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Verfahren zur Gewinnung von Zucker aus Melasse u. dgl.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ge- winnung von Zucker aus Melasse u. dgl. Es ist bekannt, zu diesem Zwecke die Melasse in der Hitze, in der Regel zwischen 85 und 100 0 C, mit Bariumhydroxyd zu behandeln, um Barium- saccharat auszufällen, das durch Kohlensäure in Bariumcarbonat und Zuckerlösung zerlegt wird. Die bisher in Vorschlag gebrachten Arbeits- weisen haben sich jedoch in der Praxis nur wenig einbürgern können, weil das Bariumsaccharat unvollständig und vor allem in einer Form ausgeschieden wird, in welcher der Niederschlag nur mit grossen Schwierigkeiten von der Restlösung abgetrennt werden kann.
Die vorliegende Erfindung zur Gewinnung von Zucker aus Melasse u. dgl. durch Ausfällen des Zuckers mit Bariumhydroxyd als Bariumsaccharat, welches durch Saturation in Bariumsalz und Zucker zerlegt wird, besteht im Wesen darin, dass durch Zusatz von Bariumhydroxyd zu der allenfalls verdünnten Melasse u. dgl. eine Konzentration an Bariumionen eingestellt wird, die über dem Löslichkeitsprodukt von Monobariumsaccharat liegt, die Kristallisation von Monobariumsaccharat durch Impfung mit Kristallen von Monobariumsaccharat eingeleitet und die Übersättigung der Lösung an Bariumionen durch Zusatz von Bariumhydroxyd während der Kristal- lisation nach Massgabe der für die Monobariumsaccharatbildung verbrauchten Bariumionen aufrechterhalten wird.
Die Impfung mit Kristallen von Monobariumsaccharat, der eine ausschlaggebende Bedeutung im Rahmen des Verfahrens gemäss der Erfindung zukommt, wird zweckmässig mit Kristallen von Monobariumsaccharat vorgenommen, das aus reinem Zucker und reinem Bariumhydroxyd gesondert hergestellt worden ist.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung verfährt man beispielsweise wie folgt :
Zu der wenig verdünnten Melasse wird unter gleichzeitiger Kühlung heisse Bariumhydroxydlösung zugesetzt. Die Temperatur der Mischung wird zweckmässig derart geregelt, dass sie um 20 C herum liegt. Die Menge der zugesetzten Bariumhydroxydlösung wird, unter Berücksichtigung des Zuckergehaltes der Melasse und der Konzentration der Bariumhydroxydlösung, derart bemessen, dass die Konzentration der
Bariumionen bei der Arbeitstemperatur über dem
Löslichkeitsprodukt des Monobariumsaccharates liegt, also eine übersättigte Lösung in bezug auf Bariumionen vorliegt. Nun wird die über- sättigte Melasse mit Kristallen von Monobarium- saccharat, die zweckmässig aus reinem Zucker und Bariumhydroxyd hergestellt sind, geimpft.
Die Menge des Impfmaterials wird so gewählt, dass die einsetzende Kristallisation über genügend
Kristalloberfläche verfügt und unter den gegebenen Kristallisationsverhältnissen nicht zur ungeregelten Kristallneubildung führt, sondern lediglich ein Wachstum der Kristalle eintritt. Hat die Kristallisation eingesetzt, so wird nach Massgabe der durch Bildung von Monobariumsaccharat verschwindenden Bariumionen, Bariumhydroxydlösung jeweils in solcher Menge zugesetzt, dass ständig eine geringfügige Übersättigung an Bariumionen vorhanden ist, so dass ein geregeltes Fortschreiten der Kristallisation gewährleistet ist. Zur Kontrolle und Steuerung dieses Vorganges wird der pH-Wert der Lösung, der im alkalischen Gebiet liegen muss, während der Kristallisation ständig kontrolliert.
Der Zusatz von Bariumhydroxyd erfolgt daher in der Weise, dass bis gegen Ende des Kristallisationsprozesses der PH Wert annähernd konstant gehalten wird.
Das Ende der Kristallisation ist durch ein sprunghaftes Ansteigen des PH-Wertes infolge ausbleibender Saccharatbildung gekennzeichnet ; in diesem Zeitpunkt wird die Zuführung von Bariumhydroxyd eingestellt. Der entstandene Niederschlag von Monobariumsaccharat wird z. B. mit Hilfe von Filterpressen von der Restlösung abfiltriert und mit einer verdünnten Bariumhydroxydlösung, z. B. mit einer kalt gesättigten Bariumhydroxydlösung oder einer heissen, 2-3%gen Bariumhydroxydlösung nachgewaschen. Die Waschflüssigkeit wird gesondert aufgefangen und kann zur Verdünnung der Melasse im folgenden Ansatz dienen.
Durch geeignete Wahl der Endkonzentration an Bariumionen lässt sich die Entzuckerung bis zu jedem gewünschten Grad treiben. Rationell können bis maximal 97-2%, bezogen auf den vorhandenen Zucker, gewonnen werden. Es wird jedoch zweckmässig so verfahren, dass die
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vorhandene Raffinose, die bei hoher Bariumionenkonzentration die Neigung zum Mitausfallen zeigt, in Lösung bleibt. Enthält die Ablauge noch Zucker, so kann dieser durch Zusatz von Ba (OH) 2 und Erhitzen auf Temperaturen oberhalb 60 C als Bi-Bariumsaccharat gefällt werden, das abfiltriert und zum nächsten Ansatz zugefügt werden kann.
Das als Filterkuchen angefallene Monobariumsaccharat wird nach Aufschlemmung mit reinem Wasser bei Siedehitze mit CO2 bzw. CO2-hältigen Abgasen in Zuckerlösung und Bariumcarbonat zerlegt. Der geringfügige Rest an Bariumionen wird durch Zusatz von verdünnter Schwefelsäure gefällt. Um auch die letzten Spuren an Bariumhydroxyd, die wegen der Gefahr eines Überschreitens des Neutralpunktes nicht mit Schwefelsäure gefällt werden können, zu entfernen, wird (NHSO bis zum Verschwinden der Barium-Reaktion zugesetzt. Die bei der Zerlegung gewonnene reine Zuckerlösung kann erforderlichenfalls mit Aktivkohle behandelt, abfiltriert und eingedampft werden.
Das bei der Saturation entstehende Bariumcarbonat kann nach an sich bekannten Verfahren wieder auf Bariumhydroxyd verarbeitet werden, beispielsweise indem man es mit Salzsäure unter Zuhilfenahme von Antischaummitteln zersetzt und das gebildete Kohlendioxyd zur Saturation benützt. Das anfallende Bariumchlorid kann durch Elektrolyse in Ba (OH) übergeführt und in den Prozess zurückgeführt werden.
Aus der entzuckerten Ablauge kann das überschüssige Bariumhydroxyd gleichfalls durch CO2 gefällt werden, worauf man die nunmehr bariumfreie Ablauge nach dem Eindampfen auf Chemikalien verarbeiten kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung von Zucker aus Melasse u. dgl. durch Ausfällen des Zuckers mit Bariumhydroxyd als Bariumsaccharat, das durch Saturation in Bariumsalz und Zucker zerlegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch Zusatz von Bariumhydroxyd zu der allenfalls verdünnten Melasse u. dgl. eine Konzentration an Bariumionen eingestellt wird, die über dem Löslichkeitsprodukt von Monobariumsaccharat liegt, die Kristallisation von Monobariumsaccharat durch Impfung mit Kristallen von Monobariumsaccharat eingeleitet und die Übersättigung der Lösung an Bariumionen durch Zusatz von Bariumhydroxyd während der Kristallisation nach Massgabe der für die Monobariumsaccharatbildung verbrauchten Bariumionen aufrechterhalten wird.