Способ выделения фруктозы из смеси фруктозы и глюкозы

 

Изобретение касается производства Сахаров , в частности выделения фруктозы из ее смеси с глюкозой. Цель - упрощение процесса . Его ведут непрерывным пропусканием 7%-ного водного раствора, содержащего 42,5% фруктозы и 57,5% глюкозы через 4,5 кг частиц твердого сорбента - цеолита бария V-типа с размером частиц 0,5 мм, с использованием моделированной системы встречных потоков, содержащей 11 колонок. Каждая колонка имеет внутренний диаметр 25 мм и высоту 1,5 м. Жидкие потоки проходят через 3 соединенные последовательно по кругу зоны. Из них зона десорбции вклюИзобретение относится к химии углеводов , а именно к способам непрерывного выделения фруктозы из смеси Сахаров, содержащих фруктозу и глюкозу, в котором в качестве разделительной среды используют определенные твердые сорбенты. Известен способ разделения смеси фруктозы и глюкозы, основанный на взаимодействии водного раствора Сахаров с чает 5 колонок, зона ректификации - 2 и зона сорбции - 4 колонки. Каждая зона разделена на множественно последовательно соединенных секций, заполненных сорбентом . Потоки жидкости, текущие в 3 зоны, непрерывно циркулируют между зоной десорбции и зоной сорбции. При этом исходную смесь при комнатной температуре вводят со скоростью 1,5 кг/ч в 1-ю секцию зоны сорбции. В качестве десорбента вводят воду со скоростью 2,9 кг/ч в 1-ю секцию зоны десорбции, из которой вытекающий поток непрерывно отводят из последней секции зоны десорбции со скоростью 4,2 кг/ч, Поток рафината непрерывно отводят со скоростью 0,2 кг/ч из такой точки зоны сорбции, что по крайней мере одна секция этой зоны остается ниже по течению потока. Скорость циркуляции потока жидкости в зоне ректификации 5,5 кг/ч, а вне точки ввода и выхода жидких потоков в секции и из секций одновременно смещаются на одну секцию за 6 мин в направлении потока, текущего вниз. При этом сохраняется тот же порядок последовательности и то же пространственное соотношение между указанными точками, В этом случае достигается выход 95%-ной фруктозы до 90%. 2 ил. кристаллическим алюмосиликатом с размером пор 5А. Однако данный способ является сложным при промышленном производстве. Цель изобретения - упрощение выделения фруктозы из смеси Сахаров. Поставленная цель достигается тем, что согласна способу в качестве сорбента используют цеолит бяоия У-типа и систему СО с XI J со о оо | ico

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1748648 А3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 2514752/04 (22) 24,08.77 (31) 100151/76 (32) 24.08,76 (33) JP (46) 15.07.92. Бюл, N. 26 (71) Торэй Индастриз, Инк, (J P) (72) Хироюки Одавара, Масадзи Оно, Тору

Ямазаки и Масазуми Канаока (J P) (53) 547.455.632.07 (088.8) (56) Патент США N 4014711, кл. 127-46, 1975. (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ФРУКТОЗЫ ИЗ

СМЕСИ ФРУКТОЗЫ И ГЛЮКОЗЫ (57) Изобретение касается производства сахаров, в частности выделения фруктозы из ее смеси с глюкозой. Цель — упрощение процесса. Его ведут непрерывным пропусканием 7%-ного водного раствора, содержащего

42,5% фруктозы и 57,5% глюкозы через 4,5 кг частиц твердого сорбента — цеолита бария

V-типа с размером частиц 0,5 мм, с использованием моделированной системы встречных потоков, содержащей 11 колонок, Каждая колонка имеет внутренний диаметр

25 мм и высоту 1,5 м. Жидкие потоки прохо,дят через 3 со .диненные последовательно по кругу зоны. Из них эона десорбции вклюИзобретение относится к химии углеводов, а именно к способам непрерывного выделения фруктозы из смеси сахаров, содержащих фруктозу и глюкозу, в котором в качестве разделительной среды используют определенные твердые сорбенты, Известен способ разделения смеси фруктозы и глюкозы, основанный на взаимодействии водного раствора сахаров с

jc ) ф® (si>s С07Н1/06 i< f Q0$

f чает 5 колонок, эона ректификации — 2 и зона сорбции — 4 колонки, Каждая зона разделена на. множественно последовательно соединенных секций, заполненных сорбентом, Потоки жидкости, текущие в 3 зоны, непрерывно циркулируют между зоной десорбции и зоной сорбции. При этом исходную смесь при комнатной температуре вводят со скоростью 1,5 кг/ч в 1-ю секцию зоны сорбции, B качестве десорбента вводят воду со скоростью.2,9 кг/ч в 1-ю секцию зоны десорбции, из которой вытекающий поток непрерывно отводят из последней секции зоны десорбции со скоростью 4,2 кг/ч, Поток рафината непрерывно отводят со скоростью 0,2 кг/ч из такой точки зоны сорбции, что по крайней мере одна секция этой зоны остается ниже по течению потока..

Скорость циркуляции потока жидкости в зоне ректификации 5,5 кг/ч, а вне точки ввода и выхода жидких потоков в секции и из секций одновременно смещаются на одну секцию за 6 мин в направлении потока, текущего вниз. При этом сохраняется тот же порядок последовательности и то же пространственное соотношение между указанными точками, В этом случае достигается выход 95%-ной фруктозы до 90%. 2 ил, кристаллическим алюмосиликатом с размером пор 5А.

