DK157353B

DK157353B - Fremgangsmaade til regeneration af en ionbytter

Info

Publication number: DK157353B
Application number: DK552380AA
Authority: DK
Inventors: Wilhelmus Pannekeet
Original assignee: Akzo Nv
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1989-12-27
Also published as: YU330280A; YU42231B; MA19027A1; ES8201037A1; BG49501A3; ES498184A0; DD155824A5; FI804029L; ATE11112T1; NL7909337A; PT72243B; US4353992A; FI69765B; PL228752A1; PL129849B1; HU183277B; JPS5697540A; GR72410B; TR21193A; IE50620B1

Description

DK 157353 B

Den foreliggende opfindelse angâr en fremgangsmâde til régénération af en ionbytter ved hjælp af en alkalisk vandig oplosning indeholdende et monosakkarid og/eller di- sakkarid. Selv om fremgangsmâden, der er ejendommelig ved det i krav 1's kendetegnende del angivne, kan anvendes pâ 5 aile slags ionbyttere og pâ mange forskellige omrâder er den særlig velegnet til anvendelse pâ ionbyttere som anvendes til udvinding, isolation eller produktion af sukker i roesukkerindustrien.

^ ^ Roesukker vindes i almindelighed ved at man skærer roerne i skiver og ekstraherer sukkerindholdet med varmt vand, hvilket forer til en morkfarvet râ sukkeroplosning som indeholder 10-15 vægtS sukker. Den râ sukkeroplosning renses ved tilsætning af kalk og pâf0lgende udfældning af de opl0se-^ lige kalciumforbindelser og urenhederne deri som kalcium- karbonat ved trinvis indf0ring af kuldioxyd (karbonisering). Den tynde saft der vindes efter filtrering har et restind-hold pâ omkring 40-150 mg/1 kalcium, regnet som kalciumoxyd. Denne kalciummængde kan derefter fjernes ved hjælp af en -J- 2Q stærkt sur kationbytter i Na -formen. Som résultat heraf vil der ikke ske nogen afsaetning af kalciumforbindelser i evapo-ratoren nâr man foretager koncentrering ved inddampning af den tynde saft. Den sædvanlige régénération af den med kal-cium belastede kationbytter under anvendelse af stort over-skud af natriumklorid, fx i en mængde der er fem gange sâ stor som mængden af det absorberede kalcium (udtrykt i ækvi-valenter) betragtes imidlertid i stigende grad som en ulempe fordi denne frembyder et alvorligt milj0problem. Et andet problem er at kolonnen til den faktiske régénération f0rst ma 2Q afs0des med vand for at nedsætte sukkertabet til et minimum.

Og ogsa efter regenerationen mâ kolonnen pâ ny udvaskes og afs0des. Disse n0dvendige behandlinger f0rer til yderligere vandforbrug og til en fortynding af tyndsaften, hvilket med-f0rer yderligere varmeforbrug i inddampningstrinnene. Det er 35 opfindelsens formâl, der opfyldes ved den foreliggende frem-1 gangsmâde, at tilve jebringe en f remgangsmâde til régénération af ionbytteren pâ en sâdan mâde at man ikke behover at tilsætte no- 2

DK 157353 B

get vand ved noget trin af processen, og sâledes at der ikke længer er behov for anvendelse af det skadelige natriumklorid.

Efter afkalkningen kan tyndsaften eventuelt yderligere demineraliseres ved successive behandlinger med en stærkt sur 5 kationbytter i H+-formen og en svagt basisk anionbytter i den frie baseform, hvilket f0rer til fjernelse af ca. 90% af de ikke-sukker-materialer, hovedsagelig kationer og anioner, som er indeholdt i tyndsaften. Pâ grund af denne sidstnævnte be-handling kan krystallisationen af sukker fra den koncentrerede 10 tyndsaft udf0res hurtigere og med h0jere udbytter end ellers.

I praksis udf0res regenerationen af en svagt basisk anionbytter ved hjælp af en opl0sning af natriumhydroxyd el-ler ammoniak. Under anvendelse af ammoniak beh0ves der yderligere régénération med natriumhydroxyd for at forhindre 15 nedsættelse af anionbytterens kapacitet. ülemper herved er imidlertid at natriumhydroxydet er forholdsvis kostbart og at anvendelse af ammoniak bevirker et alvorligt spildevands-problem. Et led i opfindelsens formai er det derfor at und-gâ anvendelse af natriumhydroxyd og ammoniak ved at anvende 20 et regenerationsmiddel som er forholdsvis billigt og som des-uden ikke giver anledning til noget spildevandsproblem.

For at undgâ dannelse af invertsukker under den trin-vise inddampning af tyndsaften mâ pH holdes pâ en tilstrække-lig h0j. værdi. Til dette formâl er det fx muligt at tilsætte 25 natriumhydroxyd. Indf0relse pâ denne mâde af alkalimetalioner f0rer imidlertid til nedsættelse af udbyttet af sukkerkrystal-ler. Indf0relse af sâdanne metalioner kan undgâs ved at man anvender en stærkt basisk anionbytter i OH”-formen, der i al-mindelighed er af type II. I praksis udf0res regenerationen 30 ogsâ i sa fald under anvendelse af det forholdsvis kostbare natriumhydroxyd. Ogsâ i dette tilfælde kan der i kraft af op-findelsen anvendes et langt mindre kostbart regenerationsmiddel.

Ved udvinding af sukkerkrystaller underkastes tyndsaf-35 ten, der kan være forbehandlet eller ikke forbehandlet, en række inddampningstrin og der vindes en tyk saft med et suk-kerindhold pâ ca. 65 vægt%. Denne tyksaft underkastes i al-mindelighed tre successive krystallisationstrin. Udbyttet af 3

DK 157353 B

sukkerkrystaller i det sidste trin kan for0ges pâ billig mâde ved fuldstændig eller partiel udskiftning af de monovalente kationer med divalente kationer ved hjælp af en kationbytter (Quentin-processen). Ogsâ i dette tilfælde giver fremgangsmâ-5 den if01ge opfindelsen en regenerationsmetode ved hvilken pro-blemet med spildevand nedsættes.

Endelig opnâs der i det sidste trin af krystallisatio-nen en moderlud, navnlig en mêlasse, for hvilken det ikke længer er muligt pâ 0konomisk mâde at udvinde sukkerkrystal-10 1er.

Fremgangsmâden if0lge opfindelsen er ejendommelig ved at regenerationsopl0sningen indeholder mindst 0,2-4 eq/1 (ækvivalenter pr. liter) af et alkalimetalhydroxyd og/eller et hydroxyd af et jordalkalimetal med et atomnummer pâ mindst 15 20 samt mindst 1 vægt% mono- og/eller disakkarid.

Det foretrækkes som alkalimetalhydroxyd at bruge det almïndeligt anvendte natriumhydroxyd og som hydroxyd af et jordalkalimetal at bruge det meget billige kalciumhydroxyd.

Det foretrækkes at sidstnævnte forbindelse er fremstillet 20 ved tilsætning af kalciumoxyd til en oplosning af mono- og/eller disakkaridet.

