DK155019B - PROCEDURE FOR SEPARATING A MONOSACCHARIDE FROM A MIXTURE OF A MONOSACCHARIDE AND AN OLIGOSACCHARIDE - Google Patents
PROCEDURE FOR SEPARATING A MONOSACCHARIDE FROM A MIXTURE OF A MONOSACCHARIDE AND AN OLIGOSACCHARIDE Download PDFInfo
- Publication number
- DK155019B DK155019B DK343977AA DK343977A DK155019B DK 155019 B DK155019 B DK 155019B DK 343977A A DK343977A A DK 343977AA DK 343977 A DK343977 A DK 343977A DK 155019 B DK155019 B DK 155019B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- adsorbent
- monosaccharide
- process according
- oligosaccharide
- approx
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K3/00—Invert sugar; Separation of glucose or fructose from invert sugar
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H1/00—Processes for the preparation of sugar derivatives
- C07H1/06—Separation; Purification
- C07H1/08—Separation; Purification from natural products
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Description
DK 155019 BDK 155019 B
iin
Det område inden for teknikken, hvortil den foreliggende opfindelse hører, er adsorptiv adskillelse af sukkerarter i en kolonne, nærmere betegnet adskillelse af mo-nosaccharider og oligosaccharider.The field of the art to which the present invention belongs is the adsorptive separation of sugars into a column, more specifically, the separation of monosaccharides and oligosaccharides.
5 Det er kendt fra f.eks. Fl-fremlæggelsesskrift nr.It is known from e.g. Fl-submission no.
54.609, at en sådan adskillelse kan foretages ved adsorption gennem en ionbytterkolonne, hvor der som ionbytterharpiks anvendes et salt af en polystyrensulfonat-kationbytter tværbundet med divinylbenzen.54,609, that such separation can be made by adsorption through an ion exchange column, using as an ion exchange resin a salt of a polystyrene sulfonate cation exchange crosslinked with divinylbenzene.
10 Det er endvidere kendt, at visse krystallinske alu- miniumsilicater kan anvendes til fraskillelse af forskellige carbonhydridtyper eller isomere fra blandinger af disse.Furthermore, it is known that certain crystalline aluminum silicates can be used to separate different hydrocarbon types or isomers from mixtures thereof.
Det er f.eks. kendt at anvende en type A-zeolit til fraskillelse af n-paraffiner fra forgrenede paraffiner eller at 15 anvende type X- eller type Y-zeoliter til fraskillelse af olefiniske carbonhydrider fra paraffiniske carbonhydrider.It is e.g. known to use a type A zeolite to separate n-paraffins from branched paraffins or to use type X or type Y zeolites to separate olefinic hydrocarbons from paraffinic hydrocarbons.
På samme måde anvendes adsorbenter indeholdende X- og Y--zeoliter til adskillelse af alkyltrisubstituerede benzen-isomere, alkyltetrasubstituerede monocycliske aromatiske 20 isomere og ligeledes alkylsubstituerede naphthalener. De mest udbredt anvendte carbonhydridisomeradskillelsesfrem-gangsmåder er sandsynligvis sådanne, som fraskiller p-xylen fra en blanding af aromatiske forbindelser med 8 carbonatomer ved hjælp af specifikke zeoliter, der adsorberer p-xylen 25 selektivt.Similarly, adsorbents containing X and Y zeolites are used to separate alkyl trisubstituted benzene isomers, alkyl tetrasubstituted monocyclic aromatic isomers and likewise alkyl substituted naphthalenes. The most widely used hydrocarbon isomer separation methods are probably those which separate p-xylene from a mixture of aromatic compounds with 8 carbon atoms by specific zeolites which selectively adsorb p-xylene.
Imidlertid er den foreliggende opfindelse baseret på den erkendelse, at adsorbenter indeholdende X- eller Y-zeo-liter indeholdende en eller flere udvalgte kationer som ombyttelige kationer har adsorptiv selektivitet for et mo-30 nosaccharid i forhold til et oligosaccharid. Fremgangsmåden er særlig anvendelig til fraskillelse af et eller flere monosaccharider fra et eller flere oligosaccharider, der befinder sig i en stivelsessirup, såsom den majssirup, der dannes ved den delvise hydrolyse af stivelse, almindeligvis 35 i nærværelse af mineralsyrer eller enzymer, og som består af blandinger af glucose, maltose og højere saccharider. En 2However, the present invention is based on the recognition that adsorbents containing X or Y zeolites containing one or more selected cations as interchangeable cations have adsorptive selectivity for a monosaccharide over an oligosaccharide. The process is particularly useful for separating one or more monosaccharides from one or more oligosaccharides contained in a starch syrup, such as the corn syrup formed by the partial hydrolysis of starch, usually in the presence of mineral acids or enzymes, and consisting of mixtures of glucose, maltose and higher saccharides. And 2
DK 155019BDK 155019B
del af glucosen i majssirup kan isomeriseres med et isome-riseringsenzym til frembringelse af en majssirup med højt fructoseindhold, som typisk indeholder 40-45% fructose, 50-55% glucose og 5-10% højere saccharider eller oligosac-5 char ider. Ved chargering af sådanne majssirupper til den her omhandlede fremgangsmåde frembringes der en ekstraktstrøm indeholdende et monosaccharid i en højere koncentration end den, der foreligger i fødeblandingen, og en raffinatprodukt-strøm indeholdende et oligosaccharid i en højere koncentra-10 tion end den, der foreligger i fødeblandingen. Begge produkter kan anvendes inden for industrien ikke blot på grund af deres sødeevne, men på grund af sådanne egenskaber som deres viskositet og hygroskopicitet. Mere specifikt kan et af eller begge produkterne anvendes i konfektureprodukter, 15 ved konservering af frugt og grøntsager og i drikkevarer.Part of the glucose in corn syrup can be isomerized with an isomerization enzyme to produce a high fructose corn syrup which typically contains 40-45% fructose, 50-55% glucose and 5-10% higher saccharides or oligosaccharides. By charging such corn syrups to the process of this invention, an extract stream containing a monosaccharide at a higher concentration than that present in the feed mixture is produced and a raffinate product stream containing an oligosaccharide at a higher concentration than that present in the feed. Both products can be used in the industry not only because of their sweetness but because of such properties as their viscosity and hygroscopicity. More specifically, one or both of the products may be used in confectionery products, 15 in the preservation of fruits and vegetables and in beverages.
I overensstemmelse hermed tilvejebringer den foreliggende opfindelsen en fremgangsmåde til fraskillelse af et monosaccharid fra en blanding indeholdende et monosaccharid og et oligosaccharid, idet blandingen ved adsorptionsbetin-20 gelser bringes i kontakt med en adsorbent, hvorved monosac-charidet adsorberes selektivt og dernæst udvindes, og den her omhandlede fremgangsmåde er ejendommelig ved, at adsor-benten indeholder en X- eller en Y-zeolit.Accordingly, the present invention provides a process for separating a monosaccharide from a mixture containing a monosaccharide and an oligosaccharide, contacting the adsorbent under adsorbent conditions whereby the monosaccharide is selectively adsorbed and then recovered. The process of the present invention is characterized in that the adsorbent contains an X or a Y zeolite.
Ved en foretrukken udførelsesform for opfindelsen er 25 en fremgangsmåde til fraskillelse af et monosaccharid fra en blanding indeholdende et monosaccharid og et oligosaccharid ejendommelig ved, at man (a) ved adsorptionsbetingelser bringer blandingen i kontakt med en adsorbent indeholdende en X- eller en Y-zeolit, der på de ombyttelige 30 kationiske steder indeholder mindst en kation valgt blandt ammonium og kationer af metaller fra gruppe IA og IIA i det periodiske system af grundstoffer og kombinationer deraf, hvorved monosaccharidet adsorberes selektivt, (b) fjerner en raffinatstrøm indeholdende oligosaccharidet fra adsor-35 benten, (c) ved desorptionsbetingelser bringer adsorbenten i kontakt med et desorbentmateriale for at bevirke desorptionIn a preferred embodiment of the invention, a process for separating a monosaccharide from a mixture containing a monosaccharide and an oligosaccharide is characterized by (a) contacting the mixture with an adsorbent containing an X or a Y zeolite. containing, at the interchangeable 30 cationic sites, at least one cation selected from ammonium and cations of metals of groups IA and IIA in the periodic system of elements and combinations thereof, selectively adsorbing the monosaccharide, (b) removing a raffinate stream containing the oligosaccharide from the adsorbent. (C) under desorption conditions, the adsorbent contacts a desorbent material to effect desorption
DK 155019 BDK 155019 B
3 af monosaccharidet fra adsorbenten, og (d) fjerner en ekstrakts trøm indeholdende monosaccharidet fra adsorbenten.3) of the monosaccharide from the adsorbent, and (d) removing an extract stream containing the monosaccharide from the adsorbent.
Ved den her omhandlede fremgangsmåde er monosaccharidet en ekstraktkomponent, og oligosaccharidet er en raf-5 finatkomponent. Udtrykket "desorbentmateriale" betyder generelt et materiale, der er i stand til at desorbere en ekstraktkomponent fra adsorbenten. Selv om det ved den her omhandlede fremgangsmåde er muligt at frembringe et mono-saccharidprodukt af høj renhed eller et oligosaccharidprodukt 10 af høj renhed (eller begge) i høje udbytter, må det forstås, at en ekstraktkomponent aldrig adsorberes fuldstændigt af adsorbenten, og at en raffinatkomponent heller aldrig ikke--adsorberes fuldstændigt af adsorbenten. Derfor kan der forekomme varierende mængder af en raffinatkomponent i eks-15 traktstrømmen, og der kan ligeledes forekomme varierende mængder af en ekstraktkomponent i raffinatstrømmen. Ekstrakt-og raffinatstrømmene holdes dernæst yderligere ude fra hinanden og fra fødeblandingen ved forholdet mellem de koncentrationer af en ekstraktkomponent og en raffinatkomponent, 20 der forekommer i den specifikke strøm. Mere specifikt er forholdet mellem koncentrationen af et monosaccharid og koncentrationen af et mindre selektivt adsorberet oligosac-charid lavest i raffinatstrømmen, næsthøjest i fødeblandingen og højest i ekstraktstrømmen. På samme måde er forholdet 25 mellem koncentrationen af et mindre selektivt adsorberet oligosaccharid og koncentrationen af det mere selektivt adsorberede monosaccharid højest i raffinatstrømmen, næsthøjest i fødeblandingen og lavest i ekstraktstrømmen.In the process of the present invention, the monosaccharide is an extract component and the oligosaccharide is a raffinate component. The term "desorbent material" generally means a material capable of desorbing an extract component from the adsorbent. While it is possible in the present process to produce a high purity monosaccharide product or a high purity oligosaccharide product 10 (or both), it is to be understood that an extract component is never fully adsorbed by the adsorbent and that an the refinery component is also never fully adsorbed by the adsorbent. Therefore, varying amounts of a refiner component may be present in the extract stream, and varying amounts of an extract component in the refiner stream may also occur. The extract and raffinate streams are then further apart from each other and from the feed mixture at the ratio of the concentrations of an extract component to a raffinate component present in the specific stream. More specifically, the ratio of the concentration of a monosaccharide to the concentration of a less selectively adsorbed oligosaccharide is lowest in the raffinate stream, second highest in the feed mixture and highest in the extract stream. Similarly, the ratio of the concentration of a less selectively adsorbed oligosaccharide to the concentration of the more selectively adsorbed monosaccharide is highest in the raffinate stream, second highest in the feed mixture and lowest in the extract stream.
De såkaldte "simple sukkerarter" klassificeres som 30 monosaccharider og er de sukkerarter, der ikke nedbrydes i mindre, simplere sukkerarter ved hydrolyse. Man kan endvidere klassificere monosaccharider som aldoser eller ketoser afhængigt af, om de er hydroxyaldehyder eller hydroxyketoner, og ved antallet af carbonatomer i molekylet. Mest gængse og 35 velkendte er sandsynligvis hexoserne. Gængse ketahexoser er fructose (levulose) og sorbose, gængse aldohexoser er glucose 4The so-called "simple sugars" are classified as 30 monosaccharides and are those sugars that are not broken down into smaller, simpler sugars by hydrolysis. Furthermore, monosaccharides can be classified as aldoses or ketoses depending on whether they are hydroxy aldehydes or hydroxy ketones and by the number of carbon atoms in the molecule. Most common and well known are probably the hexoses. Common ketahexoses are fructose (levulose) and sorbose, common aldohexoses are glucose 4
DK 155019BDK 155019B
(dextrose), mannose og galactose. Som gængs forstået inden for teknikken og anvendt her betyder udtrykket "oligosac-charider" simple polysaccharider indeholdende et kendt antal bestanddele af monosaccharidenheder. Et oligosaccharid, der 5 spaltes i to monosaccharidenheder ved hydrolyse, kaldes et disaccharid, og eksempler herpå er saccharose, maltose og lactose. Sådanne, der giver tre sådanne enheder, er trisac-charider, og raffinose og melezitose er eksempler herpå.(dextrose), mannose and galactose. As commonly understood in the art and used herein, the term "oligosaccharides" means simple polysaccharides containing a known number of constituents of monosaccharide units. An oligosaccharide that is cleaved into two monosaccharide units by hydrolysis is called a disaccharide, and examples of this are sucrose, maltose and lactose. Those which yield three such units are trisaccharides, and raffinose and melezitosis are examples of this.
Di-, tri- og tetrasaccharider omfatter praktisk taget alle 10 oligosacchariderne. Udtrykket "polysaccharid" indbefatter oligosaccharider, men det refererer almindeligvis til kulhydratmaterialer med en meget højere molekylvægt, nemlig sådanne, der er i stand til at bryde op i et stort antal monosaccharidenheder ved hydrolyse. Typiske polysaccharider 15 er stivelse, glycogen, cellulose og pentosaner.Di-, tri- and tetrasaccharides comprise practically all the 10 oligosaccharides. The term "polysaccharide" includes oligosaccharides, but it generally refers to carbohydrate materials having a much higher molecular weight, namely those capable of breaking up a large number of monosaccharide units by hydrolysis. Typical polysaccharides 15 are starch, glycogen, cellulose and pentosans.
Fødeblandinger, der kan chargeres til den her omhandlede fremgangsmåde, er sådanne, der indeholder et mono-saccharid og et oligosaccharid, og mere specifikt og foretrukket indeholder de vandige opløsninger af et eller flere 20 monosaccharider og et eller flere oligosaccharider. Koncentrationen af faststoffer i opløsningerne kan ligge i området fra ca. 0,5 til ca. 50 vægt% eller derover, men er fortrinsvis på fra ca. 5 til ca. 35 vægt%. Monosaccharidet kan være en aldose eller en ketose eller begge. Hvis der er 25 mere end et monosaccharid til stede, kan de have samme antal carbonatomer pr. molekyle eller et forskelligt antal car-bonatomer pr. molekyle. Oligosaccharidet er typisk et eller flere disaccharider, men det kan også være et eller flere højere oligosaccharider eller en blanding af et eller flere 30 disaccharider og et eller flere højere oligosaccharider. Stivelsessirupper, såsom majssirup, er eksempler på fødeblandinger, der kan chargeres til den her omhandlede fremgangsmåde. Majssirup, der er fremstillet på denne måde, indeholder typisk 25-75 vægt% faststoffer, der udgøres af 35 90-95% glucose og 5-10% maltose og højere oligosaccharider.Food mixtures which can be charged to the process of this invention are those containing a monosaccharide and an oligosaccharide, and more specifically and preferably containing the aqueous solutions of one or more monosaccharides and one or more oligosaccharides. The concentration of solids in the solutions may range from approx. 0.5 to approx. 50% or more, but is preferably from about 50% by weight. 5 to approx. 35% by weight. The monosaccharide may be an aldose or a ketose or both. If more than one monosaccharide is present, they may have the same number of carbon atoms per molecule or a different number of carbon atoms per molecule. The oligosaccharide is typically one or more disaccharides, but it may also be one or more higher oligosaccharides or a mixture of one or more disaccharides and one or more higher oligosaccharides. Starch syrups, such as corn syrup, are examples of feed mixes that can be charged to the process of the present invention. Corn syrup prepared in this way typically contains 25-75% by weight of solids which is comprised of 35-90-95% glucose and 5-10% maltose and higher oligosaccharides.
