DE2624795A1

DE2624795A1 - Verfahren zur gewinnung von kohlenhydraten

Info

Publication number: DE2624795A1
Application number: DE19762624795
Authority: DE
Inventors: Charles B Broeg; Anthony Monti; Raymond D Moroz; Robert M Rapaport
Original assignee: Sucrest Corp
Current assignee: Sucrest Corp
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1976-12-09
Also published as: NL165219C; SE8005766L; FI761541A; CA1056375A; AU1457076A; NL7605899A; NL165219B; FR2453219A1; GB1572608A; FR2333861A1; JPS51146499A; GB1572607A; SE7606176L

Description

SUCRES!' CORPORATION
Few York, N.Y., V.St.A.

"Verfahren zur Gewinnung von Kohlenhydraten"

Priorität: 2. Juni 1975/ V.St.A., Nr. 582 809 27.April 1976, V.St.A.,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Kohlenhydraten und anderen wertvollen Produkten aus Kohlenhydrate eni haltenden Materialien, insbesondere aus Melassen.

Es gibt eine Reihe von Kohlenhydrate enthaltenden Produkten, deren Gehalt an wertvollen Kohlenhydraten ganz oder teilweise gewonnen werden kann. Beispielsweise sind Fruchtsäfte, Zuckersäfte aus Zuckerrohr und Zuckerrüben, Stärkehydrolysate, Hartholz-Sulfitlaugen und Molke wertvolle Ausgangsprodukte zur Gewinnung von Kohlenhydraten, wie Saccharose, Fructose, Glucose, Invertsucker, Lactose und Xylose. Häufig sind die Ausbeuten der herkömmlichen Verfahren jedoch so gering, daß die bei diesen Verfahren im allgemeinen auftretenden Kosten nicht zu recht-

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fertigen sind. Zu diesen wirtschaftlichen Gesichtspunkten kommt die Tatsache, daß es nicht möglich ist, aus diesen Materialien ohne weitere aufwendige Reinigungsverfahren zusätzliche wertvolle Produkte zu gewinnen und damit die Kosten für die Kohlenhydrat isolierung auszugleichen.

Die vorerwähnten Schwierigkeiten spielen insbesondere auf dem Gebiet der Zuckerraffinierung eine Rolle, v/o beträchtliche Mengen an Nebenprodukten, wie Melassen, entstehen. Es ist bekannt, daß Melassen viele wertvolle Produkte enthalten, beispielsweise Saccharose, Fructose, Glucose, Invertzucker und anorganische Salze. Versuche zur Gewinnung dieser Produkte scheitern jedoch daran, daß sie nicht auf wirtschaftliche Weise abgetrennt werden können.

Die Herstellung von Zuckern, beispielsweise von raffinierter Saccharose geht im allgemeinen von Zuckerrohr oder Zuckerrüben aus. Während die einzelnen Verfahrensstufen bei der Herstellung von reiner Saccharose je nach Ausgangsprodukt unterschiedlich sind, werden Melassen allgemein als Nebenprodukt erhalten. Melassen können an zahlreichen Stellen des gesamten Zuckerherstellungsverf'ahrens gebildet werden und haben demzufolge keine genau bestimmte Zusammensetzung. Im allgemeinen ist unter Melasse eine bei der Zuckerherstellung nach der Kristallisation von Saccharose verbleibende Mutterlauge zu verstehen. Melassen enthalten im allgemeinen Saccharose, Glucose, Fructose, anorganische Salze und organische Nichtzuckerverbindungen. Die Zusammensetzung von Melassen hängt von den Verarbeitungsbe-

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dingungen, der eingesetzten Zuckerquelle und der Verarbeitungsstufe, aus der die Melasse stammt, ab.

Unter Melassen werden in der Praxis insbesondere Zuckerlösungen verstanden, aus denen aufgrund von Verarmung an Saccharose, Anreicherung von Nichtzuckerbestandteilen und erhöhter Viskosität der Mutterlauge keine ausreichend reine Saccharose mehr kristallisiert werden kann. Derartige Melassen werden im allgemeinen als Endmelassen oder "Schwarzmelassen" bezeichnet. Pur Endmelassen gibt es einige Verwendungszwecke. Beispielsweise können sie durch mikrobiologische Verfahren zu Hefe, Essig und verschiedenen organischen Verbindungen, wie Alkohole, verarbeitet werden. Jedoch wurden durch die technische Entwicklung wirtschaftlichere Synthesemöglichkeiten für diese Produkte zur Verfugung gestellt, so daß die Bedeutung von Melassen als chemische Rohstoffe zurückgegangen ist. Im allgemeinen sind Endmelassen nicht für den menschlichen Verzehr geeignet. Dagegen werden Melassen aus früheren Verarbeitungsstufen der Zuckerherstellung, beispielsweise erste und zweite Melassen, seit vielen Jahren als Nahrungsmittel und als Rohstoffe zur Herstellung von Bäckerei- und Konditoreiwaren verwendet. Jedoch finden Melassen kaum in solchen Mengen in Nahrungsmitteln Verwendung, daß ein entsprechender Markt für die in Zuckerfabriken hergestellten großen Melassemengen besteht.

Vorwiegend werden Endmelassen direkt an Wiederkäuer verfüttert oder als Rohstoffe für Futtermittel verwendet. Da Melassen bei

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einer Verfütterung in zu großen Mengen als Abführmittel wirken, können sie nur beschränkt verfüttert werden.

In manchen Gegenden werden Melassen als Düngemittel verwendet. Dies erweist sich jedoch nur dann als wirtschaftlich, wenn für die Melassen kein anderer Verwendungszweck zur Verfugung steht.

Bei der Zuckerherstellung aus Zuckerrüben anfallende Melassen werden seit langer Zeit einer Behandlung zur Entfernung von Zuckern unterzogen. Das am häufigsten angewendete Entzuckerungsverfahren ist das sogenannte Steffen-Verfahren, bei dem verdünnte Melasselösungen mit Kalk versetzt werden. Durch dieses Steffen-Verfahren können im allgemeinen bis zu 95 Prozent des Zuckers aus Rübenmelassen gewonnen werden. Es ist jedoch nicht zur Behandlung von Rohrzuckermelassen geeignet, da dieses Verfahren den Invertzucker im wesentlichen zerstört. Ferner können gemäß dem Steffen-Verfahren zur Behandlung von Rübenmelassen, das nur ein einziges Produkt, nämlich Zucker, liefert, andere wertvolle Melassebestandteile nicht voll ausgenützt werden. Ferner wird beim Steffen-Verfahren Raffinose in großen Mengen gebildet, deren Anwesenheit zu Fehlern bei der Polarisationsanalyse auf Saccharose führt und das Kristallwachstum von Saccharose ungünstig beeinflußt. Aus diesem Grund werden in Anlagen, die nach dem Steffen-Verfahren arbeiten, im Abstand von 1 oder 2 Wochen jeweils 24 Stunden die Melassen verworfen. Diese Abfallmelassen sind eine weitere Melassequelle, für die ein Bedarf nach wirtschaftlicher Verwendung besteht.

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Es ist bekannt, daß nach dem Ionenausschlußprinzip arbeitende Verfahren zur Abtrennung von Zuckern aus Ausgangsmaterialien, wie Melassen, allgemein anwendbar sind; vgl. TJS-PS 2 937 959· Jedoch treten bei der Behandlung von bestimmten Melassen, wie Endmelassen, Schwierigkeiten auf, da der Wirkungsgrad der Ausschlußharze mit der Zeit fortschreitend abnimmt. Außerdem treten bei der Durchführung derartiger Verfahren im großtechnischen Maßstab erhebliche Probleme auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung von Kohlenhydrate enthaltenden Materialien zur Verfugung zu stellen, das eine Isolation und Entfernung der Kohlenhydratfraktion sowie eine Gewinnung und Verwertung von anderen wertvollen Produkten erlaubt. Insbesondere soll sich dieses Verfahren zur Behandlung von Melassen eignen, wobei ohne Rücksicht auf deren Herkunft verschiedene wertvolle Produkte, die die vollständige Melassenverwertung ermöglichen, erhalten werden sollen. Durch die erfindungsgemäße Melassenbehandlung sollen jeweils Produkte gebildet werden, die für die Zuckerherstellung, Düngemittelherstellung und Futtermittelherstellung wertvoll sind. Die Mengen dieser Produkte sollen dabei ihrer wirtschaftlichen und praktischen Verwertbarkeit entsprechen. Schließlich soll es erfindungsgemäß möglich sein, Lösungen von Kohlenhydrate enthaltenden Materialien, insbesondere End- oder Schwarzmelassen zu klären.

Diese mehrteilige Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man eine Lösung des Kohlenhydrate enthaltenden Materials über ein lonen-

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ausschlußharz, das zur Abtrennung von Kohlenhydraten von anorganischen Verbindungen im Ausgangsmaterial in der Lage ist, gibt. Anschließend wird Wasser über das Harz gegeben. Das erhaltene Eluat läßt sich in verschiedene Lösungen trennen, die vorwiegend Salze bzw. Kohlenhydrate als Feststoffe enthalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens v/erden an der dem Ausschlußharz zugeführten Lösung Viskositätsänderungen vorgenommen, um Kanaleffekte oder andere Durchflußstörungen der Säule wesentlich zu verringern. Kanaleffekte, d.h. die Ausbildung von bestimmten Fließwegen innerhalb einer gepackten Säule, denen das zugeführte Material folgt,führen zur Umgehung eines großen Teils der aktiven Zentren des Ausschlußharzes und somit zu einer Abnahme des Wirkungsgrads und des Isolations- und Abtrenngrads an Kohlenhydraten.

Ferner wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß bei der Gewinnung der Saccharosefraktion aus Saccharose enthaltenden Ausgangsmaterialien das Ausschlußharz nicht in der Wasserstoffform eingesetzt werden darf, da dies eine Inversion der Saccharose zu Invertzucker bewirkt.

