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JP2000184900A - Method and device for purifying starch sugar solution - Google Patents

Method and device for purifying starch sugar solution

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Publication number
JP2000184900A
JP2000184900A JP10363848A JP36384898A JP2000184900A JP 2000184900 A JP2000184900 A JP 2000184900A JP 10363848 A JP10363848 A JP 10363848A JP 36384898 A JP36384898 A JP 36384898A JP 2000184900 A JP2000184900 A JP 2000184900A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tower
exchange resin
cation
anion
sugar solution
Prior art date
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Pending
Application number
JP10363848A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyoshi Koto
信義 古藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Organo Corp, Japan Organo Co Ltd filed Critical Organo Corp
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Publication of JP2000184900A publication Critical patent/JP2000184900A/en
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  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for purifying a starch sugar solution, capable of stably giving the pure sugar solution having a high purity and a good quality and scarcely containing resins. SOLUTION: This device for purifying a starch sugar solution comprises a cation tower 1 in which a strongly acidic cation exchange resin layer 101 is charged in a packed bed type and an anion tower 4 wherein a weakly basic anion exchange resin 402 is charged in a packed bed type in the lower chamber among the upper and lower chambers formed by dividing the anion tower 4 with a dividing plate 401 inhibiting the passage of resin granules and a strongly acidic anion exchange resin 403 is charged in the upper chamber in a packed bed type. Therein, the sugar solution to be purified is passed through the cation tower 1 as an downward flow in the cation tower 1, and the sugar solution is passed through the anion tower 4 as an upward flow to purify the sugar solution. The regeneration of the ion exchange resins is carried out by countercurrently flowing each regenerating agent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、澱粉糖糖液をイオ
ン交換樹脂を用いて精製する方法及び装置に関するもの
である。
[0001] The present invention relates to a method and an apparatus for purifying a starch sugar solution using an ion exchange resin.

【0002】[0002]

【従来技術】澱粉糖には、ブドウ糖,異性化糖,水あ
め,マルトースなどがあり、またこれらを還元して製造
するソルビトールなども原料が澱粉であるので澱粉糖の
概念に含まれると考えるのが一般的であるが、これらの
糖液の精製のためにイオン交換樹脂が古くから用いられ
ている。
2. Description of the Related Art Starch sugar includes glucose, isomerized sugar, starch syrup, maltose, and the like. Also, sorbitol produced by reducing these is considered to be included in the concept of starch sugar because the raw material is starch. Generally, ion exchange resins have been used for a long time to purify these sugar solutions.

【0003】図2に示したUD方式の澱粉糖精製装置は
このような装置の代表的なものであり、これはK塔(カ
チオン塔)−A塔(アニオン塔)−MB塔(混床塔)の
各塔に下降流で糖液を通液する3塔形をなしていて、K
塔には、DVB(ジビニルベンゼン)8%程度の標準的
なゲル形の強酸性カチオン交換樹脂6などが充填されて
下降流通液を行うと共に、上昇流再生方式が採用されて
いる。なお図2のMB塔は、再生処理のために強酸性カ
チオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂を逆洗・静
置して比重分離させた状態を示しており、実際の糖液精
製時には混合されて混床とされる。
The UD type starch sugar refining apparatus shown in FIG. 2 is a typical example of such an apparatus, which is a K column (cation column) -A column (anion column) -MB column (mixed bed column). ) Has a three-column shape in which the sugar solution is passed through each column in a downward flow.
The column is filled with a standard gel-type strongly acidic cation exchange resin 6 of about 8% DVB (divinylbenzene) to perform a descending flow liquid, and an upflow regeneration method is employed. Note that the MB column in FIG. 2 shows a state in which a strongly acidic cation exchange resin and a strongly basic anion exchange resin are backwashed and allowed to stand for specific gravity separation for regeneration treatment. Being mixed floor.