En del af glucosen i denne majssirup kan isomeriseres med 5Part of the glucose in this corn syrup can be isomerized by 5
DK 155019 BDK 155019 B
et isomeriseringsenzym til frembringelse af en majssirup med højt fructoseindhold, typisk indeholdende 40-45% fructose, 50-55% glucose og 5-10% oligosaccharider, der også kan chargeres til den her omhandlede fremgangsmåde.an isomerization enzyme to produce a high fructose corn syrup, typically containing 40-45% fructose, 50-55% glucose and 5-10% oligosaccharides which may also be charged to the process of the present invention.
5 Ved adsorptive adskillelsesfremgangsmåder, der al mindeligvis arbejder kontinuerligt ved praktisk taget konstante tryk og temperaturer til sikring af væskefase, skal desorbentmaterialet udvælges velovervejet for at tilfredsstille mange kriterier. For det første bør desorbentmate-10 rialet fortrænge en ekstraktkomponent fra adsorbenten ved rimelige massestrømningshastigheder uden selv at blive så stærkt adsorberet, at den i for høj grad forhindrer en ekstraktkomponent i at fortrænge desorbentmaterialet ved en påfølgende adsorptionscyclus. For det andet må desorbentma-15 terialer ikke reducere eller ødelægge adsorbentens afgørende selektivitet for en ekstraktkomponent i forhold til en raf-finatkomponent. Desorbentmaterialer bør let kunne adskilles fra såvel raffinatstrømmen som ekstraktstrømmen. Det tilsigtes, at i det mindste en del af desorbentmaterialet fra-20 skilles fra ekstrakt- og raffinatstrømmene ved destillation, men andre fraskillelsesmetoder kan også anvendes alene eller i kombination med destillation. Eftersom raffinat- og ekstraktprodukterne kan benyttes i fødevarer, der er tiltænkt til menneskeføde, bør desorbentmaterialer også være ikke-25 -toksiske. Endelig bør desorbentmaterialer være lettilgængelige og derfor rimelige i omkostninger.In adsorptive separation processes, which usually operate continuously at practically constant pressures and temperatures to ensure liquid phase, the desorbent material must be carefully selected to meet many criteria. First, the desorbent material should displace an extract component from the adsorbent at reasonable mass flow rates without even being so strongly adsorbed that it excessively prevents an extract component from displacing the desorbent material during a subsequent adsorption cycle. Second, desorbent materials must not reduce or destroy the critical selectivity of the adsorbent for an extract component relative to a raffinate component. Desorbent materials should be easily separable from both the refinery stream and the extract stream. It is intended that at least a portion of the desorbent material is separated from the extract and raffinate streams by distillation, but other separation methods may also be used alone or in combination with distillation. Since the raffinate and extract products can be used in foods intended for human consumption, desorbent materials should also be non-toxic. Finally, desorbent materials should be readily available and therefore reasonable in cost.
Det har vist sig, at vand opfylder disse kriterier og er et foretrukket desorbentmateriale til anvendelse ved den her omhandlede fremgangsmåde.It has been found that water meets these criteria and is a preferred desorbent material for use in the process of the present invention.
30 Der kan anvendes et dynamisk prøveapparat til af prøvning af forskellige adsorbenter ved en specifik føde-blanding og desorbentmateriale for at måle adsorbentens karakteristika med hensyn til adsorptiv kapacitet, selektivitet og bytningshastighed. Apparatet kan bestå af et 35 adsorbentkammer med et volumen på ca. 70 cm og med tilgangs-og afgangsdele i kammerets modstående ender. Kammeret erA dynamic test apparatus can be used for testing various adsorbents at a specific feed mix and desorbent material to measure the adsorbent's characteristics in terms of adsorptive capacity, selectivity and exchange rate. The apparatus may consist of an adsorbent chamber having a volume of approx. 70 cm and with access and exit parts at opposite ends of the chamber. The chamber is
DK 155019 BDK 155019 B
6 indeholdt i et temperaturkontrolorgan, og der anvendes desuden trykkontroludstyr til at drive kammeret ved et konstant forudbestemt tryk. Kvantitativt og kvalitativt analytisk apparatur, såsom refraktometre, polarimetre og chromatogra-5 fer, kan tilsluttes til kammerets afgangs ledning og anvendes til kvantitativ påvisning eller kvalitativ bestemmelse af en eller flere komponenter i den afgangsstrøm, der forlader adsorbentkammeret. Et impulsforsøg, der gennemføres under anvendelse af dette apparat og nedenstående generelle frem-10 gangsmåde, anvendes til bestemmelse af seleketiviteter og andre data for forskellige adsorbentsystemer. Adsorbenten fyldes til ligevægt med et specifikt desorbentmateriale ved, at desorbentmaterialet ledes gennem adsorbentkammeret.6 contained in a temperature control means and pressure control equipment is also used to operate the chamber at a constant predetermined pressure. Quantitative and qualitative analytical apparatus, such as refractometers, polarimeters and chromatographs, can be connected to the chamber discharge line and used for quantitative detection or qualitative determination of one or more components of the discharge stream leaving the adsorbent chamber. An impulse test conducted using this apparatus and the following general procedure is used to determine the selectivities and other data for various adsorbent systems. The adsorbent is equilibrated with a specific desorbent material by passing the desorbent material through the adsorbent chamber.
På et passende tidspunkt injiceres en impuls af fødeblanding 15 indeholdende kendte koncentrationer af et sporstof og af en specifik ketose eller aldose eller begge, alle fortyndet i desorbent, i et tidsrum på adskillige minutter. Desorbent-strømningen genoptages, og sporstoffet og ketosen og aldosen elueres som ved en væske-faststof-chromatografisk operation.At an appropriate time, a pulse of feed mixture 15 containing known concentrations of a tracer and of a specific ketosis or aldose or both, all diluted in desorbent, is injected for a period of several minutes. The desorbent flow is resumed and the tracer and ketose and aldose are eluted as in a liquid-solid chromatographic operation.
20 Afgangsstrømmen kan analyseres under driften, eller alternativt kan der periodisk opsamles prøver, der senere analyseres separat ved hjælp af analytisk apparatur og spor af de indhyllingskurver eller tilsvarende komponentspidser, der er udviklet.The discharge stream can be analyzed during operation, or alternatively samples may be collected periodically, which are subsequently analyzed separately using analytical apparatus and traces of the envelope curves or corresponding component tips developed.
25 Ud fra oplysninger, der stammer fra forsøget, kan adsorbentens ydeevne vurderes udtrykt som hulrums volumen, tilbageholdelsesvolumen for en ekstrakt- eller en raffinat-komponent, selektivitet for én komponent i forhold til den anden og desorbentens hastighed for desorption af en eks-30 traktkomponent. En ekstrakt- eller en raffinatkomponents tilbageholdelsesvolumen kan karakteriseres ved afstanden mellem centret af en ekstrakt- eller en raffinatkomponents spidsindhyllingskurve og spidsindhyllingskurven af sporkomponenten eller et andet kendt referencepunkt. Det udtrykkes 3 35 som volumen desorbent i cm , der pumpes i løbet af dette tidsinterval, der repræsenteres af afstanden mellem spids-25 From information derived from the experiment, the performance of the adsorbent can be assessed in terms of void volume, retention volume for an extract or raffinate component, selectivity for one component relative to the other, and desorbent rate for desorption of an extract component. . The retention volume of an extract or a refinate component can be characterized by the distance between the center of an extract or a refinate component's peak envelope and the peak envelope of the track component or other known reference point. It is expressed as volume desorbent in cm pumped during this time interval represented by the distance between
DK 155019 BDK 155019 B
7 indhyllingskurverne. Selektiviteten (B) for en ekstraktkom-ponent i forhold til en raffinatkomponent kan karakteriseres ved forholdet mellem afstanden mellem centret af ekstrakt-komponentspidsinhyllingskurven og sporstofspidsindhyllings-5 kurven (eller et andet referencepunkt) og den tilsvarende afstand mellem centret af raffinatkomponentspidsindhyllings-kurven og sporstofspidsindhyllingskurven. Hastigheden for udskiftningen af en ekstraktkomponent med desorbenten kan generelt karakteriseres ved bredden af spidsindhyllingskur-10 verne ved halv intensitet. Jo smallere spidsbredden er, desto hurtigere er desorptionshastigheden. Desorptionsha-stigheden kan også karakteriseres ved afstanden mellem centret af sporstofspidsindhyllingskurven og bortfaldet af en ekstraktkomponent, der netop er blevet desorberet. Afstanden 15 er igen det volumen desorbent, der pumpes i løbet af dette tidsinterval.7 the envelope curves. The selectivity (B) of an extract component relative to a refiner component can be characterized by the ratio of the distance between the center of the extract component peak envelope (or another reference point) and the corresponding distance between the center of the refinery component envelope and the envelope component envelope. The rate of replacement of an extract component with the desorbent can generally be characterized by the width of the peak envelope curves at half intensity. The narrower the tip width, the faster the desorption rate. The desorption rate can also be characterized by the distance between the center of the tracer tip envelope and the decay of an extract component that has just been desorbed. Distance 15 is again the volume of desorbent pumped during this time interval.