Wie bereits erwähnt, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders zur Behandlung von Melassen unter Gewinnung von wertvollen Produkten anwenden. Melassen, insbesondere Endmelassen, haben sich aufgrund ihrer Viskosität und der enthaltenen großen Anzahl von NichtZuckerverunreinigungen bisher als in nur geringem

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Umfang zugänglich für herkömmliche Trennverfahren erwiesen. Dies ist auf die besonders schwierige Handhabung von Melassen zurückzuführen. Ein Teil der folgenden Ausführungen befaßt sich mit der Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens auf derartige Melassen. Aus diesen Ausführungen mit bezug auf Melassen sowie aus den Beschreibungsteilen und Beispielen, die sich mit anderen Kohlenhydrate enthaltenden lösungen befassen, ist es für den Fachmann ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren zu einer wirksamen Behandlung einer großen Anzahl an Ausgangsprodukten angewendet werden kann.

Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich auf Techniken zur Melassebehandlung, die bei bestimmten anderen Kohlenhydrate enthaltenden Materialien nicht notwendig sind. Ferner können bei der Verarbeitung von bestimmten Arten von Kohlenhydrate enthaltenden Materialien zusätzliche oder geänderte Behandlungs-.. stufen erforderlich oder zweckmäßig sein.

Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß die Wirksamkeit von Ionenausschlußharzen zur Abtrennung von wertvollen Bestandteilen aus Melassen stark erhöht wird, wenn man aus den Melassen vor dem Durchlaufen des Ausschlußharzes einen beträchtlichen Anteil an organischen Nicht zucker'mat er ialien entfernt. Bei den herkömmlichen Verfahren wurde die Abtrennung dieser Materialien · weitgehend dem Harz selbst überlassen,' da diese Materialien im allgemeinen ein höheres Molekulargewicht als Zucker aufweisen und deshalb von den Harzteilchen ausgeschlossen werden. Es

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wurde jedoch festgestellt, daß eine vorherige wirksame Entfernung dieser Materialien eine wichtige Rolle beim Erreichen eines hohen Trenngrades im Harzbett spielt.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Aluminium- oder Eisen(III)-ionen, vorzugsweise in Form von Eisen(lII)-chlorid, Eisen(lll)-sulfat oder Aluminiumsulfat, der Ausgangsmelasse zugesetzt, was zu einer hochwirksamen Entfernung von Materialien in Form eines Niederschlags führt, die sonst das Ionenausschlußverfahren behindern wurden.

Ferner wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß für eine wirksame Abtrennung von Zuckern und Salzen bestimmte Kunstharze und physikalische Eigenschaften des Kunstharzbetts eine wichtige Rolle spielen. So wurde beispielsweise festgestellt, daß bestimmte Harze auf der Basis von sulfonierten Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisaten in Form des Watriumsalzes mit einer Vernetzung bzv/. einem Divinylbenzolanteil, der deutlich über dem entsprechenden Anteil von bisher verwendeten Harzen liegt, und beispielsweise mindestens etwa 4- Prozent beträgt, besonders gut zur Auftrennung von Melassen, insbesondere Endmelassen- geeignet sind. Anscheinend stellt die zusätzliche Festigkeit des Betts einen wichtigen Trennfaktor für diese Materialien dar. Im allgemeinen können Copolymerisate mit höheren Vernetzungsgraden mit Erfolg eingesetzt v/erden, beispielsweise bis zu einem Gehalt an etwa 8 Prozent Divinylbenzol. Jedoch nimmt mit steigendem Vernetzungsgrad die Durchflußleistung durch das Harz ab.

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Ferner wurde festgestellt, daß das Verhältnis der Höhe der Ausschlußsäule zu ihrem Durchmesser, die Größe der Harzteilchen und die Temperaturen der Melasselösung und des anschließend eingesetzten Wassers die Wirksamkeit der Trennung beeinflussen.

Es wurde festgestellt, daß sich aus besonders niedriggradigen Melassen, wie Endmelasse, unter Verwendung von üblichen Fällungs-, Klär- und Ausflockungsmitteln und unter Anwendung von zur Klärung von Zuckerlösungen üblicherweise angewendeten Trennverfahren, überraschenderweise kein hoher Anteil an Nichtzuckerbestandteilen vorher entfernen läßt. Erfindungsgemäß wurde jedoch festgestellt, daß sich durch Zentrifugieren von Melassen oder deren Lösungen ein unerwartet hoher Anteil an Nichtzuckerbestandteilen, einschließlich Asche, entfernen läßt. Diese Entfernung führt zu einer deutlichen Verbesserung der Y/irksamkeit der anschließenden chemischen Trennung von Nichtzuckerbestandteilen und des Ausschluß-Trennverfahrens.

Das Eluat verläßt das Ausschlußharz in unterschiedlichen Fraktionen, in denen mindestens ein wertvolles Material vorwiegend vorhanden ist. In mindestens einer dieser Fraktionen ist das im Ausgangsmaterial enthaltene Kohlenhydrat, d.h. Saccharose bei

enthalten,
der Behandlung von Melassen,/Die Eluatfraktionen können deshalb für verschiedene Zwecke verwendet werden, wodurch eine fast vollständige Verwertung und Vermarktung der Ausgangsmelassen erreicht wird.

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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bedient man sich der Membra,nfiltration, im allgemeinen als ultrafiltration bezeichnet, um einen beträchtlichen Anteil von organischen
Nichtkohlenhydratbestandteilen, im allgemeinen Farbstoffkörper oder deren Vorläufer, aus dem Kohlenhydrate enthaltenden Material zu entfernen. Diese Reinigung kann entweder vor dem Ausschluß-Trennverfahren oder als Mittel zur v/eiteren Klärung der bei der Ionenausschlußbehandlung erhaltenen, an
Kohlenhydraten reichen Fraktion angewendet werden.

Unter dem hier verwendeten Ausdruck Melassen sind alle Arten von Flüssigkeiten zu verstehen, aus denen Saccharose kristallisiert worden ist oder noch kristallisierbar ist. Somit umfaßt dieser Ausdruck auch Vollsaftmelassen, sogenannte "erste Melassen", d.h. Mutterlaugen, die nach der ersten Saccharosekristallisation verbleiben und noch kristallisierbare Saccharose enthalten, sowie alle Flüssigkeiten,die nach Kristallisationsvorgängen erhalten worden sind. Ferner urafaßt dieser Ausdruck Endmelassen oder Mutterlaugen, die aufgrund ihrer Viskosität
und ihres hohen Gehalts an Verunreinigungen, wie Asche, ITichtsaccharosezucker und organische Kichtzuckerbestandteile, aus praktischen und wirtschaftlichen Gründen nicht mehr zur Saccharosebildung bei der Kristallisation in der Lage sind. Femer
soll der Ausdruck Melasse auch unabhängig von der Rohstoffquelle sein, d.h. er soll sich auf Produkte aus Zuckerrohr und Zuckerrüben unabhängig von der Verfahrens stufe beziehen. Sojiiit umfaßt der Ausdruck die ersten, nachfolgenden und Endmelassen,

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die bei der Saccharosekristallisation bei der Verarbeitung von rohem Rohrzucker entstehen, Melassen, die bei der Affination von Saccharosekristallen mit einem dünnen Melassefilm während des Raffinationsvorgangs gewonnen werden, "Raffiniermelassen" , die bei der Saccharosekristallisation bei der Raffination von Rohrzucker anfallen, Rübenmelassen aus der Saccharosekristallisation von Rübenzuckerlösungen sowie beim Steffen-Verfahren anfallende Abfallmelassen. Außer auf Melassen läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit Erfolg auch auf andere Kohlenhydrate enthaltende Produkte anwenden, wie Molke, Stärkehydrolysate, Fruchtsäfte, Zucker enthaltende Produkte, z.B. Zuckerrohr- und Zuckerrübensäfte, sowie Konzentrate aus diesen Produkten.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die verschiedenen Kohlenhydrate enthaltenden Ausgangsmaterialien nach dem Prinzip des Ionenausschlusses behandelt ,wodurch die Kohlenhydratfraktion isoliert und entfernt und gleichzeitig andere wertvolle Produkte erhalten werden.

Das Ionenausschlußverfahren ist an sich bekannt und wurde allgemein zur Anwendung in der Zuckerindustrie vorgeschlagen. Die Ausschlußharze bewirken eher eine physikalische Adsorption von einem oder mehreren Bestandteilen unter Ausschluß der anderen Bestandteile als einen Ionenaustausch. Beispielsweise weist ein Kationenaustauschharz eine ausgeprägtere Affinität für ein schwach ionisierbares Material, wie Zucker, auf und

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ermöglicht somit eine Adsorption des Materials am.Harz, während stärker ionisierbare Materialien, wie anorganische Salze in der Flüssigkeit in den Zwischenräumen verbleiben. Gibt man Wasser über das Harzbett, so erscheint zuerst eine Lösung des stark ionisierbaren Materials, auf die schließlich das physikalisch adsorbierte schwach ionisierbare Material folgt. Derartige Harze werden im folgenden als Ionenausschlußharze bezeichnet.

