148588. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cukorgyári termékek minőségének javítására ioncserélő színtelenítéssel
2 148.588 kalmazzák és az oldatok gyakorlatilag teljes színíclenítésére (0,5—2 Sf/lOO Bx) törekednek. A készc-ukor színét a kristályosításhoz alapanyagul használt lé színe szabja meg, azonban ahhoz, hogy a szán szempontjából a szabvány által megkívánt minőségű cukor előállítható legyen, nem szükséges a kiindulási lé teljes színtelenííése, a színtelenítés utolsó, jelentős részét ugyanis maga az átkristályosítás elvégzi, csupán olyan alapanyagot kell biztosítani, amelyből a homokcukor vagy a finomitvány minőségű termék előállítható. Kísérleteink során úgy találtuk, hogy a színtelenítő gyanta színkötő kapacitása, azonos lúgos regenerálás mellett, az aktiváláshoz használt oldat minőségének, illetve mennyiségének függvénye. Minél kisebb pH-ra állítjuk be a színtelenítő gyantát, annál nagyobb lesz a megköthető festékanyag mennyisége. Ugyancsak fokozható az egységnyi mennyiségű gyantán egy ciklusban megköthető festékanyag mennyisége abban az esetben, ha a művelet során nem törekszünk a cukoroldatok teljes színtelenítésére. A színtelenítést csak olyan mértékig hajtjuk végre, hogy a színtelenített oldatból egyszeri kristályosítással a pl. finomitvány vagy homokcukor szabványnak megfelelő minőségű cukar előállítható legyen. Egységnyi mennyiségű gyantán annál több festékanyag köthető meg • egy ciklusban, minél nagyobb a kiindulási cukor íestéiktartalma. A színtelenítést a legkedvezőbben végezhetjük, ha 40—45% szárazanyagtartaimű cukoroldatot használunk. A színtelenítő gyanta regenerálásához .szükséges lúgrnennyiség gyakorlatilag független a gyanta telítettségi állapotától, vagyis a gyantán előzőekben megkötött festékanyag mennyiségétől, tehát gazdasági okból előnyös, ha a regenerálandó gyanta sok festékanyagot tartalmaz, Kísérleti eredményeink alapján olyan eljárási dolgoztunk ki, mely mind technológiai, mind gazdasági szempontból jobb a színtelenítő gyantákkal dolgozó eddigi eljárásoknál. A találmány értelmében fokozott tisztaságú kristálycukrot akként állítunk elő, hogy nyers cukorból 50%-nál kisebb, előnyösen 40—45% -szárazanyagtartalmú cukoroldatot készítünk és azt savval aktivált színtelenítő gyantával, előnyösen Wofatit E gyantával 60 C°-nál kisebb, előnyösen mintegy 50 C°-on tisztítunk, majd a megsavanyodott cukoroldatot semlegesítjük, célszerűen középerősen bázisos, lúggal nem teljesen regenerált anioncserélőn átvezetve az oldat pH-ját 7-nél nagyobb, előnyösen 8—8,5 értékre állítjuk be, ezután az így tisztított oldatban nyers cukrot, célszerűen a tisztított cukoroldat cukorra számított festékanyag tartalmához hasonló arányban festékanyagot tartalmazó cukrot oldva a kristályosításnál használt töménységűre, előnyösen 60— 65% szárazanyagtartalmúra állítjuk be, majd kristályosítjuk és a kristályos cukrot az oldattól elkülönítjük. Célszerűen úgy járunk el, hogy a színtelenítő ioncserélő gyantával 25 St°/10l 0 Bx-nél nagyobb mértékben színezett cukoroldatot tisztítunk és a színtelenítést legfeljebb csak 5 St°/100 Bx-ig, előnyösen csak mintegy 10 St°/1! 00 Bx-ig végezzük. A kisebb koncentráció lehetővé teszi alacsonyabb hőmérséklet alkalmazását, mert a viszkozitása kisebb és így a színtelenítő oszlopon való áteresztéseknél a hidrodinamikai ellenállás lényegesen kisebb. Alacsonyabb hőmérséklet mellett csökken, a cukoroldat pH-értzékenysége s így lehetőség van a színtelenítő gyanta intenzívebb savas aktiválására, ami által annak színkötő kapacitása jelentős mértékben fokozható. Az eljárás során a cukoroldat színét a kiindulási színtől, illetve a színtelenített oldatból előállítandó cukor minőségi követelményeitől függően, 60—75%-<ban csökkentjük. A színtelenítés során 4,5—5,5 pH-ra megsavanyodott cukoroldatot középerősen bázisos anioncserélőn vezetjük át. Az anioncserélőt előzetesen lúg oldat alkalmazásával célszerűen olyan mértékben regeneráljuk, hogy ez a színtelenített oldat pH-ját külön vegyszeradagolás (mész, szóda, trinátriumszulfát) nélkül a cukorgyári szempontból optimális 8—8,5 pH-ra állítsa be. Az így tisztított cukoroldatot 60—65% szárazanyagtartalomra feldúsítva szokásos módon megfelelő minőségű termékhez jutunk. A találmány szerinti tisztítási eljárásnál az eddig ismeretes színtelenítő gyantás eljárásokkal szemben mintegy kétszereséré emelhető az, egy ciklusban eltávolítható festékanyag mennyisége s felére csökken az egységnyi mennyiségű színezőanyag eltávolításához felhasznált regenerálóanyag mennyisége. A színtelenített cukor mennyiségének megfelelően nő a -kristályosító állomás finomítvány-kapacitása, anélkül, hogy az állomáson az átkristályosítások számát, illetve ennek megfelelően a berendezés méreteit növelni kellene. Az eljárásnál alkalmazott, az eddiginél kisebb cukoroldat-koncentráció a színtelenítés szempontjából igen kedvező. E hígabb cukoroldatot azonban nam bepáriással, hanem szilárd cukor adagolással töményítjük, minek folytán bepárlási költségek nem merülnek fel. Az anioncserélővel történő semlegesítésnek előnye, hogy az oldat tovább-feldolgozása során megkívánt pH-é-rtéket beállíthatjuk anélkül, hogy külön vegyszeradagolással a cukoroldat nemcukoranyagait növelnénk. Példa: 1.5 m3 Wofatit E színtelenítő gyantát tartalmazó oszlopon, megfelelő előkészítés után, összesen 1 vg, 40 St°/100 Bx festékanyagtartalmú utótermék nyerscukrot vezetünk át 45% szánazanyagtartalmű, 50 C° hőmérsékletű oldat formájában. A teljes oldatmennyiség átvezetésének időtartaima 4—5 óra. A színtelenítő oszlopon áthaladt cukoroldat festékanyag-tartalma átlagosan 10—1,2 St°/100 Bxre csökken, pH-ja átlagosain 4,8—5,2. A színtelenítő oszlopot elhagyó cukoroldatot közvetlenül 400 liter Wofatit L 150 anioncserélő gyantát tartalmazó oszlopon átvezetjük, melyet előzőleg 800 liter 2%-os nátriumhidroxiddal nam teljesen regeneráltunk, amikor az anioncserélő oszlopon áthaladt cukoroldat pH-ja 8,0—8,2-re emelkedik. A 10—12 St°/100 Bx festékanyagtartalmú, 8— 8,2 pH-jú 45% szárazanyagtartalmú, összesen 1 vg cukrot tartalmazó oldatban 0,9 vagon, 10—12 St°/100 Bx lestékanyagtartialmú középtennék