En yderligere vurdering af lovende adsorbentsystemer og en overføring af denne type data på en adskillelsesfremgangsmåde, der er gennemførlig i praksis, kræver en faktisk 20 afprøvning af det bedste system i et kontinuerligt modstrøms--væske/faststof-kontaktorgan. De generelle driftsprincipper for et sådant organ er beskrevet tidligere og kan findes i US-PS 2.985.589. Et specifikt apparat i laboratoriemålestok, der anvender disse principper er beskrevet i US-PS 3.706.812.A further assessment of promising adsorbent systems and the transfer of this type of data in a separation process practicable in practice requires an actual test of the best system in a continuous countercurrent liquid / solid contact member. The general operating principles of such a body are described previously and can be found in U.S. Patent No. 2,985,589. A specific laboratory scale apparatus employing these principles is described in U.S. Pat. No. 3,706,812.
25 Adsorbenter, der skal anvendes ved den her omhandlede fremgangsmåde, indbefatter specifikke krystallinske alumi-niumsilicater eller molekylsigter. Specifikke krystallinske aluminiumsilicater, der omfattes af den foreliggende opfindelse, indbefatter krystallinsk aluminiumsilicat-gitter-30 strukturer, hvor aluminiumoxid- og siliciumoxid-tetraederne er intimt forbundet i et åbent, tredimensionalt netværk til dannelse af gitteragtige strukturer med vi ndues lignende porer, der fortrinsvis har en fri diameter på 8 Å. Tetrae-derne er tværbundet ved, at de er fælles om oxygenatomer 35 med mellemrum mellem tetraederne, hvilke mellemrum er besat af vandmolekyler forud for en delvis eller total dehydrati- 8Adsorbents to be used in the process of this invention include specific crystalline aluminum silicates or molecular sieves. Specific crystalline aluminosilicates encompassed by the present invention include crystalline aluminosilicate lattice structures wherein the alumina and silica tetrahedra are intimately connected in an open, three-dimensional network to form lattice-like structures with preferably similar pores a free diameter of 8 Å. The tetrahedrons are cross-linked in that they share oxygen atoms 35 at intervals between the tetrahedrons, which are occupied by water molecules prior to a partial or total dehydration.
DK 155019 BDK 155019 B
sering af denne zoelit. Dehydratiseringen af zeoliten resulterer i krystaller, der er sammenflettet med celler med molekylære dimensioner, og derfor betegnes de krystallinske aluminiumsilicater ofte "molekylsigter".ring of this zoelite. The dehydration of the zeolite results in crystals intertwined with cells of molecular dimensions, and therefore the crystalline aluminum silicates are often referred to as "molecular sieves".
5 I hydratiseret form omfatter de krystallinske alumi niumsilicater almindeligvis de zeoliter, der har nedenstående formelIn hydrated form, the crystalline aluminum silicates generally comprise the zeolites having the following formula
M2/n0:A12°3:wSi02:yH20 (DM2 / n0: A12 ° 3: wSi02: yH2O (D
10 hvor M er en kation, der er i ligevægt med elektrovalensen af de aluminium-centrerede tetraeder, og som almindeligvis betegnes en ombyttelig kation, n er valensen af kationen, w er mol SiC>2, og y er mol vand. Den generaliserede kation M 15 kan være monovalent, divalent eller trivalent eller blandinger deraf.10, where M is a cation that is in equilibrium with the electrovalence of the aluminum-centered tetrahedra, and commonly referred to as an interchangeable cation, n is the valence of the cation, w is moles SiC> 2 and y is moles of water. The generalized cation M 15 may be monovalent, divalent or trivalent, or mixtures thereof.
I den hydratiserede eller delvis hydratiserede form kan X-zeoliten udtrykkes som mol oxider som vist i nedenstående formel 20 (0,9±0,2)M2/nO:Al2O3:(2,5±0,5)SiO2:yH2O (II) hvor M betyder mindst’en kation med en valent på højst 3, n er valensen af M, og y er en værdi på op til ca. 9, afhængigt 25 af identiteten af M og krystallens hydratiseringsgrad. Som det fremgår af formel (II) er Si02/Al203-molforholdet i en X-zeolit 2,5±0,5. Kationen M kan være en eller flere af en række kationer, såsom en hydrogenkation, en alkalimetalkation eller en jordalkalimetalkation eller andre udvalgte kationer, 30 og den betegnes almindeligvis en ombyttelig kation. Ved den indlededende fremstilling er kationen M sædvanligvis overvejende natrium, og zeoliten betegnes derfor en natrium-X--zeolit. I den hydratiserede eller delvis hydratiserede form kan Y-zeoliten på samme måde udtrykkes som mol oxider 35 som i nedenstående formel 9In the hydrated or partially hydrated form, the X-zeolite can be expressed as moles of oxides as shown in formula 20 below (0.9 ± 0.2) M2 / nO: Al2O3: (2.5 ± 0.5) SiO2: yH2O (II ) where M means at least a cation with a valent of at most 3, n is the valence of M, and y is a value of up to ca. 9, depending on the identity of M and the degree of hydration of the crystal. As can be seen from formula (II), the SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of an X zeolite is 2.5 ± 0.5. The cation M may be one or more of a number of cations, such as a hydrogen cation, an alkali metal cation or an alkaline earth metal cation, or other selected cations, and it is commonly referred to as an interchangeable cation. In the initial preparation, the cation M is usually predominantly sodium, and the zeolite is therefore designated a sodium X zeolite. In the hydrated or partially hydrated form, the Y zeolite can be expressed in the same manner as moles of oxides 35 as in formula 9 below.
DK 155019BDK 155019B
(O,9±0,2)M2/n°:a12°3:wSi02:YH2° (111) hvor M er mindst en kation med en valens på højst 3, n er valensen af M, w er en værdi på fra over ca. 3 til ca. 6, 5 og y er en værdi på op til ca. 9, afhængigt af identiteten af M og krystallens hydratiseringsgrad. SiC^/A^Og -molforholdet for Y-zeoliter kan således være fra ca. 3 til ca. 6. Ligesom ved X-zeoliten kan kationen M være en eller flere af adskillige kationer, men således som Y-zeoliten fremstil-10 les til at begynde med, er kationen M også sædvanligvis overvejende natrium, og den betegnes derfor en natrium-Y--zeolit.(0, 9 ± 0.2) M2 / n °: a12 ° 3: wSi02: YH2 ° (111) where M is at least one cation with a valence of at most 3, n is the valence of M, w is a value of over approx. 3 to approx. 6, 5 and y are a value of up to approx. 9, depending on the identity of M and the degree of hydration of the crystal. Thus, the SiC 2 / A 2 And molar ratio of Y zeolites can be from ca. 3 to approx. 6. As with the X zeolite, the cation M may be one or more of several cations, but as the Y zeolite is initially prepared, the cation M is also usually predominantly sodium and is therefore referred to as a sodium Y -zeolit.
Kationer, der optager ombyttelige kationiske steder i zeoliten, kan erstattes med andre kationer ved velkendte 15 ionbytningsmetoder, ved hvilke de natriumkationer og eventuelle ikke-natriumkationer, der kan optage ombyttelige steder som urenheder i en natrium-X- eller natrium-Y-zeolit, kan erstattes delvis eller praktisk taget fuldstændigt med andre kationer.Cations occupying exchangeable cationic sites in the zeolite can be replaced by other cations by well known ion exchange methods, wherein the sodium cations and any non-sodium cations which can take exchangeable sites as impurities in a sodium X or sodium Y zeolite, may be partially or virtually completely replaced by other cations.
20 Anvendt her refererer udtrykket "grundmateriale" til et materiale indeholdende en X- eller Y-zeolit, der kan anvendes til fremstilling af de adsorbenter, der skal anvendes ved den her omhandlede fremgangsmåde. Zeoliten er typisk til stede i grundmaterialet i mængder i området fra 25 ca. 75 til ca. 98 vægt% af grundmaterialet, beregnet på kompositionen, der er fri for flygtige komponenter (kompositioner efter kalcinering ved 900°C). Resten af grundmaterialet er almindeligvis amorft materiale, såsom siliciumoxid, aluminiumoxid eller siliciumoxid-aluminiumoxid-blan-30 dinger eller -forbindelser, såsom lerarter. Grundmaterialet kan foreligge i form af partikler, såsom ekstrudater, aggregater , tabletter, makrosfærer eller granuler med et ønsket partikelstørrelsesområde. Den anvendte adsorbent har fortrinsvis et partikelstørrelsesområde på ca. 0,42-1,19 mm.As used herein, the term "base material" refers to a material containing an X or Y zeolite which can be used to prepare the adsorbents to be used in the process of the present invention. Typically, the zeolite is present in the base material in amounts in the range of about 25%. 75 to approx. 98% by weight of the base material, based on the volatile component free composition (compositions after calcination at 900 ° C). The rest of the base material is generally amorphous material such as silica, alumina or silica-alumina mixtures or compounds such as clays. The base material may be in the form of particles, such as extrudates, aggregates, tablets, macrosphere or granules having a desired particle size range. The adsorbent used preferably has a particle size range of approx. 0.42-1.19 mm.
35 Eksempler på egnede grundmaterialer er "Molekylsigte 13X" og "SK-40", der kan fås fra Linde Company, Tonawanda, New ίο35 Examples of suitable base materials are "Molecular Sieve 13X" and "SK-40" available from the Linde Company, Tonawanda, New ίο
DK 155019 BDK 155019 B
York. Det første materiale indeholder en X-zeolit, medens sidstnævnte materiale indeholder en Y-zeolit.York. The first material contains an X zeolite, while the latter material contains a Y zeolite.
De foretrukne adsorbenter til anvendelse ved den her omhandlede fremgangsmåde omfatter en X- eller en Y-zeolit, 5 der på ombyttelige kationiske steder indeholder mindst en kation valgt blandt ammonium og kationer af metaller fra gruppe IA og IIA i det periodiske sytem af grundstoffer samt kombinationer deraf. Særlig foretrukket på grund af deres højere selektiviteter for et monosaccharid i forhold 10 til et oligosaccharid er X- eller Y-zeoliter indeholdende bariumkationer på de ombyttelige kationiske steder. X- og Y-zeoliterne er fortrinsvis praktisk taget fuldstændigt byttet med den eller de selektive kationer. En zeolit bedømmes som værende praktisk taget fuldstændig byttet, når 15 det resterende indhold af begyndelseskationen er mindre end ca. 2 vægt%.The preferred adsorbents for use in the process of this invention comprise an X or a Y zeolite containing, at interchangeable cationic sites, at least one cation selected from ammonium and cations of Group IA and IIA metals in the periodic elemental system and combinations thereof. Particularly preferred because of their higher selectivities for a monosaccharide relative to an oligosaccharide are X or Y zeolites containing barium cations at the exchangeable cationic sites. Preferably, the X and Y zeolites are virtually completely exchanged with the selective cation (s). A zeolite is judged to be virtually completely swapped when the remaining content of the initial cation is less than ca. 2% by weight.
Adsorbenten kan anvendes i form af en tæt, kompakt, fikser et masse, der vekselvis bringes i kontakt med f ødeblandingen og desorbentmaterialer. Ved den simpleste udfø-20 relsesform for opfindelsen anvendes adsorbenten i form af en enkelt statisk masse, i hvilket tilfælde fremgangsmåden kun er semi-kontinuerlig. Ved en anden udførelsesform kan der anvendes et sæt på to eller flere statiske masser under anvendelse af en hensigtsmæssig ventilregulering, således 25 at fødeblandingen ledes gennem en eller flere adsorbentmas-ser, medens desorbentmaterialerne kan ledes gennem en eller flere af de andre masser i sættet. Strømningen af fødeblanding og desorbentmaterialer kan ske enten opad eller nedad, og der kan anvendes et hvilket som helst konventionelt ap-30 parat, der anvendes ved væske-faststof-kontakt i statisk masse.The adsorbent can be used in the form of a dense, compact, fixed mass which is alternately contacted with the feed mixture and desorbent materials. In the simplest embodiment of the invention, the adsorbent is used in the form of a single static mass, in which case the process is only semi-continuous. In another embodiment, a set of two or more static masses may be used using an appropriate valve control such that the feed mixture is passed through one or more adsorbent masses, while the desorbent materials can be passed through one or more of the other masses in the set. The flow of feed mixture and desorbent materials can be either upward or downward, and any conventional apparatus used in liquid-solid contact in static mass can be used.
Der foretrækkes strømningssystemer med en masse, der bevæger sig i modstrøm, eller med en masse, der simuleret bevæger sig i modstrøm. Ved fremgangsmåder med masse, der 35 bevæger sig, eller med masse, der bevæger sig simuleret, sker adsorptions- og desorptionsoperationerne kontinuerligt,Flow systems are preferred with a mass moving in the countercurrent, or with a mass simulated in the countercurrent. In processes with mass moving or with mass moving simulated, the adsorption and desorption operations take place continuously,
DK 155019 BDK 155019 B
11 hvilket tillader såvel kontinuerlig produktion af en ekstrakt- og raffinatstrøm som den stadige anvendelse af føde-og desorbentstrømme. En foretrukken udførelesform for den her omhandlede fremgangsmåde anvender, hvad der inden for 5 teknikken er kendt som strømningssystemet med masse, der simuleret bevæger sig i modstrøm. Driftsprincipperne og sekvensen af et sådant strømningssystem er beskrevet i US-PS 2.985.589. Ved et sådant system er det den progressive bevægelse eller cycliske fremføring af flere forskellige væ-10 sketilgangspunkter nedad i et adsorbentkammer, der simulerer den opadgående bevægelse af den adsorbent, der er indeholdt i kammeret. Sædvanligvis er kun fire af tilgangsledningerne aktive på et hvilket som helst tidspunkt, tilgangsledningerne for fødetilgangsstrømmen, desorbenttilgangsstrømmen, raf-15 finatafgangsstrømmen og ekstraktafgangsstrømmen. Sammenfaldende med denne simulerede opadgående bevægelse af den faste adsorbent er bevægelsen af den væske, der optager hulrums-voluminet i den tætpakkede masse af adsorbent, således at der opretholdes en modstrømskontakt. De aktive væsketil-20 gangspunkter opdeler effektivt adsorbentkammeret i separate zoner, der hver har en forskellig funktion, og det er almindeligvis nødvendigt at anvende mindst tre separate driftszoner, idet den første er en adsorptionszone (anbragt mellem fødetilgangsstrømmen og raffinatafgangsstrømmen), den anden 25 er en rensningszone, der er anbragt umiddelbart før adsorptionszonen, set i strømretningen (afgrænset som adsorbenten mellem ekstraktafgangsstrømmen og fødetilgangsstrømmen), og den tredje er desorptionszonen, der ligger umiddelbart før rensningszonen, set i strømretningen (og som omfatter adsor-30 benten mellem desorbenttilgangs- og ekstraktafgangsstrømmen) .11 which permits continuous production of an extract and refining stream as well as the continuous use of feed and desorbent streams. A preferred embodiment of the method of the present invention utilizes what is known in the art as the mass flow system in countercurrent simulation. The operating principles and sequence of such a flow system are described in U.S. Patent No. 2,985,589. In such a system, it is the progressive movement or cyclic advance of several different liquid access points downward in an adsorbent chamber that simulates the upward movement of the adsorbent contained within the chamber. Usually, only four of the inlet lines are active at any one time, the inlet lines of the feed inlet stream, the desorbent inlet stream, the refined outlet stream and the extract outlet stream. Coinciding with this simulated upward movement of the solid adsorbent is the movement of the liquid that occupies the void volume in the densely packed mass of adsorbent so that a countercurrent contact is maintained. The active liquid access points effectively divide the adsorbent chamber into separate zones, each having a different function, and it is generally necessary to use at least three separate operating zones, the first being an adsorption zone (disposed between the feed access stream and the raffinate outlet stream), the second being a purification zone located immediately before the adsorption zone, seen in the flow direction (defined as the adsorbent between the extract discharge stream and the feed access stream), and the third is the desorption zone located immediately before the purification zone, seen in the flow direction (and comprising the adsorbent between the desorbent and the desorbent). the extract exhaust stream).
I nogle tilfælde kan der anvendes en eventuelt, fjerde pufferzone, der indeholder en del af adsorbenten mellem raffinatafgangsstrømmen og desorbenttilgangsstrømmen.In some cases, an optional fourth buffer zone may be used which contains a portion of the adsorbent between the refinery outlet stream and the desorbent feed stream.
35 Den cycliske fremføring af tilgangs- og afgangsstrøm mene gennem den fikserede masse af adsorbent kan gennemføres 1235 The cyclic flow of the inlet and outlet streams through the fixed mass of adsorbent can be carried out 12
DK 155019BDK 155019B
ved anvendelse af et manifoldsystem af ventiler eller en ventil med roterende skive, hvor tilgangs- og afgangsstrømmene er forbundet med ventilen, og de ledninger, hvorigennem fødetilgangs-, ekstraktafgangs-, desorbenttilgangs- og raf-5 finatafgangsstrømmene passerer, er fremført i samme retning gennem adsorbentmassen. Såvel manifoldarrangementet som ventilen med skive er velkendte i teknikken.using a manifold system of valves or a valve with a rotating disc, wherein the inlet and outlet streams are connected to the valve and the conduits through which the feed inlet, extract outlet, desorbent inlet and raffinate outlet streams pass in the same direction through adsorbentmassen. Both the manifold arrangement and the valve with disc are well known in the art.
Normalt passerer ekstraktafgangsstrømmen ind i en separator, hvor mindst en del af desorbentmaterialet kan 10 fraskilles til frembringelse af et ekstraktprodukt indeholdende en reduceret koncentration af desorbentmateriale, medens raffinatafgangsstrømmen også ledes til en separator, hvor mindst en del af desorbentmaterialet fraskilles til frembringelse af en desorbentstrøm, der kan genanvendes ved 15 fremgangsmåden, og et raffinatprodukt indeholdende en reduceret koncentration af desorbentmateriale. Separatoren er typisk en fraktioneringskolonne. I US-PS 2.985.589 gives en yderligere forklaring af strømningsskemaet ved en fremgangsmåde med en masse, der bevæger sig simuleret i modstrøm.Typically, the extract waste stream passes into a separator where at least a portion of the desorbent material can be separated to produce an extract product containing a reduced concentration of desorbent material, while the refinery waste stream is also fed to a separator where at least a portion of the desorbent material is separated from the desorbent material. which can be recycled by the process and a raffinate product containing a reduced concentration of desorbent material. The separator is typically a fractionation column. In U.S. Pat. No. 2,985,589, a further explanation of the flow diagram is given by a method of mass moving in countercurrent.
20 Væskefasedrift foretrækkes til den her omhandlede fremgangsmåde på grund af de lave temperaturkrav og på grund af de højere udbytter af ekstraktprodukt, der kan opnås i forhold til dampfasedrift. Adsorptionsbetingelser indbefatter fortrinsvis en temperatur på ca. 20-200°C, mere foretrukket 25 ca. 20-100°C, og et tryk på fra ca. atmosfærisk tryk til ca. 35 atm., mere foretrukket fra ca. atmosfærisk tryk til ca. 18 atm. Desorptionsbetingelser indbefatter fortrinsvis samme temperatur- og trykområder.Liquid phase operation is preferred for this process because of the low temperature requirements and because of the higher yields of extract product obtainable relative to vapor phase operation. Adsorption conditions preferably include a temperature of ca. 20-200 ° C, more preferably approx. 20-100 ° C, and a pressure of approx. atmospheric pressure to approx. 35 atm., More preferably from approx. atmospheric pressure to approx. 18 atm. Desorption conditions preferably include the same temperature and pressure ranges.
30 EksempelExample
Der opnås indekstal for otte adsorbenters selektivitet for glucose i forhold til maltose og for fructose i forhold til maltose under anvendelse af det ovenfor beskrevne impulsforsøgsapparat og den ovenfor beskrevne fremgangsmåde.Index numbers are obtained for the selectivity of eight adsorbents for glucose relative to maltose and for fructose versus maltose using the above described pulse testing apparatus and method described above.
35 Af de otte adsorbenter indeholder to X-zeoliter, og seks indeholder Y-zeoliter. De to adsorbenter indeholdende X-zeo- 1335 of the eight adsorbents contain two X zeolites and six contain Y zeolites. The two adsorbents containing X-zeo-13
DK 155019BDK 155019B
liter fremstilles ved en praktisk taget fuldstændig ionbytning af to portioner "Linde 13X Molekylsigter" med henholdsvis K- og Ba-kationer, og de seks adsorbenter indeholdende Y-zeoliter fremstilles ved praktisk taget fuldstændig bytning 5 af seks portioner "Linde SK-40" med henholdsvis Ba-, Sr-,liters are prepared by practically complete ion exchange of two portions of "Linde 13X Molecular Sieve" with K and Ba cations, respectively, and the six adsorbents containing Y zeolites are prepared by virtually complete exchange 5 of six portions of "Linde SK-40" with Ba, Sr,
Ca-, Cs-, Na- og NH^-kationer. Disse otte adsorbenter betegnes nedenfor K-X-, Ba-X-, Ba-Y-, Sr-Y-, Ca-Y-, Cs-Y-, Na-Y-og NH^-Y-zeolit-adsorbenter. Alle adsorbenterne har et partikelstørrelsesområde fra ca. 0,42 til ca. 0,84 mm. Adsor-10 benterne afprøves i en spiralrullet kolonne med et volumenCa, Cs, Na and NH4 cations. These eight adsorbents are hereinafter referred to as K-X, Ba-X, Ba-Y, Sr-Y, Ca-Y, Cs-Y, Na-Y and NH 2 -Y-zeolite adsorbents. All the adsorbents have a particle size range of approx. 0.42 to approx. 0.84 mm. The adsorbents are tested in a spiral-rolled column with a volume
OISLAND
på 70 cm , der holdes ved 55°C og et tryk på 3,5 ato og under anvendelse af rent vand som desorbentmateriale. Driftssekvensen for hvert forsøg er som følger: desorbent (vand) føres kontinuerligt gennem kolonnen indeholdende adsorbenten 15 ved en nominel væskerumhastighed på ca. 1,0 vol./vol./time.of 70 cm kept at 55 ° C and a pressure of 3.5 ato and using clean water as desorbent material. The sequence of operation for each experiment is as follows: desorbent (water) is continuously passed through the column containing the adsorbent 15 at a nominal liquid space velocity of approx. 1.0 vol / vol / hour.
På et bekvemt tidspunkt stoppes desorbentstrømningen, en 4,7 cm prøve af 10 vægt% fructose i vand injiceres i kolonnen via en prøve-sløjfe, og desorbentstrømningen genoptages.At a convenient time, desorbent flow is stopped, a 4.7 cm sample of 10 wt% fructose in water is injected into the column via a sample loop, and desorbent flow is resumed.
Det sukker, der kommer ud, påvises ved hjælp af en kontinu-20 erlig refraktometer-detektor, og der udvikles et spidsind-hyllingskurvespor. En anden impuls indeholdende 10 vægt% glucose i vand gennemføres på samme måde, og det samme gør en tredje impuls på 10 vægt% maltose i vand. For hver afprøvet adsorbent udvikles der således tre spidsspor, ét for 25 glucose, ét for fructose og ét for maltose. Som en del af impulsforsøget for en hvilken som helst adsorbent bestemmes hulrumsvoluminet i adsorbenten almindeligvis ved injicering i adsorbentmassen af en fødeimpuls indeholdende et sporstof, såsom en paraffin, der praktisk taget slet ikke adsorberes 30 af adsorbenten. Når der anvendes et sporstof, beregnes til-bageholdelsesvoluminet for en ekstrakt- eller en raffinat-komponent ved måling af afstanden fra tid nul eller referencepunktet til midtpunktet i ekstrakt- eller raffinatkom-ponentspidsen og fratrækning af den afstand, der udgør hul-35 rumsvoluminet i adsorbenten og er opnået ved måling af afstanden fra samme referencepunkt til midtpunktet i sporstof- 14The sugar that comes out is detected by a continuous refractometer detector and a tip envelope curve is developed. A second pulse containing 10% by weight glucose in water is carried out in the same way, and so does a third pulse of 10% by weight maltose in water. Thus, for each adsorbent tested, three peak grooves are developed, one for glucose, one for fructose and one for maltose. As part of the impulse test for any adsorbent, the void volume of the adsorbent is generally determined by injection into the adsorbent mass of a food impulse containing a tracer such as a paraffin which is practically not adsorbed at all by the adsorbent. When a tracer is used, the retention volume of an extract or refinate component is calculated by measuring the distance from time zero or the reference point to the midpoint of the extract or refinate component tip and subtracting the distance constituting the cavity volume in adsorbent and is obtained by measuring the distance from the same reference point to the midpoint of the tracer 14
DK 155019BDK 155019B
spidsen. En adsorbents selektiviteter for én komponent i forhold til en anden er de kvotienter, der opnås ved division af de respektive tilbageholdelsesvoluminer, der opnås på denne måde. For dette eksempel viser det sig imidlertid, at 5 maltose faktisk er et sporstof, dvs. at det er lige så ikke--adsorberet som en hvilken som helst afprøvet sporstofkomponent. Således beregnes tilbageholdelsesvoluminerne for komponenter til forsøgene i dette eksempel ved måling af afstandene fra tid nul til midtpunkterne af de respektive 10 komponentspidser uden fratrækning af afstanden fra samme referencepunkt til en sporstofkomponent, der ville have repræsenteret adsorbenthulrumsvoluminet. Tilbageholdelsesvoluminer for forsøgene i dette eksempel betegnes derfor "bruttotilbageholdelsesvoluminer", og der beregnes selek-15 tivitetsindekstal under anvendelse af de bruttotilbagehol-delsesvoluminer, der er bestemt på denne måde. Der beregnes således "tilbageholdelsesvoluminer" og "selektiviteter" ud fra impulsforsøgsdata, hvor der er anvendt en separat sporstofkomponent ved impulsforsøgsfremgangsmåden, og der be-20 regnes "bruttotilbageholdelsesvoluminer" og "selektivitets-indekstal" ud fra impulsforsøgsdata, hvor der ikke er anvendt nogen separat sporstofkomponent ved impulsforsøgsfremgangsmåden. Bruttotilbageholdelsesvoluminer og selektivitetsindekstal for impulsforsøgene er vist i nedenstående tabel.tip. The selectivities of an adsorbent for one component relative to another are the quotients obtained by dividing the respective retention volumes obtained in this way. For this example, however, it turns out that maltose is actually a trace element, ie. that it is as non-adsorbed as any tested trace element. Thus, the retention volumes of components for the experiments in this example are calculated by measuring the distances from time zero to the midpoints of the respective 10 component peaks without subtracting the distance from the same reference point to a tracer component that would have represented the adsorbent void volume. Therefore, retention volumes for the experiments in this example are referred to as "gross retention volumes" and selectivity indices are calculated using the gross retention volumes determined in this way. Thus, "retention volumes" and "selectivities" are calculated from pulse test data using a separate tracer component in the pulse test method, and "gross retention volumes" and "selectivity index" are calculated from pulse test data where no separate data is used. tracer component by the pulse test method. Gross retention volumes and selectivity indices for the impulse experiments are shown in the table below.
DK 155019 BDK 155019 B
Ib 0) mIb 0) m
OISLAND
4J4J
I—! i—I (ti (ti É ^COOLOCNOJOOt—Ϊ 4J^ o^^rnnHOCNJ tn Q) ^4 tn i—ii—i t—i '—ti—i *—i i—i ' iIN-! i-I (ti (ti É ^ COOLOCNOJOOt-Ϊ 4J ^ o ^^ rnnHOCNJ tn Q) ^ 4 tn i-ii-i t-i '-ti-i * -i i-i' i
n <U On <U O.
S -d -PS -d -P
H ti o & d -η tiH ti o & d -η ti
og w Mand w M
c 4-i m u . Q)c 4-i m u. Q)
φ " 4Jφ "4J
H >0) IS 35 Η π Λ +»H> 0) IS 35 Η π Λ + »
O 2 O HO 2 O H
> -g H (d M « 0)6 nminiS'iOH«)> -g H (d M «0) 6 nminiS'iOH«)
0) O W ^ C4HHOOHOO0) O W ^ C4HHOOHOO
Μ Ή Q) •.vv-.s·.-- i—f . M i—) 1—li—I !—i Ϊ—i *—I *—1*—! 0) o 3 g § Λ 2 a o σ' d (ti gΜ Ή Q) • .vv-.s · .-- i — f. M i—) 1 — li — I! —I Ϊ — i * —I * —1 * -! 0) o 3 g § Λ 2 a o σ 'd (ti g
Λ £ PΛ £ P
H ^ 0) 0) •Hl- ti W C^VOCNOt^'OOOO'X)H ^ 0) 0) • Hl- ti W C ^ VOCNOt ^ 'OOOO'X)
H+J>? H OH + J>? H O
φ o υ 6-P OlhCJlHOOMOJCOφ o υ 6-P OlhCJlHOOMOJCO
Δ ±j .. 3h cM^^Ln^^Ln·^ «3 +) S η Φ * g g ge ΛI s w w, ω oΔ ± j .. 3h cM ^^ Ln ^^ Ln · ^ «3 +) S η Φ * g g ge ΛI s w w, ω o
p σ H Mp σ H M
O) 0)0 onooai'ft'ojm ij P Ό4-)O) 0) 0 onooai'ft'ojm ij P Ό4-)
r| P I—I o rlOOOSOO^'i'DCOr | P I — I o rlOOOSOO ^ 'i'DCO
d) 4-1 Od niowwainmi/id) 4-1 Od niowwainmi / i
Λ Η Λ MΛ Η Λ M
P Ί3 0) 4-i O $ σ ω Tn d Ό K Λ fd TS HQ) ,¾ η tn r'^iDinoomtMcoP Ί3 0) 4-i O $ σ ω Tn d Ό K Λ fd TS HQ), ¾ η tn r '^ iDinoomtMco
a) 'S POa) PO
Dl« O O VDVOVOLOHOOrOHDl «O O VDVOVOLOHOOrOH
H'd 4J d roinminmi/iiiii/iH'd 4J d roinminmi / iiiii / i
Hg 4-1 HHg 4-1 H
H ijj ti O' cd 2 p H « M s> P j o i -pH ijj ti O 'cd 2 p H «M s> P j o i -p
0) ><i!xi>(SH>(>i>iiH0)> <i! Xi> (SH> (> i> iiH
,q i i i i i i i i Γ; ρ ^(dfdPfdWtd'^, q i i i i i i i i i Γ; ρ ^ (dfdPfdWtd '^
$ o ffl m ω o ϋ ^ K$ o ffl m ω o ϋ ^ K
w in Zw in Z
Ό < O' ·& w HNrt'fin«>ooΌ <O '· & w HNrt'fin «> oo
p O pHp O pH
1616
DK 155019BDK 155019B
Eftersom alle selektivitetsindekstal for alle otte forsøg er større end 1,0, illustrerer disse impulsforsøg disse adsorbenters evne til i nærværelse af vand som desor-bentmateriale fortrinsvis at adsorbere et monosaccharid i 5 forhold til et oligosaccharid, hvilket gør den her omhandlede fremgangsmåde mulig. De højeste selektivitetsindeks tal opnås ved forsøg 2 og 3 med henholdsvis en Ba-X- og en Ba-Y-zeolit, hvorved det således illustreres, hvorfor disse adsorbenter foretrækkes til anvendelse ved den her omhandlede fremgangs-10 måde. De laveste selektivitetsindekstal opnås ved forsøg 7 med Na-Y-zeolit-adsorbenten.Since all selectivity indices for all eight experiments are greater than 1.0, these impulse experiments illustrate the ability of these adsorbents to preferentially adsorb a monosaccharide relative to an oligosaccharide in the presence of water, making the present process possible. The highest selectivity index numbers are obtained in Experiments 2 and 3 with a Ba-X and a Ba-Y zeolite, respectively, thus illustrating why these adsorbents are preferred for use in the process of the present invention. The lowest selectivity indices are obtained in Experiment 7 with the Na-Y zeolite adsorbent.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US71083076A | 1976-08-02 | 1976-08-02 | |