Ifolge opfindelsen skal alkalimetalhydroxydet og/eller jordalkalimetalhydroxydet være til stede i en mængde pâ 0,2-4 eq/1, navnlig i en mængde pâ 0,5-2 ækvivalenter pr. 1.

25 Ifolge opfindelsen indeholder regenerationsopl0sningen ogsâ mindst 1 vægt% mono- og/eller disakkarid og fortrinsvis en mængde mellem 5 vægt% og den mængde der bestemmes af sakka-ridets opl0selighed. Som eksempler pâ egnede monosakkarider kan nævnes fruktose og glukose. Eksempler pâ egnede disakkari-3Q der er bl.a. laktose, maltose, cellobiose og navnlig sakkarose. Sakkarose vil naturligvis altid foretrækkes til anvendelse nâr fremgangsmâden if01ge opfindelsen anvendes pâ ionbyttere der har været anvendt i roesukkerindustrien. Det foretrækkes at den vandige regenerationsopl0sning indeholder 5-75 vægt% 35 sakkarose.

4

DK 157353 B

Fremgangsmâden if0lge opfindelsen er baseret pâ den om-stændighed at hydroxyder af jordalkalimetaller med atomnuinmer mindst 20, nemlig hydroxyderne af kalcium, barium og strontium, udviser stærkt for0get opl0selighed i en vandig opl0sning in-5 deholdende mindst 1 vægt% monosakkarid og/eller disakkarid.

Som f01ge heraf kan disse hydroxyder af jordalkalimetaller holdes i opl0sning i forholdsvis store mængder. Det antages at dette sandsynligvis kan tilskrives dannelse af et opl0seligt komplex i form af det specielle jordalkalimetalsakkarat.

10 En praktisk udf0relsesform for opfindelsen tillader fx régénération af en kalciumbelastet kationbytter ved hjælp af en opl0sning af natriumhydroxyd i tyndsaft. Tilstedeværelse af sakkarosen g0r det muligt at undgâ udfældning af kalcium-hydroxyd. Eksempler pâ andre udf0relsesformer for fremgangs-15 m^d^ri er régénération af en anionbytter som er belastet med anioner eller af en kationbytter som er belastet med alkali-metalioner, idet begge disse regenerationer udf0res ved hjælp af en opl0sning fremstillet ved opl0sning af kalciumoxyd i tynd mêlasse. Aile de regenerater der vindes ved disse for-20 skellige metoder kan genindf0res i processen pâ simpel mâde; det régénérât der vindes ved f0rstnævnte udf0relsesform kan overf0res direkte til karboniseringstrinnet; de regenerater der vindes ved de to andre mâder kan, eventuelt efter koncen-trering, returneres til melassen.

25 Det skal nævnes at 0strigsk patentskrift nr. 258 230 angiver en regenerationsmetode ved hvilken regenerationen ud-f0res med en ikke-alkalisk, saltholdig sukkersaft. ülemper ved denne fremgangsmâde er imidlertid at saften er fortyndet og at der beh0ves en forholdsvis stor mængde deraf, hvilket 30 ikke altid er til râdighed. Andre ulemper er at regeneratet mâ filtreres for at fjerne uopl0seligt kalciumkarbonat, og fremgangsmâden kan kun anvendes tilfredsstillende pâ osmo-tisk stabile, makropor0se kationbyttere.

35 5

DK 157353 B

Fransk patentskrift nr. 2 190 918 angâr en frem-gangsmâde til regenerering af en kationbytter ladet med kal-cium- eller magniumioner under anvendelse af en vandig spild-strom dannet under udvinding af sukker. En sâdan spildstrom 5 er i stand til at regenerere kationbytteren pâ grund af sin forholdsvis h0je koncentration af kalium- eller natriumioner.

Da tilstedeværelse af kalcium- eller magniumioner i regene-reringsoplosningen naturligvis har ugunstig virkning pâ f jer-nelse af sâdanne kationer fra den til regenerering værende 10 kationbytter, fjernes sâdanne generende kationer, fx ved at de udfældes med passende salte sâsom fosfater, karbonater eller en kombination af fosforsyre og ammoniak. Folgelig kan den sagkyndige ikke af dette skrift udlede at anvendelse af et alkali- eller jordalkalimetalhydroxyd i de i krav 1 an-15 gvine mængder er af væsentlig og afgorende betydning for fremgangsmâden ifolge den foreliggende opfindelse.

De temperaturer der skal bruges i fremgangsmâden if0l-ge opfindelsen kan i almindelighed variere inden for vide grænser; ydergrænserne er regenerationsvæskens st0rknings-punkt og kogepunkt. I praksis vælges temperaturen mest hen-sigtsmæssigt i bedst mulig overensstemmelse med de herskende procesbetingelser. Temperaturen er i almindelighed i omrâdet 5-90°C.

Regenerationen kan udf0res pâ en hvilken som helst hen-^ sigtsmæssig mâde, fx i en kolonne og i opadgâende eller ned-adgâende retning.

Fremgangsmâden if0lge opfindelsen kan anvendes pâ en hvilken son helst ionbytter, navnlig pâ en kationbytter eller 30 35

DK 157353 B

6 anionbytter, der kan være makropor0s eller ikke makropor0s.

Kationbyttere kan fremstilles pâ kendt mâde, fx ved inkorporering af stærkt sure grupper sâsom sulfonsyregrup-per, eller svagt sure grupper sâsom fosfonsyregrupper, karb-5 oxylgrupper, aminokarboxylgrupper eller iminodikarboxylsyre-grupper i en matrix i form af en polymer eller et polykonden-sationsprodukt. Hvis matrixen skal være en polymer, kan den monomer der bruges ved fremstilling deraf fx være en mono-vinylaromatisk forbindelse sâsom styren, vinyltoluen, vinyΙ-ΙΟ ætylbenzen, vinylnaftalen eller vinylanisol eller blandinger af disse forbindelser.Det foretrækkes at den anvendte monomer er styren. Polymerisationen kan eventuelt ogsâ udf0res ved yderligere tilstedeværelse af en tværbindende monomer i en mængde pâ fx ikke over 80 vægt%, regnet pâ den samlede mo-15 nomermængde. Den anvendte tværb i ndend e monomer er en forbindelse med mindst to ætylenisk umættede grupper sâsom 1,3-butadien, isopren eller vinylmetakrylat, men er fortrinsvis di- eller polyvinylaromatiske forbindelser sâsom divinylætyl-benzen, trivinylbenzen eller navnlig teknisk divinylbenzen.

20 Polymeren kan fremstilles pâ en hvilken som helst hensigtsmæs-sig mâde, fx ved suspensionspolymerisation af en eller flere monomerer ved en temperatur der i almindelighed ligger i om-râdet fra 10-160°C og i nærværelse af en friradikal-igangsæt-ter sâsom benzoylperoxyd, lauroylperoxyd, cumenhydroperoxyd 25 og/eller azobisisobutyronitril. Polymerisationen kan eventuelt udf0res i nærværelse af en eller flere forbindelser med evne til at udfælde og/eller solvatere den til fremstilling værende polymer, fx hexan, heptan, cyklohexan, amylalkohol, cyklohexa-non, benzen, toluen og/eller klorbenzen. Desuden kan der i 30 den eller de monomère forbindelser være opl0st en lineær polymer sâsom polystyren.

