SU549088A3 - Способ извлечени сахара из раствора мелассы - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ САХАРА ИЗ РАСТВОРА МЕЛАССЫ

1

Изобретение относитс  к сахарной промышленности , а именно к вопросам, св занным с переработкой растворов мелассы.

Как известно, растворы мелассы содержат в своем составе несахара, которые преп тствуют кристаллизации сахара из этих растворов .

Известен способ извлечени  сахара из раствора мелассы путем отделени  несахаров с помощью катионита в щелочной форме. Однако в этом случае на катионите осаждаютс  ионы кальци  и магни , что в итоге приводит к ухудшению процесса разделени  раствора мелассы. При работе по данному способу необходимо предварительно ум гчить подлежащий очистке раствор мелассы.

Известен также способ извлечени  сахара из раствора мелассы путем пропуска его через колонну с катионитом в кальциевой форме , после чего элюируют сахар и несахара путем подачи обезуглероженной воды на нагруженный раствором мелассы катионит. Таким образом, весь процесс - нагружение катионита и элюирование сахара и несахаров - провод т по известному способу в одной колонне.

Основным недостатком такого способа  вл етс  низкий выход чистого сахара и длительность процесса (до 9 час).

С целью повыщени  сахара и ускорени  процесса общее количество катионита (в кальциевой форме) раздел ют по крайней мере на две колонны в соотношении 55-75 : : 45-25 об. % и элюацию сахара производ т из меньщей части катионита, наход щейс  в последней колонне, а несахаров - из предпоследних .

Дл  осуществлени  способа можно использовать известные гелеобразные и/или макропористые катионообменные смолы, имеющие, например, группы сульфоновой или карбоновой кислоты. Гелеобразные катиониты представл ют собой, например, сопол-имеры из мономерных моно- и поливиниловых соедннений .

Катиониты примен ют в кальциевой форме, дл  перевода в которую его предварительно подвергают воздействию раствора, содержащего от 1 до 10 вес. % (от 4 до б вес. %)

хлористого кальци , значение рН которого устанавливают окисью кальци  более 9.

Вместо раствора хлористого кальци  можно примен ть сгущенную до 10-20 вес. % сухого вещества несахарную фракцию, катионы которой большей частью  вл ютс  ионами кальци . Можно с этой целью примен ть также фракцию, содержащую сахар, поскольку катионы этой фракции  вл ютс  большей частью ионамн кальци .

На чертеже схематично изображена установка дл  пзвлечеНН  сахара из раствора мелассы .

Установка состоит из трех последовательно соединенных колонн 1-3 одинакового размера . В данном случае кажда  из них имеет диаметр 0,25 м и высоту сло  смолы 3,6 м. Общий объем загружаемой в одну колонну смолы равен 500 л.

Общее количество катеонита разделено таким образом, что в колонне 1 и колонне 2 находитс  65 об. % (от общего количества), а в колонне 3-35 об. %, причем эти 65 об. % распределены на две первые колонны поровну .

В колонны загружен макропористый катионит с группами сульфоновой кислоты в кальциевой форме, в котором при помощи 4% дивинилбензола образованы сетчатые молекулы .

В состав установки вход т также иасосы 4, 5, резервуар 6 дл  воды и резервуар 7 дл  мелассы. Имеетс  также темперирующее устройство дл  поддержани  температуры колонн, воды и мелассы на уровне 90°С.

Дл  анализа продукта колонны выполнены с трубопроводами 8-10. КрОлМе того, в установке имеетс  термостат 11, к которому эти трубопроводы подключены, пол ри.метр 12, рефрактометр 13 и измеритель электропроводности 14.

Дл  осуществлени  способа в начале процесса должны быть открыты только клапаны 15-19 (все остальные - закрыты). Затем включают насос 4 и перекачивают 30 л (что соответствует отношению объема жидкости и объему ионита, равному 0,06) мелассы, имеОбъем фракции, содержащий сахар, составл ет от 91 до 98 л., отношение этой фракции к объему примен емой ионообменюгцей температуру 90°С it содержащей 50 вес. % сухих веществ при 61%-ой чистоте , в колонну 1. При этом скорость течени  мелассы составл ет 3,4 см/мин.

Затем клапан 15 закрывают, а клапан 20 открывают н осун1,ествл ют элюацию в колоннах 1 и 2 (клапан 17 открыт и эти колонны сообщены) обезуглероженной ti также нагретой до 90°С водой. Как только в элюате колонны 2 по вл етс  сахар, к ней подсоедни  от колонну 3. Прн этом открыты клапаны 20, 16, 17, 21 ( 22. Насос 4 продолжает подавать воду из емкости 6 во все колонны с той же скоростью (3,4 см/мин).

Когда будет установлено, что в элюате колонны 4 больше сахара нет, клапаны 16 и 21 закрывают, а клапаны 23-26 и 18 открывают и включают насос 5.

При таком полол ении клапанов насос 4 начинает подавать воду из емкости 6 непосредственно в колонну 3 со скоростью течени  3,4 см/мин и элюировать сахарную фракцию .

Насос 5 подает нз той же емкости воду в колонны 1 и 2, при этом из последних элюируют несахара со скоростью течени  5,1 см/мин.

Сахарную фракцию (из колонны 3) собирают до тех пор, пока пол риметр не покажет 0,45°. Получаемый после этого элюат собирают вместе с несахарной фракцией, поступающей из колонны 2.

После окончани  процесса элюацин сахарной фракции (в колонне 3 больше сахара нет) клапаны 25 и 24 закрывают, а клапаны 16 и 27 открывают. После этого все колонны промывают нагретой до 90°С обезуглероженной водой.

В таблице приведены результаты дев ти циклов между двум  операци ми регенерации , при этом циклом называетс  процесс с момента подачи раствора мелассы в колонны до окончани  элюировани  сахара и несахаров .

ной смолы находитс  в пределах от 0,196 до 0,182. Во фракции, содержащей сахар, содержитс  9,55-10,5 вес. % сухих веществ.

Из данных таблицы видно, что было извлечено в среднем 96,8% содержащегос  в мелассе сахара со средней чистотой 91,9%, а из находившихс  в мелассе несахаров было отделено в среднем 87,0%.

Фракции, содержащие сахар, сгущают до содержани  в них 70% сухого вещества и путем трехступенчатой кристаллизации получают 85% сахара в виде кристаллов.

При работе по описываемому способу вначале злюируютс  высокомолекул рные вещества (например, красители, воски, полисахариды и рафлноза), затем ди- и моносахариды в такой последовательности: глюкоза, фруктоза, а затем мономерные несахара (на

прПмер, соли аминокислот, карбоновых кислот и минеральных кислот и бетаин).

Claims (1)

1. Формула изобрегени 

   Способ извлечени  сахара из раствора мелассы путем пропуска последнего через катионит в кальциевой форме « элюации сахара водой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода сахара и ускорени  процесса, общее количество катионита раздел ют по крайней мере на две колонны в соотношении 55-75:45-25 об. % и элюацню сахара производ т из меньшей части катионита , наход щейс  в последней колонне.

   Г

   0

   Z2

   п

   21

   NxM

   L

   x

   /