| US71083076 | 1976-08-02 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK343977A DK343977A (en) | 1978-02-03 |
| DK155019B true DK155019B (en) | 1989-01-23 |
| DK155019C DK155019C (en) | 1989-06-05 |
Family
ID=24855721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK343977A DK155019C (en) | 1976-08-02 | 1977-08-01 | PROCEDURE FOR SEPARATING A MONOSACCHARIDE FROM A MIXTURE OF A MONOSACCHARIDE AND AN OLIGOSACCHARIDE |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5324038A (en) |
| AR (1) | AR220317A1 (en) |
| AU (1) | AU507949B2 (en) |
| BE (1) | BE857402A (en) |
| DE (1) | DE2734210C2 (en) |
| DK (1) | DK155019C (en) |
| ES (1) | ES461234A1 (en) |
| FI (1) | FI772313A (en) |
| FR (1) | FR2360669A1 (en) |
| GB (1) | GB1585369A (en) |
| HU (1) | HU178784B (en) |
| IN (1) | IN145855B (en) |
| IT (1) | IT1085665B (en) |
| NL (1) | NL7708428A (en) |
| PH (1) | PH12193A (en) |
| PL (1) | PL112170B1 (en) |
| YU (1) | YU186577A (en) |
| ZA (1) | ZA774573B (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5632981A (en) * | 1979-08-25 | 1981-04-02 | Kyoko Matsuno | Preservation of food |
| JPS5823799A (en) * | 1981-08-03 | 1983-02-12 | 株式会社林原生物化学研究所 | Production of high purity maltose |
| JPS5872598A (en) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Hayashibara Biochem Lab Inc | Production of high-purity isomaltose |
| JPS58180407A (en) * | 1982-04-14 | 1983-10-21 | Ajinomoto Co Inc | Cosmetic for skin and hair |
| JPS63287500A (en) * | 1985-03-18 | 1988-11-24 | ユ−オ−ピ− インコ−ポレイテツド | Separation of arabinose |
| US4707190A (en) * | 1986-09-02 | 1987-11-17 | Uop Inc. | Process for separating maltose from mixtures of maltose, glucose and other saccharides |
| US7618672B2 (en) * | 2003-11-05 | 2009-11-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Selective removal of oligosaccharides from aqueous mixtures using zeolites |
| KR101417629B1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-07-08 | 엘에스엠트론 주식회사 | Pto shaft protection cover for tractor |
| FR3097863B1 (en) * | 2019-06-28 | 2023-04-14 | Ifp Energies Now | Liquid phase separation of 2G sugars by adsorption on a FAU-type zeolite with an atomic ratio Si/Al greater than 1.5 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2194315A (en) * | 1938-10-21 | 1940-03-19 | Corn Prod Refining Co | Purification of dextrose |
| JPS51110048A (en) * | 1975-02-21 | 1976-09-29 | Toray Industries | Toruino bunrihoho |
| CA1151644A (en) * | 1976-05-27 | 1983-08-09 | Richard W. Neuzil | Process for separating ketose-aldose mixtures by selective adsorption |
-
1977
- 1977-07-28 ZA ZA00774573A patent/ZA774573B/en unknown
- 1977-07-28 FI FI772313A patent/FI772313A/fi not_active Application Discontinuation
- 1977-07-29 DE DE2734210A patent/DE2734210C2/en not_active Expired
- 1977-07-29 NL NL7708428A patent/NL7708428A/en not_active Application Discontinuation
- 1977-07-29 YU YU01865/77A patent/YU186577A/en unknown
- 1977-07-29 IN IN1167/CAL/77A patent/IN145855B/en unknown
- 1977-08-01 GB GB32122/77A patent/GB1585369A/en not_active Expired
- 1977-08-01 AU AU27499/77A patent/AU507949B2/en not_active Expired
- 1977-08-01 DK DK343977A patent/DK155019C/en not_active IP Right Cessation
- 1977-08-01 ES ES461234A patent/ES461234A1/en not_active Expired
- 1977-08-01 HU HU77UO137A patent/HU178784B/en unknown
- 1977-08-01 IT IT26391/77A patent/IT1085665B/en active
- 1977-08-01 FR FR7723597A patent/FR2360669A1/en active Granted
- 1977-08-02 JP JP9225577A patent/JPS5324038A/en active Pending
- 1977-08-02 AR AR268653A patent/AR220317A1/en active
- 1977-08-02 BE BE179848A patent/BE857402A/en not_active IP Right Cessation
- 1977-08-02 PL PL1977200014A patent/PL112170B1/en unknown
- 1977-08-02 PH PH20059A patent/PH12193A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2734210A1 (en) | 1978-02-09 |
| AR220317A1 (en) | 1980-10-31 |
| PL200014A1 (en) | 1978-04-10 |
| DK155019C (en) | 1989-06-05 |
| YU186577A (en) | 1982-06-30 |
| IT1085665B (en) | 1985-05-28 |
| FR2360669A1 (en) | 1978-03-03 |
| ZA774573B (en) | 1978-06-28 |
| PH12193A (en) | 1978-11-21 |
| DE2734210C2 (en) | 1986-10-09 |
| NL7708428A (en) | 1978-02-06 |
| HU178784B (en) | 1982-06-28 |
| DK343977A (en) | 1978-02-03 |
| BE857402A (en) | 1977-12-01 |
| FR2360669B1 (en) | 1981-06-19 |
| FI772313A (en) | 1978-02-03 |
| GB1585369A (en) | 1981-03-04 |
| AU2749977A (en) | 1979-02-08 |
| AU507949B2 (en) | 1980-03-06 |
| PL112170B1 (en) | 1980-09-30 |
| JPS5324038A (en) | 1978-03-06 |
| ES461234A1 (en) | 1978-05-01 |
| IN145855B (en) | 1979-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0115631B1 (en) | Separation of mannose by selective adsorption on zeolitic molecular sieves | |
| EP0115068B1 (en) | Separation of arabinose by selective adsorption on zeolitic molecular sieves | |
| US4238243A (en) | Technique to reduce the zeolite molecular sieve solubility in an aqueous system | |
| US4692514A (en) | Process for separating ketoses from alkaline- or pyridine-catalyzed isomerization products | |
| US4319929A (en) | Simulated countercurrent sorption process employing ion exchange resins with periodic backflushing | |
| US4295994A (en) | Cellulose acetate butyrate bound zeolite adsorbents | |
| DK155019B (en) | PROCEDURE FOR SEPARATING A MONOSACCHARIDE FROM A MIXTURE OF A MONOSACCHARIDE AND AN OLIGOSACCHARIDE | |
| US4373025A (en) | Process for the isomerization of glucose | |
| US4226977A (en) | Process for separating a ketose from an aldose by selective adsorption | |
| US4337171A (en) | Organic bound adsorbents | |
| US4340724A (en) | Process for separating a ketose from an aldose by selective adsorption | |
| US4358322A (en) | Process for separating a ketose from an aldose by selective adsorption | |
| US4345946A (en) | Process for use of a zeolite molecular sieve adsorbent in an aqueous system | |
| US4226639A (en) | Silica guard bed for adsorbent used in an aqueous system | |
| US4421567A (en) | Separatory process using organic bound adsorbents | |
| GB1589213A (en) | Method of manufacturing a zeolitic adsorbent | |
| US4287001A (en) | Esterified aluminosilicate adsorbent as for resolution of sugar components | |
| US4349668A (en) | Process for separating glucose from fructose by selective adsorption | |
| CA1151644A (en) | Process for separating ketose-aldose mixtures by selective adsorption | |
| US4363672A (en) | Separation process using cellulose acetate butyrate bound zeolite adsorbents | |
| CA1082698A (en) | Process for separating a monosaccharide from an oligosaccharide by selective adsorption | |
| US4483980A (en) | Process for separating glucose from polysaccharides by selective adsorption | |
| USRE33105E (en) | Separation of mannose by selective adsorption on zeolitic molecular sieves | |
| EP0075611B1 (en) | Simulated countercurrent sorption process employing ion exchange resins with backflushing | |
| US4333768A (en) | Technique to reduce the zeolite molecular sieve solubility in an aqueous system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |