180970. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ketóz és aldóz elegyének szétválasztására szelktív adszorbcióval
3 180970 4 oldhatatlan mész-fruktóz komplexet elkülönítik, a komplexet oldhatatlan kalciumsókat képező savakkal megsavanyítják, a szennyező kationokat és anionokat eltávolítják, az így kapott oldatot koncentrálják, és végül a fruktózt kristályosítják. Széles körű kísérleteket folytattak abból a célból, hogy fruktózt állítsanak elő a jeruzsálemi articsókából extrahált, fruktózt adó poliszacharidok hidrolízisével. Számos kísérletet végeztek abból a célból is, hogy a glükózt elkülönítsék az invertcukorból, és így visszamaradjon a fruktóz. Például a glükóz oldhatatlan benzidinszármazékát vagy nátrium-kloriddal a glükóz addíciós vegyületét képezték, de ezek az eljárások a gyakorlatban nem voltak használhatók. A találmány tárgya eljárás ketóz és aldóz szétválasztására a két összetevőt 0,5-30 súly% mennyiségben tartalmazó tápelegyből olyan ketóz és aldóz termék előállítására, amely a ketózt, illetve az aldózt nagyobb koncentrációban tartalmazza, mint a betáplált elegy. A találmány elsősorban fruktóz-, illetve glükóz-koncé ntrátumok előállítására vonatkozik mindkét komponenst tartalmazó tápelegyből, például invertcukor oldatából vagy nagy fruktóztartalmú kukoricakeményítő-szirupból. Az eljárás szerint a ketózt és az aldózt 0,5-30 súly% mennyiségben tartalmazó tápelegy összetevőit úgy választjuk szét, hogy az elegyet az egyik összetevőt szelektíven adszorbeáló adszorbenssel érintkeztetjük, majd a szelektíven adszorbeált összetevő deszorbeáltatására deszorbenssel érintkeztétjük, a deszorbeáltatott összetevőt a deszorbenstől elválasztjuk és kinyerjük; és az érintkeztetést 20 °C és 200 °C közötti hőmérsékleten, valamint 1 és 200 atm nyomás között végezzük, és adszorbensként olyan kristályos alumínium-szilikátot használunk, amely (1) olyan X zeolit, amely ez a funkciós helyeken nátrium-, kálium-, bárium- és/vagy stronciumkationt tartalmaz, vagy (2) olyan Y zeolit, amely ez a funkciós helyeken ammonium-, nátrium-, kálium-, kalcium-, stronciumés/vagy báriumkationt tartalmaz. A találmány szerinti eljárás egyik módszere szerint a betáplált elegyet olyan X zeolitból álló adszorbenssel érintkeztetjük, amely a funkciós helyeken nátrium-, bárium- vagy stronciumkationt tartalmaz, így a ketózt szelektíven adszorbeáljuk, és ezt követően a ketózt deszorbeáltatással kinyerjük. A találmány szerinti eljárás egy további módszere szerint a betáplált elegyet olyan X zeolitból álló adszorbenssel érintkeztetjük, amely a funkciós helyeken bárium- és kálium- vagy bárium- és stroncium-kationpárt tartalmaz, így a ketózt szelektíven adszorbeáltatjuk, majd a ketózt deszorbeáltatással kinyerjük. A találmány szerinti eljárás egy következő módszere szerint a betáplált elegyet olyan X zeolitból álló adszorbenssel érintkeztetjük, amely a funkciós helyeken káliumkationokat tartalmaz, így az aldózt szelektíven adszorbeáltatjuk, majd az aldózt deszorbeáltatással kinyerjük. A találmány szerinti eljárás további módszere szerint a betáplált elegyet olyan Y zeolitból álló adszorbenssel érintkeztetjük, amely a funkciós helyeken ammonium-, nátrium-, kálium-, kalcium-, stroncium - és/vagy báriumkationt tartalmaz, így a ketózt szelektíven adszorbeáltatjuk, majd a ketózt deszorbeáltatással kinyerjük. A találmány szerinti eljárás a következő műveletekből áll: a) A betáplált elegyet az adszorbenssel érintkeztetjük, s így az egyik összetevőt — a ketózt vagy aldózt — szelektíven adszorbeáltatjuk; b) a másik összetevőt tartalmazó rafflnátumáramot az adszorbensről eltávolítjuk; c) az adszorbeált összetevőnek az adszorbensről való deszorbeáltatása céljából az adszorbenst deszorbenssel érintkeztetjük, és d) a deszorbensről az adszorbeált komponenst tartalmazó extraktumot eltávolítjuk. A leírásban használt különböző kifejezések definícióit az alábbiakban közöljük, ezek megkönnyítik a találmány szerinti eljárás tárgyának és előnyeinek a megértését. A tápelegy vagy betáplált elegy a találmány szerinti eljárással elválasztandó extraktumot és egy vagy több raffinátumot tartalmazó elegy. A „tápáram” kifejezés a tápelegynek az adszorbenshez vezetett áramát jelenti. Az „extraktum” olyan vegyület vagy vegyülettípus, amelyet az adszorbens szelektívebben adszorbeál, míg a „raffinátum” olyan vegyület vagy vegyülettípus, amelyet az adszorbens kevésbé szelektíven adszorbeál. A jelen eljárásban: ha a ketóz az extraktum, akkor az aldóz a raffinátum és fordítva. A „deszorbens” kifejezés általánosságban olyan anyagot jelent, amely az extraktumot deszorbeáltatni képes. A „deszorbens-áram” kifejezés azt az áramot jelenti, amelyen keresztül a deszorbens anyag az adszorbenshez jut. A „raffinátum-áram” kifejezés azt az áramot jelenti, amelyen keresztül a raffinátum vegyületet az adszorbensről eltávolítjuk. A raffinátum-áram összetétele lényegileg 100% deszorbens anyag és lényegileg 100% raffinátum-komponens között változhat. Az „extraktum-áram” kifejezés azt az áramot jelenti, amelyen keresztül a deszorbens anyag által deszorbeáltatott extraktumot az adszorbensről eltávolítjuk. Az extraktum-áram összetétele hasonlóképpen változhat lényegileg 100% deszorbens anyag és lényegileg 100% extraktum-komponens között. A szétválasztási műveletből kapott extraktum-áramnak legalább egy részét és — előnyösen — a raffinátum-áramnak is legalább egy részét szeparátorba - általában frakcionáló berendezésbe - vezetjük, ahol a deszorbens anyagot elkülönítve extraktum-terméket és raffinátum-terméket állítunk elő. Az „extraktum-termék” és „raffinátum-termék” kifejezések az eljárással előállított termékeket jelentik; ezek egy extraktum-komponenst, illetve egy raffmátum-komponenst nagyobb koncentrációban tartalmaznak, mint az extraktum-áram, illetve a raffinátum-áram. Előállíthatunk ugyan nagy tisztaságú ketózt vagy aldózt (vagy mindkettőt) nagy hozamokkal, de nyilvánvaló, hogy egy extraktum-komponenst az adszorbens soha nem abszorbeál tökéletesen, és a raffmátum-komponenst is adszorbeálja valamennyire. Ezért az eljárásban alkal-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
