PL111348B1 - Method for manufacturing crystalline xylitol - Google Patents

Method for manufacturing crystalline xylitol Download PDF

Info

Publication number
PL111348B1
PL111348B1 PL1977196632A PL19663277A PL111348B1 PL 111348 B1 PL111348 B1 PL 111348B1 PL 1977196632 A PL1977196632 A PL 1977196632A PL 19663277 A PL19663277 A PL 19663277A PL 111348 B1 PL111348 B1 PL 111348B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
xylitol
solution
crystallization
fraction
combined
Prior art date
Application number
PL1977196632A
Other languages
English (en)
Other versions
PL196632A1 (pl
Inventor
Asko J Melaja
Jouko J Virtanen
Heikki O Heikkila
Original Assignee
Suomen Sokeri Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suomen Sokeri Oy filed Critical Suomen Sokeri Oy
Publication of PL196632A1 publication Critical patent/PL196632A1/pl
Publication of PL111348B1 publication Critical patent/PL111348B1/pl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L5/00Devices for use where pipes, cables or protective tubing pass through walls or partitions
    • F16L5/02Sealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
  • Seasonings (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania krystalicznego ksylitu o czystosci farma¬ ceutycznej przez wyodrebnianie go z wodnego roztworu, zawierajacego równiez inne poliole.Ksylit mozna otrzymywac przez uwodornienie surowców zawierajacych ksyloze i nastepnie wy¬ odrebnianie ksylitu za pomoca krystalizacji. Jako surowców uzywa sie zwykle produktów hydrolizy hemicelulozy. Znane sposoby otrzymywania , ksy¬ litu opisano np. w brytyjskich opisach patento¬ wych nr nr 1209 960, 1236 910 i 1275 498. W kaz¬ dym z nich przedstawiono sposoby prowadzenia hydrolizy surowców hemicelulozowych, po której nastepuje oczyszczanie produktu hydrolizy. Znany jest równiez sposób 'krystalizacji iksylitu z wod¬ nego srodowiska mieszaniny reakcyjnej, w której wytwarzano ksylit przez redukcje ksylozy. Lejkin i inni w pracy pod tytulem Preizwodstwo Ksilita (Moskwa, 1962) podaja przeglad znanych sposobów otrzymywania ksylitu. Dodatkowe dane dotyczace dotychczasowych sposobów podano w opisach pa¬ tentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 3 212 932 i 3 558 725.Uprzednio stwierdzono, ze czysty ksylit mozna otrzymywac z roztworów alkoholi wielowodoro- tlenowych, 'zawierajacych jako zanieczyszczenia takze irózine linme alkohole wielowodorotlenowe. Je¬ dna z takich imetod polega ina tym, ze roztwór al¬ koholi wielowdotrotlenowych poddaje sie frakcjono¬ waniu chromatograficznemu na kolumnie wypel- 10 15 25 nionej odpowiednia zywica jonowymienna. Czysty ksylit wyodrebnia sie za pomoca krystalizacji z o- czyszczonej frakcji ksylitowej, uzyskanej metoda frakcjonowania chromatograficznego np. w urza¬ dzeniu przedstawionym na fig. 1, ale powyzszy sposób ma pewne wady.Zgodnie z wymaganiami jakosciowymi ksylit o czystosci farmaceutycznej moze zawierac nie wiecej niz 0,2e/o galaktytu. Aby osiagnac tak wy¬ soki poziom czystosci produktu krystalicznego, roz¬ twór, z którego wykrystalizowuje sie ksylit, nie moze zawierac wiecej niz l,5*/o galaktytu w prze¬ liczeniu na sucha mase. W przypadku,- gdy suro¬ wy roztwór zawiera wieksza ilosc galaktytu, o- trzymuje sie ksylit z niska wydajnoscia. Usunie¬ cie galaktytu w wystarczajaco wysokim .stopniu, metodami frakcjonowania chromatograficznego roztworu alkoholi wielowodorotlenowych, wiaze sie z ogromnym rozcienczeniem roztworów i w znacznym stopniu zmniejsza wydajnosc ukladu.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze mozna bardzo znacznie podwyzszyc wydajnosc ksylitu otrzymu¬ jac jednoczesnie bardzo czysty produkt o jakosci farmaceutycznej przy jednoczesnej znacznej o- szczednbsci zuzycia energii"na odparowanie wody, jesli w etapie posrednim usunie sie galaktyt, a w kolumnach chromatograficznych zastosuje zywice w odpowiednich formach.Sposobem wedlug wynalazku ksylit o czystosci farmaceutycznej otrzymuje sie z roztworów mie¬ lil 348111 348 3 szanin alkoholi wielowodorotlenowyeh postepujac nastepujaco: najpierw usuwa sie zasadnicza czesc ksylitu z roztworu alkoholi wielowodorotlenowyeh metoda krystalizacji wstepnej, a nastepnie re¬ krystalizacji, z zachowaniem lugów macierzystych i polaczeniem z nimi popluczyn, nastepnie od¬ zyskuje sie galaktyt z powierzchni krysztalów ksy¬ litu i wydziela go w postaci mikrokrysztalów z polaczonych lugów macierzystych i popluczyn, po czym frakcjonuje, sie chromatograficznie wy¬ zej wymienione lugi* macierzyste i popluczyny przez przepuszczenie ich przez kolumne chroma¬ tograficzna, zawierajaca zywice jonowymienna Stosuje sie dwie równolegle kolumny, zawierajace zywice jonowymienne, jedna zawierajaca zywice w formie kationowej z metalem ziem alkalicznych i druga, zawierajaca zywice w formie Al+++ lub Fe+++. Lugi macierzyste oraz popluczyny po eta¬ pie rekrystalizacji mozna zawrócic do ukladu, do¬ dajac je przed etapem krystalizacji wstepnej do roztworu zasilajacego, zawierajacego mieszanine alkoholi wielowpdorotlenowych.Mieszaniny alkoholi wielowodorotlenowyeh, sto¬ sowane jako surowiec wyjsciowy w praktycznym zastosowaniu apospbu wedlug wynalazku, pocho¬ dza z hydrolizy materialów lignocelulozowych, ta- kioh jak drewno FÓznych rodzajów drzew, takich jak na przyklad brzoza i buk. Uzyteczne sa takze luski owsa, kolby i lodygi kukurydzy, lupiny ko¬ kosowe, lupiny migdalowe, sloma, wytloki i luski nasion bawelny. W przypadku uzycia drewna, ko¬ rzystnie rozdrabnia sie je na wióry, struzyny, tro¬ ciny itp. Poza tym, mozna wykorzystac prehydro- lizaty o wysokiej zawartosci ksyianu, pochodzace z fabryk chemicznej przeróbki drewna. Sa to od¬ padkowe produkty uboczne i zawieraja glówna czesc hemicelulez wystepujacych w drewnie. Pre- hydrtlizaty poddaje sie hydrolizie rozcienczonym kwasem mineralnym w celu uwolnienia ksylozy, po czym sole i kwasy usuwa sie metoda ekskluzji jonowej lub wymiany jonowej.Odpowiednie sposoby otrzymywania mieszanin alkoholi wielowedorotlenowych z tego Fodzaju su¬ rowców opisano np. w opisach patentowych Sta¬ nów zjednoczonych Ameryki nr nr 2 759 856, 2 801939, 2 974 0*7 i 3 212932. Wazna okolicznoscia przy doborze wlasciwej metody hydrolizy jest u- zyskanie maksymalnej wydajnosci otrzymywanych pentoz oraz mozliwosc zobojetniania uzyskanego roztworu zawierajacego pentozy przy uzyciu takieh substancji, jak wodorotlenek sodowy, nie powodu¬ jacy pogorszenia jakosei cukrów w powazniej¬ szym stopniu. W przypadku otrzymania surow¬ ców pentozowych w sposób inny niz hydroliza kwasowa, moze okazac sie niepotrzebne stadium odsalania metoda ekskluzji jonowej.W nastepnym etapie przeprowadza sie oczyszcza¬ nie hydrolizatu, które dokonuje sie znanym spo¬ sobem w dwóch glównych przejsciach. W pierw¬ szym z nich zachodzi usuniecie soli, siarczanu so¬ dowego oraz wiekszosci zanieczyszczen organicz¬ nych i substancji barwnych metoda ekskluzji jo¬ nowej, a w drugim — usuniecie reszty cial barw¬ nych. Odpowiednie sposoby ekskluzji jonowej, za pomoca których usuwa sie sól z roztworu, zostaly 4 opisane w opisach patentowych Stanów 3jed30-» czonych Ameryki nr nr 2 890 972 i "2 937 950. Po¬ dobne sposoby stosuje sie w przemysle cukrowni¬ czym do oczyszczania melesu. 