Som polykondensat kan der fx bruges en fenol-formalde-hydharpiks? og ikke blot selve forbindelsen fenol men ogsâ andre fenoler sâsom kresoler og difenylenpropan kan anvendes.

35 Der kan imidlertid ogsâ indf0res svagt sure grupper, fx polymérisation af akrylsyre og/eller metakrylsyre eller en eller flere andre ætylenisk umættede karboxylsyrer og/eller et eller flere derivater deraf, fx alkylestere, amider og 7

DK 157353 B

nitriler, eventuelt efterfulgt af hydrolyse af et eller flere af derivaterne.

Svagt basiske eller stærkt basiske anionbyttere kan fremstilles pâ kendt mâde, fx ved halogenalkylering af en 5 matrix efterfulgt af omsætning med en amin. Svagt basiske anionbyttere kan ogsâ fremstilles ved omsætning af en eller flere karboxylsyrer og/eller derivater deraf sâsom estere, nitriler og syreklorider deraf, med diaminer og/eller poly-aminer. En yderligere fremgangsmâde til fremstilling af svagt 10 basiske anionbyttere bestâr i kondensation af monoaminer og/ eller polyaminer med en eller flere halogenforbindelser, epo-xyforbindelser og/eller aldehyder. De ovenfor nævnte svagt basiske anionbyttere kan eventuelt helt eller delvis omdannes til stærkt basiske anionbyttere ved hjælp af et passende al-15 kyleringsmiddel.

Fremgangsmâden if0lge opfindelsen skal i det f01gende belyses nærmere ved nogle eksempler og sammenligningseksempler.

Sammenligningseksempel A

En stærkt sur kationbytter baseret pâ en sulfoneret 20 copolymer dannet ud fra styren og teknisk divinylbenzen (kendt under handelsnavnet "Imac C 12" fra Akzo Chemie) anvendtes til fjernelse af kalciumioner fra en râ sukkeropl0sning. Den-ne opl0sning (tyndsaft), der var blevet vundet i andet karbo-niseringstrin, havde en styrke pâ 15,1° Bx, en pH-værdi pâ 25 8,5 og et kalciumindhold pâ 4,1 meg/1 (115 mg CaO/1). Ved en perkoleringshastighed pâ 4000 ml/h og en temperatur pâ 80°C f0rtes denne opl0sning i nedadgâende retning gennem en kolon-ne indeholdende 200 ml af den foran nævnte kationbytter i Na+-formen. Denne perkolering opretholdtes indtil kalciumind-30 holdet i den tyndsaft der str0mmede ud fra kolonnen var 20 mg CaO/1. Derefter udvaskedes den tyndsaft der var tilbage i kolonnen med kondensationsvand pâ 80°C indtil effluenten fra kolonnen havde en styrke pâ under 0,5° Bx. Ionbytterlejet (harpikslejet) tilbagevaskedes derefter med kondensationsvand 35 indtil det udl0bende vand var frit for suspenderet materiale. Efter at harpikslejet var faldet til ro aftappedes vandet

DK 157353 B

8 over det til harpiksniveauet.

Derefter blev kationbytteren regenereret ved gennem-ledning af 400 ml af en opl0sning af 100 g NaCl/1 i opadgâ-ende retning gennem kolonnen i en période pâ 1 time ved 5 temperaturen 80°C. Derpâ udvaskedes natrxumkloridopl0sningen med kondensvand pâ 80°C ved en perkoleringshastighed pâ 1200 ml/time.

Kolonnen brugtes derefter pâ ny til fjernelse af kal-ciumioner og tyndsaften pâ den mâde der er beskrevet i f0r-10 ste del af dette eksempel. Efter at hâve nâet koncentratio-nen 1° Bx opsamledes det tyndsaftperkolat, der forlod kolonnen, i de fraktioner der er anf0rt i tabel 1. Hos disse fraktioner bestemtes kalciumindholdet og det udtrykkes i mg CaO pr. liter tyndsaft, se tabel 1.

15 Tabel 1

Perkolat _Ca-indhold 0-4000 ml 0 4000-8000 ml 0 8000-12000 ml 0 20 12000-16000 ml 2 16000-20000 ml 4 20000-24000 ml 6 24000-28000 ml 6 28000-30000 ml 10 25 30000-32000 ml 14 32000-33000 ml 17 Pâ denne mâde havde den stærkt sure kationbytter adsor-beret 653 meq kalcium pr. liter harpiks. Dette svarer til kun 19% af den mængde natriumklorid (3420 meq) der brugtes 30 pr. liter harpiks.

Sammenligningseksempel B

Den i sammenligningseksempel A vundne stærkt sure kationbytter blev regenereret pâ samme mâde som beskrevet i sammenligningseksempel A, dog med den forskel at der anvendtes 35 200 ml i stedet for 400 ml NaCl-opl0sning.

9

DK 157353 B

Pâ samme mâde soin beskrevet i sammenligningseksempel A blev kationbytteren derefter brugt til fjernelse af kalci-umioner fra en tyndsaft med en styrke pâ 13,4° Bx, en pH pâ 9,0 og et kalciumindhold pâ 4,6 meq/1 (128 mg CaO/1).

5 Perkolatet opsamledes i fraktioner der er vist i tabel 2. Hos disse fraktioner bestemtes kalciumindholdet og det ud-tryktes i mg CaO pr. liter tyndsaft (se tabel 2).

Tabel 2

Perkolat Ca-indhold 10 0-4000 ml 2 4000-8000 ml 2 8000-12000 ml 4 12000-14000 ml 8 14000-16400 ml 10 15 16400-18400 ml 12 18400-20400 ml 16 20400-21400 ml__20 Pâ denne mâde havde den stærkt sure kationbytter absor-beret 463 meq kalcium pr. liter harpiks. Omend udbyttet, be-20 regnet pâ den mængde NaCl der brugtes pr. liter harpiks (1710 meq), var steget fra 19% (sammenligningseksempel A) til 27%, sâ var harpiksens faktiske kapacitet faldet betydeligt.

Eksempel 1

Den i sammenligningseksempel B vundne kationbytter til-25 bagevaskedes med tyndsaft pâ den mâde der er beskrevet i sammenligningseksempel B.

Kationbytteren blev derefter regenereret ved at der blev f0rt 200 ml afkalket tyndsaft indeholdende 40 g (1 eq) natriumhydroxyd pr. liter i opadgâende retning gennem kolon-30 nen over en période pâ 1 time og ved en temperatur pâ 60°C. Derefter blev kolonnen udvasket i 30 minutter ved hjælp af 600 ml afkalket tyndsaft ved en temperatur pâ 60°C.

Derpâ anvendtes kationbytteren pâ samme mâde som i sammenligningseksempel A til fjernelse af kalciumioner fra en 35 tyndsaft med en styrke pâ 14,6° Bx, en pH-værdi pâ 8,9 og et

DK 157353 B

10 kalciumindhold pâ 4,9 meq/1 (137 mg CaO/1). Perkolatet opsam-ledes i fraktioner der er vist i tabel 4. Hos disse fraktio-ner bestemtes kalciumindholdet og det er udtrykt i mg CaO pr. liter tyndsaft i tabel 4.

5 Tabel 4

Perkolat__Ca-indhold 0-4000 ml 5 4000-8000 ml 4 8000-12000 ml 4 10 12000-16000 ml 3 16000-20000 ml 2 20000-24000 ml 5 24000-26000 ml 8 26000-28000 ml__20 15 Pâ denne mâde havde den stærkt sure kationbytter absor- beret 660 meq kalcium pr. liter harpiks og udbyttet af regene-rationen var 66%. Denne fremgangsmâde blev gentaget pâ en sâ-dan mâde at der under regenerationen anvendtes ikke-bl0dgjort tyndsaft absorberet af den stærkt sure kationbytter 630 meq 20 kalcium pr. liter harpiks.

Det i nærværende eksempel vundne régénérât kan ud-mærket oparbejdes ved indf0ring i karboniseringstrinnet idet regeneratet indeholder kalciumsakkarat og noget ubrugt natri-umhydroxyd. I karboniseringstrinnet spaltes kalciumsakkaratet 25 i kalciumkarbonat og sakkarose. Natriumhydroxydet, der normalt tilsættes netop til dette formâl, kan tjene til at fremme ud-fældningen af kalciumkarbonatet. Desuden udf0res regenerations-trinnet, i modsætning til den fremgangsmâde der bruges ved régénération med natriumklorid, helt og holdent uden at der ind-30 f0res vand i processen under afs0dning og fremefter, hvilket sparer omkostningerne ved yderligere afdampning af vand og forhindrer sukkertabet.

En anden mulighed til oparbejdning af regeneratet i dette eksempel bestâr i at indf0re en natriumforbindelse for at 35 danne et uopl0seligt kalciumsalt. Egnede natriumforbindelser er fx tertiært natriumfosfat og natriumsilikat. Det foretræk- 11

DK 157353 B

kes at det bruges i en mængde der er ækvivalent med den mæng-de kalcium som er til stede i regeneratet. Efter fjernelse af de uoplÿselige kalciumsalte ved filtrering indeholder tyndsaftregeneratet kun natriumhydroxyd og kan eventuelt 5 bruges i næste regenerationsproces.

Eksempel 2

Der bruges samme fremgangsmâde som i eksempel 1 blot med den forskel at der anvendes den i eksempel 1 vundne kat-ionbytter. Regenerationen udf0rtes ved hjælp af 160 ml i ste-10 det for 200 ml afkalket tyndsaft. Der brugtes sâledes 800 meq natriumhydroxyd pr. liter harpiks.

Derefter brugtes som i eksempel 1 kationbytteren til fjernelse af kalciumioner fra en tyndsaft, der imidlertid hav-de en styrke pâ 13,4° Bx, en pH-værdi pâ 8,6 og et kalciumind-15 hold pâ 3,5 meq/1 (98 mg CaO/1). De opnâede resuitater er an-f0rt i tabel 5.

Tabel 5

Perkolat _Ca-indhold 0-4000 ml 3 20 4000-8000 ml 2 8000-12000 ml 2 12000-16000 ml 2 16000-20000 ml 2 20000-24000 ml 2 25 24000-28000 ml 2 28000-32000 ml 8 32000-34000 ml__20 Pâ denne mâde havde kalciumbytteren absorberet 572 meq kalcium pr. li.ter harpiks sâledes at udbyttet af regeneratio-30 nen androg 71,5%.

Eksempel 3

Dette eksempel giver resultater af fjernelse af kalciumioner fra en tyndsaft i en roesukkerfabrik. Tyndsaften havde 12

DK 157353 B

en styrke pâl4,5° Bx, en pH-værdi pâ 9,0 og et kalciumindhold pâ 2,4 meq/1 (67 mg CaO/1). Anlægget havde en behandlingska-pacitet pâ 11000 tons sukkerroer om dagen, hvilket giver en produktion af tyndsaft pâ ca. 600 m i timen. Der brugtes 5 samme fremgangsmâde som i eksempel 1. Der anvendtes den i saramenligningseksempel A nævnte stærkt sure kationbytter. Af-kalkningsanlægget omfattede 3 kolonner som hver indeholdt 16000 liter af kationbytteren og sâledes at der stedse var to kolonner i drift og en under régénération. Tyndsaften perko-10 leredes i nedadgâende retning gennem kolonnen med en hastighed pâ ca. 300 m^ i timen og en temperatur pâ 90°C. Derefter rege- 3 neredes kationbytteren ved at der f0rtes 16 m ikke-afkalket tyndsaft med en temperatur pâ 60°C og indeholdende 40 kg natriumr- 3 hydroxyd pr. m i opadgâende retning gennem kolonnen over en période pâ 1 time. Derefter skylledes kolonnen i 2 timer ved 3 15 hjælp af 48 m ikke-afkalket tyndsaft med en temperatur pâ 90°C.

Derpâ anvendtes kationbytteren til fjernelse af kalcium-ioner fra tyndsaften. Perkoleringen fortsattes indtil kalcium-indholdet i den tyndsaft der str0mmede ud af kolonnen androg

O

20 28 mg CaO/1. Indtil det tidspunkt havde 4320 m tyndsaft pas- seret gennem kolonnen og tyndsaften havde et gennemsnitligt CaO-indhold pâ 13 mg/1. Pâ denne mâde havde kationbytteren absorberet 520 meg kalcium pr. liter harpiks.

Eksempel 4 25 I dette eksempel brugtes der en kolonne indeholdende 200 ml af sulfonsyre-kationbytteren if0lge eksempel 1. Regene-rationen af kationbytteren udf0rtes ved at der f0rtes 200 ml melasseopl0sning med en styrke pâ 20° Bx og indeholdende 40 g natriumhydroxyd pr. liter i opadgâende retning gennem kolonnen 30 over en période pâ 1 time og ved en temperatur pâ 60°C.

Derefter skylledes kolonnen i 30 minutter ved hjælp af 600 ml melasseopl0sning med en styrke pâ 20° Bx og med en temperatur pâ 60°C. Derpâ brugtes kationbytteren pâ samme mâde som i eksempel 1 til fjernelse af kalciumioner fra en tynd-35 saft som imidlertid havde en styrke pâ 14,0° Bx, en pH-værdi pâ 9,0 og et kalciumindhold pâ 4,6 meq/1 (128 mg CaO/1).

13

DK 157353 B

De fundne resultater er anf0rt i tabel 6.

Tabel 6

Perkolat__Ca-indhold 0-4000 ml 7 5 4000-8000 ml 7 8000-12000 ml 7 12000-16000 ml 6 · 16000-20000 ml 6 20000-24000 ml 8 10 24000-26000 ml 8 26000-28000 ml 8 28000-30000 ml__15_ Pâ denne mâde havde den stærkt sure kationbytter absor-beret 645 meq kalcium pr. liter harpiks. Det i nærværende ek-15 sempel vundne régénérât kan sendes tilbage til den sluttelige mêlasse efter koncentrering.