Bei der Anwendung des IonenausSchlußverfahrens auf Kohlenhydrate enthaltende Materialien, insbesondere Melassen, treten häufig Kanaleffekte auf, die zu einer sehr geringen Trennwirkung führen. Diese Probleme treten häufig bei Verfahren auf, bei denen eine Flüssigkeit' durch eine gepackte Säule strömt. Diese Schwierigkeiten werden bei Ausschlußverfahren durch die besondere physikalische Fatur des Harzbettes und die Tatsache verstärkt, daß für einen wirksamen Ausschluß mindestens zwei Flüssigkeitsströme, nämlich das Ausgangsmaterial und anschließend eine Flüssigkeit, wie V/asser, über die Säule gegeben werden müssen. Erfindungsgemäß werden diese Schwierigkeiten weitgehend beseitigt. Ferner wird der Wirkungsgrad des Ausschlusses durch eine oder mehrere Verfahrensweisen, die sich insbesondere für Ausschlußverfahren anwenden lassen, erhöht. Bei einer Ausführungsform wird der Kanaleffekt oder "leap-frogging",wie es nachstehend beschrieben ist, wesentlich verringert, indem man das Kohlenhydrate enthaltende Ausgangsmaterial in die Ausschlußsäule in zunehmender Weise einleitet, so daß die Vis-

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kosität der Flüssigkeit verändert werden kann. Beispielsweise weist eine typische, in die Ausschlußsäule eingeleitete Melasse eine Dichte im Bereich von etwa 45 bis 55° Brix auf. Es wurde festgestellt, daß das. anschließend zur Elution der verschiedenen Fraktionen eingeleitete Wasser, dessen Viskosität beträchtlich geringer als das der eingeleiteten Melasse ist, durch die Ausschlußsäule mit einer über der Durchflußleistung der Melasse liegenden Geschwindigkeit wandert. Da das Wasser sich mit der Melasse vermischt und schließlich diese umgeht ("leap frog") werden die Fähigkeit des Harzes zur Adsorption von Kohlenhydraten und die Fähigkeit des Wassers zur Extraktion und Elution von adsorbiertem und nicht adsorbiertem Material beträchtlich vermindert.

Die vorgenannten Umgehungsvorgänge sind besonders ausgeprägt bei Ausschlußsäulen mit geringen Verhältnissen von Höhe zu Durchmesser, d.h. bei denen die vertikalen Abstände zwischen den verschiedenen Fraktionen gering sind. Bei Durchführung in großtechnischem Maßstab, bei dem es auf einen höchstmöglichen Durchsatz ankommt, wird die Verwendung von Säulen mit geringen Verhältnissen von Höhe zu Durchmesser in der Größenordnung von etwa 0,8 bis etwa 5,0 bevorzugt. Somit tritt dieses Fließproblem im großtechnischen Maßstab besonders stark auf.

Es wurde festgestellt, daß diese Umgehungsprobleme stark verringert oder beseitigt werden können, wenn, man eine bestimmte Reihenfolge der Zufuhr zur. Ausschlußsäule einhält, wobei das

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zugeführte Material in mindestens zwei Fraktionen von unterschiedlicher Viskosität vorliegt. Die erste Fraktion besteht aus der normalen Zufuhr zur Säule, d.h. im Fall von Melassen aus einer Zufuhr mit etwa 45 bis 60° Brix. Die zweite, darauf folgende Fraktion weist eine geringere Viskosität (d.h. einen niedrigeren

Brix-Grad) als die erste Fraktion auf. Anschließend wird ein verdünntes wäßriges Medium, wie V/asser, oder eine verdünnte Melasselösung, aufgesetzt, um die verschiedenen lösungen von der Ausschlußsäule zu eluieren. Der Viskositätsunterschied zwischen dem Elutionsmediuffl und der zweiten zugeführten Fraktion, der geringer ist, als er bei Zufuhr von Material mit konstanter Viskosität auftreten würde, dient dazu, eine Umgehung des zugeführten Materials durch das Elutionsmedium zu verhindern.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden drei oder mehr verschiedene Fraktionen nacheinander angewendet. Die erste Fraktion der in die Säule eingeleiteten Melasse besteht aus einer Melasselösung geringer Dichte, beispielsweise von etwa 15 bis etwa 25° Brix. Anschließend wird Melasse mit einer höheren Dichte aufgesetzt, typischerweise etwa 45 bis etwa 55° Brix. Schließlich folgt eine dritte Fraktion mit einer Dichte im Bereich von etwa 15 bis etwa 25° Brix. Somit wird die eigentlich zugeführte Melasse, d.h. die Melasse mit 45 bis 55 Brix, mit einer Melasse geringer Dichte gepuffert oder gepolstert. Das folgende Wasser oder eine andere verdünnte wäßrige Lösung wird anschließend auf die Säule aufgesetzt, um die verschiedenen Produktfraktionen zu eluieren. Diese Spülung kann unter Verwendung von Wasser und/oder

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einer verdünnten lösung mit einer Dichte von höchstens etwa 5 Brix durchgeführt werden. Es wurde festgestellt, daß die Pufferungszonen um die mit hoher Dichte zugeführte Melasse dazu dienen, die Tendenz der Waschfraktion, sich mit der Melasse zu vermischen oder diese zu umgehen, verringert oder ganz "beseitigen. Auf diese Weise sind entsprechende Verweilzeiten für eine geeignete Adsorption durch die Ausschlußsäule und eine folgende Elution der verschiedenen Produktströme möglich.

Die Mengen der verschiedenen Komponenten des zugeführten Materials, die notwendig sind, um eine entsprechende Pufferzone um die zugeführte Melasse von hoher Dichte zu gewährleisten, können je nach Art der Säule, der Dichte der Pufferschichten und des zugeführten Materials sowie aufgrund von ähnlichen Überlegungen "beträchtlich variieren. Im allgemeinen sollen die jeweiligen Puffermengen (gemessen als Bettvolumina) etwa genau so groß sein wie die Menge der zugeführten Melasse von hoher Dichte. Beispielsweise beträgt die Menge des Puffers etwa das 0,8-bis 2,5-fache der Menge der Fraktion von hoher Dichte.

Pur den Fachmann ist es selbstverständlich, daß die relativen Dichten, Viskositäten oder Konzentrationen in direktem Zusammenhang stehen und somit als eine andere Möglichkeit zur Umschreibung von Viskositäts- und JFließunterschieden zwischen den ein- ■ zeInen Fraktionen herangezogen werden können. Der Brix-Grad drückt zwar eine Dichtemessung aus, es ist jedoch klar, daß beispielsweise höhere Brix-Werte auf Lösungen höherer Viskosität

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(und Konzentration) schließen lassen.

Eine weitere Verfahrensweise, die allein oder vorzugsweise zusammen mit der vorerwähnten Viskositätsänderung angewendet wird, besteht darin, daß zum Auswaschen der verschiedenen Materialien aus der Säule verwendete Wasser bzw. eine andere verdünnte Lösung mit einer Temperatur durch das Bett zu leiten, die unter der Temperatur des zugefuhrten Materials liegt. Vorzugsweise liegt dieser Temperaturunterschied in der Größenordnung von mindestens etwa 11 C. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform bedient man sich der vorerwähnten Dichteänderungen im zugefuhrten Material und hält die Temperatur des zugefuhrten "Puffermaterials geringer Dichte unter der Temperatur der zugefuhrten Fraktion von hoher Dichte. Bei dieser Ausführungsform wird sowohl ein Vermischen der Grenzflächen der zugefuhrten Materialien und die Tendenz der Waschflüssigkeit zur Umgehung des zugefuhrten Materials verringert.

Die Wirksamkeit der Ionenaussclilußtrennung hängt bei einigen Kohlenhydrate enthaltenden Ausgangsmaterialien, wie Melassen, stark von der wirksamen Vorbehandlung unter Entfernung von organischen Nichtkohlenhydratbestandteilen ab. Die Notwendigkeit bzw. die Erwünschtheit einer solchen Vorbehandlung und das Ausmaß dieser Vorbehandlung hängen vom verwendeten Ausgangsmaterial ab. Da in dieser Beziehung bei Melassen aufgrund ihres großen Anteils an organischen Nichtzuckern, gefärbten Verbindungen oder deren Vorläufern die größten Schwierigkeiten auftreten, haben

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die folgenden Erläuterungen von bevorzugten Ausfülirungsformen für Melassen besondere Gültigkeit. Wie bereits eingangs erwähnt, ist eine Vorbehandlung der Melassen zwar nicht absolut notwendig, wird aber vorzugsweise doch vorgenommen.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Melasse zunächst zur Entfernung von organischen Nichtzuckerbestandteilen in Form eines Niederschlags behandelt. Der Niederschlag wird durch eine entsprechende Vorrichtung entfernt, wobei eine geklärte Melasselösung zurückbleibt, die von einer durch diese organischen Bestandteile verursachten Färbung weitgehend befreit ist.

Vorzugsweise wird eine Eisenverbindung, insbesondere FeCl^ oder 1^2 (SO,)^ der Melasselösung zugesetzt. Diese Eisen(III)-salze bzw. entsprechende andere Materialien bilden mit den Verunreinigungen in der Melasselösung Komplexe mit dem Ergebnis, daß eine Ausflockung gebildet wird, die sich am Gefäßboden absetzt und einen großen Anteil der organischen Nichtzuckerverunreinigungen mitreißt.

Der Grad der Ausflockung und der Entfernung an organischen Nichtzucker/Farbstoffbestandteilen hängt hauptsächlich vom pH-Wert der lösung und ihrem Feststoffgehalt ab. Bei Verwendung von Eisenverbindungen und einer Rohrzuckerendmelasse (Schwarzmelasse) als zugeführtes Material ergibt sich eine Ausflockung bzw. Fällung innerhalb eines weiten pH-Bereichs in der Größenordnung von etwa

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2,0 bis etwa 9*0. Die Fällung und Entfernung von Bestandteilen aus der Melasselösung wird innerhalb dieses Bereichs in unterschiedlichem Maße erreicht. Die wirksamste Fällung und Entfärbung bzw. die wünschenswerteste Färbung der überstehenden Melasselösung erreicht man in einem bevorzugten pH-Bereich von etwa 2,0 bis 3_}0 und insbesondere von etwa 2,1 bis höchstens 2,5« Da die meisten Melassen einen ursprünglichen pH-Wert von etwa 5,5 bis etwa 9jO aufweisen, ist in den meisten Fällen eine Einstellung des pH-Werts vor der Zugabe des Ausflockungsmittels notwendig. Dazu v/erden entsprechende Säuren, wie Salzsäure, verwendet.

Bei der Verwendung von Eisenverbindungen als Fällungszusatz wurde festgestellt, daß die Melasse3-ösung relativ niedrig konzentriert sein soll, um die Flockenbildung zu fördern. Vorzugsweise liegt der Feststoffgehalt der Melasselösung unter etwa 30 Gewichtsprozent und insbesondere bei etwa 5 bis 25 Gewichtsprozent. Eine ausgezeichnete Entfärbung erreicht man bsi Verwendung von Lösungen mit einem Feststoffgehalt von 10 Gewichtsprozent unter Einsatz von Eisen(lll)-chlorid oder Eisen(lll)-sulfat.

Die Temperatur der Melasse während der Klärung mit Eisen(lll)-

ist ionen ist nicht kritisch. Die Temperatur/jedoch im Hinblick auf die Viskosität der Melasse und auf eine anschließende leichte Fällung von organischen Fichtzuckerbestandteilen zu berücksichtigen. Bevorzugt wird ein Temperaturbereich von etwa 15 bis 82 C und insbesondere (vor allem bei basischen Lösungen) von

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etwa 71 bis 82⁰C. Mr saure Lösungen beträgt ein bevorzugter Temperaturbereich etwa 15 bis 49°C. Die Menge des zur Ausfällung verwendeten Additivs kann stark variieren und hängt stark von der Additivausnutzung, der Feststoffkonzentration der zu behandelnden Melasse und der Menge der darin enthaltenen organischen Verunreinigungen ab. Im allgemeinen werden Eisen(III)-Verbindungen in einer Menge von 1 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf den Feststoffgehalt, verwendet. Bevorzugt werden mindestens 3 Gewichtsprozent und insbesondere 6 bis 15 Gewichtsprozent für FeCl, und etwa 22 Gewichtsprozent für Pe₂(SO,),. Im allgemeinen wird anscheinend die Färbung der überstehenden Melasselösung mit zunehmenden Additivmengen verbessert.

Der in der vorstehend beschriebenen Stufe erhaltene Niederschlag kann auf beliebige Weise entfernt werden. Das dabei angewendete Verfahren hängt in gewissem Umfang vom verwendeten Additiv und von der Art des gebildeten Niederschlags ab. Filtrieren hat sich als vorteilhaft erwiesen. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform, bei der Eisenverbindungen als Fällungsmittel verwendet werden, wird nach dem Entfernen des vorerwähnten Niederschlags der pH-Wert zur Fällung der Eisenionen über 7jO angehoben. Beispielsweise wird für diesen Zweck Calciumoxid oder Calciumhydroxid verwendet. Es wurde festgestellt, daß sich dabei ein weiterer Niederschlag bildet und eine zusätzliche Entfärbung eintritt. Ein optimaler pH-Bereich liegt bei etwa 7,5 bis 8,6 und vorzugsweise bei etwa 8,1. In der -Lösung verbleibendes Eisen kann durch Zusatz von entsprechenden

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Materialien, wie anorganischen Phosphaten, vorzugsweise Fatrium- oder Calciumphosphaten, entfernt werden. Vorzugsweise wird Monocalciurnphosphat verwendet. Die Menge an diesen Materialien, die notwendig ist, um eine wesentliche Menge des Eisens zu entfernen, kann stark variieren und läßt sich vom Fachmann leicht bestimmen. Beispielsweise ergibt sich bei Mengen von 2 bis 6 Gewichtsprozent Monocalziumphosphat, bezogen auf das Gewicht

in
der Feststoffe in der Lösung,/einem leicht basischen Medium eine

nahezu vollständige Eiseneiitfernung.

Da es wünschenswert ist, Melasselösungen von relativ geringer Feststoffkonzentration bei dieser Fällungsstufe einzusetzen, kann anschließend eine Konzentration, beispielsweise durch Eindampfen, vorgenommen werden, um einen höheren. Feststoffgehalt zu erzielen. Durch Eindampfen auf etwa 60 Brix kann sich ein weiterer Niederschlag bilden, der auf übliche Weise entfernt werden kann. Anschließend kann gegebenenfalls eine weitere Konzentration vorgenommen werden.

Im allgemeinen ist es wünschenswert, mindestens 90 Prozent der Farbe der Melasselösung zu entfernen. Die vorerwähnten Materialien und Bedingungen können so variiert werden, daß eine noch höhere Entfärbung, beispielsweise bis etwa 93 Prozent, erreicht wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere für Endmelassen, vorzugsweise Schwarzmelassen (blackstrap) angewendet werden kann, wird die Melasse zentrifugiert

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und anschließend filtriert. Dadurch ergibt sich eine unerwartet v/irksame Entfernung von Nicht zuckermaterialien, wie Asche und Farbkörper, auch in Abwesenheit von chemischen Mitteln zur Fällung, Klärung oder Ausflockung. Vorzugsweise werden aber die letztgenannten Klärverfahren gleichzeitig angewendet. Ferner lassen sich Schwarzmelassen mit einer Dichte von mehr als 70 Brix erfolgreich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandeln. Bei Verwendung von Melassen einer derart hohen Dichte als Ausgangsmelassen ist es im allgemeinen notwendig, die Melassen vor dem Zentrifugieren auf erhöhte Temperaturen, beispielsweise etwa 60 bis etwa 82⁰C, zu·erwärmen. Im allgemeinen müssen Melassen mit einer Dichte von unter etwa 45° Brix nicht so hoch erwärmt werden.

Durch Zentrifugieren wird ferner eine bessere Abtrennung als durch übliche Fällungsverfahren unter Verwendung von Zusätzen, wie Kalk, Kalk und Kohlendioxid, Kalk und Schwefeldioxid oder Phosphorsäure, unter anschließender Filtration erreicht. Derartige Verfahren haben sich auch bei Schwarzmelassen geringer Dichte als weitgehend erfolglos erwiesen.

In bestimmten Fällen wurde festgestellt, daß durch Zusatz eines Polyelektrolyten diese vorherige Abtrennung durch Zentrifugieren verstärkt wird. Derartige Materialien sind bekannt und im Handel beispielsweise unter der Bezeichnung "Separan" erhältlich.

Die zu einer wirksamen Trennung erforderliche Zentrifugalkraft ist leicht zu bestimmen und liegt beispielsweise im Bereich von

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etwa 6000 bis etwa 15 000 g, vorzugsweise etwa 8000 bis etwa 11 000 g.

Die so geklärte Melasselösung wird anschließend auf das Ionenausschlußharz aufgesetzt, wobei das Prinzip des IonenausSchlusses zur Auftrennung der Melasselösung in die gewünschten Endprodukte angewendet wird. Die eingangs beschriebenen Verfahrensweisen zum Betreiben der Ausschlußsäule,um einen Kanaleffekt oder andere Fließstörungen zu vermeiden, können je nach Bedarf bei den einzelnen Systemen angewendet werden. Im allgemeinen sind derartige Techniken dann erforderlich, wenn große Dichte- oder Viskosität sunt er schiede zwischen dem aufgesetzten Material und dem Elutionsmedium 'bestehen.

Erfindungsgemäß wird die auf die vorstehende Weise vorgereinigte Melasse über ein Ionenausschlußharz gegeben. Die Torreinigung ist wichtig, da festgestellt wurde, daß bei Anwesenheit von beträchtlichen Mengen an Materialien, die zu einer Eällungsbildung in der Lage sind, eine Beschichtung des lonenausschlußharzes mit dem Niederschlag hervorgerufen wird, wodurch das Harz in seiner Wirksamkeit in bezug auf eine bevorzugte physikalische Adsorption wesentlich beeinträchtigt wird. Somit sollte Vorsorge getroffen v/erden, daß derartige Verunreinigungen im· wesentlichen nicht vorhanden sind. Falls diese Verunreinigungen bei der Klärungsstufe nicht beseitigt werden, sollte eine anschließende geeignete Entfernungsmaßnahme vorgenommen werden. Als Ionenausschlußharz können Harze vom Kation- oder Aniontyp verwendet werden, wenn-

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gleich Kationenharze bevorzugt sind.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß die Zusammensetzung des Harzes sowie die physikalischen Eigenschaften des Betts und die Verfahrenstedingungen wichtige Paktoren darstellen, die die Wirksamkeit der Melassetrennung beeinflussen .So wird ein sulfoniertes Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisat in der .Natriumform mit einem Vernetzungsgrad oder einem Gehalt an Divinylbenzol von etwa 8 Prozent zur Trennung von Melassen, insbesondere End- bzw. Schwärzmelassen_?bevorzugt. Dieser Vernetzungsgrad, der höher ist als der Stand der Technik im allgemeinen vorschlägt, verleiht dem Harz die gewünschte Festigkeit. Derartige Harze sind im Handel erhältlich, beispielsweise Dowex 50 Wx8. Ein weiteres geeignetes Ausschlußharz wird unter der Handelsbezeichnung Amberlite IR-120 vertrieben. Kunstharze mit einer prozentualen Vernetzung von 4 bis 8 Prozent können ebenfalls mit Erfolg zur Behandlung von Melassen und anderen Kohlenhydrate enthaltenden Produkten verwendet werden. Im allgemeinen führt eine Vernetzung über etwa 8 Prozent zu einer für eine großtechnische Anwendung zu starken Verminderung der Durchflußleistung.

durch

Wie bereits erwähnt, wird / das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser bei vertikalen, zylindrischen Säulen, in denen der Kontakt mit dem Kunstharz hergestellt wird, die Qualität und Wirksamkeit des Ausschlußvorgangs beeinflußt.

Bei Teilchendurchmessexndes Harzes von 20 bis 50 mesh (U.S. Sieve; lichte Maschenweite 0,841 bis 0,297 mm) soll das Verhältnis von

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Höhe zu Durchmesser mindestens 1 und vorzugsweise 3 bis 50 betragen. Bei Teilchengrößen von 50 bis 80 mesh (0,297 bis 0,177 mm) liegt das entsprechende Verhältnis im Bereich von etwa 1 bis etwa 20.

Die Fließgeschwindigkeit, mit der die Melasse durch das Bett des Ausschlußharzes läuft, soll so eingestellt werden, daß sich eine optimale Trennung ergibt. Da diese Trennung das Ergebnis einer physikalischen Adsorption ist, soll die Fließgeschwindigkeit die Adsorptionsgeschwindigkeit des Zuckers an das Kunstharz nicht übersteigen. Pur die vorerwähnten Kationenausschlußharze liegt die Fließgeschwindigkeit vorzugsweise unter etwa 0,0024 Liter/cm²/min (0,60 gal/ft²/min).

Anschließend an die Melasse v/ird über das Ausschlußharz Wasser gegeben. Das relative Verhältnis dieses nachfolgenden Wassers zu Melasse kann innerhalb eines weiten Bereichs variiert werden. Die optimalen Bedingungen lassen sich leicht anhand des Entfernungsgrads der vom Kunstharz adsorbierten Komponente und der Konzentration des Eluats ermitteln. Vorzugsweise beträgt das Volumen des nachfolgenden Wassers mindestens etwa das zweifache des Melassenvolumens und insbesondere das zwei- bis dreifache des Melassenvolumens.

Wird die Melasse direkt auf ein Kationenausschlußharz in einwertiger Form gegeben, so wird festgestellt, daß die Trennung der zugeführten Melasse mit der Zeit etwas geringer werden kann,

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was vermutlich auf den Austausch -von einwertigen Ionen im Ionenausschlußharz durch Calcium- oder andere mehrwertige Ionen zurückzuführen ist. Sobald Calcium oder ähnliche Ionen an der Austauschstolle auftreten, ändert sich die Zusammensetzung des Kunstharzes und es verliert seine bevorzugte Adsorptionsfähigkeit. Demgemäß können Melassen zunächst durch Durchlaufen einer Ionenaustauschersäule enthärtet " " werden, wobei Calcium und andere mehrwertige Ionen durch einwertige Ionen ersetzt werden, beispielsweise Natriumionen. Bei Verwendung von Kationenausschlußharzen besteht ein bevorzugtes vorgeschaltetes Austauscherbett aus Amberlite IR-120 bei Verwendung einer Melasse von 82 C und 60 Brix oder weniger. Der beobachtete Austausch kann ähnlich dem in der US-PS 2 937 959 beschriebenen Austausch ablaufen. Zur Durchführung des Ionenaustauschvorgangs können höhere Fließgeschwindigkeiten als bei der Ionenausschlußstufe angewendet werden. Beispielsweise können Geschwindigkeiten von 0,004 bis 0,008 Liter/cm /min (1 bis 2 gal/ft /min) oder höher angewendet v/erden. Bei Verwendung von Kationenaussclilußharzen werden die Zucker in der Melasselösung, wie Saccharose, Fructose und Glucose, vom Kunstharz adsorbiert, während die stark ionisierbaren Salze ausgeschlossen werden und in den Zwischenbereichen verbleiben. Ferner sind einige sehr große (hochmolekulare) Farbkörper (organisch und daher nicht ionisierbar) zur Adsorption am Harz zu groß und verbleiben daher in der umgebenden Flüssigkeit.

Beim Durchlaufen von Wasser durch das Ausschlußbett treten eine Reihe von Eluaten auf, die entsprechend ihrer Zusammensetzung -

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und ihrem ElutionsZeitpunkt aufgeteilt werden können. Im allgemeinen erscheint als erste Eluatfraktion eine lösung mit weniger als etwa 1 Gewichtsprozent Zucker, deren Feststoffe zum großen Teil oder weitgehend aus Asche (anorganische Salze) bestehen. Ferner erscheinen in dieser Fraktion Farbkörper, die rom Harz aufgrund ihrer Größe ausgeschlossen v/erden. Diese Fraktion eignet sich als Regenerationsmittel für das Weichmacherharz. Sie kann auch zu einem konzentrierten Salzgemisch eingedampft werden und als Düngemittel Verwendung finden. Ferner können aus dieser Lösung Kaliumsalze kristallisiert werden. Die zweite Eluatfraktion ist im allgemeinen eine verdünnte Lösung der zugeführten Melasse. Diese Fraktion kann zur weiteren Trennung im Kreislauf geführt werden. Da diese Fraktion in ihrer Zusammensetzung den Melassen ähnlich ist, kann sie eingedampft und anschließend an Wiederkäuer verfüttert werden. Da die Melasse nur in relativ geringen Mengen anfällt, spielen die eingangs erwähnten Beschränkungen bei der Melasseverfütterung keine übermäßige Rolle.

Als dritte Eluatfraktion wird eine Lösung mit einem hohen Zuckergehalt und einem sehr geringen Gehalt an Asche und organischen Nichtzuckerbestandteilen erhalten. Diese Fraktion kann unter Bildung einer wertvollen Zuckerlösung eingedampft werden. Gegebenenfalls kann die Entfernung von restlichen Farbstoffen bei dieser Fraktion erforderlich sein.

Die vierte Fraktion ist eine stark verdünnte Zuckerlösung, die sich besonders gut zum Verdünnen von Ausgangsmelassen eignet,

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wo die vorherige Fällung oder der Ionenausschlußvorgang dies erfordert. Die Endfraktion besteht im wesentlichen aus gefärbtem Wasser und weist nur einen geringen praktischen Wert"auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können nicht enthärtete Melasselösungen zur Durchführung der Trennung über ein Ausschlußharz, das in divalenter Form vorliegt, gegeben werden. Bei dieser Ausführungsform werden die Melassen zunächst mit einem polaren organischen Lösungsmittel, wie Äthanol, vermischt. Nach dem Entfernen des entstandenen Niederschlags wird die überstehende Melasselösung direkt auf ein Ausschlußharz in der Calciumform gegeben. Im al3.gerneinen erhält man dabei eine erste Eluatfraktion, die große Mengen an Mineralsalzen und Spurenmengen an Zucker enthält, eine zweite Eluatfraktion; die große Mengen an Zucker und Farbkörpern enthält und einen geringen Aschegehalt aufweist, und eine dritte Fraktion, die im wesentlichen aus verdünntem Alkohol besteht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Ionenausschlußstufe eine Membranfiltration der Melasselösung vorangehen, um die vorerwähnten hochmolekularen Färbstoffkörper zu entfernen. Auf diese Weise erhält -man Eluate von der Ionenausschlußsäule, die relativ frei von derartigen Färbstoffkörpern sind und somit unmittelbar ihrem Verwendungszweck zugeführt werden können. Zu diesem Zweck können Membranen aus Celluloseacetat verwendet werden. Für derartige Ultrafiltrationen sind relativ verdünnte Lösungen erforderlich, die ·

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beispielsweise weniger als etwa 4-0 Brix, Torzugsweise weniger als etwa 15 Brix aufweisen. Herkömmliche Anlagen zur umgekehrten Osmose können unter der Bedingung verwendet werden, daß die Membran so gewählt wird, daß eine ausreichende Permeabilität für den Durchtritt von mindestens einem der Peststoffmaterialien vorhanden ist. Zum Spülen derartiger Systeme kann Wasser verwendet werden.

Die vorzugsweise vor der Ionenausschlußbehandlung angewendete Ultrafiltration kann zusätzlich auch zur Klärung der Kohlenhydrat fraktion, die von der Ausschlußsäule erhalten wird, verwendet werden.

Gemäß den vorstehend beschriebenen Verfahren erhält man ein Eluat mit einem hohen Gehalt an Mineralsalzen, insbesondere Kalium. Dieses Eluat eignet sich besonders als Düngemittel. Ferner wird ein Eluat gewonnen, das im wesentlichen reinen Zucker enthält und bei Verwendung von End- bzw. Schwarzmelassen als Ausgangsmaterial, im Vv' es ent liehen die wertvollen Eigenschaften von Invertzuckern aufweist. Gemische aus Salzen und Zuckern, die somit normalen Melassen sehr ähnlich sind, können direkt als Futtermittel verwendet werden. Zweckmäßigerweise werden die Anfangsmelassen zu Produkten aufgetrennt, die weitgehendst, je nach den jeweiligen Bedürfnissen Verwendung finden, wobei die Menge an Abfallprodukten praktisch vernachlässigbar ist.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

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Beispiel 1

Es wird Endmelasse, die bei der Zuckerherstellung aus Rohrzucker anfällt, verwendet ("blackstrap molasses"). Die Endmelasse wird auf 10° Brix verdünnt und bei einem 'pH-Wert von 2,5 mit 12 Gewichtsprozent (bezogen auf die Feststoffe) versetzt. Das Gemisch wird auf 71⁰C erwärmt und filtriert. Der pH-Wert des Überstands wird mit 4 Prozent Calciumoxid auf 8,6 gebracht. Sodann wird auf 71⁰C erwärmt und filtriert. Die Lösung wird anschließend mit H-PO, auf den pH-Wert 4,7 eingestellt und filtriert. Anschließend werden 5 Gewichtsprozent saures Dinatriumpyrophosphat zugesetzt. Anschließend läßt man das Gemisch 5 Minuten bei 71⁰C stehen und filtriert dann. Der Überstand wird 5 Minuten mit 5 Prozent KB-Kohlenstoff bei 71⁰C behandelt und filtriert. Durch dieses Verfahren wird eine 97,3 prozentige Entfärbung der eingesetzten Melasse erreicht.

Beispiel 2

Endmelasse wird auf 10° Brix verdünnt und mit 18 Gewichtsprozent FeCl-z (bezogen auf den Feststoff gehalt) versetzt. Die Lösung wird auf 71⁰C erwärmt, abfiltriert, mit Calciumoxid auf den pH-Wert 8,1 eingestellt und nochmals filtriert. Man erreicht eine 90 prozentige Entfärbung.