5 Usuwanie reszty substancji barwnych w dru¬ gim przejsciu polega na obróbce zanieczyszczo¬ nych roztworów w ukladzie jonowymiennym, skla¬ dajacym sie z mocnego kationitu, a nastepnie sla¬ bego anionitu, po czym w nastepnym etapie pro- i0 cesu, przepuszcza sie roztwór przez warstwe ad- sorbenta lub wegla aktywowanego. Sposoby te takze stosowane sa. w przemysle cukrowniczym.Jeden z takich sposobów podaje np. opis paten¬ towy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr £558^25. xi Inne odpowiednie sposoby podaja J. Stamberg i V, Valter Entfaerbungharfc, Akademie Verjag, Berlin, 1970, P. Smit Ionenaustauscher und Absor¬ ber bei der Harstellung und Reinugung von Zu- ckern, Patotinen und ve*rwandten Stoffen, Akade- 2e mie Verlag, Berlin, 1969 oraz J. Hassler Activated carbon, Leonard Hill, London, 1967.Etap oczyszczania mozna dalej ulepszyc przez uzupelnienie go etapem usuwania zanieczyszczen organicznych przy uzyciu syntetycznego adsomben- 2i ta makr©sieciowego, takiego jak Amberlite XADf/t.Makrosieciowanego adsorbenta mozna uzywac w etapie oczyszczania bezposrednio po przejsciu zwia¬ zanym z eksluzja jonów, a przed zastosowaniem kationitu i ewentualnie moze to byc koncowe tt przejscie w etapie oczyszczania.Oczyszczony roztwór, zawierajacy pentozy, pod¬ daje sie nastepnie uwodornieniu, postepujac w sposób podobny do stosowanego przy uwodornia¬ niu glukozy do sorbitu. Jedna z takich odpowied- 35 nich metod opisano w artykule W. Schnydera p.t.„The Hydrogenation of Glucose to Sorbitol wlth Raney Nickel Catalyst", Dissertation at the Poly- technical Institute of Brooklyn, 1962.Sposobami opisanymi dotychczas otrzymuje sie 40 roztwory, bedace hydrolizatami hemicelulozy, o- czyszczonymi i uwodornionymi dla uzyskania mie¬ szaniny alkoholi wielowodorotlenowych o wysokiej zawartosci ksylitu. W sposobie wedlug wynalazku roztworów tych korzystnie uzywa sie jako su- 45 rowca.Zywice jonowymienne, stosowane w sposobie wedlug wynalazku, sa to zywice typu opisanego jako sulfonowane zywice polietyrenowe w formie kationowej, usleciowane dwuwinylobenzenem. So- 50 le tych zywic z metalami ziem alkalicznych daja korzystne wyniki taletoi jak wapn, bar^i stront, przy czym najlepszy rozdzial alkoholi wielowodo¬ rotlenowych uzyskuje sie przy uzyciu soli strontu.Istotne polepszenie rozdzialu pewnych alkoholi 55 wielpwodorotlenowych osiaga sie przez zastosowa¬ nie zywic w formie soli z metalami trójwartoscio¬ wymi, takimi jak Al+++ i Fe+++. Stwierdzono, ze np, zywice w formie Al+++ i Fe+++ zapewniaja korzystniejsze warunki niz zywice w formie ka- 60 tionowej z metalem ziem alkalicznych. Alkohole wielowodorotlenowe wymywa sie z zywic w for¬ mie Al+++ i Fe+++ w róznej kolejnosci. Ma to istot¬ ne znaczenie, poniewaz w ten sposób mozna po¬ prawic oddzielenie glównego zanieczyszczenia, sor- •5 bitu. Poza /tym, przy odzyskiwaniu ksylitu, mozli-111 348 S i we jest unikniecie akumulacji sorbitu, powodowa¬ nej przez zawracanie do obiegu, albo przez prze¬ prowadzenie wstepnego frakcjonowania na zywicy w formie Al+++ lub Fe+++, albo przez przepro¬ wadzenie procesu podwójnego frakcjonowania, przy czym pierwsze frakcjonowanie prowadzi sie na zywicy w formie kationowej z metalem ziem alkalicznych, a drugie na zywicy w formie Ar++ lub Fe+++. Najkorzystniejsza metoda polega na podzieleniu roztworu na dwie czesci i skierowa¬ nie go w dwóch równoleglych strumieniach cieczy na dwie równolegle kolumny, z których jedna za¬ wiera zywice w formie Al"1"*"1", a druga zawiera zy- wice w formie Sr+++.Sposobem wedlug wynalazku etap krystalizacji wstepnej prowadzi sie przez zatezenie przy mie¬ szaniu Roztworu mieszaniny alkoholi Wielowddoro- tlenowych do zawartosci wody 87—#4% wagowych, korzystnie 90—92%. Nastepnie temperature roz¬ tworu doprowadza sie do poziomu ponizej tem¬ peratury nasycenia roztworu ksylitu^ np^do tem¬ peratury 55-^57°C po czym rozwtór zaszczepia sie krysztalami ksylitu i oziebia wedlug progra¬ mu ustalonego doswiadczalnie do temperatury 25—40°C. Do zaszczepienia korzystnie uzywa sie krysztalów o wielkosci 2—20 mikronów i dodaje sie je w ilosci fl,02M),l%* Sposobem tym usuwp sie z roztworu korzystnie okolo 70% ksylitu w po¬ staci surowego produktu krystalicznego. Jednakze dobre wyniki osiaga sie i w tych przypadkach, gdy w etapie krystalizacji wstepnej usuwa sie 60—75% ksylitu. Aczkolwiek przemywanie krysz¬ talów w koszu wirówki nie jest niezbedne, sto¬ sowane jest czesto w celu polepszenia efektu oczyszczania. Krysztaly uzyskane w wyniku Ipry- stalizacji'wstepnej'mozna nastepnie przemyc Jiie- wiefta iloscia , wody, korzystnie okolo 2*/a wago¬ wymi w stosunku do w^agi krysztalowy, w wirów¬ ce koszowej, usuwajjac zasadnicza czesc mdJcro- ; krysztalów galaktytu, przywierajacych do krysz-. talów ksylitu, Mikrokrysztaly galaktytu tworza sie w trakcie krystalizacji. Popluczyny laczy sie z: lur gami macierzystymi i pozostawia do dalszego prze¬ robu. Krystaliczny surowy ksylit rozpuszcza sie w wodzie i poddaje rekrystalizacji, otrzymujac produkty zawierajace ponizej 0,2% galaktytu i po¬ wyzej 99,5% ksylitu.Rekrystalizacje te przeprowadza sie albo przez odparowanie nasyconego roztworu, albo oziebienie nasyconego roztworu dla spowodowania przesyce¬ nia roztwru.W przypadku, gdy rekrystalizacje przepo-owadiza sie przez odparowanie, korzystnie uzywa sie kry- stalizatora prózniowego typu stosowanego w prze¬ mysle cukrowniczym. Roztwór ksylitu, zawieraja¬ cy 92—100% ksylitu w przeliczeniu na sucha ma¬ se, ogrzewa sie do temperatury 60—65°C pod zmniejszonym cisnieniem i odparowuje do zawar¬ tosci 87—91% suchej masy. Nastepnie roztwór za¬ szczepia sie i przez utrzymywanie stanu przesy¬ cenia umozliwia sie wzrost krysztalów. Sposobem tym odzyskuje sie ksylit w postaci produktu kry¬ stalicznego o wysokiej czystosci, w ilosci wynosza¬ cej 65% ksylitu pierwotnie zawartego w roztwo¬ rze. Otrzymane krysztaly wyodrebnia sie z lugów macierzystych przez odwirowanie. Równiez ko¬ rzystny jest ponizszy sposób rekrystalizacji.Roztwór ksylitu, zawierajacy 92—1ÓÓ% ksylitu w przeliczeniu na sucha mase, Odparowuje sie do 5 zawartosci 85—91% suchej masy, korzystnie 88%, i ogrzewa do temperatury 55—05°C, korzystnie do temperatury 60°C. Nastepnie roztwór zaszczepia sie i oziebia w sposób opisany Wyzej W odniesie¬ niu do krystalizacji wstepnej. Temperatura kon¬ cowa wynosi 25—40°C. Sposobem tym odzyskuje sie 60—65% ksylitu^ w postaci produktu krysta¬ licznego o wysokiej czystosci Otrzymane krysztaly wyodrebnia sie z lugów macierzystych przez od¬ wirowanie. Odwirowane lugi macierzyste i-poplu¬ czyny mozna polaczyc z zachowanymi lugami ma¬ cierzystymi i popluczynami pochodzacymi z kry-* stalizacji wstepnej. Ewentualnie lugi macierzyste z etapu rekrystalizacji wraz z popluczynami, o ile je uzyskano, mozna zawrócic do ulkladu, wlacza¬ jac je do wsadu mieszaniny alkoholi wielowodoro- tlenowyeh tuz przed etapem krystalizacji wstep¬ nej.Lugi macierzyste i popluczyny pochodzace z kry¬ stalizacji wstepnej poddaje sie obróbce' W celu odzyskania wiekszej czesci pozostalego w nich ksylitu. Roztwór poddaje sie oczyszczaniu przez usuwanie Wpierw zasadniczej czesci galaktytu w postaci mikrokrysztalów, a nastepnie frakcjonujac zachowane ciecze za pomoca przepuszczania ich przez jedna lub Wiecej chromatograficznych ko-j lumn jonowymiennych. Przed poddaniem polaczo-i nych lugów macierzystych i popluczyn rozdzialo-* wi na kolumnach chromatograficznych, zawieraja-*, cych zywice jonowymienna, korzystne jest usu-j niecie z roztworu, przez odwirowanie, sedymenn tacje lub odsaczenie, mikrokrysztalów galaktytu, tworzacych sie w trakcie wstepnej krystalizacji ksylitu. Mikrokrysztaly te sa tak male, ze odmy-» waja sie z krysztalów ksylitu,wraz z liigami ma-* cierzystymi podczas przemywania ksylitu w po* staci surowego produktu krystalicznego.Stwierdzono uprzednio, ze alkohole wielowodo* rowe frakcjonuja sie w rózny sposób i w róznej kolejnosci ulegaja wymyciu z kolumn zawieraja* cych w jednym wypadku zywice w formie katio¬ nowej z metalem ziem alkalicznych, a w drugim zywice w formie Al+++ lub Fe+;f+. W przypadku, gdy dwie kolumny wypelnione zywicami w dwu róznych formach kationowych pracuja równolegle, jest mozldiwe otrzymanie ifiraikcji zawierajacej ksy¬ lit, w której zawartosc galaktytu, mannitu i sor^ btiu jest dostatecznie niska. Przy uzyciu kolumny zawierajacej zywice w formie kationowej z me¬ talem ziem alkalicznych skutecznie usuwa sie wiekszosc innych alkoholi wielowodorowych, lacz¬ nie z arabitem i mannitem, natomiast w kolum¬ nie zawierajacej zywice w formie Al+++ lub Fe++* usuwa sie wiekszosc sorbitu. Podajac równolegle te same, w przyblizeniu, ilosci roztworu zasilaja¬ cego na kolumne kazdego typu, oraz laczac eluaty z obu kolumn, otrzymuje sie roztwór ksylitu o do¬ puszczalnej czystosci do pózniejszej krystalizacji.W przypadku szeregowego zestawienia kolumn obu typów uzyskuje sie wieksza skutecznosc oczy¬ szczenia z tym, ze eluaty sa bardziej rozcienczo- 15 M 25 30 35 40 45 50 55111348 8 ne, co oznacza zwiekszenie kosztu odparowania.Stwierdzono, ze zazwyczaj korzystniejsze jest pro¬ wadzenie oczyszczania w kolumnach zestawionych równolegle, jednakze odgrywa tu role sklad mie¬ szaniny alkoholi wielowodorotlenowych uzytej jako surowiec, przy czym w niektórych zastosowaniach wykorzystanie szeregowego zestawienia kolumn sprawia, ze proces staje sie korzystniejszy pod wzgledem ekonomicznym.Po stadium frakcjonowania, otrzymana frakcje zawierajaca ksylit zawraca sie do stadium kry¬ stalizacji wstepnej, frakcje posrednie zawraca sie, do stadium frakcjonowania, a pozostale frakcje zawierajace zanieczyszczenia laczy sie, z utwo¬ rzeniem produktu ubocznego w postaci mieszani¬ ny alkoholi wielowodorotlenowych, która mozna odrzucic lub, korzystnie, uzyc jako paszy lub zró¬ dla weglowodanów w przemyslowych procesach fermentacyjnych.Sposób wedlug wynalazku umozliwia odzyskanie 96—98*/o ksylitu, zawartego w pierwotnym roztwo¬ rze mieszaniny alkoholi wielowodorotlenowych w postaci krystalicznego ksylitu o czystosci farma- 10 15 ceutycznej. Czystosc krystalicznego ksylitu wyno¬ si powyzej 99,5%, a zawartosc galaktytu ponizej 0,2«/e.Sposób wedlug wynalazku zostal blizej wyjas¬ niony ponizej w nawiazaniu do zalaczonych ry¬ sunków na których fig. 1 przedstawia ogólnie schemat procesu metoda dotychczasowa, fig. 2 — schemat procesu w korzystnym wykonaniu spo¬ sobu wedlug wynalazku, fig. 3 — schemat przed¬ stawiajacy inne korzystne zastosowanie sposobu wedlug wynalazku.Fig. 4 przedstawia wyniki frakcjonowania mie¬ szaniny alkoholi wielowodorotlenowych na zywicy w formie Sr++, zas fig. 5 przedstawia wyniki frak¬ cjonowania mieszaniny alkoholi wielowodorotle¬ nowych na kolumnie zawierajacej zywice w for¬ mie Al+++, przy czym skróty oznaczen wyjasniono w dalszej czesci opisu.Na schemacie fig. 1 przedstawiajacym otrzymy¬ wanie ksylitu z roztworów alkoholi wielowodoro¬ tlenowych metoda dotychczasowa, uwidoczniono punkty pobierania prób 1—13. Wyniki analiz prób pobieranych w kazdym z tych punktów zamiesz¬ czono w ponizszej tablicy 1.Tablica 1 Przyfklady bilansu materialowego przy otrzymywaniu ksylitu metoda wedlug schematu na fig. 1 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 1 12 13 Stiezenie g/100 g 50 8,0 24 3,9 8,5 13 6,0 2,5 3,2—65 100 75 24 73—90 Calko¬ wita sucha masa kg 100 18 118 22 68 28 46 13 1 34 66 49 77 114 Woda kg 100 205 373 534 732 188 722 500 1034 16 243 13 Sklad /kg/ ksylit 76 13 89 6,0 61 22 40 4,5 10 66 35 57 101 arabit 5,5 0,8 6,3 5,0 0,2 1,0 1,7 0,5 5,5 1,9 3,0 1,9 galaktyt ¦ 4,0 1,1 5,0 2,0 1,1 1,9 1,0 2,0 4,0 2,1 4,0 2,1 sorbit 5,5 2,5 8,0 0,7 5,4 1,9 2,3 4,8 5,5 7,8 10 7,7 mannit 6,5 0,2 6,7 5,9 0,1 0,7 0,2 0,6 6,5 0,3 1,0 0,3 inne 2,5 0,3 2,8 2,1 0,2 0,5 ' 1,1 0,4 2,5 1,3 1,8 1,3 Tablica la Nr I 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ksylit 2 76 73 76 28 90 78 87 35 30 100 arabit 3 5,5 4,3 5,3 23 0,3 3,7 3,7 3,9 16 — Sklad /»fy galaktyt 4 4,0 5,9 4,3 9,3 1,7 6,7 2,1 15 12 — sorbit 5 5,5 14. 6,8 3,1 7,9 6,8 5,1 38 16 — mannit 6 6,5 1,3 5,7 27 0,1 2,6 0,4 4,5 19 — inne 7 2,5 1,8 2,4 9,7 0,3 1,9 2,3 3,2 7,3 ¦ — ¦111 348 10 c.d. tablicy la 1 1 11 1 12 13 2 73 75 88 3 4,0 3,9 1,7 4 4,3 5,2 1,8 5 16 13 6,8 6 0,5 1,3 0,2 7 | 2,6 1 2,3 | 1,1 Numery w kolumnie z lewej strony oznaczaja punkty pobierania prób uwidocznione na fig. 1 Na rysunku fig. 1, przedstawiajacym schema¬ tycznie sposób stosowany dotychczas, numery 101—111 oznaczaja co nastepuje: 101 oczyszczony hydrolizat, 102 etap uwodor¬ nienia, 103 dodawanie wody /68 kg/, 104 rozdzial chromatograficzny na zywicy w formie Sr*1". 105 odparowanie wody /1441 kg/, 106 etap krysta¬ lizacji, 107 odbieranie ksylitu, 108 dodawanie wo¬ dy /39 kg/, 109 rozdzial chromatograficzny na zy¬ wicy w formie Al+++, 110 mieszanina alkoholi wielowodorotlenowych, 111 odparowanie wody /1016kg/.Wedlug sposobu dotychczasowego, zawierajacy zanieczyszczenia roztwór alkoholi wielowodorotle^ nowych o skladzie podanym dla punktu 3 w tabli¬ cy 1, w tym 76% ksylitu, poddaje sie frakcjono¬ waniu chromatograficznemu w kolumnie, zawiera¬ jacej zywice jonowymienna, usieciowana dwuwi- nylobenzemen, uzytym w ilosci 3,5%, w formie Sr++. Otrzymuje sie trzy frakcje, Ostatnia frak¬ cja odbierana z kolumny, odpowiadajaca punkto¬ wi pobierania prób 5t zawiera 90% ksylitu i wzglednie duza ilosc sorbitu, ale mala innych alkoholi wielowodorotlenowych. Frakcje te kieru¬ je sie do krystalizacji. Pierwsza frakcja odbierana z kolumny w punkcie pobierania prób 4 zawiera mala ilosc ksylitu, a duza innych alkoholi wielo¬ wodorotlenowych, w tym mannit i arabit. Frakcje te, która pobiera sie w punkcie 9, usuwa sie z ukladu jako tzw. produkt uboczny, zawierajacy mieszanine alkoholi wielowodorowych.Frakcje posrednia w punkcie pobierania prób 6, uzyskana w rezultacie pierwszego frakcjonowania, laczy sie z lugami macierzystymi z punktu 11, po¬ chodzacymi z krystalizacji i polaczone strumienie cieczy poddaje sie frakcjonowaniu na kolumnie, zawierajacej zywice w formie Al+++, w celu od¬ zyskania frakcji o wysokiej zawartosci ksylitu — punkt pobierania prób 7, z której mozna wykry¬ stalizowac dodatkowa ilosc ksylitu.Frakcja 13 zawiera 88% ksylitu, a takze wzgled¬ nie duza ilosc sorbitu, nie zawiera natomiast wiekszych ilosci innych alkoholi wodorotlenowych.Frakcje 8, która zawiera mala ilosc ksylitu, a du¬ za innych alkoholi wielowodorotlenowych, laczy sie ze strumieniem cieczy z punktu 4 i usuwa z ukla¬ du, jako produkt uboczny 9, zawierajacy miesza¬ nine alkoholi wielowodorotlenowych.Frakcja 2, o wysokiej zawartosci ksylitu, zo¬ staje zawrócona w celu wymieszania z doplywa¬ jacym strumieniem zasilajacym i wraca do obie¬ gu przez pierwsza kolumne chromatograficzna, zawierajaca zywice w formie Sr++.Dotychczasowy sposób opisany powyzej umozli¬ wia odzyskanie 87% ksylitu, zawartego w suro- 10 15 20 25 35 40 50 60 65 wym roztworze zasilajacym, z otrzymaniem pro¬ duktu o czystosci farmaceutycznej. Jednakze z ko¬ lumn chromatograficznych otrzymuje sie roztwo¬ ry raczej rozcienczone, co powoduje podwyzszenie kosztów odparowania. Laczna ilosc wody, która nalezy odparowac, przypadajaca na kazdy kilo¬ gram otrzymanego ksylitu wynosi 36—38 kg.Sposobem wedlug wynalazku zasadnicza czesc ksylitu wyodrebnia sie z roztworu w stadium ksystalizacji wstepnej i rekrystalizacji. Poza tym, glówna czesc galaktytu wyodrebnia sie z lugów macierzystych, pochodzacych z krystalizacji wstep¬ nej, przez odwirowanie lub sedymentacje. Ilosc zanieczyszczen pozostalych w lugach macierzystych wyraznie zmniejsza sie w wyniku frakcjonowania na zestawionych równolegle kolumnach z zywica jonowymienna. Dzieki temu zmniejsza sie ilosc wody, która wprowadza sie do procesu i która trzeba usunac przez odparowanie. Poza tym Ob¬ nizaja sie koszty inwestycyjne aparaturowe, po¬ mimo koniecznosci uzycia krystalizatora o zwiek¬ szonej pojemnosci, poniewaz jednoczesnie zmniej¬ sza sie pojemnosc ukladu chromatograficznego.Wynalazek objasniaja nastepujace przyklady.Przyklad I. Hydrolizat hemicelulozy z drew¬ na brzozowego ó wysokiej zawartosci ksylozy pod¬ dano zobojetnieniu i oczyszczaniu w zwykly spo¬ sób za pomoca ekskluzji jonowej i odbarwiania.Oczyszczony hydrolizat posiadal nastepujacy sklad: ksyloza 76% calkowitej zawartosci cukrów arabinoza 5% mannoza 7% galaktoza 4% glukoza 6% inne 2% Oczyszczony hydrolizat poddano uwodornieniu przy uzyciu niklu Raney'a jako katalizatora. Pro¬ ces prowadzono w temperaturze 130°C i poc( cis¬ nieniem wodoru 40 kg/cm2. Sklad roztworu podda¬ wanego uwodornieniu przedstawiono w ponizszej tablicy 2, /punkt pobierania prób 1/.Surowy ksylit wykrystalizowano z uwodornio¬ nego roztworu przez odparowanie w temperaturze 65°C do zawartosci suchej masy 92%. Otrzymany roztwór zaszczepiono krysztalami ksylitu, uzytymi w ilosci 0,02% wagowych i oziebiono do tempe¬ ratury 35°C. Krystalizacje prowadzono w zwy¬ klym krystalizatorze, wyposazonym w mieszadlo. 70% ksylitu obecnego w roztworze wykrystalizo¬ walo jako produkt surowy, który wydzielono z lu¬ gów macierzystych w wirówce koszowej. W przy¬ kladzie niniejszym i w przykladach nastepnych uzywano, o ile tego nie zaznaczono inaczej, auto¬ matycznej okresowej wirówki filtracyjnej o zmien¬ nej ilosci obrotów typu opisanego w Chemical11 Engineering Deskbook, z dnia 15 lutego 1971, str. 55.Otrzymano produkt krystaliczny o czystosci 94%, zawierajacy 0,8*/o galaktytu i okolo 5°/o innych alkoholi wielowodorotlenowych. Surowy produkt krystaliczny rozpuszczono w wodzie do 60*/e wa¬ gowych roztworu i poddano rekrystalizacji. Otrzy¬ mano roztwór, zawierajacy 94#/« ksylitu w prze¬ liczeniu na sucha mase, który odparowano do za¬ wartosci 88#/§ suchej masy. Temperatura na po¬ czatku krystalizacji wynosila 60°C. Otrzymany roztwór zaszczepiono krysztalami uzytymi w ilosci 0,02#/o i oziebiono do temperatury 30°C. Krystali¬ zacje prowadzono w zwyklym krystalizatorze wy¬ posazonym w mieszadlo. Krysztaly wydzielono za pomoca odwirowania, otrzymujac 65#/t ksylitu w posatci czystego produktu krystalicznego.Proces opisany w niniejszym przykladzie pro¬ wadzono w sposób pokazany na schemacie przed¬ stawionym na fig. 2, na którym numery 201—217 oznaczaja poszczególne stadia procesu: Na zalaczonym rysunku fig. 2 numery 201—217 oznaczaja co nastepuje: 201 oczyszczony hydrolizat, 202 etap uwodornia¬ nia, 203 dodawanie wody /1153 kg/, 204 krystali¬ zacja wstepna /krystalizacja 1/, 205 dodawanie wody /54 kg/, 206 rekrystalizacja /krystalizacja 2/, 207 odparowanie wody /51 kg/, 208 dodanie wody /l7 kg/, 209 odbiór ksylitu, 210 dodawanie wody /50 kg/, 211 usuwanie galaktytu, 212 odbiór ga¬ laktytu, 213 dodawanie wody /4 kg/, 214 rozdzial chromatograficzny na zywicy w formie Sr+h, 215 rozdzial chromatograficzny na zywicy w for¬ mie Al+++, 216 odparowanie wody /622 kg/, 217 odbiór mieszanin alkoholi wieloworotlenowych.W ponizszej tablicy 2 zamieszczono wyniki ana¬ liz materialu pobieranego w kazdym z punktów pobierania prób, uwidocznionych na fig. 2 pod odpowiednimi numerami 1—18. Wedlug fig. 2, o- czyszczony hydrolizat pobierany w punkcie 1 po uwodornieniu laczy sie z lugami macierzystymi