego soku grup hydroksylowych stosuje sie silnie zasadowy anionit typu II w formie OK-. W tym celu odwapniony sok rzadki o gestosci 15,1° Bx i pH 8,6 przepuszcza sie od góry przez kolumne za¬ wierajaca 200 mi wspomnianego silnie zasadowego anionitu (znanego pod nazwa fabryczna Imac S ' 5.42 produkcji Akzo Chemie), z szybkoscia perko¬ lacji 1200 ml/godz. i w temperaturze 35°C. Perko¬ lacje prowadzi sie az pH soku rzadkiego opuszcza¬ jacego kolumne obnizy sie do 9.5, po czym kolum¬ ne wysladza sie do 0,5° Bx woda kondensacyjna w temperaturze 35CC, a nastepnie przemywa.Nastepnie silnie zasadowy anionit poddaje sie re¬ generacji przy uzyciu 400 g roztworu wytworzone¬ go przez dodanie tlenku wapniowego do roztworu melasu wykazujacego gestosc 19° Bx az do zawar¬ tosci 730 miligramorównowazników CaO/kg. Roz¬ twór ten przepuszcza sie przez kolumne od góry z szybkoscia perkolacji 400 mlgod., w temperatu¬ rze 35°C. Produkt zregenerowany mieszczacy sie w kolumnie przemywa sie woda kondensacyjna przy szybkosci perkolacji 12000 ml/godz, w temperaturze 35°C, az gestosc wycieku obnizy sie do 0,5° Bx.Nastepnie anionitu uzywa sie ponownie, do ob¬ róbki soku rzadkiego w sposób jak wyzej opisano w pierwszej czesci niniejszego przykladu. Wyciek zbiera sie we frakcjach wykazanych w ponizszej ta¬ blicy 12. w których oznacza sie wartosc pH. Stwier¬ dza sie. ze pH soku rzadkiego wyraznie wzrasta.Tablica 12 Frakcje — po perkolacji 0— 400 ml 400— 800 ml 800—1200 ml j 120O—1600 ml 160O—2000 ml pK soku rzadkiego 11,80 | 11,45 | 10,65 | 9,80 | 9,55 1 Przyklad XVII. Znany jest fakt zwiekszania wydajnosci krysztalów cukru w trzecim stopniu krystalizacji w wyniku wymiany w syropach otrzy¬ manych z buraków cukrowych w drugim stopniu129 849 19 20 wartosc wapnia oraz wartosc absorbancji w swie¬ tle widzialnym.W powyzszy sposób silnie kwasowy kationit ab¬ sorbuje 628 miligramorównowazników wapnia na 1 litr zywicy, a slabo zasadowy anionit powoduje zmniejszenie absorbancji w swietle widzialnym wyjsciowego soku rzadkiego przecietnie o 69%.Stadium regeneracji prowadzi sie wylacznie bez wprowadzania wody do procesu, co oszczedza kosz¬ tów ponoszonych na dodatkowe odparowanie i za¬ pobiega stratom cukru w trakcie wysladzania i na- sladzania. Poza tym, odbarwienie uzyskuje sie bez ponoszenia dodatkowych kosztów na regeneracje.Podobne wyniki uzyskuje sie przy uzyciu innych typów zywic slabo zasadowych.Regeneracji mozna takze dokonac w przypadku rozcienczonych melasów zawierajacych NaOH, przy czym produkt regeneracji mozna wtedy zawrócic do melasu koncowego.Przyklad XIX. Proces prowadzi sie w taki sam sposób jak wyzej opisano w przykladzie XVIII, z ta róznica, ze w celu odbarwienia stosuje sie raa- kroporowaty kopolimer styren — techniczny dwu- winylobenzen (znany pod nazwa fabryczna IMAC SYN 46 produkcji Akzo Chemie).. Poddawany dzialaniu zregenerowanego kationi- tu i makroporowatego kopolimeru sok rzadki wy- Tablica 14 Frakcje — po perkolacji 0— 4000 ml 4000— 8000 ml 8000—12000 ml 12000—16000 ml 16000—20000 ml 2000O—24000 ml 24000—28000 ml 28000—3)000 ml Zawartosc . Ca Absorban- cja w swietle widzialnym (560 nm) 4 1 0,187 5 ,6 \7 6 a 10 20| 0,190 o,m i 0,2(00 | 0,2Q5 0,207 i 0,210 ! 0,210 \ kazuje gestosc 14,8° Bx, pH 9,2, zawartosc wapnia 4,4 miligramorównowaznika/litr (124 mg CaO/litr) i absorbancje przy 560 nm 0,225 (pomiar w kuwe¬ cie absorpcyjnej 1 cm). Wyciek zbiera sie we frak¬ cjach wykazanych w ponizszej tablicy 14, w któ¬ rych oznacza sie zawartosc wapnia i wartosc absor¬ bancji w swietle widzialnym.W powyzszy sposób silnie kwasowy kationit ab¬ sorbuje 626 miligramorównowazników wapnia na 1 litr zywicy, a makroporowaty kopolimer powo¬ duje odbarwienie wyjsciowego soku rzadkiego przecietnie o okolo 10%.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób regenerowania sorbentów przy pomo¬ cy zasadowego roztworu wodnego, znamienny tym, ze jako regenerujacy .roztwór wodny stosuje sie roztwór zawierajacy co najmniej 20 miligramorów- nowazników/litr wodorotlenku metalu alkalicznego i/lub wodorotleknu metalu ziem alkalicznych o liczbie atomowej co najmniej 20, oraz co naj¬ mniej 1% wagowych monosacharydu i/lub disacha- rydu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako wodorotlenek metalu alkalicznego stosuje sie wodorotlenek sodowy. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako wodorotlenek metalu ziem alkalicznych sto¬ suje sie wodorotlenek wapniowy. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako disacharyd stosuje sie sacharoze. 5. Sposób wedlug zastrz. i, znamienny tym, ze jako regenerujacy roztwór wodny stosuje sie roz¬ twór wodny zawierajacy od okolo 0,2 do okolo 4 gramorównowazników/litr wodorotlenku. 6. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze jako roztwór wodny stosuje sie roztwór wodny za¬ wierajacy 5—75% wagowych sacharozy. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze regeneracje prowadzi sie w temperaturze w zakre¬ sie od temperatury krzepniecia do temperatury wrzenia roztworu. 8. Sposób wredlug zastrz. 7, znamienny tym, ze regeneracje prowadzi sie w temperaturze w zakre¬ sie od 5 do 90°C. 10 15 20 25 30 35 40 ZGK 1242/1331/5 80 egz.Cena 100 zl,— PL