Однако данный способ является сложным при промышленном производстве, Цель изобретения — упрощение выделения фруктозы из смеси сахаров, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу в качестве сорбента используют цеолит баоия У-типа и систему

1748648

4 имитации противотока, в которой потокам жидкости даЮт воэможность протекать с определенной скоростью сквозь соединенные последовательно и замкнуто между собой зоны десорбции, ректификации и сорбции, имеющие определенное количество колонн и секций.

На фиг.1 изображена установка для реализации способа; на фиг,2 — схема осуществления способа.

Установка содержит трубопровод с 44 кранами и 11 вертикальными колоннами 1—

11, соединенными между собой последова, тельно, Каждая из колонн разделена на три зоны: зону десорбции из 5 колонн, зону ректификации из 2 колонн и зону сорбции иэ 4 колонн, Внутренний диаметр каждой колонны составляет 25 мм, а высота 1,5 м, колонны заполнены частицами цеолита бария

У-типа до высоты 1,35 м от донной части, а размер сферических частиц составляет 0,5 мм. В каждую колонну помещены также частицы меди размером 0,5 мм,,которые заполняют оставшееся свободное место до высоты 0,15 м от верхнего уровня слоя цеолита, В.колонне всего находится 4,5 кг частиц цеолита. Все трубки и краны имеют внутренний диаметр 2 мм, а расстояние между колонной и краном, переключающим точки ввода и вывода потока жидкости в колонну и из колонны, достаточно небольшое, чтобы предотвратить загрязнение потока жидкости.

Открытие и закрытие всех кранов осуществляется с помощью программного временного управления. Время, необходимое для открытия и закрытия кранов, менее 1 с.

Используемая в качестве исходной смесь представляет собой водный раствор

7 мас.% смеси сахара, содержащего 57,5 мас.% глюкозы и 42,5 мас.% фруктозы. Исходную смесь непрерывно подают при комнатной температуре, через трубу 110 со скоростью потока 1,5 кг/ч.

В качестве десорбента подают воду при комнатной температуре со скоростью потока 2,9 кг/ч через трубу 120.

Перед заполнением двух жидкостей, 4 крана V2, V19, V29 и V36 открыты, а оставшиеся 40 кранов закрыты. Спустя 6 мин после начала заполнения открывают четыре крана V6, V23, V33 и V40 и одновременно остальные 40 кранов закрывают, за счет чего все точки ввода и вывода потоков жидкости сдвигаются на одну колонну.

Аналогично все точки ввода и вывода одновременно сдвигаются с интервалом в 6 мин, Вытекающий рафинат непрерывно отводят со скоростью 0,2 кг/ч через трубу 170.

Отводимый поток содержит сахарную смесь в концентрации 45 мэс,%, в воду в концентрации 55 мас,%, В сахарной смеси фруктоза присутствует в концентрации около 3% центрация фруктозы и воды составляет 1,0 и 99,0 мас,% соответственно. В отводимом потоке практически не содержится глюкозы, Скорость циркуляции потока жидкости в зоне ректификации составляет около 8.,5 кг/ч.

Выход продукта выделения — фруктозы составляет 90%, чистота фруктозы в продукте 95%, 15

Таким образом, способ позволяет разделить смеси фруктозы и глюкозы в промышленном масштабе с получением фруктозы в виде сиропа с высоким выходом

20 и высокой чистоты, Формула изобретения

Способ выделения фруктозы из смеси фруктозы и глюкозы в виде водного раствора путем взаимодействия водного раствора смеси сахаров с частицами твердого сорбента, десорбирования сахаров водой и выделения фракций с высоким содержанием фруктозы, отл ича ющи йс я тем,что, с целью упрощения процесса, осуществляют способ непрерывногс выделения в жидкой фазе фруктозы иэ 7%-ного водного раствора подаваемой жидкой смеси сахаров, содержащей 42,5 мас,% фруктозы и

57,5 мас. глюкозы, избирательной сорб30

35 цией при взаимодействии с 4,5 кг твердых частиц сорбента в виде цеолита бария V-типа, имеющих размер 0,5 мм, с помощью использования моделированной системы встречных потоков, содержащей 11 коло40 нок, каждая иэ которых имеет внутренний диаметр 25 мм и высоту 1,5 м, где жидкие потоки проходят через последовательно и по кругу соединенные три зоны, т,е, зону десорбции, содержащую 5 колонок, зону ректификации, содержащую 2 колонки, и зону сорбции, содержащую 4 колонки, причем каждая зона разделена на множество последовательно соединенных секций, каждая из которых наполнена массой

50 указанных твердых частиц сорбента, а потоки жидкости, текущие в три зоны, циркулируют непрерывно между зоной десорбции и „ зоной сорбции, при этом вводят указан- . ную исходную жидкую смесь при комнатной температуре со скоростью 1,5 кг/ч в первую секцию указанной зоны сорбции, в качестве десорбента вводят воду со скоростью потока 2,9 кг/ч в первую секцию укаэанной зоны десорбции, поток, вытекающий иэ зоны десорбции, содержащий сорбент и десорбент, 55

Поток, выходящий из зоны десорбции, 5 непрерывно отводят со скоростью.4,2 кг/ч через трубу 130, В отводимом потоке кон1748648 и.

Фиаf фиг. 2 непрерывно отводят из последней секции указанной зоны десарбции со скоростью 4,2 кг/ч, поток рафината непрерывно отводят со скоростью 0,2 кг/ч из такой точки зоны сорбции, что по крайней мере одна секция указанной зоны остается ниже по течению потока, скорость циркуляции потока жидкости в зоне ректификации составляет 8,5 кг/ч, а все точки ввода и выхода указанных жидких потоков в секции и из секций одновременно смещаются на одну секцию за интервал времени 6 мин в направлении

5 потока, текущего вниз, но при этом сохраняется тот же порядок последовательности и то же пространственное соотношение между указанными точками.