Eksempel 5

En svagt sur kationbytter af akrylsyretypen (kendt un-der handelsnavnet "Imac Z 5" fra Akzo Chemie) anvendtes til 20 fjernelse af kalciumioner fra en tyndsaft. Denne opl0sning havde en styrke pâ 15fl° Bx, en pH-værdi pâ 8,5 og et kalcium-indhold pâ 4,1 meq/1 (115 mg CaO/1) og f0rtes med en perkole-ringshastighed pâ 4000 ml/h og en temperatur pâ 80°C i nedad-gâende retning gennem en kolonne indeholdende 200 ml af den 25 foran nævnte kationbytter i den neutraliserede Na+-form. Per-koleringen opretholdtes indtil kalciumindholdet i den tyndsaft, som forlod kolonnen, var 20 mg CaO/1.

Derefter tilbagevaskedes den svagt sure kationbytter med klar filtreret tyndsaft indtil den udstr0mmende tyndsaft 30 var fri for suspenderet materiale. Efter at harpikslejet var faldet til ro aftappedes tyndsaften over det til harpiksni-veau.

Régénération af den svagt sure kationbytter udf0rtes derefter ved at der f0rtes 200 ml afkalket tyndsaft indehol-•3 e; dende 4 0 σ natrinrnhvdroxvd nr. 1 i ter i nnadoâende retnina aen- 14

DK 157353 B

nem kolonnen ved en temperatur pâ 60°C over en période pâ 1 time. Derefter udvaskedes kolonnen i 30 minutter ved hjælp af 600 ml afkalket tyndsaft ved en temperatur pâ 60°C.

Den resulterende kationbytter genanvendtes pâ samme 5 mâde som i eksempel 1 til fjernelse af kalciumioner fra en tyndsaft med en styrke pâ 14,4° Bx, en pH-værdi pâ 9,2 og et kalciumindhold pâ 5,1 meq/1 (144 mg CaO/1). Perkolatet opsamledes i de fraktioner der er vist i tabel 7. Hos disse fraktioner bestemtes kalciumindholdet og det er udtrykt i 10 mg CaO pr. liter tyndsaft i tabel 7.

Tabel 7

Perkolat_ Ca-indhold 0-4000 ml 5 4000-8000 ml 8 15 18000-9000 ml_ 18 Pâ denne mâde havde kationbytteren absorberet 219 meg kalcium pr. liter harpiks.

Eksempel 6

Der anvendtes samme fremgangsmâde som i eksempel 5, 20 men med den forskel at der brugtes en svagt sur kationbytter + af fosfonsyretypen i den neutraliserede Na -form, baseret pâ en makropor0s copolymer af styren og teknisk divinylbenzen (kendt under handelsnavnet "Imac SYN 102" fra Akzo Chemie).

Den tyndsaft der behandledes med den regenerede kation-25 bytter havde en styrke pâ 14,9° Bx, pH-værdi pâ 8,5 og et kalciumindhold pâ 5,4 meq/1 (150 mg CaO/1). De fundne resulta-ter er vist i tabel 8.

Tabel 8

Perkolat_ Ca-indhold 30 0-4000 ml 0 4000-5000 ml 12 5000-6000 ml_ 17 Pâ denne mâde havde kalciumbytteren absorberet 156 meq 15

DK 157353 B

Eksempel 7 I dette eksempel anvendtes der 6 kolonner (A-F) soin hver var fyldt med 200 ml af sulfonsyre-kationbytteren if 01-ge eksempel 1. Régénération af kationbytteren udf0rtes ved at der f0rtes 200 ml af en opl0sning indeholdende 40 g na-triumhydroxyd pr, liter og en vægtmængde sakkarose pr. liter, som er anf0rt i tabel 9, i opadgâende retning gennem hver af kolonnerne og en période pâ 1 time ved en temperatur pâ 60°C. Derefter udvaskedes kolonnen med en sakkaroseopl0sning med samme koncentration som regeneranten og ved en perkolerings-hastighed pâ 1200 ml pr. time og en temperatur pâ 60°C. Masng-den af vaskevæsken er anf0rt i tabel 9. Under regenerationen dannedes der et bundfald i kolonnerne A-C. Dette bundfald fjernedes fra kolonnerne B og C under vask med den foran nævnte sakkaroseopl0sning.

Derefter anvendtes der samme fremgangsmâde som i eksempel 1, kolonnerne brugtes til fjernelse af kalciumioner fra en tyndsaft, hvis styrke, pH-værdi og kalciumindhold er anf0rt i tabel 9. Perkolatet opsamledes i de nævnte fraktioner og disses kalciumindhold bestemtes og er vist i tabel 9. Kalcium-indholdet er stedse udtrykt i mg CaO/1. Tabel 9 viser ogsâ kationbytterens kalciumabsorption (i meq) pr. liter harpiks.

16

DK 157353 B

Tabel 9 _Kolonne_

A B C D E F

mængde sakkarose 5 i regeneranten (g/1) 0 10 50 100 150 300 mængde vaskevæske (ml) 1000 1200 1200 600 600 600 tyndsaft_ 10 styrke (° Bx) 13,6 14,5 13,2 15,0 14,9 15,0 pH 8,5 8,5 8,6 8,4 8,4 8,4 kalciumindhold 110 119 114 122 139 121 perkolat kalciumindhold 0 - 4000 ml 78 32 7 1 1 5 15 4000 - 8000 ml - - 9 3 3 4 8000 - 12000 ml 22 3 4 2 12000 - 16000 ml 2 3 4 16000 - 20000 ml 457 20000 - 24000 ml 4 20 20 20 24000 - 26000 ml 6 26000 - 28000 ml 10 28000 - 30000 ml 28 mængde kalcium absorberet (meg) 25 pr. liter harpiks 23 62 217 626 572 490

Eksempel 8 I dette eksempel brugtes der 3 kolonner (A-C) hver inde-holdende 200 ml af sulfonsyre-kationbytteren if01ge eksempel 1. Régénération af kationbytteren udf0rtes ved at der f0rtes 30 200 ml afkalket tyndsaft indeholdende 40 g natriumhydroxyd pr.

liter i opadgâende retning gennem hver af kolonnerne ved en temperatur pâ 20°C (kolonne À), 60°C (kolonne B) og 90°C (kolonne C) over en période pâ 1 time. Derefter udvaskedes den alkaliske tyndsaft i kolonnerne over en période pâ 30 minut-35 ter ved hjælp af 600 ml afkalket tyndsaft ved en temperatur pâ samme h0jde som régénérationstemperaturen. Regenerationen 17

DK 157353 B

ledsagedes af dannelse i kolonne C af et bundfald som for-svandt igen under udvaskningen.

