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Verfahren zur Ausflockung von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten.
Es ist bekannt, Zuckersäfte und Melassen durch den elektrischen Strom zu reinigen. So werden
Zuckersäfte und Zuckerlösungen unter Zuhilfenahme von Eisenelektroden, welche in mit Wasser gefüllten Diaphragmen untergebracht sind, so lange elektrolysiert, bis der grösste Teil der kolloidalen Verunreinigungen niedergeschlagen und entfernt ist, worauf die Elektrolyse unter Zusatz von Chlorkalk weitergeführt wird.
Ein anderes Verfahren reinigt die für die Hefeerzeugung bestimmte Melasse teilweise durch Verdünnen mit angesäuertem Wasser und darauffolgendem Elektrolysieren. Zuckersäfte werden elektrolytisch auch dadurch vorgereinigt, dass die Elektroden in positiven bzw. negativen Diaphragmen untergebracht werden, wobei die Reinigung dadurch erreicht werden soll, dass die störenden Salze in den Anoden-bzw. Kathodenraum wandern. Die zu reinigende Zuekerlösung wird zur Vermeidung von Invertzuckerbildung alkalisch gemacht. Zur endgültigen Reinigung ist jedoch eine nochmalige
Scheidung und Saturation nötig.
Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem Melassen zur Reinigung und Entfärbung kathodisch durch den elektrischen Strom behandelt werden, d. h. die Anode ist mit einem Diaphragma umgeben, in welchem sich als Leitflüssigkeit die Lösung eines Neutralsalzes wie Kaliumsulfat befindet. Durch das Diaphragma wird die zu elektrolysierende Flüssigkeit gegen den Einfluss des sich hier entwickelnden Sauerstoffes geschützt, während der sich an der Kathode entwickelnde Wasserstoff ungestört einwirken kann. Die reduzierende Wirkung des Wasserstoffes kann durch Zusätze an schwefelsaurem Alkali oder schwefelige Säure unterstützt werden.
Zur Reinigung von Zuckersäften wird weiters ein Verfahren verwendet, bei welchem Elektroden aus Aluminium in Verwendung treten. An der Anode bildet sich unter dem Einfluss des entstehenden Sauerstoffes Aluminiumhydroxyd, welches im Herabfallen von der Anode die Verunreinigungen mitreisst.
Viele bekannte Verfahren sind auf die Verarbeitung von Zuckersäften und nur auf Melassen beschränkt, deren Verunreinigungen nicht zu weitgehend sind, können aber bei stark verunreinigten Melassen wie bei den unter dem Namen blaek strap"bekannten schwarzen Zuekerrohrmelassen nicht in Anwendung treten.
Die vorliegende Erfindung besteht in der Reinigung von durch Kolloide verunreinigten Flüssigkeiten, vornehmlich von Melassen jeder Art und von Zuckersäften, auf elektrischem Wege, bei der durch elektrolytische Zerlegung von Metallsalzlösungen des Aluminiums, Magnesiums sowie der Erdalkalien, welche getrennt von der zu reinigenden Zuckerlösung innerhalb eines Diaphragmas untergebracht sind, die Kationen, welche der Abscheidung der Verunreinigungen dienen, unter dem Einfluss des elektrischen Stromes in die zu reinigende Flüssigkeit geführt werden, welche das Diaphragma umgibt und in welche die Kathode unmittelbar oder getrennt durch ein Diaphragma hineinragt.
Im letzteren Falle ist das die Kathode umgebende Diaphragma mit einer alkalisch reagierenden Leitflüssigkeit, z. B. verdünnter Natron-oder Kalilauge, der Lösung von Alkalikarbonaten oder Silikaten usw., gefüllt. Dadurch besteht auch die Möglichkeit, Anionen in die zu reinigende Flüssigkeit austreten zu lassen, welche mit den von der Anodenseite kommenden Kationen unlösliche oder schwerlösliche Verbindungen geben, die bei ihrer Abscheidung Kolloide mitreissen und die Ballung der abgeschiedenen Stoffe befördern.
Hiezu werden, wie auch schon vorstehend angeführt, Metallsalze verwendet, deren Kationen sieh nicht metallisch an der Kathode abscheiden, sondern wie Aluminium, Calcium, Berium, Magnesium
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usw. im Kathodenraum Hydroxyde dieser Metalle ergeben. Es können gleichzeitig mehrere Metallsalze verwendet werden.
Durch die Einwirkung derselben tritt eine teilweise Ausflockung der Kolloide ein. Die Wirkung der Metalle auf die auszuflockenden Kolloide im durch den elektrischen Strom hervorgerufenen Ionenzustand, wie derselbe nach dem vorliegenden Verfahren vorhanden ist, ist weitaus energischer als die Wirkung direkt zugesetzter Metallsalze und Hydroxyde. Der Abscheidungsvorgang wird durch die Verwendung mehrerer Metallsalze befördert. Gleichzeitig tritt jedoch bei den kolloidal gelösten Stoffen auch eine kataphoretische Wirkung in Erscheinung, die eine Bewegung der Kolloide nach dem Anodendiaphragma bewirkt. An diesem Diaphragma werden die dorthin abgewanderten Kolloide abgeschieden.
Die zu reinigende Flüssigkeit, z. B. Melasse, ist nach Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens entsprechend der Behandlungszeit leicht filtrierbar und sodann klar und aufgehellt. Das Verfahren kann periodisch oder kontinuierlich geführt werden und können hiezu je nach Zweckmässigkeit die Diaphragmen in den Behälter für Melasse eingesetzt werden oder es können Kammern verwendet werden, deren Scheidewände die Diaphragmen bilden. Es können weiters je nach Zweckmässigkeit mehrere Elektroden in derselben Elektrolysierzelle parallel geschaltet werden oder mehrere Elektrolysierzellen neben-oder hintereinander geschaltet Verwendung finden.
Als Anoden, die von den angewendeten Metallsalzlösungen unangreifbar sein sollen, werden,
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sich Ton-Diaphragmen bewährt, während eventuell zur Verwendung gelangende negative Diaphragmen zweckmässig aus Cellulosemassen gebildet werden.
Ist z. B. eine stark verunreinigte Melasse zu verarbeiten, so erhält man unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens nach zirka einer Stunde, unter Anwendung einer konzentrierten Lösung von Aluminiumsulfat als Anodenflüssigkeit, 6-8 cm Elektrodenentfernung, einer spezifischen Stromdichte von 18 bis 60 mA, einer sich dem spezifischen Widerstand der verwendeten Melasse entsprechend einstellenden Spannung von z. B. 25 Volt und einer sich nach kurzer Zeit selbst bildenden Temperatur von zirka 50 bis 600 C Entfärbung und derartige Ballung der kolloidalen Verunreinigungen, dass leicht abfiltriert oder zentrifugiert werden kann. Die erhaltene Flüssigkeit ist direkt auf Zucker verkochbar.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Ausflockung von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten, insbesondere aus Melasse und Zuckersäften, mit Hilfe des elektrischen Stromes, wobei der von einem Diaphragma umschlossene Anodenraum mit der Lösung eines NeutralsaJzes beschickt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Salze des Aluminiums, Magnesiums oder der Erdalkalien als Beschickung verwendet werden.