Способ извлечения сахара из раствора мелассы

тт е ОПИСА ЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Н И11 549088 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено (23) Приорит Государственныи комитет Совета Министров СССР(088.8) елам нзаоретений Опубликовано 28.02,77. Бюллетеньи открытн Дата опубли вания описания 12.05.7 2) Авторы изобретени Иностранцыхаммад Мунир(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СА ИЗ РАСТВОРА МЕЛАССЫ спосоара и ускорения тионита (в по крайней нии 55 - 75: а производят ходящейся в - из предИзобретение относится к сахарной промышленности, а именно к вопросам, связанным с переработкой растворов мелассы,Как известно, растворы мелассы содержат в своем составе несахара, которые препятствуют кристаллизации сахара из этих растворов.Известен способ извлечения сахара израствора мелассы путем отделения несахаров с помощью катионита в щелочной форме. Однако в этом случае на катионите осаждаются ионы кальция и магния, что в итоге приводит к ухудшению процесса разделения раствора мелассы. При работе по данному способу необходимо предварительно умягчить подлежащий очистке раствор мелассы.Известен также способ извлечения сахара из раствора мелассы путем пропуска его через колонну с катнонитом 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 элюированне сахара и несахаров - проводят по известному способу в одной колонне. Основным недостатком такоголяется низкий выход чистого сательность процесса (до 9 час).С целью повышения сахарапроцесса общее количество какальциевой форме) разделяютмере на две колонны в соотноше: 45 - 25 об. % и элюацию сахариз меньшей части катионита, напоследней колонне, а несахаровпоследних. Для осуществления способа можно использовать известные гелеобразные и/или макро пористые катионообменные смолы, имеющие,например, группы сульфоновой или карбоновой кислоты. Гелеобразные катиониты представляют собой, например, сополимеры из мономерных моно- и поливиниловых соеди нений.Катиониты применяют в кальциевой форме,для перевода в которую его предварительно подвергают воздействию раствора, содержащего от 1 до 10 вес. % (от 4 до 6 вес, %) 25 хлористого кальция, значение рН которогоустанавливают окисью кальция более 9,549088 Среднеезначениедля девятициклов Ц и к л Показатели 0,182 0,182 0,196 0,188 0,186 0,184 0,186 0,184 0,186 0,186 9,55 93,0 96,9 10,1 92,4 96,6 10,5 89,5 95,0 10,4 92,1 98,9 10,3 91,2 98,4 10,3 92,0 97,8 10,2 93,0 97,0 10,2 91,2 95,1 10,2 92,7 95,9 10,2 91,9 96,8 Вместо раствора хлористого кальция можно применять сгущенную до 10 - 20 вес. % сухого вещества несахарную фракцию, катионы которой большей частью являются ионами кальция. Можно с этой целью применятьтакже фракцию, содержащую сахар, поскольку катионы этой фракции являются большей частью ионами кальция,На чертеже схематично изображена установка для извлечения сахара пз раствора мелассы,Установка состоит из трех последовательно соединенных колонн 1 - 3 одинакового размера, В данном случае каждая из них имеетдиаметр 0,25 м и высоту слоя смолы 3,6 м.Общий объем загружаемой в одну колоннусмолы равен 500 л.Общее количество катионита разделено таким образом, что в колонне 1 и колонне 2находится 65 об. % (от общего количества),а в колонне 3 - 35 об. /о, причем этан 65 оо. %распределены на две первые колонны поровну.В колонны загружен макропористый катионит с группами сульфоновой кислоты в кальциевой форме, в котором при помощч 4% дивинилбензола образованы сетчатые молекулы.В состав установки входят также насосы4, 5, резервуар 6 для воды и резервуардлямелассы. Имеется также темперирующееустройство для поддержания температурыколонн, воды и мелассы на уровне 90 С.Для анализа продукта колонны выполнены с трубопроводами 8 - 10. Кроме того, в устаовке имеется термостат 11, к которомуэти трубопроводы подключены, поляриметр12, рефрактометр 13 и измеритель электропроводности 14.Для осуществления способа в начале процесса должны быть открыты только клапаны15 - 19 (все остальные - закрыты). Затемвключают насос 4 и перекачивают 30 л (чтосоответствует отношению объема жидкости иооъему ионита, равному 0,06) мелассы, имеОтношение объема фракции, содержащей сахар, к объему ионообменной смолы Содержание сухих веществ, ооЧистота, %Выход сахара, о; по отношениюк сахару, содержащемуся вмела ссе Объем фракции, содержащий сахар, составляет от 91 до 98 л., отношение этой фракции к объему применяемой ионообменющсй температуру 90 С н содержагцсй50 вес, % сухих веществ при 61/о-ой чистоте, в колонну 1. Прп этом скорость течениямелассы составляет 3,4 см/мин.5 Затем клапан 15 закрывают, а клапан 20открывают и осуществляют элюацию в колоннах 1 и 2 (клапан 1 открыт и эти колоннысообщены) обезуглероженной ц также нагретой до 90 С водой. Как только в элюате ко 10 лонны 2 появляется сахар, к ней подсоединяют колонну 3. Прп этом открыты клапаны20, 16, 17, 21 и 22. Насос 4 продолжает подавать воду из емкости 6 во все колонны с тойже скоростью (3,4 см/мин).15 Когда будет установлено, что в элюате колонны 4 больше сахара нет, клапаны 16 и21 закрывают, а клапаны 23 - 26 и 18 открывают и включают насос 5.При таком положении клапанов насос 420 начинает подавать воду из емкости 6 непосредственно в колонну 3 со скоростью течения 3,4 сммин и элюировать сахарную фракцию,Насос 5 подает из той же емкости воду в25 колонны 1 и 2, при этом из последних элюируют несахара со скоростью течения5,1 см/мин,Сахарную фракцию (из колонны 3) собирают до тех пор, пока поляриметр не пока 30 жет 0,45. Получаемый после этого элюатсобирают вместе с несахарной фракцией, поступающей из колонны 2,После окончания процесса элюацип сахар ной фракции (в колонне 3 болыпе сахаранет) клапаны 25 и 24 закрывают, а клапаны 16 и 27 открывают, После этого все колонны промывают нагретой до 90 С обезуглерожепной водой.40 В таблице приведены результаты девятициклов между двумя операциями регенерации, при этом циклом называется процесс с момента подачи раствора мелассы в колонны до окончания элюирования сахара и несаха ров. ной смолы находится в пределах от 0,196 до 0,182. Во фракции, содержащей сахар, содержится 9,55 - 10,5 вес, % сухих веществ,5 Тираж 499го комитета Совета Министрозобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5 Заказ (275/5ЦН ПодписноССР Изд.ПИ Государствен по делам 13035, Москваипография, пр. Сапунова 5Из данных таблицы видно, что было извлечено в среднем 96,8% содержащегося в мелассе сахара со средней чистотой 91,9%, а из находившихся в мелассе несахаров было отделено в среднем 87,О%.Фракции, содержащие сахар, сгущают до содержания в них 70% сухого вещества и путем трехступенчатой кристаллизации получают 85% сахара в виде кристаллов.При работе по описываемому способу вначале элюируются высокомолекулярные вещества (например, красители, воски, полисахариды и рафнноза), затем ди- и моносахариды в такой последовательности: глюкоза, фруктоза, а затем мономерные несахара (например, соли аминокислот, карбоновых кислот н минеральных кислот и бетаин),Способ извлечения сахара из раствора мелассы путем пропуска последнего через катионит в кальциевой форме и эл(оации сахара водой, отличающийся тем, что, с 10 целью повышения выхода сахара н ускорения процесса, общее количество катионита разделяют по крайней мере на две колонны в соотношении 55 - 75: 45 - 25 об. % н элюацню сахара производят из меньшей части ка тнонита, находящейся в последней колонне.