167580. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a cukorgyári híglé részleges só- és kálciumtalanítására, valamint alkalitásának stabilizálására
1675 3 tésére a cukorlevet 20 C° alá hűtik, ami jelentős többlet energiát igényel. Az ioncserés folyamat foganatosításához saválló berendezés szükséges, ami a beruházás költségeit emeli. Az ismert eljárásoknál az ioncserélő oszlopok regeneráló oldatából nagy- 5 mennyiségű és igen káros szennyvíz keletkezik. A híglé mészsótartalmának csökkentésére ill. a bepárlóban képződő lerakódások csökkentésére a híglé kalciumtartalmát nátrium formában levő kationcserélőn nátrium ionokra cserélik ki. 10 Az alkalitás-csökkenés ellensúlyozására a híglébe vagy célszerűen a második szaturációba szódát adagolnak. Mindkét esetben, tehát a híglélágyításnál is és a szódaadagolásnál is többlet alkáli kerül a lébe, ami 15 növeli a melaszba kerülő cukor mennyiségét. A híglé nemcukor anyagának részbeni eltávolításával viszont a lében javítható a cukor-nemcukor arány, vagyis növelhető a lé ún. Q tisztasági 20 hányadosa. Elméleti számítások alapján a tisztasági hányados egy egységnyi növelése 0,28%/répa értékkel csökkenti a melaszcukor tartalmat. A melaszcukor csökkenése viszont növeli a fehércukor kihozatali melynek mennyisége a tisztasági hánya- 25 dos egy egységnyi növelésekor egy 250 vagon répa/nap kapacitású cukorgyárban napi 0,7 vagon fehércukor nyereséget jelent. A találmány feladata olyan eljárás kidolgozása, mellyel a cukorgyári levek kezelését gazdaságosan 30 és a kinyerhető fehércukor mennyiségének növelésével lehet elvégezni. A találmány szerint ezt a feladatot azzal oldjuk meg, hogy a híglé 5-50%-át erősen bázisos anioncserélőre vezetjük és aniontartalmát hidroxil 35 ionokra cseréljük ki, majd visszakeverjük az első szaturációs szűrt lébe, a második szaturáció során pedig a kevert lében az ioncserével eltávolított anionokkal egyenértéknyi mennyiségű kalcium iont kalciumkarbonáttá alakítunk és kivonjuk a léből, 40 az anioncserélőt pedig önmagában ismert módon regeneráljuk és lúgos regeneráló oldatát feldolgozzuk. A találmány szerinti eljárás további jellemzője az, hogy a hígléből a híglő mészsó tartalmával 45 egyenesen arányos mennyiséget vezetünk az anioncserélőre, a hígléből 0,01 g CaO/100g szárazanyagnyi mészsó mennyiségenként 1,0% mennyiséget vezetünk az anioncserélőre, a híglét 5—10%-os felesleggel vezetjük az anioncserélőre, az anion- 50 cserélő lúgos regeneráló oldatát 40-60% szárazanyagtartalomig besűrítjük, miközben a benne levő pirrolidonkarbonsavat glutaminsawá alakítjuk, majd a sűrítményt tömény sósavval semlegesítjük. Az eljárásnak megfelelően tehát a híglé részleges 55 sótalanítását úgy végezzük el, hogy az anionokat vesszük ki ioncserével, az egyenértéknyi mennyiségű kationokat külön művelet beiktatása nélkül a második szaturáció során automatikusan távolítjuk el. 60 Az eljárás során a tisztítandó lé mennyiségét a répa illetve a híglé összetételének, vagyis az alkáli ion tartalom és az anion tartalom arányának megfelelően kell megszabni. Annyi aniont kell eltávolítani, vagyis annyi levet kell anioncserélőre 65 4 vezetni, majd visszaforgatni, hogy a keverékben az alkáli tartalom és az aniontartalom aránya biztosítsa, hogy a második szaturáció során az optimális pH-érték beállítása után minimális, legfeljebb 0,04-0,05 g CaO/]00g szárazanyag mennyiségnek megfelelő kalciumsó maradjon benn a híglében. Nagyobb mértékű tűnő alkalitás esetén az anioncserélt lé százalékos arányát annyira kell fokozni, hogy külön szódaadagolás nélkül biztosítható legyen a sűrűié minimum 8,5 pH-ja. A híglé anionjaival telített anioncserélő oszlopot nátriumhidroxid oldattal regeneráljuk. A regeneráló oldat az alkalmazott lúg feleslege mellett nátriumsó formában tartalmazza a híg léből eltávolított anionokat, amelyeknek jelentős hányada, 30-50%-a aminosav ill. pirrolidon karbonsav. A lúgos regenerálóoldatot bepárolva a pirrolidon karbonsav glutaminsawá alakul át. Az 50-60% szárazanyagtartalmú sűrítményt sósavval lesemlegesítve kellemes ízű, konyhasótartalmú, aminosavakban dús termék nyerhető, mely ételízesítő alapanyagként vagy állati takarmány adalékként hasznosítható. A sűrítmény kiindulási anyagul szolgálhat glutaminsav vagy nátriumglutamát előállítására. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban egy példa segítségével részletesen ismertetjük. Példa 3 m3 hidroxil formában levő Varion AD anioncserélő gyantát tartalmazó ellenáramú ioncserélő oszlopon 3 órán keresztül áramoltattunk 40 C° hőmérsékletre lehűtött, 0,230 g CaO/100g szárazanyag mészsó tartalmú, 90 tisztasági hányadosú 13% szárazanyagtartalmú híglevet 15m3 /óra sebességgel. Az oszlopon összesen 45 m3 híglevet vezetünk át. A 45 m3 anioncserélt, 0,06 n lúgosságú, 12pH-értékű híglevet 75-80 C°-ra visszamelegítve folyamatosan vezettünk vissza az első szaturációból kapott szűrt lébe 20%-os arányban. A keveréket ezután a második szatu-rációra vezettük, ahol a lé kalciumoxid tartalmát C02 bevezetéssel CaC0 3 -tá alakítottuk mindaddig, míg a lé pH-értéke 8,5-re csökkent, majd a kivált csapadékot az oldatból szűréssel eltávolítottuk. Az ilyen módon nyert 91,5 tisztasági hányadosú, 0,04-0,05 g CaO/100g szárazanyag mészsó tartalmú híglevet pároltuk be. A tisztasági hányados értéke tehát 1,5 egységgel javult. Az ioncserélő oszlopot vízzel kimostuk, a leédesítő vizet a cukoroldóba vezettük. A leédesített oszlopot 3 m3 1,5 n nátriumhidroxiddal regeneráltuk, majd ismét vízzel mostuk ki. Az eltávozó regeneráló oldatból 4 m3 0,4 n lúgosságú 11% szárazanyagtartalmú frakciót bepárlóba vezettünk, ahol azt 55% szárazanyagtartalomra besűrítettük. A 840 kg sűrítményhez keverés közben 160 kg ccHCl-t adagoltunk. Az 1000 kg 50% szárazanyagtartalmú végterméket, mely 10% konyhasót, 10-15% aminosavat, elsősorban nátriumglutamátot tartalmaz, takarmány adalékanyagként lehet felhasználni. 2