Derpâ brugtes kolonnerne pâ samme mâde som angivet i eksempel 1 til fjernelse af kalciumioner fra en tyndsaft 5 hvis styrke, pH-værdi og kalciumindhold er anf0rt i tabel 10. Perkolatet opsamledes i de nævnte fraktioner og kalciumindhol-det bestemtes til de i tabel 10 viste værdier. Kalciumindhol-det er stedse udtrykt i mg CaO/1. Tabel 10 viser ogsâ kalcium-absorptionen i meq liter harpiks.

10 Tabel 10 _Kolonne_

__A__B__C

tyndsaft: styrke (° Bx) 14,0 14,9 13,6 15 pH 9,2 8,4 8,8 kalciumindhold__118__139__158 perkolat__kalciumindhold_ 0 - 4000 ml 6 15 4000 - 8000 ml 5 36 20 8000 - 12000 ml 6 46 12000 - 16000 ml 4 37 16000 - 20000 ml 5 5 20 20000 - 24000 ml 8 20 - 24000 - 26000 ml 18 25 mængde kalcium absorberet (meq) pr. liter harpiks 515 572 535

Eksempel 9

Der brugtes to kolonner (A og B) hver indeholdende 30 200 ml af sulfonsyre-kationbytteren if01ge eksempel 1. Régéné ration af kationbytteren udf0rtes ved at der f0rtes 200 ml op-l0sning indeholdende 40 g natriumhydroxyd pr. liter og 110 g fruktose (kolonne A) og 110 g laktose (kolonne B) pr. liter i opadgâende retning gennem vedkommende kolonne over en perio-35 de pâ 1 time og ved en temperatur pâ 60°C.

Derefter blev kolonnerne udvasket i 1 time med 1200 ml 18

DK 157353 B

af en opl0sning af 110 g af vedkommende sakkarid pr. liter. Under regenerationen dannedes der et bundfald i kolonnerne og bundfaldet forsvandt pâ ny under udvaskningen.

Derpâ brugtes de to kolonner pâ samme mâde som beskre-5 vet i eksempel 1 til fjernelse af kalciumioner fra en tyndsaft med en styrke pâ 14,5° Bx, en pH pâ 8,3 og et kalciumindhold pâ 110 mg CaO/1. Perkolatet opsamledes i de nævnte fraktioner og deres kalciumindhold bestemtes og er udtrykt i mg CaO/1 i tabel 11. Tabel 11 viser ogsâ den sluttelige kalciumabsorp-10 tion i meg pr. liter harpiks i kationbytteren.

Tabel 11

Perkolat__Kalciumindhold_

Kolonne A Kolonne B

0 - 4000 ml 4 4 15 4000 - 8000 ml 4 4 8000 - 12000 ml 7 4 12000 - 16000 ml 7 5 16000 - 18000 ml 7 6 18000 - 20000 ml 10 11 20 20000 - 22000 ml 16 20 mængde kalcium absorberet (meq) pr. liter harpiks 410 407

Eksempel 10 25 I dette eksempel brugtes en kationbytter if01ge eksem pel 1 til bl0dg0ring af ledningsvand i Amsterdam. Lednings-vandet, der havde en hârdhed 125 mg CaO/1, f0rtes med en per-koleringshastighed pâ 4000 ml i timen i nedadgâende retning gennem en kolonne indeholdende 200 ml af den foran nævnte kat-30 ionbytter, der var i Na+-formen. Perkoleringen opretholdtes indtil hârdheden af det vand som forlod kolonnen var 10 mg CaO/1.

Derefter udf0rtes der régénération ved at der f0rtes 200 ml af en opl0sning af 60 g natriumhydroxyd og 220 g sak-35 karose pr. liter i opadgâende retning gennem kolonnen over en période pâ 1 time og ved en temperatur pâ 20°C. Derefter 19

DK 157353 B

blev kolonnen udvasket i 30 minutter med 600 ml opl0sning af 220 g sakkarose ved en temperatur pâ 20°C, hvorpâ kolonnen skylledes med postevand indtil den ikke længer viste sig at indeholde sakkarose.

5 Kationbytteren blev derefter brugt pâ samme mâde som beskrevet i den f0rste del af nærværende eksempel til fjer-nelse af hârdhedsioner fra postevand. Perkolatet opsamledes i de i tabel 12 viste fraktioner og disses hârdhed bestemtes og er i tabel 12 udtrykt i mg CaO/1.

10 Tabel 12

Perkolat__Hârdhed 0 - 10 1 4 10 - 20 1 4 20 - 30 1 6 15 30 - 40 1 8 40 - 42 i 10 Pâ denne mâde havde kationbytteren absorberet 895 meq hârdhedsioner.

Eksempel 11 20 Roesukker-tyndsaft der var afkalket i et forudgâende trin blev demineraliseret ved hjælp af den stærkt sure kation-bytter-form if0lge eksempel 1 i H+-formen og en svagt basisk anionbytter i den fri baseform, baseret pâ en makropor0s copo-lymer af styren og divinylbenzen (kendt under handelsnavnet 25 "Imac A 20 SU" fra Akzo Chemie). Der fjernedes ca. 90% af ikke-sukkerstofferne, som var indeholdt i tyndsaften, dvs. 188 g pr. liter anionisk harpiks, idet de fjernede stoffer hovedsa-gelig var kationer og anioner. Til det formâl f0rtes afkalket tyndsaft med en styrke pâ 14,5° Bx og en pH-værdi pâ 9,2 i 30 nedadgâende retning ved en perkoleringshastighed pâ 1200 ml/h og en temperatur pâ 11°C successivt gennem en kolonne indehol-dende 200 ml af nævnte kationbytter og en kolonne indeholdende 200 ml af nævnte anionbytter. Perkoleringen opretholdtes indtil den udstr0mmende tyndsafts pH-værdi var faldet til 4,5.

20

DK 157353 B

Derefter blev de to kolonner afs0det med kondensationsvand og tilbagevasket.

Derefter regenereredes kationbytteren i nedadgâende retning i 30 minutter med 200 ml af en opl0sning af 120 g 5 svovlsyre pr. liter og vaskedes derpâ ud med kondensationsvand indtil den var syrefri.

Anionbytteren regeneredes ved at der f0rtes 400 g af en opl0sning vundet ved tilsætning af kalciumoxyd til en me-lasseopl0sning med en styrke pâ 19° Bx indtil den indeholdt 10 750 meg CaO/kg, med en perkoleringshastighed pâ 400 ml/h og en temperatur pâ 15°C i nedadgâende retning gennem kolonnen.

Det i kolonnen indeholdte régénérât udvaskedes med kondensationsvand med en temperatur pâ 15°C ved en perkoleringshastighed pâ 1200 ml/time indtil styrken af effluenten fra kolon-15 nen var faldet til 0,5° Bx.

Derpâ brugtes de to kolonner igen til demineralisering af tyndsaften pâ den mâde der er beskrevet i f0rste del af nærværende eksempel. Efter at de to kolonner var blevet s0-det op til 1° Bx opsamledes perkolatet i sin helhed indtil 20 pH-værdien af den tyndsaft der udstr0mmede fra sidste kolon-ne var faldet til 4,5. Renhedskvotienten for den oprindelige tyndsaft (89,49), renhedskvotient af perkolatet (98,63) og perkolatets samlede vægt tjente som basis for beregning af den mængde ikke-sukkerstoffer, udtrykt i g pr. liter anionbyt-25 ter, som var blevet fjernet ved kombinationen af de to har-pikser. Det viste sig at der pr. liter anionisk harpiks var blevet fjernet 184 g ikke-sukkerstoffer.

