蔗糖溶液的精制方法和精制装置制造方法及图纸

将蔗糖溶液依次通入第一塔和第二塔，由此来进行蔗糖溶液的精制，所述第一塔填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和Na形或K形阳离子交换树脂，所述第二塔配置在第一塔的后段且混合填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和H形弱酸性阳离子交换树脂。根据该精制方法，第一，能够抑制装置内的钙等的析出，防止结垢并且得到高纯度的蔗糖溶液，进而能够减少糖水量和排水量并且降低成本，第二，能够在使精制装置再生时减少再生液的排水量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及蔗糖溶液的精制方法和精制装置。
技术介绍
1.蔗糖溶液的精制在精制糖工厂的蔗糖精制工序中，进行如下的碳酸饱充处理：使原料糖溶解于温水中之后，向其中加入石灰和碳酸，使胶体状杂质在所形成的碳酸钙的微细晶体中聚集。接着，碳酸饱充处理后的蔗糖溶液在过滤后，利用骨炭或者活性炭进行脱色处理，经由作为最终精制的、利用Cl形阴离子交换树脂的脱色处理后，进行结晶化而成为精制蔗糖产品。一部分工厂中，在蔗糖的精制工序中，利用离子交换树脂对蔗糖溶液实施脱盐处理而制造蔗糖的晶体产品或者液态产品。作为以蔗糖溶液的脱盐为目的的离子交换树脂装置，已知有(1)反向(reverse)法的单床-单床的二床塔式装置、(2)混合床(mix bed)法的混床式装置、(3)A-MB法的单床-混床的二床塔式装置。(1)在反向法的二床塔式装置中，将蔗糖溶液用OH形强碱性阴离子交换树脂的单床塔进行处理后，用H形弱酸性阳离子交换树脂的单床塔进行处理，由此进行脱盐。(2)混合床法的混床式装置中，将蔗糖溶液用混合有OH形强碱性阴离子交换树脂和H形弱酸性阳离子交换树脂的混床塔进行处理，由此进行蔗糖溶液的脱盐。(3)在A-MB法的二床塔式装置中，将蔗糖溶液用OH形强碱性阴离子交换树脂的单床塔进行处理后，通过利用OH形强碱性阴离子交换树脂和H形弱酸性阳离子交换树脂的混床塔的处理来进行脱盐(专利文献1)。然而，对于上述(1)～(3)的精制装置而言，无法充分去除蔗糖溶液中的硬度成分。因此，如下所示，提出了在前段设置了硬度成分去除用的软化塔的脱盐装置。(4)一种脱盐装置，其包含填充有阳离子交换树脂的软化塔和配置在其后段的A-MB法的二床塔式装置(专利文献2)。2.蔗糖溶液的精制装置的再生蔗糖溶液的精制装置中填充的离子交换树脂的再生是通过对强碱性阴离子交换树脂通入碱溶液、对弱酸性阳离子交换树脂通入酸溶液而进行的。填充有强碱性阴离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂的混床塔的再生是将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂利用它们的比重差等分离后，通过各自的离子交换树脂的再生而进行的。专利文献3中，提示了最初从塔的下部导入酸溶液而使塔内的弱酸性阳离子交换树脂流动再生，并且同时将强碱性阴离子交换树脂与弱酸性阳离子交换树脂分离的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第2785833号说明书专利文献2：日本特开平11-70000号公报专利文献3：日本专利第3765653号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题1.蔗糖溶液的精制蔗糖精制工序的碳酸饱充处理后的蔗糖溶液中含有大量的钙离子(Ca2+)、碳酸根离子(CO32-)、以及碳酸氢根离子(HCO3-)。将这样的蔗糖溶液利用OH形的强碱性阴离子交换树脂进行脱盐时，钙离子以碳酸盐(CaCO3)或者氢氧化物(Ca(OH)2)的形式析出，导致蔗糖溶液的质量降低、在设备上结垢(沉积)。尤其是在未使用具有钙吸附能力的骨炭的蔗糖精制工序中，蔗糖溶液中的钙离子浓度变高，这一点成为问题。作为对如上所述的问题的对应策略，可以如专利文献2所公开的那样，使用在蔗糖溶液的脱盐装置的前段配置钙离子去除用的软化塔而进行软化处理的方法。但是，在该方法中，由于增加了软化塔，因此总共需要三个塔，初始导入成本高。蔗糖的精制工序中产生糖水。糖水是指在预先装满水的脱盐装置内通入蔗糖溶液时，在初始的通液时从脱盐装置排出的低浓度的蔗糖溶液、精制结束后清洗脱盐装置时从脱盐装置排出的低浓度的蔗糖溶液。通常，在精制工序中为了增加收率，将糖水浓缩后，添加到原料糖溶液中，由此返回精制工序。对于如上所述地包含三个塔的脱盐装置而言，塔的数量增加，糖水的量也对应地增加。糖水的浓缩需要能量，成本增加，因此迫切期望减少精制工序中产生的糖水量。2.蔗糖溶液的精制装置的再生专利文献3公开了将混床塔内的2种离子交换树脂分离的方法。但是，迫切期望使包括填充有钙离子去除用的离子交换树脂的塔在内的蔗糖溶液的精制装置有效地再生的方法。专利文献2记载的精制装置由于由三个塔构成，因此再生液的排水量往往变多，期望减少排水量。本专利技术是鉴于上述课题而作出的，第一，其目的在于，通过由两个塔构成精制装置并利用第一塔去除钙离子等，从而抑制装置内的钙等的析出而防止结垢，并且得到高纯度的蔗糖溶液。进而，本专利技术的目的在于，减少糖水量和排水量，并且降低成本。第二，本专利技术的目的在于，使精制装置再生时，减少再生液的排水量。