Beispiel3

2032 g Endmelasse mit 10,5° Brix werden auf 71⁰C erwärmt und mit 11 Gewichtsprozent (bezogen auf den Feststoffgehalt, 23,43 g)

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).2 versetzt. Anschließend ?/erden 1 g (0,47 Prozent) Calciumoxid und hierauf 11 Prozent Fep(SO~), zugegeben. Die Lösung wird anschließend mit Calciumoxid auf den pH-Wert 2,5 eingestellt. Der nach dem Zentrifugieren der Lösung erhaltene Überstand wird auf 60⁰C erwärmt und mit Calciumoxid auf den pH-Wert 8,1 gebracht. Anschließend wird zentrifugiert. Die erhaltene Lösung wird mit 2 Prozent Monocalciumphosphat versetzt. Der pH-V/ert wird auf 8,0 eingestellt und das erhaltene Gemisch wird zentrifugiert. Man erreicht eine etwa 90 prozentige Entfärbung.

Beispiel 4

250 ml Endmelasse werden auf etwa 45° Brix verdünnt und auf 82 C erwärmt. Die Melasse wird zentrifugiert. Die dabei erhaltene Flüssigkeit wird durch ein Papierfilter in einem Büchner-Trichter filtriert. Die Filtration läuft rasch und sehr wirksam ab.

Bei einer Filtration der gleichen Melasselösung ohne die Zentrifugation erhält man nur 5 ml Filtrat, bevor die Filtration zum Stillstand kommt. In ähnlicher Weise erhält man bei Verwendung von Kalk in Mengen, die zu pH-Werten von 6,0, 6,5? 7,0 und 8,0 führen, kein Filtrat. Ähnlich unbefriedigende Ergebnisse erhält man bei Verwendung von Phosphorsäure. Bei Durchführung einer Zentrifugation läßt sich der erhaltene Überstand jeweils rasch filtrieren.

Beispiel 5

200 ml Endmelasse (79,5° Brix) werden auf 82°C erwärmt und bei etwa 11 000 g zentrifugiert. Man erhält eine Flüssigkeit von

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verbesserter Klarheit und verminderter Viskosität. Der Aschegehalt ist etwa um 30 Gewichtsprozent niedriger als in der ursprünglichen Endmelasse.

Beispiel 6

Eine zentrifugierte und filtrierte Melasselösung mit einem Gehalt an (jeweils bezogen auf die Trockenbestandteile) 49»7 Gewichtsprozent Saccharose, 24»0 Gewichtsprozent Invertzucker, 10,0 Gewichtsprozent Asche, 16,3 Gewichtsprozent organischen Nichtzuckerbestandteilen, die einen pH-Wert von 5,1 aufweist, wird in mehreren Versuchen über ein Ionenausschlußharz gegeben. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Bei allen Versuchen beträgt die Durchflußgeschwindigkeit der Melasse und des Wassers 0,0016 Liter/cm²/min (0,40 gal/ft²/m±:a). Die Fraktion

1 ist eine gefärbte Flüssigkeit mit einem hohen Aschegehalt, die weniger als 1 Gewichtsprozent Zucker enthält. Die Fraktion

2 besteht aus einer verdünnten Lösung, die annähernd die gleiche Zusammensetzung der Trockenbestandteile wie das aufgesetzte Material aufweist. Die Fraktion 3 enthält eine große Menge an Zucker und einen geringen Anteil -an Asche und organischen Uichtzuckerbestandteilen. Die Fraktion 4 ist eine verdünnte Zuckerlösung. Die Fraktion 5 besteht aus Abwasser. Die realtiven Verhältnisse von aufgesetztem Material und Eluatfraktionen sind als Bettvolumina (B.V.) angegeben. In sämtlichen Fällen wird die Melasse mit einer Temperatur von 82 C und das Wasser anschließend mit einer Temperatur von 71 C aufgesetzt.

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Tabelle I

Versuch	Kunstharz	H/D	Dichte des	Zulauf (B	.V.)	1	Eluat	4	5	Fraktion 3
Br.			aufgesetzten Materials	Material	Wasser	2 3		Asche ⁰BrIx

	*	2*	Amberlite IR-120	50
	3	ti	12
098609	Dowex 50 WX8 (50-80 mesh)	14

-O

Brix

-O

Brix

0,20

0,35 0,28

0,60 0,04 0,70 0,08 0,10 0,20 1,5# 8,0

0,80 0,08 0,65 0,04 0,25 0,08 3,3$ 6,0 0,64 0,08 0,53 0,08 0,03 0,37 0,6^ 7,0

Die aufgesetzte Melasse ist nur zentrifugiert worden.

** Das Volumen der Eluate kann das Gesamtvolumen der aufgesetzten Flüssigkeit

übersteigen, da anfangs Wasser, das bereits im Harz vorhanden ist, verdrängt wird.

cn

NJ •Ρ"»

CO

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Beispiel 7

Endmelasse wird auf 45 Brix verdünnt, auf 82°C erwärmt, zentrifugiert und filtriert. Sodann wird sie bei ebenfalls 82⁰G und 45° Brix durch Passieren einer mit dem Katioiienaustausclierharz Amberlite IR-I20 in der Natriumform beschickten Säule bei einer Durchflußleistung von etwa 20 bis 25 ml/min enthärtet. Der Säulendurchmesser beträgt 5,1 cm und die Harzmenge etwa 800 ml. Das Eluat wird anschließend auf eine mit dem Ionenausschlußharz der Handelsbezeichnung Dowex 50 Wx8 beschickte Säule der Abmessungen 2,5 x 215 cm aufgesetzt. Die Durchflußleistung beträgt etwa 20 bis 25 ml/min. Anschließend folgt Wasser mit einer ähnlichen Durchflußleistung. Das Volumverhältnis von aufgesetztem Wasser zu Melasse beträgt etwa 2,7:1. Die einzelnen Eluate werden in folgenden prozentualen Anteilen erhalten:

Erste. Fraktion (vorwiegend Salze) = 6 Prozent Zweite Fraktion (Gemisch aus Salzen = 45 Prozent und Zuckern)

Dritte Fraktion (vorwiegend Zucker) = 49 Prozent

Die dritte Fraktion wird anschließend über eine mit granuliertem Kohlenstoff (Pittsburgh-Activated-Type Cane-Cal) gegeben. Das dabei erhaltene Eluat wird zur Entfärbung über eine mit Amberlite IRA 401 S beschickte Säule gegeben. Das Eluat wird filtriert und auf etwa 67 bis 68° Brix eingedampft. Bezogen auf die ursprüngliche Zufuhr beträgt die Entfärbung in der dritten Fraktion 90 Prozent. Ferner sind 80 Prozent der Asche entfernt.

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Beispiel 8
Die geklärte Melasse you Beispiel 3 wird über eine Vorrichtung zur umgekehrten Osmose gegeben, um den Brix-Grad auf etwa 17 zu

sie
erhöhen. Anschließend gibt man/über ein Bett aus granuliertem

Kohlenstoff. Di.e Lösung wird sodann auf etwa 50° Brix eingedampft und zentrifugiert. Die verbleibende Lösung wird anschließend gemäß Beispiel 7 behandelt.

Beispiel 9

Etwa 500 ml Endmelasse werden auf 50° Brix verdünnt und filtriert. Das Filtrat v/ird mit dem gleichen Yolumen Äthanol (polares organisches Lösungsmittel) vermischt und kurze Zeit stehengelassen. Dabei setzen sich etwa 50 ml eines dunklen, viskosen Schlamms ab, der von der überstehenden Flüssigkeit abgetrennt wird.

Der Überstand v/ird über eine mit Dowex 50 YfxS in der Calciumform beschickte Säule mit eineai Durchmesser von 5j1 cm und einem Harzgehalt von 1160 ml gegeben. Die Durchflußleistung der Melasse beträgt 20 bis 22 ml pro Minute bei einer Temperatur von 82⁰C.

Nachdem das Harz mit etwa 450 ml Melasse gesättigt ist, wird es mit Wasser eluiert. Das zunächst von der Säule eluierte Material weist einen hohen Mineralgehalt und Spuren an Zucker auf. Sodann folgt eine zweite Fraktion mit einem hohen Zucker-und einem niederen Mineralgehalt. Diese Fraktion ist stark gefärbt. Die dritte Fraktion weist im wesentlichen die gleiche Zusammeri-

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setzung wie die aufgesetzte Melasse auf, ist aber stark verdünnt.

Beispiel 10

68 kg Endmelasse v/erden mit 34 kg Wasser auf 50° Brix verdünnt. Der pH-Wert wird durch Zusatz von 13 Prozent (Gewichtsprozent bezogen auf die Feststoffe) einer 50 prozentigen Eisen(lII)-sulfat-Lösung auf etwa 2,5 gesenkt. Dieses Gemisch wird anschließend auf 16° Brix verdünnt und über Nacht stehengelassen. Der dabei entstehende klare Überstand wird vom Niederschlag abdekantiert. Sodami wird der Überstand auf etwa 71 C erwärmt und über eine 3 Meter-Säule mit einem Durchmesser von 30 cm, die 77 kg aktivierten granulierten Kohlenstoff (etwa 70 Prozent des Säulenvolumens) enthält, gegeben. Die Durchflußleistung beträgt 95 liter pro Stunde.

Das so behandelte Produkt wird anschließend mit 4 Prozent (bezogen auf das Gewicht der Feststoffe) Dinatriumpvrophosphat versetzt, auf 65°C erwärmt und über Nacht stehengelassen. Es bildet sich ein Niederschlag, der etwa 17 Prozent des Volumens ausmacht. Der Überstand wird entfernt. Er enthält 29 Färbeinheiten pro ml bei 5000 £. Die ursprüngliche Endmelasse enthält vergleichsweise 250 Farbeinheiten/ml.