punkt 2, pochodzacymi ze stadium rekrystalizacji /krystalizacji 2/ i frakcjami zwrotnymi o wyso¬ kiej zawartosci ksylitu — punkt 3, tworzac roz¬ twór zasilajacy, kierowany do krystalizacji wstep¬ nej /krystalizacji l/. Polaczone lugi macierzyste i popluczyny po usunieciu galaktytu, tworzace strumien cieczy — punkt 9, dzieli sie na dwa równolegle strumienie cieczy — punkty 10 i 11.Splywajace z obu kolumn frakcje o wysokiej za¬ wartosci ksylitu laczy sie i zawraca do krystali¬ zacji wstepnej — punkt 3. Frakcje zwrotne — punkty 17 i 14, kieruje sie na przeciwlegla ko¬ lumne /powrót krzyzowy/, a pozostale zanieczy¬ szczone frakcje laczy sie, tworzac produkt ubocz¬ ny, zawierajacy mieszanine alkoholi wielowodoro¬ tlenowych, która usuwa sie z ukladu.Wydajnosc ksylitu czystego wynosila 96^/0 w stosunku do ilosci ksylitu zawartego w roztworze poddawanym uwodornieniu.Analiza ksylitu po wysuszeniu krysztalów: woda /oznaczona metoda Karla Fischera/ O,O70/o popiól /metoda przewodnictwa/ 0,001°/o ksylit /metoda chromatografii ciecz — gaz/ 99,9*/o 348 12 sorbit 0,lf/o galaktyt 0,0°/o mannit O,0°/o arabit 0,0°/o * Czystosc produktu krystalicznego wynosila po- ponad 99,5€/o. Zawieral on co najmniej niz 0,2°/o galaktytu.W etapie krystalizacji wstepnej zasadnicza czesc galaktytu obecnego w roztworze krystalizowala 0 w postaci mikrókiryszitalów, które odimyito w koszu wirówki i które pozostaly w lugach macierzy¬ stych. Mikrokrysztaly galaktytu wyodrebniono z syropu przez odwirowanie w wirówce, stano- wiecej separator, produkcji Alfa-Leval, model w BRPX 309 S, przeznaczonej dla przemyslu chemicz¬ nego. Nastepnie syrop podzielono na dwie czesci i frakcjonowano na dwóch kolumnach zestawio¬ nych równolegle, wypelnionych sulfonowa zywica polistyrenowa, usieciowana dwuwinylobenzenem.* Jedna z kolumn byla wypelniona zywica w for¬ mie Al+++, a druga zywica w formie Sr++.Przykladu. Oczyszczony hydrolizat hemice- lulozy poddano uwodornieniu w sposób, opisany w przykladzie I.» Surowy ksylit wykrystalizowano z roztworu, o- trzymane krysztaly rozpuszczono i wyodrebniono ksylit czysty w sposób, jak wyzej opisano w przy¬ kladzie I. Z lugów macierzystych wydzielono ga- laiktyit w sposób, opisany w przykladzie I. Otrzy- » many syrop poddano nastepnie frakcjonowaniu na dwu kolumnach zestawionych równolegle, po¬ dobnych do kolumn opisanych w przykladzie I.Frakcje 13 i 16, o wysokiej zawartosci ksylitu, odebrano z obu kolumn, polaczono i zawrócono do w krystalizacji wstepnej. Frakcje zwrotne 14 i 17, odebrane z obu kolumn, polaczono i zawrócono do syropu z którego usunieto galaktyt. Pozostale zanieczyszczone frakcje 12 i 15 polaczono, tworzac produkt uboczny, zawierajacy mieszanine alkoholi 40 wielowodorotlenowych, która usuwa sie z ukla¬ du — punkt 19.Sposób zilustrowano na fig. 3, a odpowiada¬ jacy mu bilans materialowy zamieszczono w po¬ nizszej tablicy 2. 45 Wydajnosc ksylitu czystego wynosila 96^/c Czy¬ sty produkt krystaliczny zawieral powyzej 99,50/# ksylitu i ponizej 0,2°/o galaktytu.-Na fig 3 numery 301—316 oznaczaja co naste¬ puje: 301 oczyszczony hydrolizat, 302 etap uwodor¬ nienia, 303 odparowanie wody /l 148 kg/, 304 etap krystalizacji wstepnej /krystalizacja 1/, 305 do¬ dawanie wody /52 kg/, 306 rekrystalizacja /kry¬ stalizacja 2/, 307 odparowanie wody /49 kg/, 30S dodawanie wody /l 8 kg/, 309 odbiór ksylitu, 310 dodawanie wody /50 kg/, 311 usuwanie galak¬ tytu, -312 odbiór galaktytu, 313 rozdzial chroma¬ tograficzny na zywicy w formie Sr++, 314 rozdzial chromatograficzny na zywicy w formie Al+i"+, 315 odparowanie wody /598 kg/, 316 odbiór mie¬ szaniny alkoholi wielowodorotlenowych.Przyklady III i IV ilustruja etaip rozdzialu na kolumnach, zawierajacych zywice w formie A1+"M' « i Sr++, odpowiednio13 111 348 Tablica 2 14 Bilans materialowy przy otrzymywaniu ksylitu metoda dwukrotnej krystalizacji polaczonej z usuwaniem mikrokrystalicznego galaktytu i frakcjonowaniem syropu Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Stezenie g/100 g 50 70 6,6 92 100—70 84—60 100 65 59 28 18 3,3 6,2 9,6 4,0 7,0 6,0 3,5—65 Calko¬ wita sucha | masa kg 100 53 74 227 126 101 73 4,1 97 64 52 14 33 5,6 9,0 42 13,5 23 Woda kg 100 23 1051 21 2 19 — 2 67 94 242 418 496 53 216 553 212 - 634 Ksylit 76 45 48 69 18 51 73 1,0 50 31,5 24,5 1,8 21 1,7 0,2 27 4,3 2,0 arabit 5,5 2,0 4,7 12 2,0 10 — 0,2 10 7,0 7,1 1,9 4,2 1,0 3,4 0,5 3,1 5,3 Sklad /kg/ galaktyt 4,0 1,0 1,4 6,4 1,0 5,4 . — 2,2 3,2 2,3 2,5 1,6 0,5 0,4 0,2 0,9 1,2 1,9 sorbit 5,5 2,7 16,5 25 2,7 22 — 0,5 21,5 15 10,5 i 4,9 3,9 1,7 0,1 13 2,1 5,0 mannit 6,5 1,6 0,9 9,0 1,6 7,4 — 0,2 7,2 4,9 4,3 3,1 0,7 0,5 3,2 0,2 1,5 6,3 inne 2,5 0,6 2,9 6,0 0,6 5,4 — — 5,4 3,6 3,5 0,6 2,5 0,3 1 1,9 1 0,4 1,3 2,5 Tablica 2a Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ¦ 15 16 17 18 ksylit 76 85 64,5 74 94 50 100 24 51 49 47 13 64 30 2,2 65 32 8,7 arabit 5,5 3,8 6,3 5,4 1,6 10 — 4,9 10 11 13,5 14 13 18 38 1,2 23 23 Sklad t galaktyt 4,0 1,9 1,9 2,8 0,8 5,3 — 54 3,3 • 3,6 4,8 11,5 1,5 7,1 2,2 2,2 8,8 8,3 /%/ sorbit 5,5 5,1 22 11 2,1 22 — 12 22 23 20 35 12 30 1,1 30 16 22 mannit 6,5 3,0 1,2 4,0 1,3 7,3 — 4,9 7,4 7,6 8,2 22 2,1 8,9 36 0,5 11 27 inne 2,5 1,1 3,9 2,8 0,5 5,3 — | — 5,5 i 5,6 j 6,7 1 4,3 | 7,6 5,4 1 21 j 1,0 9,6 | 11 1 Numery oznaczaja punkty pobierania prób, uwidocznione na fig. 2.Dotyczy to równiez, odpowiednio fig. 4 i 5.Fig. 4 przedstawia wyniki frakcjonowania na zy¬ wicy w formie Sr++, a fig. 5 przedstawia frakcjo¬ nowanie na zywicy w formie Al+++. Podane na rys. 4 i fig. 5 skróty oznaczaja co nastepuje: sc == calkowite stezenie cial stalych 65 xy = ksylit ar = arabit ga = galaktyt so = sorbit ma = mannit ot = inne15 111 348 Tablica 3 16 Bilans materialowy przy otrzymywaniu ksylitu metoda dwukrotnej krystalizacji polaczonej z usuwaniem mikrokrystalicznego galaktytu i frakcjonowaniu syropu Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 .Stezenie g/100 g 50 70 6,7 92 70 84—60 100 65 59 25 25 3,3 6,2 9,5 4,0 7,0 6,0 6,6 3,6—65 Calko¬ wita sucha masa kg 100 53 75 227 126 102 73 . 4.2 97 72 47 12 30 5,1 11 44 17 22 23 Woda kg 100 23 1047 22 2—54 20—70 — 2,0 68 226 149 346 453 49 264 589 258 307 610—12 ksylit 76 45 48 169 118 51 73 1,0 50 35 23 1,8 19 1,8 0,2 29 6,2 8,0 2,0 arabit 5,5 1,8 3,8 11 1,8 9,3 — 0,2 9,1 8,1 5,4 1,5 3,2 0,7 3,8 0,6 3,7 4,4 5,3 Sklad /kg/ galaktyt 4,0 1,1 1,7 6,7 1,1 5,7 — 2,3 3,4 3,3 2,2 1,5 0,4 0,3 0,2 1,3 1,8 2,1 1,7 sorbit 5,5 2,9 18 26 2,9 23,5 — 0,5 23 16 11 4,9 4,8 1,7 0,1 13 2,3 : 4,0 5,0 mannit 6,5 1,6 0,8 8,9 1,6. 