Eksempel 12

Der brugtes samme fremgangsmâde som i eksempel 11, 30 blot med den forskel at den regenerationsopl0sning der brugtes til anionbytteren havde en styrke pâ 8° Bx og et kalcium-indhold pâ 150 meg CaO pr. kg opl0sning. Régénération af anionbytteren udf0rtes imidlertid ved hjælp af 2000 g af rege-nerationsopl0sningen og med en perkoleringshastighed pâ 35 800 ml/time.

Den oprindelige tyndsafts renhedskvotient var 90,16 og renhedskvotienten af perkolatet 97,50. Det viste sig at 21

DK 157353 B

der pr. liter anionisk harpiks var blevet fjernet 145 g ikke-sukkerstoffer.

Eksempel 13

Der brugtes samme fremgangsmâde som i eksempel 11, blot 5 med den forskel at der brugtes en svagt basisk anionbytter ba-seret pâ en polyakrylester som var amideret med dimetylamino-propylamin (kendt under handelsnavnet "Imac SYN A 572" fra

Akzo Chemie). .

Renhedskvotienten af den oprindelige tyndsaft var 10 89,30 og renhedskvotienten af perkolatet 97,93. Det viste sig at der pr. liter anionisk harpiks var blevet fjernet 206 g ikke-sukkerstoffer.

Eksempel 14

En stærkt basisk anionbytter af type II og i OH -formen 15 brugtes til indf0ring af hydroxylioner i tyndsaft for at for-hindre dannelse af invertsukker under inddampning af tyndsaf-ten. Til det formai f0rtes dekalcificeret tyndsaft med en styr-ke pâ 15,1° Bx og en pH-værdi pâ 8,6 med en perkoleringshastig-hed pâ 1200 ml/time og ved en temperatur pâ 35°C i nedadgâen-20 de retning gennem en kolonne indeholdende 200 ml af den nævn-te stærkt basiske anionbytter (kendt under handelsnavnet "Imac S 5.42" fra Akzo Chemie). Perkoleringen opretholdtes indtil pH-værdien i den tyndsaft som forlod kolonnen var fal-det til 9,5. Derefter afs0dedes kolonnen til 0,5° Bx med kon-25 densationsvand ved en temperatur pâ 35°C, hvorefter den til-bagevaskedes.

Derpâ regeneredes den stærkt basiske anionbytter med 400 g af en opl0sning vundet ved tilsætning af kalciumoxyd til en melasseopl0sning med en styrke pâ 19° Bx indtil den 30 indeholdt 750 meq CaO/kg, med en perkoleringshastighed pâ 400 ml/time og ved en temperatur pâ 35°C i nedadgâende retning gennem kolonnen. Regeneratet i kolonnen udvaskedes med kondensationsvand ved en perkoleringshastighed pâ 1200 ml/time og en temperatur pâ 35°C indtil effluentens styrke var faldet 35 til 0,5° Bx.

DK 157353B

22

Derpâ brugtes anionbytteren pâ ny til behandling af tyndsaften pâ den mâde der er beskrevet i dette eksempels f0rste del. Perkolatet opsamledes i de i tabel 13 viste fraktioner og deres pH-værdi bestemtes. Det viste sig at 5 tyndsaftens pH-værdi var tydeligt steget.

Tabel 13

Perkolat__Tyndsaftens pH

0 - 400 ml 11,80 400 - 800 ml 11,45 10 800 - 1200 ml 10,65 1200 - 1600 ml 9,80 1600 ~ 2000 ml__9,55

Eksempel 15

Det er kendt at udbytning af monovalente kationer fra 15 den saft der vindes i andet krystallisationstrin i roesukker-udvindingsprocessen (den sâkaldt B-saft) for divalente kationer ved hjælp af en stærkt sur kationbytter f0rer til for0gel-se af udbyttet af sukkerkrystaller i tredje krystallisationstrin. En almindeligt anvendt divalent kation er magnium. I 20 Quentin-processen regenereres stærkt sure kationbyttere med en opl0sning af magniumklorid. Regeneratet indeholder i hoved-sagen kaliumklorid og natriumklorid, der kan bevirke alvorli-ge spildevandsproblemer.

Den i det f0lgende beskrevne procès tillader indf0rel- 25 se af kalcium som divalent kation i B-saften uden at bevirke noget spildevandsproblem. Til det formâl f0rtes B-saft i nedadgâende retning gennem en kolonne indeholdende 200 ml af en makropor0s sulfonsyre-kationbytter (kendt under handelsnav- 2+ net "Imac C 16 P" fra Akzo Chemie), der var i Ca -formen, 30 ved en temperatur pâ 90°C og en perkoleringshastighed pâ 300 ml/time indtil sammensætningen af den B-saft, der forlod kolonnen, var identisk med sammensætningen af den B-saft der f0rtes ind i den. Derpâ blev harpiksen afs0det til 0,5° Bx med kondensationsvand pâ 90°C og derpâ tilbagevasket. Den an-35 vendte B-saft havde en styrke pâ 70° Bx og en pH-værdi pâ 7,8 og indeholdt 2,10% K, 0,37% Na, 0,03% Ca og 0,10% Mg.

23

DK 157353 B

Harpiksen blev efterf0lgende regenereret ved at der f0rtes 700 g af en melasseopl0sning med en styrke pâ 19° Bx og indeholdende 454 meq CaO/kg i nedadgâende retning gennem kolonnen med en perkoleringshastighed pâ 600 ml/time og en 5 temperatur pâ 60°C. Derefter udvaskedes regeneratet i kolonnen med kondensationsvand ved 60°C ved en perkoleringshastig-hed pâ 1200 ml/time indtil effluentens styrke var faldet til 0,5° Bx. Regeneratet og vaskevandet opsamledes. üd fra kalciumindholdet i regenereringsmidlet og i regeneratet med 10 vaskevand beregnedes det at harpiksen havde absorberet 671 meq kalcium pr. liter harpiks. Efter at regeneratet var blevet koncentreret ved inddampning kunne det f0res tilbage til melassen.

I Quentin-processen, hvor den divalente kation er mag-15 nium, regenereres harpiksen almindeligvis med en opl0sning af MgC^. En mere tilstrækkende fremgangsmâde bestâr i régénération med en opl0sning af MgSO., som f0lge af hvilken re- 2- 4 2+ generatet indeholder SO^ -ioner, der kan udfældes med Ca ioner. Pâ denne mâde kunne spildevandsproblemet reduceres be- 20 tydeligt. Dette er kun muligt nâr harpiksen pâ regenerations- 2+ tidspunktet kun indeholder fâ eller ingen Ca -ioner. Ellers ville det stadig pâ harpiks tilbageværende kalcium bevirke udfældning af kalciumsulfat i harpikslejet, hvilket sâ vidt muligt skal undgâs. Tilstedeværelse af kalcium pâ harpiksen 25 er ofte uundgâelig. F01gelig kan magniumsulfat til régénération af harpiksen kun bruges i meget svag opl0sning. Fordelen ved anvendelse af magniumsulfat vil almindeligvis sâ gâ tabt pâ grund af den store for0gelse af vandforbrug pâ grund af den udkrævede fortynding af magniumsulfatet. Den i eksempel 1 30 beskrevne procès tillader imidlertid anvendelse af magniumsulfat ved de normale regenerationskoncentrationer pâ 1-1,5N.

I overensstemmelse med den i eksempel 1 beskrevne procès kan der forud for regenerationen med magniumsulfat ske befrielse af harpiksen for kalcium ved régénération med en 35 opl0sning af natriumhydroxyd i tyndsaft.

DK 157353B

24

Eksempel 16

En tyndsaft med en styrke pâ 15,0° Bx og med en pH-værdi pâ 8,6 og et kalciumindhold pâ 4,6 meq/1 (130 mg CaO/1) f0rtes f0rst i nedadgâende retning gennem en kolonne indehol-5 dende 200 ml af sulfonsyre-kationbytteren if01ge eksempel 1 med en perkoleringshastighed pâ 4000 ml/time og ved en tem-peratur pâ 80°C; med henblik pâ affarvning f0rtes den deref-ter i nedadgâende retning gennem en kolonne indeholdende 200 ml af en makropor0s, svagt basisk anionbytter baseret pâ 10 en amideret polyakrylsyreester (kendt under handelsnavnet "IMAC SYN A 574 P" fra Akzo Chemie). Perkoleringen fortsattes i 7 timer og kalciumindholdet i den tyndsaft som forlod den f0rste kolonne var 17 mg CaO/1.

Derefter tilbagevaskedes de to kolonner hver for sig 15 med tyndsaft indtil den udstr0mmende sait var fri for suspen-deret materiale. Efter at harpikslejerne var faldet til ro aftappedes saften til harpiksniveau.

Régénération i sérié af de to ionbyttere udf0rtes derefter ved at der f0rtes 200 ml dekalcificeret tyndsaft inde-20 holdende 40 g natriumhydroxyd pr. liter over en période pâ 1 time og ved en temperatur pâ 60°C i opadgâende retning gennem den f0rste kolonne og i nedadgâende retning gennem den anden kolonne. De to kolonner skylledes i sérié i 60 minut-ter ved hjælp af 1200 ml dekalcificeret tyndsaft ved en tempe-25 ratur pâ 60°C.

De to kolonner genanvendtes pâ sâmme mâde som beskre-vet i den f0rste del af nærværende eksempel med henblik pâ at fjerne kalcium og farvede stoffer fra en tyndsaft med en styrke pâ 14,6° Bx, en pH-værdi pâ 9,1, et kalciumindhold pâ 30 3,8 meq/1 (107 mg CaO/1) og en absorption pâ 560 nm (mâlt i en 1 cm celle) pâ 0,205.

Perkolatet opsamledes i de fraktioner der er vist i tabel 14. Kalciumindholdet og farveabsorptionen i disse fraktioner bestemtes.

25

DK 157353 B

Tabel 14

Perkolat Ca-indhold Farveabsorption ___(560 nm)_ 0 - 4000 ml 2 0,040 5 4000 - 8000 ml 4 0,040 8000 - 12000 ml 3 0,050 12000 - 16000 ml 3 0,056 16000 - 20000 ml 2 0,062 20000 - 24000 ml 2 0,071 10 24000 - 28000 .ml 2 0,073 28000 - 32000 ml 4 0,082 32000 - 34000 ml 16 0,086 Pâ denne mâde havde den stærkt sure kationbytfcer absor-beret 628 meg kalcium pr. liter harpiks og den svagt basiske 15 anionbytter bevirkede en gennemsnitlig nedgang pâ 69% af far-veabsorptionen hos den oprindelige tyndsaft.

Régénérationstrinnet udf0rtes helt og holdent uden at der indf0rtes vand i procèssen, hvilket sparer omkostninger ved yderligere afdampning og forhindrer sukkertab under af-20 s0dning og s0dning. Desuden opnâs der affarvning uden omkostninger til regenerationen. Lignende resultater opnâs med an-dre typer svagt basisk harpiks.

Régénération i sérié kan ogsâ opnâs med fortyndet mêlasse indeholdende NaOH, i hvilket tilfælde regeneratet kan sen-25 des tilbage til den sluttelige mêlasse.

Eksempel 17

Der brugtes samme fremgangsmâde som i eksempel 16, dog med den forskel at der med henblik pâ affarvning anvendtes en . makropor0s copolymer af styren og teknisk divinylbenzen (kendt 30 under handelsnavnet "IMAC SYN 46,r fra Akzo Chemie) .

Den med den regenerede kationbytter og makropor0se copolymer behandlede tyndsaft havde en styrke pâ 14,8° Bx, en pH-værdi pâ 9,2, et kalciumindhold pâ 4,4 meq/1 (124 mg CaO/1) og en absorption ved 560 nm (mâlt i 1 cm celle) pâ 0,225.

35 Perkolatet opsamledes i de i tabel 15 viste fraktioner. Kal-ciumindholdet og farveabsorptionen i disse fraktioner bestem-

. DK 157353 B

26 tes.

_Tabel 15__

Perkolat Ca-indhold Farveabsorption ___(560 nm)_ 5 0 - 4000 ml 4 0,187 4000 - 8000 ml 5 0,190 8000 - 12000 ml 6 0,198 12000 - 16000 ml 7 0,200 16000 - 20000 ml 6 0,205 10 20000 - 24000 ml 6 0,207 24000 - 28000 ml 10 0,210 28000 ~ 30000 ml__20__0,210_ Pâ denne mâde havde den stærkt sure kationbytter absor-beret 626 meg kalcium pr. liter harpiks og den makropor0se 15 copolymer gav en gennemsnitlig affarvning pâ ca. 10% af den oprindelige tyndsaft.

Claims

1. Fremgangsmâde til régénération af en ionbytter ved 5 hjaelp af en alkalisk vandig oplosning indeholdende et mono- sakkarid og/eller disakkarid, kendetegnet ved at denne oplosning pr. liter indeholder 0,2-4 ækvivalenter af et alkalimetalhydroxyd og/eller et hydroxyd af et jordalkali-metal med atomnummer mindst 20, samt mindst 1 vægt% af et 10 monosakkarid og/eller disakkarid.

2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet ved at det anvendte alkalimetalhydroxyd er natriumhydroxyd.

3. Fremgangsmâde ifolge krav 1, kendetegnet ved at det anvendte jordalkalimetalhydroxyd er kalciurnhydro- 15 xyd.

4. Fremgangsmâde ifolge krav 1, kendetegnet ved at der som disakkarid bruges sakkarose.

5. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet ved at den vandige oplosning indeholder 5-75 vægt% sakkarose. 20 25 30 35