BeispielH

Apfelsaft mit einer Temperatur von 82⁰C, einem pH-Wert von 3_}9,

einem
einer Dichte von 11,5 Brix und / Widerstand von 450 0hm wird

Durchmesser
durch eine Säule von 5,1 cm/mit einem Gehalt an 1160 ml Amberlite

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XE-200-Harz in der Natriumform perkoliert. Die Durchflußleistung wird auf 20 bis 22 ml/min eingestellt.

Aufgesetztes Volumen:

Apfelsaft · 0,39 Bettvolumina

Waschwasser 0,60 Bettvolumina

Volumina der Eluatfraktionen:

Erste Fraktion: Abfallprodukt 0,15 Bettvolumina Zweite Fraktion:(zurück in den 0,31 Bettvolumina Kreislauf)

Dritte Fraktion: Produkt 0,22 Bettvolumina

Vierte Fraktion: verdünntes 0,31 Bettvolumina Produkt

Die dritte Fraktion mit einem Brix-Refraktometerwert von 7 und einem Widerstand von mehr als 1500 0hm wird bei 82 C über ein Bett aus granuliertem Kohlenstoff gegeben. Das dabei erhaltene Eluat wird auf 43°C gekühlt und über eine Entionisierungssäule gegeben, die drei Teile eines starken Anionenharzes (Amberlite IRA-401) in der Hydroxidform und zwei Teile eines starken Kationenharzes (Amberlite IR-120) in der Wasserstoffprm enthält.

Das Eluat wird auf 75° Brix eingedampft. Die erhaltene Kohlen-

hydratlösung ist farblos. Ihr Gehalt an/organischen Salzen beträgt weniger als 0,01 Prozent.

Die erste Fraktion mit einem Gehalt an anorganischen Salzen und gefärbten Bestandteilen wird verworfen. Die zweite Fraktion wird dem nachfolgenden Ionenausschlußzyklus zugeführt. Sie weist die

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gleiche Zusammensetzung wie das zugeführte Material auf, enthält aber geringfügig mehr Wasser. Die vierte Fraktion besteht in einem stark verdünnten Produkt. Sie wird auf 15° Brix eingedampft und in den Kreislauf zurückgeführt.

Beispiel 12

Pflaumensaft mit einer Temperatur von 82⁰C, einem pH-Wert von 3,8, einer Dichte von 18,2° Brix und einem Widerstand von 185
Ohm wird durch eine Säule von 5_}1 cm Durchmesser, die 1160 ml
Amberlite XE-200 in der Hatriumform enthält, perkoliert. Die
Durchflußleistung wird auf 20 bis 22 ml/min eingestellt.

Aufgesetztes Volumen:

Pflaumensaft 0,39 Bettvolumina

Waschwasser 0,60 Bettvolumina

Volumen der Eluatfraktionen:

Erste Fraktion: Abfallprodukt 0,10 Bettvolumina Zweite Fraktion:(zurück in den ' 0,58 Bettvolumina Kreislauf)

Dritte Fraktion: Produkt ' 0,22 Bettvolumina

Vierte Fraktion: verdünntes 0,09 Bettvolumina Produkt

Die dritte Fraktion weist einen Brix-Refraktometerwert von 7»7 auf. Sie ist leicht gelbbraun gefärbt und hat einen Widerstand von HOO Ohm.

Die erste, zweite und dritte Fraktion werden auf ähnliche Weise

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wie in Beispiel 11 behandelt.

Beispiel

Eine Molkelösung mit einem Brix-Refraktometerwert von 17,2, einem Widerstand von 38 Ohm und einem pH-Wert von 5,1 wird durch Einstellen des pH-Werts mit Salzsäure auf 2,4 und Erwärmen auf 82⁰C enteiweißt. Das Material wird 5 Minuten bei 2000 U/min zentrifugiert und anschließend filtriert.

Die enteiweißte Lösung wird bei 82 C durch eine 5j1 cm-Säule mit einem Gehalt an 1160 ml Amberlite XE-200 in der Matriumform perkoliert. Die Durchflußleistung wird auf 20 bis 22 ml/min eingestellt«.

Aufgesetztes Volumen:

Enteiweißte Flüssigkeit Waschwasser

Volumina der Eluatfraktionen:

Erste Fraktion: Abfallprodukt

Zweite Fraktion:(zurück in den Kreislauf)

Dritte Fraktion: Produkt Vierte Fraktion: verdünntes Produkt

0,39 Bettvolumina 0,60 Bettvolumina

0,09 Bettvolumina 0,35 Bettvolumina

0,35 Bettvolumina 0,20 Bettvolumina

Die dritte Fraktion weist einen Brix-Refraktometerwert von 5,6, einen Widerstand von 150 0hm und einen Lactosegehalt von 5 Prozent auf.'

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Die erste, zweite und dritte Fraktion werden auf ähnliche Weise wie in Beispiel 11 "behandelt.

Beispiel 14

Geklärte Endmelasse (mit Eisen(III)-sulfat geklärt) von 8,4° Brix und einem Widerstand von 99 Ohm wird über eine Säule von 5,1 cm Durchmesser mit einem Gehalt an 1160 ml Amberlite XE-200 in der Hatriumform gegeben. Die Temperatur beträgt 82 C. Die Durchflußleistung wird auf 20 bis 22 ml/min eingestellt.

Aufgesetztes Volumen:

Melasse

Waschwasser

Volumina der Eluatfraktionell:

Erste !Traktion: Abfallprodukt Zweite Fraktion:(zurück in den Kreislauf)

Dritte Fraktion: Produkt

Vierte Fraktion: verdünntes Produkt

1,29 Bettvolumina 0,60 Bettvolumina

0,13 Bettvolumina 1,16 Bettvolumina

0,25 Bettvolumina 0,35 Bettvolumina

Die dritte Fraktion weist, bezogen auf das aufgesetzte Material, eine Entfärbung von 96 Prozent und eine Verminderung des Aschegehalts von 88 Prozent auf.

Beispiel 15

Eine Hartholz-Sulfitlauge von 14,9° Brix und einem Widerstand von 34 0hm wird über eine Säule mit 5_}1 cm. Durchmesser mit

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einem Gehalt an 1160 ml Amberlite XE-200 in der Natriumform
gegeben. Die Temperatur beträgt 82⁰C. Die Durchflußleistung
wird auf 20 bis 22 ml/min gehalten.

Aufgesetztes Volumen:

Sulfitlauge · 0,39 Bettvolumina

Waschwasser ' 0,60 Bettvolumina

Volumina der Eluatfraktionen:

Erste Fraktion: Abfallprodukt 0,05 Bettvolumina Zweite Fraktion:(zurück in den 0,50 Bettvolumina Kreislauf)

Dritte Fraktion: Produkt 0,14 Bettvolumina

Vierte Fraktion: verdünntes 0,30 Bettvolund.na Produkt

Die dritte Fraktion weist einen hohen Xylosegehalt auf. Im
Vergleich'zu Xylose sind anorganische Bestandteile und Ligninsulfonate in geringen Konzentrationen vorhanden.

Beispiel 16

Zentrifugierte und gefilterte Endmelasse mit 40° Brix und 82 C wird durch eine Säule mit einem Durchmesser von 5,1 cm mit
einem Gehalt an 1160 ml Amberlite IR-118 in der Ammoniumform gegeben. Die Durchflußleistung wird auf 20 bis 22 ml/min gehalten.

Aufgesetztes Volumen:

Melasse 0,30 Bettvolumina

Waschwasser 0,60 Bettvolumina

Volumina der Eluatfraktionen:

Erste FraktionAbfallprodukt 0,08 Bettvolumina

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Zweite Fraktion:(zurück in den 0,50 Bettvolumina Kreislauf)

Dritte Fraktion: Produkt 0,08 Bettvolumina

Vierte Fraktion: verdünntes 0,24 Bettvolumina Produkt

Die Dritte Fraktion weist einen Brix-Wert von 7 und einen Aschegehalt von 3,0 Prozent, 'bezogen auf das Trockengewicht, auf,

Be ispiel 17

Zentrifugierte und gefilterte Endmelasse mit 40° Brix und 82⁰C wird durch' eine Säule von 15*2 cm Durchmesser mit einem Gehalt an etwa 0,042 m Amberlite IR-118 perkoliert. Die Durchflußleistung wird auf 0,38 liter/min gehalten.

Aufgesetztes Volumen:

Melasse 0,14 Bettvolumina

Waschwasser 0,41 Bettvolumina

Volumina der Eluatfraktionen:

Erste Fraktion: Abfallprodukt 0,04 Bettvolumina

Zweite Fraktion:(zurück in den 0,32 Bettvolumina Kreislauf)

Dritte Fraktion: Produkt 0,14 Bet-tvolumina

Vierte Fraktion: verdünntes 0,05 BettVolumina Produkt

Die Dritte Fraktion weist folgende Werte auf:

Brix-Refraktometerwert 9

Gesamtzucker gehalt (bezogen 89,3 Prozent auf die TrockenbestandteiIe)

Asche (bezogen auf die Trockenbestandteile) 1,2 Prozent

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Organische Nichtzuckerbestandteile 9,5 Prozent

(bezogen auf die Trockenbestandteile)

Farbe 30 000 mau

Beispiel 18

Zentrifugierte und filtrierte Endmelasse mit 32° Brix und 82°C wird durch eine Säule mit einem Durchmesser von 15»2 cm mit einem Gehalt an 0,04-0 m Amberlite XE-200 in der Natriumform perkoliert. Die Durchflußleistung wird auf 0,38 Liter/min eingestellt .