用于解决问题的方案一个实施方式涉及蔗糖溶液的精制方法，其特征在于，将蔗糖溶液依次通入第一塔和第二塔，所述第一塔填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和Na形或K形阳离子交换树脂，所述第二塔配置在第一塔的后段且混合填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和H形弱酸性阳离子交换树脂。另一实施方式涉及蔗糖溶液的精制装置，其特征在于，具有第一塔和第二塔，所述第一塔填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和Na形或K形阳离子交换树脂，所述第二塔配置在第一塔的后段且混合填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和H形弱酸性阳离子交换树脂。专利技术的效果第一，通过由两个塔构成精制装置并利用第一塔去除钙离子等，从而能够抑制装置内的钙等的析出而防止结垢，并且得到高纯度的蔗糖溶液。进而，能够减少糖水量和排水量，并且降低成本。第二，使精制装置再生时，能够减少再生液的排水量。附图说明图1是示出本专利技术的一个实施方式的蔗糖溶液的精制装置的示意图。图2是示出本专利技术的一个实施方式的蔗糖溶液的精制装置的示意图。图3是示出本专利技术的一个实施方式的蔗糖溶液的精制方法的示意图。图4是示出本专利技术的一个实施方式的蔗糖溶液的精制装置的再生方法的示意图。图5是示出实施例1、比较例1以及2的蔗糖溶液的导电率的图。图6是示出实施例1、比较例1以及2的蔗糖溶液的pH的图。图7是示出实施例1、比较例1以及2的蔗糖溶液的色值的图。图8是示出实施例1、比较例1以及2的蔗糖溶液的720nm下的吸光度的图。具体实施方式以下基于实施方式来说明本专利技术。但是，以下的实施方式为本专利技术的一例，本专利技术并不限定于下述的实施方式。(蔗糖溶液的精制装置)图1和2为示出本实施方式的蔗糖溶液的精制装置的示意图。图1的精制装置中，第一塔2为混合填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和Na形或K形阳离子交换树脂的混床塔，第二塔4为混合填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和H形弱酸性阳离子交换树脂的混床塔。图2的精制装置中，第一塔2为在上段配置有Na形或K形阳离子交换树脂2a、在下段配置有OH形强碱性阴离子交换树脂2b的多层床塔，第二塔4为OH形强碱性阴离子交换树脂和H形弱酸性阳离子交换树脂的混床塔。如图1和2所示，第一塔可以为混床塔也可以为多层床塔，但为了使蔗糖溶液的纯度更高，优选为混床塔。如图2所示，将第一塔设为多层床塔时，优选在上段(上游侧)配置Na形或K形阳离子交换树脂，在下段(下游侧)配置OH形强碱性阴离子交换树脂。通过如图2所示地配置离子交换树脂，能够防止蔗糖溶液在第一塔的上游侧形成高碱(高pH)的状态，能够去除钙离子等，因此能够抑制精制装置内的碳酸钙等的析出，防止结垢。在图1和2所示的精制装置中，在第一塔2中进行蔗糖溶液的软化(钙离子等的去除)和阴离子的去除、以及脱色。具体而言，通过第一塔2的Na形或K形阳离子交换树脂吸附蔗糖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蔗糖溶液的精制方法，其特征在于，将蔗糖溶液依次通入第一塔和第二塔，所述第一塔填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和Na形或K形阳离子交换树脂，所述第二塔配置在第一塔的后段且混合填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和H形弱酸性阳离子交换树脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.23 JP 2014-0100461.一种蔗糖溶液的精制方法，其特征在于，将蔗糖溶液依次通入第一塔和第二塔，所述第一塔填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和Na形或K形阳离子交换树脂，所述第二塔配置在第一塔的后段且混合填充有OH形强碱性阴离子交换树脂和H形弱酸性阳离子交换树脂。2.根据权利要求1所述的蔗糖溶液的精制方法，其特征在于，所述第一塔为混合填充有所述OH形强碱性阴离子交换树脂和Na形或K形阳离子交换树脂的混床塔。3.根据权利要求1或2所述的蔗糖溶液的精制方法，其特征在于，所述第一塔中填充的OH形强碱性阴离子交换树脂为丙烯酸类的OH形强碱性阴离子交换树脂，所述第二塔中填充的OH形强碱性阴离子交换树脂为苯乙烯类的OH形强碱性阴离子交换树脂。4.根据权利要求1～3中任一项所述的蔗糖溶液的精制方法，其特征在于，通入所述第一塔之前的蔗糖溶液中，钙离子与镁离子的浓度之和为0.001mol/L以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的蔗糖溶液的精制方法，其特征在于，在将蔗糖溶液通入所述第一塔和第二塔之后，还依次具有如下的工序：向所述第二塔内通入H形...

【专利技术属性】
技术研发人员：八尾英也，荻野修大，浅野伸，越川直己，安田学，
申请(专利权)人：奥加诺株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP