AT521525B1

AT521525B1 - Verfahren zur Regeneration eines Harzes zur Entfärbung eines Biomassezustroms und verwandte Systeme

Info

Publication number: AT521525B1
Application number: ATA9113/2018A
Authority: AT
Inventors: M Kearney Michael; E Pryor Timothy
Original assignee: Amalgamated Res Llc
Priority date: 2017-05-01
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2021-02-15
Also published as: AT521525A3; US20180311619A1; US10549238B2; WO2018204069A1; AT521525A2

Abstract

Verfahren zur Regeneration eines stark basischen Anionenharzes werden beschrieben. Das Verfahren umfasst das Sammeln eines salzhaltigen Produkts aus einem chromatographischen System, das zur Verarbeitung eines aus Biomasse stammenden Materials eingerichtet ist. Das salzhaltige Produkt wird durch eine Nanofiltrationsmembran verarbeitet, um ein salzhaltiges Permeat zu sammeln, das zur Regeneration eines verbrauchten stark basischen Anionenharzes verwendet wird. Die Biomasse kann ein pflanzliches Material, wie Zuckerrüben oder Zuckerrohr sein. Es wird auch ein System zur Regeneration eines stark basischen Anionenharzes beschrieben.

Description

Beschreibung

VERFAHREN ZUR REGENERATION EINES HARZES ZUR ENTFÄRBUNG EINES BIOMASSEZUSTROMS UND VERWANDTE SYSTEME

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die Offenbarung betrifft in verschiedenen Ausführungsformen im Allgemeinen die Chemie und Verfahren zur Regeneration eines Harzes, das zur Verarbeitung eines Biomassematerials verwendet wird. Die Offenbarung betrifft in verschiedenen Ausführungsformen insbesondere Verfahren zur Regeneration eines Harzes, das zur Verarbeitung eines Biomassematerials, wie beispielsweise eines zuckerhaltigen Zustroms, verwendet wird.

HINTERGRUND

[0002] Stark basische Anionenharze werden oft zu Entfärbungszwecken verwendet, wobei farbige Verunreinigungen aus einem Zustrom entfernt werden. In der Rohrzuckerraffinerie kommt eine Entfärbung beispielsweise bei der Herstellung eines Kristallzuckers mit akzeptabler weißer Farbe zum Einsatz. Da viele der Farbkörper in einem Rohrzuckerverarbeitungsstrom hydrophob und anionisch sind, werden zur Entfärbung in der Regel stark basische Anionenharze verwendet, da sich die Farbkörper durch ijonische und hydrophobe Wechselwirkungen an diese Art von Harz binden. Aus diesem Grund hat sich in der Rohrzuckerraffinerie die Verwendung stark basischer Anionenharze zur Entfärbung durchgesetzt.

[0003] Die Verwendung eines lonenaustauschharzes zur Entfärbung hat sich in der Zuckerrübenindustrie nicht so durchgesetzt, da mit dem Prozess bei konventionellem Betrieb ein weißer Kristallzucker ohne zusätzliche Klärung hergestellt werden kann. Modernere Prozesse, die die Gewinnung von Rübenzucker erhöhen, wie z. B. die Chromatographie, haben jedoch zu einer Zufuhr mit höherem Farbwert zum Kristallisierungsschritt geführt und haben dazu geführt, dass eine Entfärbung in Erwägung gezogen wird. Die Verwendung von Chemikalien sowie Abfallentsorgungsprobleme im Zusammenhang mit Anionenharzentfärbung haben verhindert, dass sich diese Technologie verbreitet durchsetzt. Ahnliche Probleme existieren in der Rohrzuckerindustrie, hier werden sie jedoch oft akzeptiert, da die Entfärbung zur Herstellung von verkäuflichem Zucker erforderlich ist.

[0004] Die verschiedenen Probleme im Zusammenhang mit dem Anionenharzentfärbungsprozess sind hauptsächlich auf das Verfahren der Regeneration des stark basischen Anionenharzes zurückzuführen. Die Regeneration ist ein bekannter Prozess und beinhaltet in der Regel das Leiten einer Regenerationsmittellösung, die Natriumchlorid (NaCl) und Natriumhydroxid (NaOH) beinhaltet, über das stark basische Anionenharz, wie in FIG. 1 gezeigt. Die Regenerationsmittellösung beinhaltet 10 % NaCl und 1,0 % NaOH. Zur zusätzlichen Regeneration werden der Regenerationsmittellösung frisches NaCl und NaOH zugesetzt. Die Regenerationsmittellösung verschiebt die ausgetauschten und absorbierten Farbkörper. Das verwendete Regenerationsmittel wird als Regenerationsmittelabfall oder verbrauchtes Regenerationsmittel bezeichnet und als Abfallstrom betrachtet. Das verbrauchte Regenerationsmittel enthält den Großteil des NaCl aus der Regenerationsmittellösung zusätzlich zu verschiedenen organischen Farbverbindungen, die zuvor durch das stark basische Anionenharz entfernt wurden. Da das verbrauchte Regenerationsmittel eine ätzende Sole ist, ist das verbrauchte Regenerationsmittel ein unerwünschtes Material, da es einen sehr hohen Chemischen Sauerstoffbedarf (CSB), einen hohen Salzgehalt, und schlecht abbaubare Farbkörper aufweist. In einigen Fällen verbietet das verbrauchte Regenerationsmittel den Einsatz des Prozesses aufgrund von Abflussablaufbeschränkungen.

[0005] Um einige der Abfallprobleme zu überwinden, ist seit den 1990ern eine Wiederverarbeitungs-Rezirkulationstechnik unter Verwendung von Nanofiltration im Einsatz, um eine Fraktion des NaCl wiederzugewinnen. In diesem Verfahren wird das verbrauchte Regenerationsmittel durch ein Querstrom-Nanofiltriersystem geleitet, womit, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Membranpermeat und ein Membranretantat gewonnen wird. Eine bedeutende Menge des NaCl und NaCH

des verbrauchten Regenerationsmittels läuft durch die Membran und wird im Membranpermeat wiedergewonnen. Frisches NaCl und NaOH werden dem Membranpermeat für eine anschlieBende Harzregeneration zugegeben. Eine deutliche Reduktion des Salzverbrauchs kann erreicht werden, indem ein Teil des verbrauchten Regenerationsmittels auf diese Weise recycelt wird. Der Prozess erfordert jedoch immer noch einen Nachschub an frischem NaCl und NaOH und ein Entweichen von verbrauchtem Regenerationsmittel und von salzhaltigem/einen organischen Stoff enthaltendem Konzentrat muss behandelt werden. Das Membranretentat wird dem Abfall zugeführt.

OFFENBARUNG

[0006] Es wird ein Verfahren zur Regeneration eines stark basischen Anionenharzes offenbart. Das Verfahren umfasst das Sammeln eines salzhaltigen Produkts aus einem chromatographischen System, das zur Verarbeitung eines aus Biomasse stammenden Materials eingerichtet ist. Das salzhaltige Produkt wird durch eine Nanofiltrationsmembran verarbeitet, um ein salzhaltiges Permeat zu sammeln. Das salzhaltige Permeat wird zur Regeneration eines stark basischen Anjonenharzes verwendet.

[0007] Es wird außerdem ein System offenbart, das ein chromatographisches System, ein Nanofiltrationssystem und ein Entfärbungssystem umfasst. Das chromatographische System ist dazu eingerichtet, einen Biomassezustrom in eine Extraktfraktion und eine Raffinatfraktion zu trennen. Das Nanofiltrationssystem ist zum Filtern der Raffinatfraktion und zur Herstellung eines Membranpermeats und eines Membranretentats eingerichtet. Das Entfärbungssystem ist dazu eingerichtet, die Extraktfraktion zu entfärben und ein verbrauchtes stark basisches Anionenharz unter Verwendung des Membranpermeats zu regenerieren.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0008] Fig. 1 ist ein schematisches System, das zur Regeneration eines stark basischen Anjonenharzes verwendet wird.

[0009] Fig. 2 ist ein schematisches System, das zur Regeneration eines stark basischen Anijonenharzes unter Rezirkulierung des wieder verarbeiteten verbrauchten Regenerationsmittels verwendet wird.

[0010] Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Systems, das zur Regeneration eines stark basischen Anionenharzes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.

[0011] Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Systems, das zur Regeneration eines stark basischen Anionenharzes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Rübenzuckerfabrik verwendet wird.

[0012] AUSFÜHRUNGSFORM(EN) DER ERFINDUNG

[0013] Es werden ein System und Verfahren zur Regeneration eines stark basischen Anionenharzes offenbart, das zur Entfärbung eines Biomassezustroms verwendet wird. Das System umfasst ein chromatographisches System, ein Nanofiltrationssystem und ein Entfärbungssystem. Das stark basische Anionenharz wird unter Verwendung einer salzhaltigen Fraktion, die während der Trennung des Biomassezustroms durch das chromatographische System hergestellt wird, regeneriert. Da die salzhaltige Fraktion ein Nebenprodukt des chromatographischen Prozesses ist, wird kein Regenerationsmittelabfallstrom erzeugt, was die Kosten und die mit dem Abfall verbundene Umweltproblematik verringert. Die salzhaltige Fraktion beinhaltet anorganische Anionen, wie Chloride, Sulfate, Nitrates oder Kombinationen davon, sowie organische lonen, wie Citrate, Lactate, Malate oder Kombinationen davon, die während der Chromatographie des Biomassezustroms entstehen. In der salzhaltigen Fraktion werden keine fremden chemischen Verbindungen oder Zusatzstoffe verwendet, um das stark basische Anionenharz zu regenerieren. Nach der Regeneration kann das stark basische Anionenharz in nachfolgenden Entfärbungsprozessen verwendet werden, um beispielsweise einen anderen Biomassezustrom zu entfärben.

[0014] Der Biomassezustrom kann ein Material sein, das von einem lebenden Organismus stammt, wie beispielsweise ein pflanzliches Material. Das Biomassematerial kann Zuckerrüben, Zuckerrohr, Zellulosebiomasse, hydrolysierte Biomasse, Holz, Obst, Gemüse, Getreide, fermentierte Biomasse, Reaktorproduktbiomasse, andere pflanzliche Materialien oder Kombinationen davon beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Der Biomassezustrom enthält eine große Vielzahl von Anionen, darunter beispielsweise anorganische Anionen wie Chloridanionen und Sulfatanionen. Der Biomassezustrom kann auch viele organische Anionen beinhalten, darunter Citrat, Laktat, Malat und viele andere. Der Biomassezustrom kann eine Lösung sein, die bei der Zuckerverarbeitung, wie beispielsweise bei der Verarbeitung von Melassen, entsteht, und kann eine wässrige Lösung eines Zuckers, wie beispielsweise Saccharose, sein, die durch das chromatographische System in zwei oder mehr Fraktionen getrennt werden soll.

[0015] Der Biomassezustrom wird einem chromatographischen Prozess unterzogen, um Komponenten im Biomassezustrom zu trennen, was die Reinheit der gewünschten Komponenten erhöht. Die Verunreinigungen können dem Biomassezustrom aufgrund des Vorliegens von Farbköpern eine Farbe verleihen. Die Farbkörper können beispielsweise organische Verbindungen sein, die dem Biomassezustrom eine Farbe verleihen. Das System und Verfahren gemäß Ausführungsformen der Offenbarung kann mit jedem Zustrom verwendet werden, der nach der Chromatographie eine salzhaltige Fraktion erzeugt und der sich für eine Entfärbung mit dem stark basischen Anionenharz eignet. Das System und Verfahren gemäß Ausführungsformen der Offenbarung können insbesondere für die Verarbeitung jeder Biomasse verwendet werden, da Salze eine Komponente von Biomassematerialien sind. In einigen Ausführungsformen wird der Biomassezustrom hierin als Zustrom von der Zuckerverarbeitung beschrieben.

[0016] Wie in FIG. 3 gezeigt, umfasst das System 10 ein chromatographisches System 12, ein Nanofiltrationssystem 14 und ein Entfärbungssystem 16. Ein Biomassezustrom 18 kann in dem chromatographischen System 12 einem chromatographischen Prozess unterzogen werden, um die Biomasse in zwei oder mehr Fraktionen, einschließlich einer salzhaltigen Raffinatfraktion 20 und eines chromatographischen Produkts 22 (z. B. eine Extraktfraktion) zu trennen. Der Biomassezustrom 18 kann in das chromatographische System 12 eingeführt und durch ein Harz geleitet werden, das in einem oder mehreren Betten oder Kolonnen des chromatographischen Systems 12 enthalten ist. Die Harzbetten oder -kolonnen und andere Komponenten des chromatographischen Systems sind bekannt und werden daher hierin nicht im Detail erläutert. Das chromatographische Harz kann je nach den Produkten des zu trennenden Biomassezustroms 18 gewählt werden. Die Raffinatfraktion 20 enthält Salze aus dem Biomassezustrom 18, die von dem Cchromatographischen Prozess getrennt werden. Zusätzlich zum Trennen des Biomassezustroms 18 in gewünschte chromatographische Produkte 22, kann das chromatographische System 12 ankommende Farbe auch auf die chromatographischen Produkte 22 verteilen.

[0017] Zumindest ein Teil der Raffinatfraktion 20 aus dem chromatographischen System 12 kann durch das Nanofiltrationssystem 14, das eine Membran umfasst, gefiltert werden. Die Raffinatfraktion 20 kann optional vor dem Filtern konzentriert werden oder kann ohne Konzentration in das Nanofiltrationssystem 14 eingebracht werden. Eine Konzentration des Salzes in der Raffinatfraktion 20 kann durch bekannte Techniken vor der Nanofiltration bestimmt werden. Die Raffinatfraktion 20 kann durch die Membran des Nanofiltrationssystems 14 geleitet werden, was ein Membranpermeat 24 und ein Membranretentat 26 ergibt. Die Membran des Nanofiltrationssystems 14 filtert Verbindungen mit größerer Molekülmasse heraus, während sie Verbindungen mit niedrigerer Molekülmasse, wie Salze, und Flüssigkeit, z. B. Wasser, durchlässt. Die Verbindungen mit größerer Molekülmasse ergeben das Membranretentat 26 und die Verbindungen mit niedrigerer Molekülmasse, wie Chloridsalze oder Sulfatsalze, in der Flüssigkeit ergeben das Membranpermeat 24. Das Membranpermeat 24 enthält einen höheren Prozentsatz von Salzen auf gelöste Feststoffe als die der Membran zugeführte Raffinatfraktion.

[0018] Die Membran des Nanofiltrationssystems 14 kann eine lebensmitteltaugliche Membran sein, die ausgewählt wird, um die Salze von anderen Komponenten in der Raffinatfraktion 20 zu trennen. Nur als Beispiel kann die Membran eine Koch SR3D'“-Membran sein, die von Koch Membrane Systems, Inc. (Wilmington, MA, US) im Handel erhältlich ist, eine Koch SelRO® MPS-

Membran, die von Koch Membrane Systems, Inc. (Wilmington, MA, US) im Handel erhältlich ist, eine Koch HFK-Membran, die von Koch Membrane Systems, Inc. (Wilmington, MA) im Handel erhältlich ist, eine Trisep UA60-Membran, die von Microdyn-Nadir US, Inc. (Goleta, CA, US) im Handel erhältlich ist, oder eine Hydranautics 30phT-Membran, die von Hydranautics - A Nitto Group Company (Oceanside, CA, US) im Handel erhältlich ist. Die Membran kann eine Molekülmassegrenze von etwa 10.000 Dalton, wie etwa von 1.000 Dalton bis etwa 3.000 Dalton oder etwa 200 Dalton, aufweisen.

[0019] Wie in FIG. 3 gezeigt, wird das Entfärbungssystem 16 nach der Regeneration mit dem Membranpermeat 24 verwendet, um einen Prozessstrom 28 zu entfärben und das entfärbte Produkt 32 erzeugen. Das Entfärbungssystem 16 umfasst eine oder mehrere Kolonnen, Betten, usw., die ein stark basisches Anionenharz enthalten. Das stark basische Anionenharz im Entfärbungssystem kann in verbrauchter oder regenerierter Form vorliegen. Das Entfärbungssystem 16 kann zwei oder mehr Entfärbungskolonnen oder -betten enthalten, wie z. B. in einem Karussellsystem. Die Entfärbungskolonnen oder -betten können das regenerierte stark basische Anionenharz, das verbrauchte stark basische Anionenharz oder Kombinationen davon enthalten. Nur als Beispiel können die Kolonnen oder Betten eine Tiefe von etwa 2 Fuß (etwa 0,61 m) bis 10 Fuß (etwa 3,05 m) aufweisen. Das stark basische Anionenharz kann ein stark basisches Anionenharz vom Acryltyp oder vom Styroltyp sein. Ein stark basisches Anionenaustauschharz vom Acryltyp kann AmberliteT* FPA98 Cl, PUROLITE® A860S oder LEWATIT® S5528 umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Ein stark basisches Anionenaustauschharz vom Styroltyp kann AmberliteT4* FPA900UPS, PUROLITE® A420S, LEWATIT® S6268 oder Mitsubishi DiaionTM PA308 umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein.

[0020] Das Membranpermeat 24 wird im Entfärbungssystem 16 verwendet, um verbrauchtes stark basisches Anionenharz zu regenerieren, wobei regeneriertes stark basisches Anionenharz (nicht dargestellt) und verbrauchtes Regenerationsmittel 30 erzeugt werden. Die Salzkonzentration des Membranpermeats 24 kann die Regeneration des verbrauchten stark basischen Anionenharzes beeinflussen. Daher kann das Membranpermeat 24 mit oder ohne Konzentration verwendet werden. Das Membranpermeat 24, das Salze aus dem Biomassezustrom 18 beinhaltet, kann zur Regeneration des verbrauchten stark basischen Anionenharzes im Entfärbungssystem 16 verwendet werden. Da das Membranpermeat 24 Salze aus der Raffinatfraktion 20 enthält, die nach der Trennung durch das chromatographische System 12 hergestellt wurde, ist das Membranpermeat 24 eine salzhaltige Fraktion. Das Membranpermeat 24 kann über das verbrauchte stark basische Anionenharz im Entfärbungssystem 16 bei einer Temperatur von etwa 50 °C bis etwa 70 °C strömen gelassen (z. B. durchgeleitet) werden. Nur als Beispiel kann das Membranpermeat 24 durch das verbrauchte stark basische Anionenharz mit einer Durchflussrate von etwa 2 Bettvolumina/Stunde bis etwa 10 Bettvolumina/Stunde strömen gelassen werden. Während das Membranpermeat 24 das Entfärbungssystem 16 durchläuft, werden die von dem verbrauchten stark basischen Anionenharz absorbierten Farbkörper desorbiert, wodurch die Kapazität des stark basischen Anionenharzes zumindest teilweise wiederhergestellt wird. Nach der Regeneration kann das stark basische Anionenharz verwendet werden, um einen anderen Biomassezustrom 18 mit Farbkörpern zu entfärben, beispielsweise ein Produkt (z. B. ein anderes chromatographisches Produkt 22) aus dem chromatographischen System 12 oder andere Prozessströme (z. B. den Prozessstrom 28) oder zusätzliche Prozessströme aus einem Biomassematerial.

[0021] Es war überraschend, dass ein Nebenprodukt (z. B. die Raffinatfraktion 20) des chromatographischen Prozesses verwendet werden kann, um das verbrauchte stark basische Anionenharz zu regenerieren. Da die Raffinatfraktion 20 einige Farbkörper beinhalten kann, kann das Membranpermeat 24 auch eine Farbe aufweisen. Es war überraschend, dass das Membranpermeat 24 das verbrauchte stark basische Anionenharz regenerierte, da angenommen wurde, dass farbige Lösungen nicht in der Lage sind, verbrauchte Harze effektiv zu regenerieren. Überraschend war auch, dass der Entfärbungsprozess ohne den Einsatz von Fremdchemikalien zur Regeneration des verbrauchten Harzes oder ohne die Erzeugung eines Regenerationsmittelabfallstroms betrieben werden kann. Bei der konventionellen Regeneration ist das verbrauchte Regenerationsmittel aufgrund seines Salzgehalts und seiner ätzenden Eigenschaften ein Ab-

fallstrom. In Ausführungsformen der Offenbarung ist das verbrauchte Regenerationsmittel 30 in seiner Zusammensetzung jedoch der Raffinatfraktion 20 und dem Membranretentat 26 ähnlich und kann als Raffinatprodukt gesammelt und verkauft werden. Da die konventionelle Regeneration mit reinen oder nahezu reinen Cl- und OH-Anionen erreicht wird, ist dies ein weiteres ungewöhnliches Merkmal der Ausführungsformen der Offenbarung.

[0022] Das Entfärbungssystem 16 kann auch verwendet werden, um ein chromatographisches Produkt 22 oder einen Teil des chromatographischen Produkts 22 aus dem chromatographischen System 12 zu entfärben. Somit kann das chromatographische Produkt 22 anstelle des Prozessstroms 28 verwendet werden. Während das chromatographische Produkt 22 das Entfärbungssystem 16 durchläuft, werden Farbkörper vom stark basischen Anionenharz absorbiert, wodurch die Farbe des chromatographischen Produkts 22 reduziert und das entfärbte Produkt 32 hergestellt wird. Die Farbkörper sind überwiegend anionisch und absorbieren daher leicht an das stark basische Anionenharz, z. B. durch Kombination von hydrophoben Reaktionen und lonenbindungen. Die Farbe des resultierenden entfärbten Produkts 32 kann um mindestens 50 %, wie beispielsweise um mindestens 60 %, mindestens 70 %, mindestens 80 % oder mindestens 90 % gegenüber der Farbe des chromatographischen Produkts 22 vor der Entfärbung reduziert werden. Herkömmliche Betriebsparameter zur Entfärbung des chromatographischen Produkts 22 können verwendet werden und werden daher hierin nicht näher erläutert. Nur als Beispiel kann das chromatographische Produkt 22 über das stark basische Anionenharz des Entfärbungssystems 16 bei zwischen etwa 2 Bettvolumina/Stunde und etwa 12 Volumina/Stunde bei einer maximalen Temperatur von zwischen etwa 50 °C und etwa 80 °C strömen gelassen (z. B. durchgeleitet) werden.

[0023] Das Membranretentat 26 aus dem Nanofiltrationssystem 14 kann optional mit dem Rest der Raffinatfraktion 20 aus dem chromatographischen System 12 und dem verbrauchten Regenerationsmittel 30 aus dem Entfärbungssystem 16 kombiniert werden, da die Zusammensetzungen der Raffinatfraktion 20, des Membranretentats 26 und des verbrauchten Regenerationsmittels 30 ähnlich sind. Obwohl die kombinierte Raffinatfraktion stärker gefärbt sein kann (z. B. einen erhöhten Farbwert aufweisen kann), kann jede zusätzliche Handhabung oder Verarbeitung an einem einzigen Strom durchgeführt werden, z. B. ein Endraffinat 34, um Verarbeitungskomplikationen zu vermeiden. Die Kombination aus Raffinatfraktion, Membranretentat 26 und verbrauchtem Regenerationsmittel 30 des Endraffinats 34 kann konzentriert und als Tierfutter verkauft werden. Da das verbrauchte Regenerationsmittel 30 mit der Raffinatfraktion 20 und dem Membranretentat 26 kombiniert und wiederverwendet wird, wird kein Regenerationsmittelabfallstrom erzeugt.

[0024] Obwohl FIG. 3 die Prozessschritte als sequentiell ablaufend darstellt, können die Prozessschritte auch gleichzeitig stattfinden. So kann beispielsweise die Raffinatfraktion 20 aus dem chromatographischen System 12 gesammelt und durch die Membran des Nanofiltrationssystems 14 geleitet werden, während gleichzeitig ein Biomassezustrom 18 auf einem zuvor regenerierten Harz im Entfärbungssystem 16 entfärbt wird. Das Entfärbungssystem 16 kann zwei oder mehr Entfärbungskolonnen, wie beispielsweise ein Karussellsystem, enthalten, in denen die Prozessschritte gleichzeitig und kontinuierlich ablaufen können, wobei verschiedene Vorgänge in verschiedenen Kolonnen oder Betten des stark basischen Anionenharzes ablaufen. Das chromatographische Produkt 22 kann in einer oder mehreren Entfärbungskolonnen des Entfärbungssystems 16 entfärbt werden, während die Regeneration von verbrauchtem stark basischem Anionenharz in einer oder mehreren anderen Entfärbungskolonnen stattfindet. Nur als Beispiel können, wenn das Entfärbungssystem 16 drei Kolonnen beinhaltet, zwei der Kolonnen in Reihe geschaltet sein, um das chromatographische Produkt 22 zu entfärben, während das verbrauchte stark basische Anionenharz der dritten Kolonne regeneriert wird.

[0025] In einigen Ausführungsformen stammt das Biomassenmaterial aus Zuckerrüben und das Verfahren gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung wird verwendet, um das stark basische Anionenharz zu regenerieren. Nachdem die Saccharose durch Kristallisation aus den Zuckerrüben entfernt wurde, enthält der verbleibende Melassenzustrom aus einer Rübenzuckerfabrik (Endabfluss) Saccharose- und Nicht- Saccharose-Komponenten, aus denen aufgrund kineti-

scher und thermodynamischer Grenzen keine zusätzliche Saccharose kristallisiert werden kann. Die Reinheit der Melassen kann etwa 60 Gew.-% Saccharose auf gelöste Feststoffe betragen. Wie in FIG. 4 dargestellt, kann durch Leiten der Melassen durch das chromatographische System 12' eine hochreine Zuckerlösung (z. B. ein chromatographisches Produkt 22', der Extrakt) erhalten werden, die eine zusätzliche Kristallisation ermöglicht. Das chromatographische Produkt 22' kann jedoch einen hohen Farbwert aufweisen, z. B. 10.000 oder mehr ICUMSA, was die Produktion von weißem Zucker beeinträchtigt. Ausführungsformen der Offenbarung können verwendet werden, um den Farbwert des chromatographischen Produkts 22' zu reduzieren und das stark basische Anionenharz zu regenerieren. Wie in FIG. 4 dargestellt, wird ein Melassenzustrom 18' in das chromatographische System 12' eingeleitet und auf ähnliche Weise wie vorstehend für FIG. 3 beschrieben in zwei oder mehr Produkte getrennt, einschließlich des chromatographischen Produkts 22' und einer Raffinatfraktion 20’. Der Großteil der im chromatographische Produkt 22' enthaltenen Saccharose weist eine hohe Reinheit, z. B. bei 90 % Saccharose auf gelöste Feststoffe zusammen mit einem Anteil der Melassen-Farbkörper auf. Die Raffinatfraktion 20' aus dem chromatographischen System 12' enthält Nicht-Saccharose-Komponenten, einen Anteil der Melassen-Farbkörper und einen Großteil der geladenen Moleküle, insbesondere Salze wie Chloride oder Sulfate.

[0026] Ein Teil der Raffinatfraktion 20' aus dem chromatographischen System 12' kann gesammelt und durch das Nanofiltrationssystem 14’ geleitet werden, um das Membranpermeat 24’ und das Membranretentat 26' herzustellen. Das Membranpermeat 24' kann verwendet werden, um ein verbrauchtes stark basisches Anionenharz (d. h. ein zuvor verwendetes Harz, dessen Kapazität erschöpft wurde) zu regenerieren, beispielsweise in einem Entfärbungsprozess. Das verbrauchte stark basische Anionenharz wird regeneriert, indem das Membranpermeat 24’ durch das verbrauchte stark basische Anionenharz im Entfärbungssystem 16' in der gleichen Weise geleitet wird, wie vorstehend für FIG. 3 beschrieben. Das Membranretentat 26’ kann optional mit dem verbrauchten Regenerationsmittel 30' aus dem Entfärbungssystem 16' und dem Rest der Raffinatfraktion 20' aus dem chromatographischen System 12' kombiniert werden, da die Zusammensetzungen jeweils ähnlich sind, obwohl das kombinierte Retentat und Permeat stärker gefärbt sein können. Durch die Kombination der ähnlichen Zusammensetzungen kann jede zusätzliche Handhabung oder Verarbeitung der Raffinatfraktion 20' in einem einzigen Strom durchgeführt werden, wodurch Komplikationen bei der Verarbeitung vermieden werden. Das chromatographische Produkt 22' aus dem chromatographischen System 12' kann durch das Entfärbungssystem 16’ geleitet werden, um die Flüssigkeit zu entfärben und ein entfärbtes Produkt 32' herzustellen, wie beispielsweise entfärbte Saccharose. Das entfärbte Produkt 32' kann einen viel niedrigeren Farbwert aufweisen als die Ausgangsfarbe des chromatographischen Produkts 22' (z. B. die hochreine Zuckerlösung). Somit kann die nachfolgende Kristallisation der Saccharose ohne spezielle Verfahren durchgeführt werden und ein hochreines, schwach gefärbtes Saccharoseprodukt erhalten werden.

[0027] Unter Verwendung von Ausführungsformen der Offenbarung kann die Farbe, die ursprünglich im chromatographischen Produkt 22' (z. B. Extrakt) enthalten war, auf das Endraffinat 34' übertragen werden. Dieser Ansatz unterscheidet sich stark von einem herkömmlichen Entfärbungsprozess, bei dem die Farbe des Extrakts reduziert ist, aber Chemikalien oder andere Zusatzstoffe zur Regeneration des verbrauchten Harzes verwendet werden und ein unerwünschter, stark gefärbter Abfallstrom entsteht. Im Vergleich zur herkömmlichen Entfärbung werden die Ausführungsformen der Offenbarung vorteilhafterweise in einer Zuckerrübenfabrik eingesetzt, da keine Fremdchemikalien verwendet werden, die über die bereits in der Raffinatfraktion 20’ vorhandenen hinausgehen. Darüber hinaus wird kein Regenerationsmittelabfallstrom erzeugt, da das kombinierte Membranretentat 26' und das verbrauchte Regenerationsmittel 30’ dieselbe oder eine ähnliche Zusammensetzung wie die Raffinatfraktion 20' aufweisen, mit Ausnahme einer etwas stärkeren Färbung. Daher werden das Membranretentat 26' und das verbrauchte Regenerationsmittel 30' einfach mit der Raffinatfraktion 20' stromabwärts der Sammelstelle kombiniert, was die Zusammensetzung der Raffinatfraktion 20' nicht verändert. Der kombinierte Rest der Raffinatfraktion 20', des Membranretentats 26' und des verbrauchten Regenerationsmittels 30' kann auf konventionelle Weise als Tierfutter verwendet werden, da der höhere Farbgehalt kein

Problem darstellt.

[0028] Wie in FIG. 4 dargestellt, kann das System 10' neben dem chromatographischen System 12', dem Nanofiltrationssystem 14’ und dem Entfärbungssystem 16' auch einen oder mehrere Behälter 36' beinhalten, die die Raffinatfraktion 20' konzentrieren. Wie vorstehend erläutert, kann der Biomassezustrom 18' einen Melassenzustrom beinhalten, der in das chromatographische System 12' eingeführt und durch dieses geleitet wird, wobei die Raffinatfraktion 20', die die salzhaltige Fraktion ist, und das chromatographische Produkt 22' (z. B. Extraktfraktion), das die gewünschte Saccharose und die zu entfernenden Farbkörper enthält, erzeugt wird. Die Raffinatfraktion 20' kann durch die Behälter 36' in einer fortschreitenden Konzentration der Raffinatfraktion 20' geleitet werden. Die Behälter 36' können konventionelle Raffinatverdampfer sein, die üblicherweise eingesetzt werden, wenn bei Prozessen eine chromatographische Trennung eingesetzt wird. Ein Teil der Raffinatfraktion 20', die vom ersten Verdampfer oder einem anderen Verdampfer gesammelt wurde, kann durch das Nanofiltrationssystem 14’ geleitet werden. Die Größe der Raffinatfraktion 20', die durch das Nanofiltrationssystem 14’ geleitet wird, kann in Abhängigkeit von der Betriebskapazität des im Entfärbungssystem 16’ verwendeten stark basischen Anionenharzes bestimmt werden. Der Anteil der Raffinatfraktion 20', der in das Nanofiltrationssystem 14’ geleitet wird, kann bei etwa 10 % Salzen liegen. Nur als Beispiel veranschaulicht die 10 %ige Konzentration ein stark basisches Anionenharz, das sich mit einer Lösung von 10 % Salz auf gelöste Feststoffe gut regeneriert. Je nach dem im Entfärbungssystem 16' verwendeten stark basischen Anionenharz und den Betriebsparametern, wie beispielsweise dem Druckabfall über die Kolonnen des Entfärbungssystems 16' hinweg, können jedoch niedrigere oder höhere Konzentrationen verwendet werden. Höhere Konzentrationen der Raffinatfraktion 20’ führen zu einem höheren Druckverlust über die Kolonnen des Entfärbungssystems 16’ hinweg.

[0029] Die 10 % Salz enthaltende Raffinatfraktion 20' wird durch die Nanofiltrationsmembran des Nanofiltrationssystems 14' zu dem salzhaltigen Membranpermeat 24’ verarbeitet, das eine reduzierte Farbe (im Vergleich zum Raffinatzustrom) und einen reduzierten Gehalt an Verbindungen mit hoher Molekülmasse aufweist. Die restliche Farbe und die restlichen Verbindungen mit hoher Molekülmasse aus der Raffinatfraktion 20' befinden sich im Membranretentat 26'. Das Membranpermeat 24' wird verwendet, um das verbrauchte stark basische Anionenharz im Entfärbungssystem 16' zu regenerieren, und das regenerierte stark basische Anionenharz kann verwendet werden, um das chromatographische Produkt 22' (z. B. Extraktfraktion) aus dem chromatographischen System 12’ zu entfärben. Durch die Entfärbung des chromatographischen Produkts 22' können Probleme bei der anschließenden Rekristallisation der Saccharose reduziert oder beseitigt werden, da das resultierende Extraktprodukt eine schwächere Färbung aufweist. Das verbrauchte Regenerationsmittel 30' wird mit dem Rest der Raffinatfraktion 20' stromabwärts des Behälters, in dem das Raffinat gesammelt wurde, kombiniert. Das Membranretentat 26' wird ebenfalls stromabwärts des Behälters zurückgeführt, in dem das Raffinat gesammelt wurde. Die Raffinatfraktion 20’, das verbrauchte Regenerationsmittel 30' und das Membranretentat 26' können durch die restlichen Behälter transportiert und zu einem konzentrierten Endraffinat 34' konzentriert werden, das als Tierfutter verkauft wird.

[0030] Obwohl FIG. 4 die Prozessschritte als sequentiell ablaufend darstellt, können die Prozessschritte auch gleichzeitig stattfinden. So kann beispielsweise die Raffinatfraktion 20' aus dem chromatographischen System 12' gesammelt und durch die Membran des Nanofiltrationssystems 14’ geleitet werden, während gleichzeitig das chromatographische Produkte 22', das die Saccharose enthält, auf einem zuvor regenerierten stark basischen Anionenharz entfärbt wird. Alternativ können die Prozessschritte, wenn das Entfärbungssystem 16' mehrere Entfärbungskolonnen enthält, wie beispielsweise ein Karussellsystem, gleichzeitig und kontinuierlich ablaufen, wobei verschiedene Vorgänge in verschiedenen Kolonnen des Entfärbungssystems ablaufen. Beinhaltet das Entfärbungssystem 16' eine oder mehrere Entfärbungskolonnen, kann das chromatographische Produkt 22' auf einer oder mehreren Entfärbungskolonnen entfärbt werden, während die Regeneration auf einer oder mehreren Entfärbungskolonnen stattfindet. Nur als Beispiel können, wenn das Entfärbungssystem 16' drei Kolonnen beinhaltet, zwei der Kolonnen in Reihe geschaltet werden, um das chromatographische Produkt 22' (z. B. Extraktfraktion), das die Saccharose ent-

hält, zu entfärben, während das stark basische Anionenharz der dritten Kolonne regeneriert wird. Somit wird der effiziente und kontinuierliche Betrieb des chromatographischen Systems 12', der Behälter 36' (z. B. Verdampfer), des Entfärbungssystems 16' und des Nanofiltrationssystems 14’ nicht unterbrochen.

[0031] Die folgenden Beispiele sollen die Ausführungsformen der Offenbarung näher veranschaulichen. Die Beispiele sind nicht als vollständig oder ausschließlich betreffend den Umfang auszulegen. Die Beispiele dienen der Veranschaulichung.

BEISPIELE [0032] Beispiel |

[0033] Ein teilweise konzentriertes Raffinat (Raffinatfraktion) wurde aus einem mehrstufigen Verdampfer gesammelt. Dieses Raffinat wurde von einem chromatographischen Separator einer Zuckerrübenfabrik hergestellt, der Melassen verarbeitet. Das teilweise konzentrierte Raffinat wurde durch ein Trisep 38378-UA60-31 Membranmodul (Nanofiltrationssystem) geleitet, wobei die Membran eine Molekülmassegrenze von 1.000 Dalton aufweist. Die Betriebsparameter für das Membranmodul waren eine Temperatur von 45 °C, 13,2 Liter/Meter”/Stunde (LMH), ein Eingangsdruck von etwa 200 psi (etwa 1,379 MPa) bis etwa 250 psi (etwa 1,724 MPa) und ein Volumenkonzentrationsfaktor (VCF) von etwa 2,0. Proben von Zufuhr, Permeat und Retentat wurden nach 15 Minuten, 4 Stunden und 9 Stunden gesammelt. Die refraktometrische Trockensubstanz (RDS), pH-Wert, Leitfähigkeit, Farbe, Prozentsatz der Farbeliminierung und Prozentsatz des Salzes der Proben wurden mit herkömmlichen Techniken gemessen. Tabelle 1 enthält die Ergebnisse über das Membranmodul für eine 9-stündige Erschöpfungsphase.

[0034] Tabelle 1: Betriebsergebnisse über das Membranmodul.

Probe RDS pH- Leitf. Farbe % Farbentfernung |-% Wert (mS) (ICUMSA) Salz

15 min. Zufuhr 30,9 8,6 55,5 64.300

15 min. Permeat 28,1 8,66 61,7 13.900 90,3 11,2

15 min. Retentat 34,5 8,68 50,6 95.100

4 h Zufuhr 31,6 8,66 55,1 63.600

4 h Permeat 28,0 8,67 62,0 14.900 89,8 13,0

4 h Retentat 34,0 8,66 51,1 96.300

9 h Zufuhr 31,5 8,67 56,0 63.700

9 h Permeat 27,9 8,68 62,6 16.100 89,0 10,8

9 h Retentat 34,0 8,66 51,6 94.200

[0035] Die Verarbeitung des teilweise konzentrierten Raffinats durch das Membranmodul führt dazu, dass 10% der Farbe an das Permeat abgegeben werden (90 % Elimination). Zusätzlich betrug die Salzkonzentration weniger als etwa die Hälfte der gesamten gelösten Feststoffe im Permeat. Wie im Folgenden erläutert, wurde jedoch festgestellt, dass dieses Raffinat in der Lage ist, das verbrauchte Entfärbungsharz zu regenerieren.

[0036] Das Membranpermeat wurde gesammelt und als Regenerationsmittel für eine verbrauchte stark basische Anionenharzanordnung mit PUROLITE® A860S-Harz in einer Kolonnenhöhe von 24 Zoll (60,96 cm) und einem Kolonnendurchmesser von 2 Zoll (5,08 cm) getestet. Die Erschöpfung erfolgte mit chromatographischem Melassen-Separatorextrakt aus dem gleichen System, aus dem das Raffinat gesammelt wurde. Die Erschöpfungsströmungsrate betrug 12 Bettvolumina/Stunde, der Erschöpfungsendpunkt war erreicht als die Farbbeladung des Harzes bei etwa 50.000 g Farbe/ml Harz lag, und die Erschöpfungstemperatur lag bei maximal etwa 50 °C80 °C. Die Regeneration mit dem Membranpermeat wurde bei einer Regenerationsströmungsrate von ca. 12 Bettvolumina/Stunde, einer Regenerationsmittelmenge von ca. 3 Bettvolumina und einer Regenerationstemperatur von ca. 70 °C durchgeführt. Tabelle 2 listet die Ergebnisse der Entfärbung des chromatographischen Separatorextrakts auf. Da unbehandeltes Harz aufgrund

der sehr hohen Farbeliminierung während der ersten Zyklen irreführende Ergebnisse liefert, sind in Tabelle 2 die Ergebnisse nach vielen Erschöpfungs-/Regenerationszyklen bei ausgeglichenem Betrieb (z. B. im Gleichgewicht) aufgeführt. Die Analyse des Membranpermeats zur Regeneration und der Extraktzufuhr zur Entfärbung variiert in Tabelle 2, da die Materialien aus einem chromatographischen Fabriksprozess über mehrere Tage gesammelt wurden und typische Schwankungen im Fabrikbetrieb widerspiegeln. Die Anzahl der durchgeführten Erschöpfungs-/Regenerationszyklen wird für jede Probe durch die dem Probennamen folgende Zahl angezeigt.

[0037] Tabelle 2: Entfärbungsergebnisse für das Membranpermeat

Probe RDS Dichte Farbe pH- % Entfärbung (ICUMSA) Wert

Extraktzufuhr 138 32,7 1,140 9120 10,3

Extrakt-Produkt-Zyklus 138 33,0 1,141 3984 10,3 56,3

Regenerationsmittel- 27,4 1,117 14664 8,6

Zufuhr-Zyklus 138

Zyklus des verbrauchten 25,3 1,117 52976 10,3

Regenerationsmittels 138

Extraktzufuhr 147 31,9 1,136 7883 10,4

Extrakt-Produkt-Zyklus 147 32,2 1,137 3390 10,3 57,0

Regenerationsmittel- 27,5 1,130 14623 8,6

Zufuhr-Zyklus 147

Zyklus des verbrauchten 25,6 1,130 50699 10,3

Regenerationsmittels 147

Extraktzufuhr 154 32,6 1,139 7322 10,4

Extrakt-Produkt-Zyklus 154 [32,8 1,140 3371 10,3 54,0

Regenerationsmittel- 27,4 1,123 14391 8,6

Zufuhr-Zyklus 154

Zyklus des verbrauchten 25,6 1,123 48268 10,3

Regenerationsmittels 154

Extraktzufuhr 163 31,5 1,134 7547 10,3

Extrakt-Produkt-Zyklus 163 31,9 1,136 3310 10,3 56,1

Regenerationsmittel- 27,5 1,131 13850 8,6

Zufuhr-Zyklus 163

Zyklus des verbrauchten 25,6 1,131 46732 10,3

Regenerationsmittels 163

[0038] Wie in Tabelle 2 dargestellt, regenerierte das Membranpermeat das PUROLITE® A860SHarz effizient und führte zu einer anschließenden Extraktfarbentfernung von etwa 55 %. Zusätzlich ermöglichte die Farbentfernung aus der Extraktfraktion die direkte Produktion von kristallisiertem weißem Zucker aus der Extraktfraktion. Da das Membranpermeat zur Regeneration des Harzes verwendet wurde, entstand bei diesem Prozess kein Regenerationsmittelabfallstrom. So wurde festgestellt, dass die Raffinatfraktion aus dem Melassenzustrom in der Lage war, das verbrauchte stark basische Anionenharz zu regenerieren. Dieses Ergebnis ist im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren überraschend, bei dem eine reine oder nahezu reine Lösung von NaCI/NaOH zur Regeneration des verbrauchten Harzes verwendet wird.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Regeneration eines stark basischen Anionenharzes, umfassend:

Sammeln eines salzhaltigen Produkts aus einem chromatographischen System, wobei das chromatographische System zur Verarbeitung eines aus Biomasse stammenden Materials eingerichtet ist;

Verarbeiten des salzhaltigen Produkts durch eine Nanofiltrationsmembran, um ein salzhaltiges Permeat zu sammeln; und

Verwenden des salzhaltigen Permeats zur Regeneration eines stark basischen Anionenharzes.

2, Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Sammeln eines salzhaltigen Produkts aus einem chromatographischen System, das dazu eingerichtet ist, ein aus Biomasse stammendes Material zu verarbeiten, das Sammeln des salzhaltigen Produkts aus dem chromatographischen System umfasst, das dazu eingerichtet ist, ein aus Biomasse stammendes Material zu verarbeiten, das Zellulosebiomasse, hydrolysierte Biomasse, Holz, Zuckerrüben, Zuckerrohr, Obst, Gemüse, Getreide, fermentierte Biomasse oder Biomasse eines Reaktorprodukts umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verwendung des salzhaltigen Permeats zur Regeneration eines stark basischen Anionenharzes die Regeneration eines stark basischen Anionenharzes vom Acryltyp oder eines stark basischen Anionenharzes vom Styroltyp umfasst.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Sammeln eines salzhaltigen Produkts aus einem chromatographischen System das Sammeln des salzhaltigen Produkts umfasst, das aus dem chromatographischen System gesammelt wird, und das Konzentrieren des salzhaltigen Produkts auf etwa 2 % bis 15 % Salz auf gelöste Feststoffe vor dem Verarbeiten des salzhaltigen Produkts durch die Nanofiltrationsmembran.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verarbeiten des salzhaltigen Produkts durch eine Nanofiltrationsmembran zum Sammeln eines salzhaltigen Permeats das Sammeln des salzhaltigen Permeats und das Konzentrieren des salzhaltigen Permeats auf etwa 2 % bis 15 % Salz auf gelöste Feststoffe nach dem Verarbeiten des salzhaltigen Produkts durch die Nanofiltrationsmembran umfasst.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Sammeln eines salzhaltigen Produkts aus einem chromatographischen System, das dazu eingerichtet ist, ein aus Biomasse stammendes Material zu verarbeiten, das Sammeln eines salzhaltigen Produkts aus einem chromatographischen System umfasst, das dazu eingerichtet ist, ein aus Zuckerrübe stammendes Material zu verarbeiten.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das aus dem chromatographischen System gesammelte salzhaltige Produkt vor der Verarbeitung durch die Nanofiltrationsmembran auf zwischen etwa 2 % und etwa 15 % Salz auf gelöste Feststoffe konzentriert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verarbeiten des salzhaltigen Produkts durch eine Nanofiltrationsmembran zum Sammeln eines salzhaltigen Permeats das Konzentrieren des salzhaltigen Permeats auf zwischen etwa 2 % und etwa 15 % auf gelöste Feststoffe nach dem Verarbeiten durch die Nanofiltrationsmembran umfasst.

9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Sammeln eines salzhaltigen Produkts aus einem chromatographischen System, das dazu eingerichtet ist, ein aus Zuckerrübe stammendes Material zu verarbeiten, das Sammeln des aus Zuckerrübe stammenden Materials aus dem chromatographischen System durch Verarbeitung eines Abflusses aus dem Zuckerkristallisationsprozess umfasst.

10. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend das Verwenden des regenerierten stark basischen Anionenharzes zum Entfärben eines Produkts aus einem chromatographischen System.

11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei:

das Sammeln eines salzhaltigen Produkts aus einem chromatographischen System, das dazu eingerichtet ist, ein aus Biomasse stammendes Material zu verarbeiten, das Verarbeiten eines Biomassezustroms durch das chromatographische System umfasst, um eine Extraktfraktion und eine Raffinatfraktion herzustellen;

das Verarbeiten des salzhaltigen Produkts durch eine Nanofiltrationsmembran das Fließen eines Abschnitts der Raffinatfraktion durch die Nanofiltrationsmembran zum Erzeugen eines Membranpermeats und eines Membranretentats umfasst; und

das Verwenden des salzhaltigen Permeats zur Regeneration eines stark basischen Anionenharzes das Fließen des Membranpermeats in ein Entfärbungssystem umfasst, das das verbrauchte stark basische Anionenharz enthält, um das stark basische Anionenharz zu regenerieren.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verarbeiten eines Biomassezustroms durch das chromatographische System das Verarbeiten eines Melassenzustroms umfasst.

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verarbeiten eines Biomassezustroms durch das chromatographische System zur Herstellung einer Extraktfraktion und Raffinatfraktion das Verarbeiten der Salze umfassenden Raffinatfraktion umfasst.

14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verarbeiten eines Biomassezustroms durch das chromatographische System zur Herstellung einer Extraktfraktion und Raffinatfraktion das Herstellen der Raffinatfraktion umfasst, die Chloridanionen oder Sulfatanionen umfasst.

15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Fließen des Membranpermeats in ein Entfärbungssystem, das ein verbrauchtes stark basisches Anionenharz enthält, das Desorbieren von Farbkörpern aus dem verbrauchten stark basischen Anionenharz umfasst.

16. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend das Kombinieren des Rests der Raffinatfraktion, des Membranretentats und des verbrauchten Regenerationsmittels zur Herstellung eines Endraffinats.

17. System, umfassend:

ein chromatographisches System, das dazu eingerichtet ist, einen Biomassezustrom in eine Extraktfraktion und eine Raffinatfraktion zu trennen;

ein Nanofiltrationssystem, das dazu eingerichtet ist, die Raffinatfraktion zu filtern und ein Membranpermeat und ein Membranretentat herzustellen; und

ein Entfärbungssystem, das dazu eingerichtet ist, die Extraktfraktion zu entfärben und ein verbrauchtes stark basisches Anionenharz unter Verwendung des Membranpermeats zu regenerieren.

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