Aufgesetztes Volumen:

Melasse 0,36 Bettvolumina

Waschwasser 0,55 Bettvoluniina

Volumina der Eluatfraktionen:

Erste Fraktion: Abfallprodukt 0,04 Bettvolumina

Zweite Fraktion: (zurück in den 0,63 Bettvoiumina Kreislauf)

Dritte Fraktion: Produkt 0,12 Bettvolumina

Vierte Fraktion: verdünntes 0,12 Bettvolumina Produkt

Beispiel 19

68 kg Endmelasse werden mit 4,4 kg Eisen(III)-sulfat behandelt, Der Brix-Wert beträgt 17 und der pH-Wert 3,2. Das Gemisch wird 24 Stunden bei 27°C stehengelassen. Der erhaltene Überstand wird auf eine Ionenausschlußsäule aufgesetzt. Der Aschegehalt der aufgesetzten Lösung beträgt 11,8 Prozent, bezogen auf den Feststof fgehalt. Diese Lösung wird aber eine Säule mit 5*1 chi Durchmesser mit einem Gehalt an 1160 ml Amberlite XE-200 in

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der Ammoniumform gegeben. Die Temperatur beträgt 27⁰C. Die
Durchflußleistung wird auf 20 bis 22 ml/min eingestellt.

Aufgesetztes Volumen:

Melasse 0,39 Bettvolumina

Waschwasser 0,60 Bettvolumina

Volumina der Eluatfraktionen:

Erste Fraktion: Abfallprodukt 0,13 Bettvolumina Zweite Fraktion: (zurück in den 0,45 BettvoLumina Kreislauf)

Dritte Fraktion: Produkt 0,22 Bettvolumina

Vierte Fraktion: verdünntes 0,19 Bettvolumina Produkt

Bezogen auf das ursprünglich aufgesetzte Material beträgt die Entfärbung in der Dritten Fraktion 95 Prozent und die Verminderung des Aschegehalts 85 Prozent.

Beispiel 20

Maismelasse mit 82 C wird durch eine Säule von 5»1 cm Durchmesser mit einem Gehalt an 990 ml Amberlite IR-118 in der
Natriumform perkoliert. Die Durchflußleistung wird auf 20 bis ml/min eingestellt.

Eigenschaften der aufgesetzten Maismelasse:

Brix-Refraktometerwert 39»2

Widerstand 438 0hm
pH-Wert 4,7

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Aufgesetztes Volumen:

Maismelasse 0,45 Bettvolumina

Waschwasser 0,70 Bettvolumina

Volumina der Eluatfraktionen:

Erste Fraktion: Abfallprodukt 0,14 Bettvolumina Zweite Fraktion: (zurück in den 0,51 Bettvolumina Kreislauf)

Dritte Fraktion: Produkt 0,30 Bettvolumina

Vierte Fraktion: verdünntes 0,20 Bettvolumina Produkt

Die dritte Fraktion weist einen Brix-Refraktometerwert von 22,4 einen Widerstand von 2500 0hm und einen D.E. von 85 auf.

Beispiel 21

Die folgenden Materialien werden in der angegebenen Reihenfolge über eine Ausschlußsäule mit einem Durchmesser von 61 cm

und einem Gehalt an 0,23 m Amberlite XE-200 gegeben, (Durchflußleistung 0,02 l/cmVmin):

Melasse (15° Brix) 0,11 Bettvolumina

Melasse (50° Brix) 0,055 Bettvolumina

Melasse (15° Brix) 0,055 Bettvolumina

V/asser 0,37 Bettvolumina

Folgende Eluate werden erhalten:

Abfallprodukt 0,20 Bettvolumina

In den Kreislauf zurückgeführtes Produkt 0,25 Bettvolumina

Produkt 0,09 Bettvolumina

Verdünntes Produkt 0,05 Bettvolumina

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Beispiel 22

Endmelasse mit 10° Brix wird durch eine Reihe von Celluloseacetat-Membranen der Firma De Danske Sukkerfabrikker gegeben. Folgende Ergebnisse werden erhalten.

Membran (Hersteller bezeichnung)	Eluat	Durchflußleistung (ml/Sta.)	Entfärbung
865	3,02	430	95,6
800	6,28	1350	86,4
600	6,83	1890	83,2
500	7,98	2280	48,0

Beispiel 23

189 liter- Endmelasse (55° Brix) werden auf 82⁰C erwärmt und bei 6000 g zentrifugiert. Bei der Farbmessung der erhaltenen Flüssigkeit ergibt sich eine Entfärbung von 30 Prozent, in bezug auf das eingesetzte Material.

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Claims

- 46 Patentansprüche

Verfahren zur Gewinnung von Kohlenhydraten aus Kohlenhydrate enthaltenden Materialien unter Verwendung' von lonenausschlußharzen, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) das Harz mit einem ersten Anteil des Kohlenhydrate enthaltenden Materials in Kontakt bringt,

b) anschließend das Harz mit einem zweiten Anteil des Kohlenhydrate enthaltenden Materials in Kontakt bringt, wobei die Dichte des zweiten Anteils geringer als die Dichte des ersten Anteils ist,

c) anschließend das Harz mit einem verdünnten wäßrigen Medium zur Elution des adsorbierten Materials in Kontakt bringt und

d) ein Eluat gewinnt, dessen Feststoffe vorwiegend aus Kohlenhydraten bestehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man vor Durchführung der Stufe a) das Harz mit einem Anteil des Kohlenhydrate enthaltenden Materials, dessen Dichte geringer als die des ersten Anteils ist, in Kontakt bringt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kohlenhydrate enthaltendes Material Melasse verwendet.
4-. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen ersten Anteil mit einer Dichte

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von etwa 45 bis etwa 60° Brix sowie einen vor der Stufe a) eingesetzten Anteil und einen zweiten Anteil mit einer Dichte von etwa 10 bis etwa 25° Brix verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 2-bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des vor der Stufe a) eingesetzten Anteils und des zweiten Anteils niedriger als die Temperatur des ersten Anteils wählt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausschlußharz ein sulfoniertes Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisat in der Batriumform verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 4, d#adurch gekennzeichnet, daß man das Ausschlußharz in eine Säule packt, deren Verhältnis von Höhe zu Durchmesser kleiner als etwa 5:1 ist.
8. Verfahren zur Behandlung von Melasse unter Gewinnung von wertvollen Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) Eisen(IIl)-ionen zu einer Melasselösung gibt und den dabei gebildeten Niederschlag entfernt,

b) die so behandelte Melasselösung über ein Ionenausschlußharz gibt,, an dem bevorzugt der Zucker aus der Lösung adsorbiert' wird,

c) anschließend V/asser über die Säule gibt und

d) das erhaltene Eluat in eine erste Fraktion, die einen großen

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Salzanteil enthält, eine zweite Fraktion, die ein Gemisch aus Salzen und Zucker enthält, und eine dritte Fraktion, die einen großen Zuckeranteil enthält, auftrennt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Melasselösung nach dem Zusatz der Eisen(III)-ionen mit einer Temperatur von etwa 15 his etwa 50 C einsetzt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Eisen(III)-ionen aus der Melasselösung nach der Entfernung des Niederschlags entfernt, wobei man ein phosphathaltiges Material zur Melasse gibt und anschließend den pH-Wert der Melasse auf oberhalb etwa 7,0 anhebt.
11. Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Melasse nach dem Entfernen des Niederschlags vor dem Durchlaufen des Ionenausschlußharzes zur Entfernung von hochmolekularen Materialien behandelt, wobei man die Melasse durch ein Membranfilter passieren läßt.
12* Verfahren zur Behandlung von Melasse unter Gewinnung von wertvollen Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) organische Nichtzuckerbestandteile aus einer Melasselösung unter Bildung eines Niederschlags entfernt,

b) die so behandelte Melasselösung über ein Ionenausschlußharz, das zur bevorzugten Adsorption von Zucker aus der Lösung in

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der Lage ist, gehen läßt, wobei das Harz aus einem sulfonierten Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisat mit einer Vernetzung oder einem Divinylbenzolanteil von mindestens 4 Prozent besteht,

c) anschließend Wasser über das Harz gehen läßt und

d) das erhaltene Eluat in eine Fraktion, deren Feststoffe i-'-im großen Teil aus Salzen bestehen, und eine Fraktion, deren Feststoffe zum großen Teil aus Zuckern bestehen, auf trennt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dichte der Melasse, die man über das Harz gibt, nicht größer als 60° Brix wählt.
14. Verfahren zur Behandlung von Melasse unter Gewinnung von wertvollen Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) die Melasse mit einem Polyelektrolyten versetzt und anschließend einer solchen Zentrifugalkraft aussetzt, die ausreicht, um die Abtrennung von Feststoffen zu gewährleisten,

b) eine Lösung der so behandelten Melasse über ein Ionenausschlußharz gibt, das zur bevorzugten Adsorption von Zucker aus der Lösung in der Lage ist,

c) anschließend Wasser über das Harz gibt und

d) das Eluat in eine Fraktion, die vorwiegend Salze als Feststoffe enthält, und in eine Fraktion, die vorwiegend Zucker als Feststoffe enthält, trennt.

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15. Verfahren zur Klärung von Melassen oder Melasselösungen, d a d Li 3/ c π £ e kennzeichnet, daß man die Melasse mit Eisen(III)-ioiien versetzt und den dabei gebildeten Nieaerschlag entfernt, wobei die Melasselösung nach dem -Zusatz der Eisen(lll)-ionen einen pH-Wert von etwa 2,0 bis etwa 2,5 aufweist,
16. Verfahren zur Trennung von Melassen in eine Anzahl von wertvollen Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Ifelasselösu:"g über ein lonenausschlußharz gibt, das zur bevorzugten Adsorption von Zucker aus der Lösung in der Lage ist, wobei das Hars aus sulfonierten! Styrol-Diviny!benzol-CopolyKorisat besteht, das mindestens etwa 4 Prozent Divinylbenzol enthält, anschließend Wasser über das Harz gibt und das erhaltene Eluat auftrennt.

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