7,3 — 0,2 7,1 5,2 3,4 1,7 0,6 0,3 4,6 0,2 1,2 1,5 6,3 inne 2,5 0,5 2,3 5,4 0,5 4,8 — — 4,8 3,9 2,6 0,4 1,9 0,3 2,1 0,4 1,4 1,7 2,5 | Tablica 3a Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 | Sklad /•/ ksylit 76 85 64 74 94 50 100 24 51 49 49 15 64 35 1,8 65 37 37 8,8 arabit 5,5 3,4 5,1 4,8 1,4 9,2 — 4,8 9,3 11 11 13 11 14 34,5 1,4 22 20 23 galaktyt 4,0 2,1 2,3 3,0 0,9 5,6 — 55 3,5 4,6 ' 4,7 13 1,3 5,9 1,8 29 11 9,7 7,5 sorbit 5,5 5,5 24 11,5 2,3 23 — ¦ 12 24 23 23 41,5 16 33 0,9 30 14 18 22 mannit 6,5 3,0 1,1 3,9 1,3 7,2 — 4,8 7,3 7,2 7,2 14 2,0 5,9 42 0,5 7,2 6,9 28 inne 2,5 0,9 3,1 2,4 0,4 4,7 — — 4,9 5,4 5,5 3,4 6,3 5,9 19 0,9 1 8,4 7,8 11 Numery oznaczaja punkty pobierania prób, uwidocznione na fig. 3.Przyklad III. Oczyszczony hydrolizat hemi- celulozy poddano uwodornieniu w sposób, jak wy¬ zej opisano w przykladzie I. Surowy ksylit wy¬ krystalizowano z roztworu, otrzymane krysztaly rozpuszczono i po rekrystalizacji wyodrebniono ksylit czysty w sposób, opisany w przykladzie I.Lugi macierzyste pochodzace z 'krystalizacji wstep¬ nej polaczono z popluczynami i otrzymany roz- 60 65 twór poddano rozdzialowi na kolumnie, zawiera¬ jacej zywice w formie Al+++.Polaczone lugi macierzyste i popluczyny frak¬ cjonowano podajac je na kolumne chromatogra¬ ficzna o srednicy 22?5 cm i wysokosci 5 m, wy¬ pelniona sulfonowana zywica polistyrenowa, usie- ciowana dwuwinylobenzenem uzytym w ilosci 3— —4%, w formie Al*++, o sredniej wielkosci ziarna111348 17 1S 0,36 mm. Proces prowadzono w temperaturze 55°C.Roztwór podano równomiernie na wierzcholek ko¬ lumny z szybkoscia 0,0148 m8/godzine. W ten spo¬ sób naniesiono na kolumne 3 kg suchej substan¬ cji w postaci roztworu wodnego zawierajacego 25 g suchej substancji/l00 g roztworu. Roztwór zasila¬ jacy posiadal nastepujacy sklad: ksylit 52*/i arabit v 10#/o galaktyt 7*/o sorbit 14°/t mannit 13*/o inne 4#/o Do elucji. uzyto wody. Alkohole wielowodoro- tlenowe rozdzielaly sie w sposób, zobrazowany krzywymi przedstawionymi na fig. 5. Odebrano trzy frakcje. Frakcja pierwsza, która odbierano w ciagu 70 minut od rozpoczecia operacji, stano¬ wila produkt uboczny, zawierajacy mieszanine alkoholi wielowodorotlenowych i jako frakcja za¬ nieczyszczona po odebraniu zostala usunieta z u- kladu. Frakcja druga, która odbierano przez na¬ stepne 25 minut, stanowila frakcje zwrotna. Frak¬ cje te zawracano do wczesniejszego stadium pro¬ cesu, to znaczy laczono ja z lugami macierzysty¬ mi, pochodzacymi w najblizszej krystalizacji wstepnej. Frakcje trzecia, okreslana jako frakcja krystalizacyjna lub frakcja zawierajaca produkt, otrzymano w ciagu ostatnich 65 * minut trwania operacji. Zawierala ona ksylit w wysokim steze¬ niu oraz sorbit we wzglednie niskim stezeniu, jak to przedstawia fig. 5. Frakcje te polaczono ze strumieniem roztworu ksylitu kierowanym do krystalizacji wstepnej, jak to wyzej opisano w przykladach I i II.W nastepujacej tablicy zestawiono dane, cha¬ rakteryzujace te trzy frakcje.Rozmieszczenie cukrów w trzech frakcjach /•/• calkowitej ilosci/ przedstawialo sie nastepujaco: ksylit arabit galaktyt sorbit mannit inne Frakcja zawierajaca ksylit 9lVo 73Ve 40°/t 50*/r 28*/# 82Vo Frakcja zwrotna €•/# 14Vt * 21% 20»/t 2lVt 9Vt Frakcja zanie¬ czyszczona 3f/t w« 39f/o 3 51f/# 9Vt Frakcje posiadaly nastepujacy sklad /°/o zawar¬ tosc suchej substancji/: ksylit arabit galaktyt sorbit mannit inne Frakcja zawierajaca ksylit 67Vt 10V# 4«/t 10Vt 5% 4Vt Frakcja zwrotna 25V. 12,5#/t 12,5§/f 24V# 23V# 3»/# Frakcja zanie¬ czyszczona 19,5f/o */t l< 25,5% 39% 2% Calkowite stezenie we frakcji /g/1000 ml/ Frakcja zawierajaca ksylit 102 g/l Frakcja zwrotna 90 g/l Frakcja zanieczyszczona 26g/l Ponizej zestawiono dane, charakteryzujace te trzy frakcje.Rozmieszczenie cukrów w trzech frakcjach /•/• calkowitej ilosci/ przedstawialo sie nastepujaco: •s w Przyklad IV. Oczyszczony hydrolizat hemi- celulozy poddano, uwodornieniu w ^posób, opisa¬ ny w przykladzie I. Surowy ksylit wykrystalizo¬ wano z roztworu, otrzymane krysztaly rozpusz¬ czono i po wykrystalizacji wyodrebniono ksylit 15 czysty w sposób, opisany w przykladzie I.Lugi macierzyste, pochodzace z krystalizacji wstepnej, polaczono z popluczynami i otrzymany roztwór poddano frakcjonowaniu, nanoszac je na ii kolumne chromatograficzna o srednicy 22,5 cm i wysokosci 5 m, wypelniona sulfonowa zywica polistyrenowa, usieciowana dwuwJmylabenzenem uzytym w ilosci 3—4%, formie Sr++, o sredniej wielkosci ziarna 0,4 mm. Proces prowadzono w 25 temperaturze 55°C. Roztwór podawano na wierz¬ cholek kolumny z szybkoscia 0,0279 m*/godzine.Przy tej szybkosci naniesiono na kolumne 3 kg su¬ chej substancji w postaci roztworu wodnego, za¬ wierajacego z3 g; sifchej substancji /100 g roztwo- M ru/. Roztwór zasilajacy posiadal nastepujacy sklad: ksylit arabit galaktyt sorbit mannit inne 51% 13% 5% 12% 13% 0% Do elucji uzyto wody. Alkohole wielowodorotle- *• nowe rozdzielaly sie w sposób przedstawiony na fig. 4. Odebrano trzy frakcje. Frakcja pierwsza, która odbierano w ciagu 50 minut ^d rozpoczecia operacji, stanowila produkt uboczny, zawierajacy mieszanine alkoholi wielowodorowych i jako frak- cja zanieczyszczona po odebraniu zostala usunie¬ ta z ukladu. Frakcja druga, która odbierano przez nastepne 10 minut, stanowila frakcje zwrotna.Frakcje te zawracano do wczesniejszego etapu pro- M cesu, to znaczy laczono ja z lugaimi macierzysty¬ mi pochodzacymi z najblizszej krystalizacji wstep¬ nej. Frakcje trzecia, okreslana jako frakcja za¬ wierajaca produkt, otrzymano w ciagu ostatnich 70 minut trwania operacji. Zawierala ona ksylit w wysokim stezeniu i sorbit we wzglednie niskim stezenu, jak to pokazano na fig. 4. Frakcje te polaczono ze strumieniem roztworu ksylitu, kie¬ rowanym do krystalizacji wstepnej, tak jak opi- m sano w przykladach I i II.111 348 19 20 ksylit arabit I galaktyt sorbit mannit inne Frakcja zawierajaca ksylit 84,5% 7uAo 38,5% 87% 3,5% 11% Frakcja zwrotna 15% 43% 51,5% 13% 29,5% 36% Frakcja zanie¬ czyszczona 0,5% 50% 10% 0,5% 67% 53% Frakcje te posiadaly nastepujacy sklad /% za¬ wartosc suchej substancji/: ksylit arbit galaktyt sorbit mannit inne Frakcja zawierajaca ksylit 75% 2% 3% 18% 1% 1% Frakcja zwrotna 33% 25% 10% 7% 4% 1% Frakcja zanie¬ czyszczona 1,5% 35% 2,5% 0,5% 45%. 16% Calkowite stezenie we frakcji /g/1000 ml/ Frakcja zawierajaca ksylit 49 g/l Frakcja zwrotna 69 g/l Frakcja zanieczyszczona 22 g/l Jak to wynika z przykladów III i IV, dwie róz¬ ne kolumny rozdzielaja alkohole t wielowodorotle- nowe w rózny sposób. Róznice, te wykorzystuje sie w sposobie wedlug wynalazku w celu polepsze¬ nia oczyszczania i podniesienia wydajnosci. Ko¬ rzystne jest podzielenie roztworu przeznaczonego do rozfrakcjonowania ^ na dwa równolegle stru¬ mienie cieczy, z których jeden podaje sie na ko¬ lumne zawierajaca zywice w formie Al+++, a dru¬ gi na kolumne zawierajaca zywice w formie Sr4 4:.Efekt rozdzialu jest, oczywiscie lepszy w przy¬ padku szeregowego zestawienia kolumn. Ale ko- 5 rzystniejszy jest sposób z wykorzystaniem kolumn zestawionych równolegle, poniewaz w tym przy¬ padku rozcienczenie roztworu jest mniejsze.Zastrzezenia patentowe 10 1. Sposób otrzymywania krystalicznego ksylitu o czystosci farmaceutycznej przez wyodrebnienie go z wodnego roztworu ksylitu, zawierajacego równiez inne poliole, który obejmuje wykrysta- qi lizowanie wiekszej czesci iksylitu .podczas 'krysta¬ lizacji wstepnej, oddzielenie od lugów macierzy¬ stych surowych krysztalów ksylitu, które przemy¬ wa i rozpuszcza sie w wodzie, po czym rekrysta- lizuje z wodnego roztworu i odbiera ksylit w por og staci czystych krysztalów oraz jako pozostalosc lugi macierzyste i popluczyny, znamienny tym, ze lugi macierzyste po krystalizacji wstepnej laczy sie z popluczynami po krystalizacji wstepnej i wy¬ odrebnia sie z nich mikrokrysztaly galaktytu, po 25 czym przynajmniej czesc powyzszych lugów ma¬ cierzystych i ewentualnie lugi po rekrystalizacji 'ksylitu poddaje sie chromatograficznemu frakcjo¬ nowaniu na co najmniej dwóch kolumnach, za¬ wierajacych polistyrenowa zywice jonowymienna 30 usieciowana za pomoca dwuwinylobenzenu, z któ¬ rych jedna zawiera zywice w formie soli z me¬ talem ziem alkalicznych, a druga w formie Al+++ lub Fe+++, przy czym jedna czesc podawanego roztworu prowadzi sie przez jedna kolumne, a 35 druga czesc przez druga kolumne, a nastepnie laczy sie zadane fraikcje z kazdej z obydwu ko¬ lumn po frakcjonowaniu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze lugi macierzyste poddaje sie chromatograficzne- 40 mu frakcjonowaniu, podczas którego odbiera sie uboczna frakcje polioli, która odrzuca sie, frak¬ cje, która zawraca sie do roztworu doprowadza¬ nego na kolumne chromatograficzna i frakcje bo-' gata w ksylit, która laczy sie z roztworem dopro- 45 wadzanym do etapu krystalizacji wstepnej.111 348 FIG.1111 348 no, 2111 348 f/G. 3111 348 80 60 \- 40 20 r *y 1 ar [ ga L so 1 ma r — •••— ot 1 1 1 1 I ! ! 5 C 1 1 , 1 / i / 1 / 1 ' / i 1 / I / ! / /'"? ) / • ' i '""^ t W 5 1 ' v / \ 1 ' N 1/ \ / v ;1 21| 3 / i iL ¦- \ i ¦ V \ 1 v \ 1 \ \ 1 \ \ l , * \ i \ \ \ \ i* \ \ ^. \\ 1 i i i i 10 15 A [ 1 1 1 1 1 20 FIG. 4 160 "o0 RH •An n I u_. i ~* h ' xy \- ar. ga,.. - —, 50 ma ( i... i——' 3t ] ° 1 t A "*' •*^'~--'~~\ I . \ \ uv I l 1 3 6 ^1 / 1 / 2 ¦/- n / / , '' 1 i i / 1 1 f 9 r* H r " \ \ \ _y ¦ v \ ;\ \ \\\ 3 V- \\ \\ \\ \\ \\ \\ 4 \ ¦ - VI 12 1S •i —i »H '•': I J ' jf I ia f/6.5 Cena 45 zl Bltk 570/81 r. 95 egz. A4 PL

Claims (2)

  1. Zastrzezenia patentowe 10 1. Sposób otrzymywania krystalicznego ksylitu o czystosci farmaceutycznej przez wyodrebnienie go z wodnego roztworu ksylitu, zawierajacego równiez inne poliole, który obejmuje wykrysta- qi lizowanie wiekszej czesci iksylitu .podczas 'krysta¬ lizacji wstepnej, oddzielenie od lugów macierzy¬ stych surowych krysztalów ksylitu, które przemy¬ wa i rozpuszcza sie w wodzie, po czym rekrysta- lizuje z wodnego roztworu i odbiera ksylit w por og staci czystych krysztalów oraz jako pozostalosc lugi macierzyste i popluczyny, znamienny tym, ze lugi macierzyste po krystalizacji wstepnej laczy sie z popluczynami po krystalizacji wstepnej i wy¬ odrebnia sie z nich mikrokrysztaly galaktytu, po 25 czym przynajmniej czesc powyzszych lugów ma¬ cierzystych i ewentualnie lugi po rekrystalizacji 'ksylitu poddaje sie chromatograficznemu frakcjo¬ nowaniu na co najmniej dwóch kolumnach, za¬ wierajacych polistyrenowa zywice jonowymienna 30 usieciowana za pomoca dwuwinylobenzenu, z któ¬ rych jedna zawiera zywice w formie soli z me¬ talem ziem alkalicznych, a druga w formie Al+++ lub Fe+++, przy czym jedna czesc podawanego roztworu prowadzi sie przez jedna kolumne, a 35 druga czesc przez druga kolumne, a nastepnie laczy sie zadane fraikcje z kazdej z obydwu ko¬ lumn po frakcjonowaniu.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze lugi macierzyste poddaje sie chromatograficzne- 40 mu frakcjonowaniu, podczas którego odbiera sie uboczna frakcje polioli, która odrzuca sie, frak¬ cje, która zawraca sie do roztworu doprowadza¬ nego na kolumne chromatograficzna i frakcje bo-' gata w ksylit, która laczy sie z roztworem dopro- 45 wadzanym do etapu krystalizacji wstepnej.111 348 FIG.1111 348 no, 2111 348 f/G. 3111 348 80 60 \- 40 20 r *y 1 ar [ ga L so 1 ma r — •••— ot 1 1 1 1 I ! ! 5 C 1 1 , 1 / i / 1 / 1 ' / i 1 / I / ! / /'"? ) / • ' i '""^ t W 5 1 ' v / \ 1 ' N 1/ \ / v ;1 21| 3 / i iL ¦- \ i ¦ V \ 1 v \ 1 \ \ 1 \ \ l , * \ i \ \ \ \ i* \ \ ^. \\ 1 i i i i 10 15 A [ 1 1 1 1 1 20 FIG. 4 160 "o0 RH •An n I u_. i ~* h ' xy \- ar. ga,.. - —, 50 ma ( i... i——' 3t ] ° 1 t A "*' •*^'~--'~~\ I . \ \ uv I l 1 3 6 ^1 / 1 / 2 ¦/- n / / , '' 1 i i / 1 1 f 9 r* H r " \ \ \ _y ¦ v \ ;\ \ \\\ 3 V- \\ \\ \\ \\ \\ \\ 4 \ ¦ - VI 12 1S •i —i »H '•': I J ' jf I ia f/6.5 Cena 45 zl Bltk 570/81 r. 95 egz. A4 PL
PL1977196632A 1976-03-15 1977-03-12 Method for manufacturing crystalline xylitol PL111348B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/666,584 US4066711A (en) 1976-03-15 1976-03-15 Method for recovering xylitol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL196632A1 PL196632A1 (pl) 1979-05-07
PL111348B1 true PL111348B1 (en) 1980-08-30

Family

ID=24674632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1977196632A PL111348B1 (en) 1976-03-15 1977-03-12 Method for manufacturing crystalline xylitol

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4066711A (pl)
JP (1) JPS52139010A (pl)
AT (1) AT360044B (pl)
AU (1) AU511158B2 (pl)
CA (1) CA1083182A (pl)
CH (1) CH630327A5 (pl)
CS (1) CS251754B2 (pl)
DE (1) DE2710374C2 (pl)
DK (1) DK165894C (pl)
FI (1) FI69296C (pl)
FR (1) FR2344514A1 (pl)
GB (1) GB1532101A (pl)
IE (1) IE45122B1 (pl)
IT (1) IT1113271B (pl)
NL (1) NL183997C (pl)
NO (1) NO770904L (pl)
PL (1) PL111348B1 (pl)
SE (1) SE435617B (pl)
ZA (1) ZA77900B (pl)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2826120C3 (de) * 1978-06-14 1986-11-13 Süddeutsche Zucker AG, 6800 Mannheim Verfahren zur Gewinnung von Xylit aus Endsirupen der Xylitkristallisation
DE2827477A1 (de) * 1978-06-22 1980-01-17 Benckiser Knapsack Gmbh Verfahren zur gewinnung von polyalkoholen, insbesondere xylit
FR2652589B1 (fr) * 1989-10-04 1995-02-17 Roquette Freres Procede de fabrication de xylitol et de produits riches en xylitol.
US5084104A (en) * 1989-12-05 1992-01-28 Cultor, Ltd. Method for recovering xylose
FI86440C (fi) 1990-01-15 1992-08-25 Cultor Oy Foerfarande foer samtidig framstaellning av xylitol och etanol.
US7109005B2 (en) 1990-01-15 2006-09-19 Danisco Sweeteners Oy Process for the simultaneous production of xylitol and ethanol
US5144024A (en) * 1990-10-11 1992-09-01 Tammy Pepper Shelf stable liquid xylitol compositions
US5096594A (en) * 1990-12-20 1992-03-17 Israel Rabinowitz Chromatographic method of purifying cyclitols
FI913197A0 (fi) 1991-07-01 1991-07-01 Xyrofin Oy Nya jaeststammar med reducerad foermaoga att metabolisera xylitol, foerfarande foer bildande av dessa och deras anvaendning vid framstaellning av xylitol.
US6723540B1 (en) 1992-11-05 2004-04-20 Xyrofin Oy Manufacture of xylitol using recombinant microbial hosts
US7226761B2 (en) 1992-11-05 2007-06-05 Danisco Sweeteners Oy Manufacture of five-carbon sugars and sugar alcohols
US20080038779A1 (en) * 1992-11-05 2008-02-14 Danisco Sweeteners Oy Manufacture of Five-Carbon Sugars and Sugar Alcohols
EP0672161B1 (en) * 1992-11-05 1999-09-22 Xyrofin Oy Recombinant method and host for manufacture of xylitol
US6663780B2 (en) 1993-01-26 2003-12-16 Danisco Finland Oy Method for the fractionation of molasses
US5728225A (en) * 1993-07-26 1998-03-17 Roquette Freres Viscous liquid compositions of xylitol and a process for preparing them
US6224776B1 (en) * 1996-05-24 2001-05-01 Cultor Corporation Method for fractionating a solution
FI102962B1 (fi) * 1996-06-24 1999-03-31 Xyrofin Oy Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi
FI110095B (fi) 1998-05-18 2002-11-29 Xyrofin Oy Ksylitolin kiteyttäminen, kiteinen ksylitolituote ja sen käyttö
FI106853B (fi) 1998-11-18 2001-04-30 Xyrofin Oy Menetelmä polyolien valmistamiseksi arabinoksylaania sisältävästä materiaalista
US6894199B2 (en) 2001-04-27 2005-05-17 Danisco Sweeteners Oy Process for the production of xylitol
FI20010977A (fi) 2001-05-09 2002-11-10 Danisco Sweeteners Oy Kromatografinen erotusmenetelmä
FI20011889A (fi) 2001-09-26 2003-03-27 Xyrofin Oy Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi
FI20021312A (fi) 2002-07-03 2004-01-04 Danisco Sweeteners Oy Polyolikoostumusten kiteyttäminen, kiteinen polyolikoostumustuote ja sen käyttö
GB2406855A (en) * 2003-02-07 2005-04-13 Danisco Sweeteners Oy Production of xylitol from a carbon source other than xylose and xylulose
US7812153B2 (en) * 2004-03-11 2010-10-12 Rayonier Products And Financial Services Company Process for manufacturing high purity xylose
WO2005095314A1 (en) * 2004-03-26 2005-10-13 Purdue Research Foundation Processes for the production of xylitol
WO2005113774A2 (en) 2004-05-19 2005-12-01 Biotechnology Research And Development Corporation Methods for production of xylitol in microorganisms
DE102007045540A1 (de) * 2007-09-24 2009-04-02 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Leuchtvorrichtung mit Lichtpuffer
CN102580611B (zh) * 2011-12-15 2013-11-06 重庆大学 一种处理木糖母液的方法
JP6774494B2 (ja) 2016-02-19 2020-10-21 インターコンチネンタル グレート ブランズ エルエルシー バイオマス源から複数の有用なストリームを形成するためのプロセス
CN107954836B (zh) * 2017-11-17 2021-10-08 山东福田药业有限公司 一种从木糖醇母液中提取卫茅醇的方法
CN111302892B (zh) * 2020-02-27 2023-11-07 浙江工业大学 一种利用柑橘皮制备木糖醇的方法
CN113979839B (zh) * 2021-11-25 2024-02-09 浙江华康药业股份有限公司 一种提升木糖醇母液利用率的方法
CN115888165A (zh) * 2022-12-09 2023-04-04 浙江华康药业股份有限公司 一种制备高品质木糖醇晶体的***及其方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2524414A (en) * 1946-06-26 1950-10-03 Univ Ohio State Res Found Chromatographic separation of carbohydrates
GB782165A (en) * 1955-02-04 1957-09-04 Gevaert Photo Prod Nv Improvements in or relating to photographic films
US3021374A (en) * 1957-10-09 1962-02-13 Labofina Sa Separation of alcohols
CH507179A (de) * 1968-07-26 1971-05-15 Hoffmann La Roche Verfahren zur Herstellung von Xylit
US3627636A (en) * 1969-10-02 1971-12-14 Hoffmann La Roche Manufacture of xylitol
US3692582A (en) * 1970-07-31 1972-09-19 Suomen Sokeri Oy Procedure for the separation of fructose from the glucose of invert sugar
ZA737731B (en) * 1972-10-10 1974-09-25 Suomen Sokeri Oy Aqueous crystallization of xylitol
ZA742438B (en) * 1973-04-25 1975-05-28 Suomen Sokeri Oy Process for making xylose and xylitol

Also Published As

Publication number Publication date
SE7702597L (sv) 1977-09-16
NL183997B (nl) 1988-10-17
NL7702726A (nl) 1977-09-19
FR2344514B1 (pl) 1982-11-19
CH630327A5 (de) 1982-06-15
AU2232077A (en) 1978-08-24
DE2710374C2 (de) 1984-04-12
SE435617B (sv) 1984-10-08
ZA77900B (en) 1977-12-28
CS164777A2 (en) 1987-01-15
GB1532101A (en) 1978-11-15
JPS6115054B2 (pl) 1986-04-22
US4066711A (en) 1978-01-03
CS251754B2 (en) 1987-08-13
FI69296B (fi) 1985-09-30
IE45122B1 (en) 1982-06-30
DK109177A (da) 1977-09-16
FR2344514A1 (fr) 1977-10-14
NL183997C (nl) 1989-03-16
IT1113271B (it) 1986-01-20
DK165894C (da) 1993-06-21
FI69296C (fi) 1986-01-10
AT360044B (de) 1980-12-10
JPS52139010A (en) 1977-11-19
PL196632A1 (pl) 1979-05-07
IE45122L (en) 1977-09-15
CA1083182A (en) 1980-08-05
NO770904L (no) 1977-09-16
DK165894B (da) 1993-02-01
DE2710374A1 (de) 1977-09-22
AU511158B2 (en) 1980-07-31
ATA170777A (de) 1980-05-15
FI770450A (pl) 1977-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL111348B1 (en) Method for manufacturing crystalline xylitol
JP3018201B2 (ja) キシロースの回収方法
US6663780B2 (en) Method for the fractionation of molasses
US4008285A (en) Process for making xylitol
EP1328664B1 (en) A multistep process for recovering betaine, erythritol, inositol, sucrose, mannitol, glycerol and amino acids from a process solution using a weakly acid cation exchange resin
AU2007318897B2 (en) Treatment of sugar juice
PL180367B1 (pl) Sposób wytwarzania cukrów z materialów zawierajacych celuloze i hemiceluloze PL PL PL PL PL PL
EP0914312B1 (en) Method for producing xylitol
US9163050B2 (en) Mannose production from palm kernel meal using simulated moving bed separation
US20110048413A1 (en) Process and plant for producing sugar products from grapes
SU786904A3 (ru) Способ получени ксилозы
EP1492892B1 (en) Purification of pure disaccharide solution
JP6950142B2 (ja) クロマトグラフィーを利用してd−プシコースボレート錯体からd−プシコースを生産する方法、及びd−プシコースを含む組成物
CN112480276A (zh) 一种高透光性抗性糊精的节能环保生产工艺
CN110256197A (zh) 从由前体氢化获得的混合物中生产和分离甘露醇和山梨醇的方法
FI61518B (fi) Foerfarande foer framstaellning av xylosloesning
JPH01320987A (ja) エリスリトール含有培養液からのエリスリトールの分離・回収方法
JPS5835169B2 (ja) キシリットの製造方法
DK157143B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af en xyloseoploesning
PL118736B1 (en) Method of manufacture of xylitol
JPH0311094A (ja) ソルボースの分別法

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification