201357. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cukorgyári sűrűlé kezelésére
5 HU 201357 A 6 változatlan méretű berendezés, valamint üzemeltetési és regenerálási költségek mellett növeljük az ioncserélő eljárás hatékonyságát, megszüntetjük a berendezések káros inkrusztálódésát. A cukorgyári sűrűié kezelése tárgyú eljárásban a cukorgyári nyersléből meszes és szénsavas kezeléssel, majd bepárlással nyert sűrűlevet ioncserés eljárással tisztítjuk - a találmány szerint - úgy, hogy 55-65% szárazanyag-tartalmú, 80-85 °C hőmérsékletű - kívánt esetben szűrt - sűrűié 10-40 tX-át vákuum alkalmazásával, önlepárlással 55-65 °C hőmérsékletre lehűtjük, majd a csökkentett hőmérsékletű sűrűié koncentrációját - célszerűen az ioncserélő eljárás során keletkező 1-10% szárazanyag-tartalmú hűtött páraviz, léédesítő vízzel - 25-35X, előnyösen 28-32% szárazanyag-tartalomra állítjuk be, ezután az így nyert oldatot makroporusos, erősen bázisos, OH ionokkal telített anioncserélón vezetjük át, kívánt esetben az anioncserélt levet a cukorgyár szénsavazó berendezéséből távozó hulladék CO2 gázzal előszénsavazzuk, és a hulladék gáz hőtartalmának a hasznosításával előmelegítjük, végül az oldatot az I. szénsavazott 6zürtlével ismert módon együttesen kezeljük. A találmány szerinti eljárást a kővetkező példával szemléltetjük. 4000 t/nap répafeldolgozásé cukorgyár 45 t/h mennyiségű 63X szárazanyag-tartalmú, 90,7% tisztasági hányadosé, 80 °C hőmérsékletű sűrűlevének 20%-át, vagyis 9 t/h menynyiséget folyamatosan egy önlepárló edénybe vezetünk. Az önlepárló edény kapcsolódik a cukorgyár kondenzátor állomáshoz. Az ónlepárló edényben uralkodó 0,2 bar nyomáson a sűrűié forráspontja 59 °C. A bevezetett sűrűié hőmérséklete ennek megfelelően 59 °C-ra csökken, miközben 170 kg/h mennyiségű, 59 °C hőmérsékletű 44-104 kJ/h hötartalmú páragóz távozik el a sűrűiéből a kondenzátorra. A visszamaradó, 59 °C hőmérsékletű, 8,83 t/h mennyiségű, 64,2% szárazanyagtartalmú sűrűiéhez 12,58 t/h mennyiségű, 6% szárazanyagtartalmú, 59 °C hőmérsékletű leédesítővizet vezetünk, amellyel a sűrűié koncentrációját 30,0%-ra állítjuk be. Az ily módon nyert 21,41 t/h ill. 18,96 m3/h mennyiségű 59 °C hőmérsékletű hígított sűrűlevet 6 m3 Varion ATM I. típusú, erősen bázisos anioncserélő gyantát tartalmazó ioncserélő oszlopon vezetjük ót, amelyet előzőleg 4 m3, 1,3 n koncentrációjú NaOH oldattal regeneráltunk. A hígított sűrűié kezelését az adott ioncserélő oszlopon 40 m3 oldat átvezetése után befejezzük és a hígított sűrűlevet a továbbiakban egy újonnan lékezelésre kapcsolt - regenerált anioncserélőt tartalmazó - oszlopon folytatjuk. A kimerített ioncserélőt 60 °C hőmérsékletre hűtött páravizzel kimossuk, majd 4 m3 1,3 n NaOH oldattal regeneráljuk. A mosás során nyert híg cukoroldatot a sűrűié hígításához használjuk. A kezelt 25-28% szárazanyag-tartalmú, átlagosan mintegy 0,1 n lúgosságú, 59 °C hőmérsékletű, 19-20 m3/h mennyiségű anioncserélt levet bevezetjük egy tányéros oszlop felső pontján. Az oszlop alsó pontján a II. szénsavazóból távozó, COz-t tartalmazó vízgőzzel telített 90-95 °C hőmérsékletű hulladék szénsavazógázt vezetünk be. Az ellenáramban áthaladó hulladék gáz az anioncserélt oldat OH tartalmát 50-90%-ban karbonáttá alakítja át, miközben az oldat hőmérséklete 75-85 °C-ra növekszik. Az előszénsavazott és előmelegített oldatot az I. szűrtlé tartályába vezetjük, amelynek mennyiségét ezáltal, répára számítva 11,5-12%-kal, koncentrációját pedig 1,2-1,3 egységgel megnöveljük. A keverék oldatot a továbbiakban a II. szénsavazás hőmérsékletéig melegítjük, majd a II. szénsavazóba vezetjük, ahol az eltávolított anionokkal egyenértékű többlet CaCCb-ot és a koncentráció növekedésének megfelelő többlet egyéb kalciumsót távolítunk el. A találmány szerinti eljárás előnyei az ismert eljárással szemben a következők: A sűrűiében a karbonát koncentráció az összes anion koncentrációnak mindössze 1,0-1,5%-a, ami hasonló mértékűre csökkenti a karbonát-hidroxil cserearányét a teljes anioncserére vonatkoztatva. Így az ioncserélő kapacitás gyakorlatilag teljes mértékben a káros nemcukor eltávolítást szolgálja. A higlé bepárlása során ugyanis a besűrítés mellett a lében különböző kémiai folyamatok is végbemennek. A hő hatására a szacharóz mintegy 0,2-0,4%-a hidrolizál, a hidrolízis termékeként keletkező invertcukor további bomlástermékeként szerves savak, elsősorban tejsav keletkezik. Ugyancsak savképződéssel jár a lében lévő glutamin bomlása is. A glutarainból képződő pirrollidon-karbonsava6 ammóniából az ammónia a bepárlás során a páragőzökkel együtt nagyrészben eltávozik. A visszamaradó pirrolidonkarbonsavat és a cukor bomlásból keletkezett szerves savakat az oldat karbonát koncentrációja közömbösíti, az oldatban e savak sói képződnek, miközben a felszabadult CO2 a páragózökkel együtt eltávozik a rendszerből. Összegezve e változások eredményét, a bepárlás folyamán a cukoroldatból ammóniumkarbonát és ammónium-hidrogénkarbonát távozik el a páragózökkel, s a visszamaradó oldatban csökken az ammónia és a karbonát koncentráció. Végeredményben a sűrűiében - a mintegy ötszörös koncentrációra történt besűrítés ellenére - a karbonát koncentráció még abszolút értékben is csökken, mert a higlében lévő karbonát mennyiségének a 85-90%-a eltávozik az oldatból. A karbo5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