【0004】このUD方式の装置の特徴であるK塔での
上昇流再生法の採用の理由は次のことによる。すなわ
ち、糖分子はアルカリ領域において分解し易い性質があ
るため、A塔には弱塩基性アニオン交換樹脂7が充填さ
れて使用されるが、この弱塩基性アニオン交換樹脂7に
よるイオン交換反応は中和反応であるために脱アニオン
の効率は前段のK塔におけるイオン交換効率に左右され
ることになる。そこで、K塔の再生を上昇流で行う向流
接触方式とすることでイオン交換効率を向上させ、K塔
からのカチオン性不純物の漏出をできるだけ少なくし
て、A塔処理液の純度を向上させるようにしたのであ
る。
[0004] The reason for adopting the upflow regeneration method in the K tower, which is a feature of the UD system, is as follows. That is, since the sugar molecule has a property of easily decomposing in the alkaline region, the tower A is used after being filled with the weakly basic anion exchange resin 7, but the ion exchange reaction by the weakly basic anion exchange resin 7 is medium. Since it is a sum reaction, the efficiency of deanion depends on the ion exchange efficiency in the preceding K tower. Therefore, the countercurrent contact system in which the regeneration of the K tower is performed by an upward flow improves the ion exchange efficiency, minimizes the leakage of cationic impurities from the K tower, and improves the purity of the treatment liquid in the A tower. I did it.

【0005】このUD方式によれば、K塔を下降流再生
式で用いていた澱粉精製装置に比べて、A塔処理液の純
度は平均的抵抗率で約10倍も向上し、その結果、後段
のMB塔の負荷が著しく減少し、MB塔のイオン交換樹
脂量を少なくできるという利点が得られる。MB塔が設
置されるのは、アニオン塔に使用する弱塩基性アニオン
交換樹脂では、その固有の性質から弱酸や色が微量なが
ら漏出し、さらにこの漏出とともに次第に処理液のpH
が変化することが避けられない。すなわち、通液開始時
には高く、通液量の増加とともに低下する。そこで最終
の仕上げ工程として、強塩基性アニオン交換樹脂8と強
酸性カチオン交換樹脂9を使用した混床塔(MB塔)を
ポリシャーとして設置し、弱酸と色を除去するとともに
濃縮工程に送る糖液のpHを一定に調節するのである。
なお、イオン交換樹脂により精製された糖液は、濃縮さ
れて製品になるが、濃縮工程において加熱されるため、
最終のMB塔からの処理液のpHは一般に中性よりやや
酸性側にされて加熱着色を防止するようにされる。
According to the UD method, the purity of the treatment liquid in the tower A is improved by about 10 times in average resistivity as compared with the starch purification apparatus in which the tower K is used in a downflow regeneration method. This has the advantage that the load on the subsequent MB column is significantly reduced, and the amount of ion exchange resin in the MB column can be reduced. The MB column is installed because, in the weakly basic anion exchange resin used in the anion column, a slight amount of weak acid or color leaks due to its inherent properties, and with this leak, the pH of the processing solution gradually increases.
Is inevitable to change. That is, the pressure is high at the start of the liquid passage and decreases with an increase in the liquid passage amount. Therefore, as a final finishing step, a mixed bed tower (MB tower) using a strongly basic anion exchange resin 8 and a strongly acidic cation exchange resin 9 is installed as a polisher to remove the weak acid and color and to send the sugar liquid to the concentration step. Is adjusted to a constant pH.
The sugar liquid purified by the ion exchange resin is concentrated to produce a product, but is heated in the concentration step,
The pH of the processing solution from the final MB tower is generally made slightly more acidic than neutral so as to prevent heat coloring.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した利
点を有するUD方式の上記澱粉糖糖液精製装置であって
も更に改良すべき問題のあることが、本発明者等の研究
により知見された。
The present inventors have found that the above-mentioned starch sugar refining apparatus of the UD system which has the above-mentioned advantages still has a problem to be further improved. .

【0007】すなわち、上記装置は、K塔が上昇流再生
であるために、良好な再生を行うには、再生通薬時に充
填層が流動することがないように遅い流速で通薬する必
要があり再生に長時間を要する問題があり、また再生排
液を集液するコレクタが充填樹脂層から露出するとイオ
ン交換樹脂が流動して再生が不十分になるので、樹脂層
面の位置について十分な監視,管理を行うことが運転管
理上において重要になるという問題がある。樹脂層面の
位置の監視,管理が必要となるのは、上記の装置では、
精製と再生を繰り返すことによって逆洗時にイオン交換
樹脂の一部が塔外に流出して樹脂量の減少が起こるのが
普通であることによる。したがって、樹脂量が減少した
場合には、イオン交換樹脂を補給して樹脂層面の調節を
行うことが必要になり、一般的には一定サイクルごとに
樹脂を補給する操作を行うが、これらの運転管理上の煩
雑さや再生に時間がかかるという問題は、むしろその問
題のないようにすることが望まれていると言える。
That is, in the above-described apparatus, since the K column is an upflow regeneration, it is necessary to pass the medicine at a low flow rate so that the packed bed does not flow during the passage of the regeneration medicine in order to perform good regeneration. There is a problem that it takes a long time to regenerate, and if the collector that collects the reclaimed effluent is exposed from the filled resin layer, the ion-exchange resin flows and the regeneration becomes insufficient. However, there is a problem that management becomes important in operation management. Monitoring and management of the position of the resin layer surface is necessary in the above-mentioned equipment.
This is because a part of the ion exchange resin flows out of the column at the time of back washing by repeating refining and regeneration, and the amount of the resin usually decreases. Therefore, when the amount of resin decreases, it is necessary to replenish the ion-exchange resin and adjust the resin layer surface. Generally, an operation of replenishing the resin at regular intervals is performed. It can be said that it is desired to eliminate the problem of complicated management and time-consuming reproduction.

【0008】また別の問題として、K塔,A塔には、通
常、樹脂塔内に逆洗時の空間的余裕を作り出すためにフ
リーボードと呼ばれる上部空間が存在するように設けら
れる。しかし、A塔のフリーボードにpHの低い糖液を
長時間滞留させると糖分子の分解が起こるので、該フリ
ーボード内の液面はできるだけ下げて運転することが望
まれるが、このような運転方法によると、樹脂塔上部か
ら供給する糖液が液面に落下する際に発生する飛沫が塔
内壁に付着・腐敗し、その結果として発生する微生物由
来のスライムにより糖液の品質を悪化させるという別の
問題を招いてしまう。したがって製品の品質向上のため
にはこの問題の解決が重要である。
[0008] As another problem, the K tower and the A tower are usually provided so that an upper space called a free board exists in the resin tower in order to create a space for backwashing. However, if a low pH sugar solution is retained on the free board of the tower A for a long time, sugar molecules are decomposed. Therefore, it is desired that the liquid level in the free board be operated as low as possible. According to the method, the droplets generated when the sugar liquid supplied from the upper part of the resin tower falls to the liquid surface adhere to and decay on the inner wall of the tower, and as a result, the quality of the sugar liquid deteriorates due to the microorganism-derived slime generated as a result. This leads to another problem. Therefore, it is important to solve this problem in order to improve product quality.

【0009】更に、上述のようにMB塔(混床塔)は、
A塔で完全に除去することができなかった弱酸成分を吸
着除去して処理液のpHを一定にすることがその目的の
ものであるから、初段のK塔およびA塔におけるイオン
交換が十分完全に行われるのであれば本来は不要となる
要素である。しかし、実際の実施装置ではそのような完
全な処理は難しいので仕上げ処理のために強塩基性アニ
オン交換樹脂に糖液を接触させるようにしているのであ
るが、糖分子のアルカリ分解を最小限に抑制するために
見掛け上のアルカリ度を下げる目的で強酸性カチオン交
換樹脂を混合した混床塔とし、また糖分子の分解抑制に
適した適切な種類のイオン交換樹脂の選定や、通液温度
の設定(低温度)などの工夫も行われている。このよう
にしたUD方式の採用によりMB塔の樹脂量は、K塔を
下降流で再生していた従来の装置に比べて減少させるこ
とができ、通液速度も大きくすることができるようにな
った。しかし樹脂量の削減が更に望まれることは言うま
でもない。
Further, as described above, the MB tower (mixed bed tower)
The purpose is to stabilize the pH of the processing solution by adsorbing and removing weak acid components that could not be completely removed in the tower A, so that the ion exchange in the first tower K and the tower A is sufficiently complete. This is an element that is originally unnecessary if it is performed. However, such a complete treatment is difficult in an actual apparatus, so that a sugar solution is brought into contact with a strongly basic anion exchange resin for finishing treatment, but alkali decomposition of sugar molecules is minimized. In order to reduce the apparent alkalinity, a mixed-bed column containing a strongly acidic cation exchange resin was used to select the appropriate type of ion exchange resin suitable for suppressing the decomposition of sugar molecules. Some ideas such as setting (low temperature) are also made. By adopting the UD method as described above, the amount of resin in the MB tower can be reduced as compared with the conventional apparatus in which the K tower is regenerated by a downward flow, and the flow rate can be increased. Was. However, it goes without saying that a further reduction in the amount of resin is desired.

【0010】更にまた重要な問題の一つとして、充填樹
脂量に比例して生ずる糖分のロス等をできるだけ抑制し
たいという課題がある。すなわち、通液において糖液と
接触するイオン交換樹脂には、その樹脂粒子の内部に糖
成分が大量に浸透するため、一般的に一定の精製処理操
作を終了して再生を行うのに先立って、樹脂粒子内に浸
透した糖成分を押し出して回収する操作(スイートニン
グ・オフ)が行われる。しかし糖成分を完全に押し出し
て回収するには大量の温水(又は水)が必要となって、
回収糖液の濃度が薄まり、次段の濃縮工程のコストが増
大する結果となってしまうから、温水による樹脂粒子内
の糖成分の押し出し回収は、適当な濃度で打ち切られる
のが普通である。このために樹脂粒子内に残存している
未回収分の糖成分は再生処理時に徐々にしみ出し、これ
が糖成分のロスになってその量は装置全体の充填樹脂量
に概ね比例する。またこのしみ出した糖成分は、単に糖
成分のロスというだけでなく、再生排水のBODを増加
させるので排水処理の負担を大きくする原因になる。
[0010] Further, as one of the more important problems, there is a problem that it is desired to suppress as much as possible the sugar loss generated in proportion to the amount of the filled resin. That is, since a large amount of the sugar component permeates into the resin particles of the ion exchange resin that comes into contact with the sugar solution during the passage, generally before a certain purification treatment operation is completed and regeneration is performed, Then, an operation (sweetening off) of extruding and collecting the sugar component permeated into the resin particles is performed. However, a large amount of hot water (or water) is required to completely extrude and recover the sugar components,
Since the concentration of the recovered sugar solution is reduced and the cost of the subsequent concentration step is increased, the extrusion and recovery of the sugar component in the resin particles by warm water is usually terminated at an appropriate concentration. For this reason, the unrecovered sugar components remaining in the resin particles gradually exude during the regeneration treatment, and this becomes a loss of the sugar components, and the amount thereof is approximately proportional to the amount of the charged resin in the entire apparatus. In addition, the exuded sugar component not only causes a loss of the sugar component but also increases the BOD of the reclaimed wastewater, thereby increasing the burden of wastewater treatment.

【0011】以上のように、UD方式の澱粉糖糖液の精
製装置は、優れた利点があって現在汎用されているが、
上述したより一層の解決すべき課題も知見され、本発明
者はかかる知見に基づいて研究を進めて本願発明をなす
に至ったものである。
As described above, the starch-sugar-purifying apparatus of the UD system is currently widely used due to its excellent advantages.
The above-mentioned problems to be further solved were also found, and the present inventor has made research based on such findings and completed the present invention.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者は、上記特許請求の範囲の各請求項の発明を
なすに至った。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventor has made the inventions described in the respective claims.

【0013】本願の請求項1の澱粉糖糖液の精製方法の
発明は、強酸性カチオン交換樹脂が充填されたカチオン
塔と、弱塩基性アニオン交換樹脂がパックドベッド型に
充填された下部室、及び強塩基性アニオン交換樹脂がパ
ックドベッド型に充填された上部室に区画されたアニオ
ン塔とに対し、糖液精製は、カチオン塔に下降流で通液
すると共にアニオン塔に上昇流で通液する操作をこの順
で行い、再生操作は、カチオン塔に上昇流で再生剤を通
薬しかつアニオン塔に下降流で再生剤を通薬して行うこ
とを特徴とする。
[0013] The invention of the method for purifying a starch sugar solution according to claim 1 of the present invention comprises a cation column packed with a strongly acidic cation exchange resin, a lower chamber packed with a weakly basic anion exchange resin in a packed bed type, In addition, the sugar solution purification is performed by passing the anion column partitioned into an upper chamber packed with a strongly basic anion exchange resin in a packed bed type in a downward flow and flowing the anion column in an upward flow. The regeneration operation is performed in this order, and the regeneration operation is performed by passing the regenerant through the cation tower in an ascending flow and passing the regenerant through the anion tower in a descending flow.

【0014】上記構成において、パックドベッド型とい
うのは、原則的にはイオン交換樹脂を充填する空間内の
全体に該イオン交換樹脂が「最も膨潤した状態で満杯」
に充填した状態になることをいう。すなわち、周知のよ
うにイオン交換樹脂は、交換基の状態(強酸性陽イオン
交換樹脂ではNa形とH形、弱塩基性陰イオン交換樹脂
では遊離塩基形であるOH型とCl形)で収縮・膨張
し、また水中下、酸やアルカリ溶液下、あるいは糖液下
で、溶液の浸透圧の関係で収縮・膨張するので、条件に
よっては充填空間内に樹脂が満たない空間を生ずること
があるが、本発明においていう「パックドベッド型の充
填」は、本発明の使用環境の下でイオン交換樹脂が最も
膨潤した状態で満杯になることを意味する。一般に強酸
性陽イオン交換樹脂における収縮・膨張の程度は3〜6
%程度のものが知られ、弱塩基性陰イオン交換樹脂では
最大30%程度の収縮・膨張をするものが知られてい
る。そして本発明の各イオン交換樹脂とこれに対する糖
液の通液、再生剤の通薬の方向を特定した構成によれ
ば、後述するように、「パックドベッド型の充填」によ
って従来技術にはない優れた効果が奏される。
In the above configuration, the packed bed type means, in principle, that the ion exchange resin is “full in the most swollen state” in the entire space filled with the ion exchange resin.
It means that it is in a state of being filled. That is, as is well known, the ion exchange resin contracts in the state of an exchange group (Na type and H type for a strongly acidic cation exchange resin, and OH type and Cl type which are free base forms for a weakly basic anion exchange resin).・ Because it expands and contracts and expands in water, under acid or alkali solution, or under sugar solution due to the osmotic pressure of the solution, a space less than resin may be generated in the filling space depending on the conditions. However, the term "packed bed-type filling" as used in the present invention means that the ion exchange resin is fully swollen and full under the use environment of the present invention. Generally, the degree of shrinkage / expansion of a strongly acidic cation exchange resin is 3 to 6
%, And a weakly basic anion exchange resin that shrinks / expands at most about 30% is known. And according to the configuration of the present invention in which the direction of each ion exchange resin and the passage of the sugar liquid to the resin and the direction of the passage of the regenerating agent are specified, as described later, there is no "packed bed type filling" in the prior art. Excellent effects are achieved.

【0015】なお、この「パックドベッド型の充填」態
様では、原液に随伴する懸濁物質等が樹脂塔内に流入し
て通液状態での圧力損失が増大したときに行なうべき逆
洗操作ができないので、逆洗が必要な条件の装置にあっ
ては、別に逆洗塔を設置して必要によりイオン交換樹脂
の一部をこの逆洗塔に移して逆洗する方法を採用するこ
とができる。
In this "packed bed type filling" mode, the backwashing operation to be performed when the suspended matter accompanying the stock solution flows into the resin tower and the pressure loss in the flowing state increases. Since it is not possible, in the case of an apparatus that requires backwashing, it is possible to adopt a method of installing a separate backwashing tower and, if necessary, transferring a part of the ion exchange resin to the backwashing tower for backwashing. .

【0016】この発明において用いるカチオン交換樹脂
を充填したカチオン塔では、上記の樹脂を満杯に充填し
たパックドベッド型のものを用いることが再生剤の通薬
を高流速化する上で望ましいが、カチオン交換樹脂の性
質と通液,通薬の方向からして、このようなパックドベ
ッド型の充填態様に限定されずに、カチオン塔の上部に
適宜の空間(樹脂の最大膨潤時にも残る空間)を有する
ように充填した状態のものでもよい。すなわち、一般に
本願発明で用いられる強酸性カチオン交換樹脂(例えば
アンバーライト(登録商標)IR124)は高架橋度の
イオン交換樹脂であるために真密度が高く、再生剤通薬
時の収縮率が小さく、上昇流再生時の流動が起こり難い
ので、上記のように適宜の大きさの空間を残しても安定
した再生を行うことができるからである。また、糖液通
液は下降流であるので、上部の空間はなんら支障を招か
ない。なお、このような最大膨潤時にも残るように設定
できる空間の大きさは、原理的に定まるものではなく、
実施設備の塔高や充填樹脂の取扱性等を考慮して適宜に
決めることができる。
In the cation tower filled with the cation exchange resin used in the present invention, it is desirable to use a packed bed type packed with the above resin to fill the regenerant at a high flow rate. In view of the properties of the exchange resin and the direction of liquid passage and chemical transfer, an appropriate space (a space remaining even when the resin swells maximum) is provided above the cation tower without being limited to such packed bed type filling mode. It may be in a state filled so as to have. That is, the strongly acidic cation exchange resin (for example, Amberlite (registered trademark) IR124) generally used in the present invention is an ion exchange resin having a high degree of cross-linking, and therefore has a high true density and a small shrinkage rate when a regenerant is passed. This is because the flow during the upflow regeneration is unlikely to occur, so that stable regeneration can be performed even if a space of an appropriate size is left as described above. Further, since the sugar solution flow is a downward flow, the upper space does not cause any trouble. The size of the space that can be set to remain even during such maximum swelling is not determined in principle,
It can be appropriately determined in consideration of the tower height of the implementation facility, the handleability of the filled resin, and the like.

【0017】アニオン交換樹脂を充填したアニオン塔
は、樹脂を空間に満杯に充填した上記「パックドベッド
型の充填」態様で用いられる。本願発明において採用す
るこの充填態様は、アニオン交換樹脂の性質と通液,通
薬の方向とあいまって極めて優れた効果を奏する。すな
わち、再生剤通薬時は下降流であるので上部に空間があ
ってもなんら問題なく再生操作を行うことができる。一
方、上昇流で行う糖液の通液操作においては、一般にア
ニオン交換樹脂は多孔質であるため真密度が小さく、糖
濃度が30〜40%の澱粉糖液中では浮上して通液開始
と同時に充填空間の上部側に実質的なパックドベッドの
状態を呈することになるから、充填空間の下部に樹脂収
縮時に伴う空間があっても糖液の通液に支障は招かな
い。このようにアニオン塔における樹脂の「パックドベ
ッド型の充填」は、樹脂の糖液の通液と再生剤の通薬に
伴って収縮・膨張があっても、いずれの場合も良好な作
用をもたらすことができる。
The anion tower filled with an anion exchange resin is used in the above-mentioned "packed bed type packing" mode in which the resin is filled in a space. This filling mode employed in the present invention has an extremely excellent effect in combination with the properties of the anion exchange resin and the directions of liquid passage and drug passage. That is, since the flow of the regenerating agent is a downward flow, the regenerating operation can be performed without any problem even if there is a space above. On the other hand, in the operation of flowing a sugar solution in an ascending flow, the anion exchange resin is generally porous and thus has a low true density and floats in a starch sugar solution having a sugar concentration of 30 to 40% to start flowing. At the same time, since a substantially packed bed state is exhibited on the upper side of the filling space, even if there is a space associated with resin shrinkage in the lower part of the filling space, there is no hindrance to the passage of the sugar solution. As described above, the “packed bed-type filling” of the resin in the anion tower provides a good effect in any case even if the resin contracts and expands due to the passage of the sugar solution and the passage of the regenerant. be able to.

【0018】この発明によれば、アニオン塔を上述した
ように上下の二室に区画して弱塩基性陰イオン交換樹脂
と強塩基性陰イオン交換樹脂をそれぞれパックドベッド
型に充填し、かつ糖液を上昇流で通液することによっ
て、従来のUD方式の装置における三塔形式の装置を、
MB塔を不要とした二塔形式の装置にすることができる
利点がある。
According to the present invention, the anion tower is divided into the upper and lower chambers as described above, and the weakly basic anion exchange resin and the strongly basic anion exchange resin are filled in packed beds, respectively, and By passing the liquid in ascending flow, the three-tower type device in the conventional UD type device can be used.
There is an advantage that the apparatus can be a two-tower type apparatus that does not require an MB tower.

【0019】またこの発明は、カチオン塔に下降流で糖
液を通液すると共にアニオン塔に上昇流で通液する操作
をこの順序で行うことを必須とし、したがって糖液は強
酸性カチオン交換樹脂−弱塩基性アニオン交換樹脂−強
塩基性アニオン交換樹脂の順に通液されて効率のよい糖
液精製が行われると共に、アニオン塔での糖液の通液方
向が上昇流であるので、従来のUD方式の装置のアニオ
ン塔で問題となっていた糖液の飛沫付着によるスライム
の発生の問題が解消される。
The present invention also requires that the operation of passing the sugar liquid through the cation tower in a descending flow and passing the sugar liquid through the anion tower in an ascending flow be performed in this order. -Weakly basic anion exchange resin-Strongly basic anion exchange resin is passed in this order for efficient purification of the sugar solution, and the direction of sugar solution flow in the anion tower is an ascending flow. The problem of the generation of slime due to the sticking of the sugar solution, which has been a problem in the anion tower of the UD system, is solved.

【0020】更に、再生操作をカチオン塔については再
生剤を上昇流で通薬して行い、またアニオン塔について
は再生剤を下降流で通薬して行うことを必須とするの
で、カチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂のいずれも
が向流再生されて、精製度が向上し、得られる糖液の品
質安定性が向上する。
Further, since it is essential to carry out the regeneration operation for the cation column by passing the regenerant through an upward flow, and for the anion column to pass the regenerant through a downward flow, it is essential to carry out the cation exchange resin. In addition, both the anion exchange resin and the anion exchange resin are countercurrently regenerated, improving the degree of purification and improving the quality stability of the obtained sugar solution.

【0021】更にまたこの発明によれば、弱塩基性アニ
オン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂を一つの塔に
二層に充填して、従来のポリッシャーを構成していた強
塩基性アニオン交換樹脂と強酸性カチオン交換樹脂の混
床からなるMB塔を省略できるので、装置の建設コスト
の低減、設置面積の縮小、樹脂量の削減、およびこれら
を通じた精製,再生のコスト低減を実現できると共に、
使用するイオン交換樹脂が3種類で、従来の混床のMB
塔に充填していた強酸性カチオン交換樹脂(カチオン塔
の同カチオン交換樹脂とは異なるのが普通)を不要とで
きる。
Furthermore, according to the present invention, a weakly basic anion exchange resin and a strongly basic anion exchange resin are packed in two layers in one column to form a strongly basic anion exchange resin which constitutes a conventional polisher. MB column consisting of a mixed bed of a strong acid and a cation exchange resin can be omitted, reducing the construction cost of the equipment, reducing the installation area, reducing the amount of resin, and reducing the purification and regeneration costs through these.
Three types of ion exchange resins are used.
The strongly acidic cation exchange resin (usually different from the same cation exchange resin in the cation tower) packed in the column can be unnecessary.

【0022】また更に、カチオン塔及びアニオン塔のそ
れぞれを上述したパックドベッド型の充填状態として用
いるようにした場合には、いずれの塔も従来のUD方式
の装置に比べて小型の塔とでき、更にカチオン塔がパッ
クドベッド型とされることにより、再生時の通薬を高流
速で行なうことができるという利点も得られる。
Furthermore, when each of the cation column and the anion column is used in the packed state of the packed bed described above, both columns can be made smaller than the conventional UD type apparatus. Further, by using a packed bed type cation tower, there is also obtained an advantage that a drug can be passed at a high flow rate during regeneration.

【0023】また、精製処理の通液終了後に樹脂塔内に
残留している糖分を温水で押し出すスイートニング・オ
フの操作においては、温水と糖液をできるだけ混合させ
ないように押し出し、置換することが重要であり、糖液
と温水の密度差(比重差)を考えると、カチオン塔では
密度の大きい糖液を下側にして押し出す温水の下降流通
液が行われるので理想的なスイートニング・オフが実現
される。他方、アニオン塔では温水の上昇流による押し
出し操作が行われることになるが、カチオン塔から押し
出されアニオン塔に移行する温水中では糖液の一定の稀
釈が起こっているので、カチオン塔のような密度差によ
る混合は実質的に生じないので、問題ない。したがっ
て、このスイートニング・オフ時の良好な糖分の押し出
しによるロスの低減、および再生排水中への糖分の漏出
に伴うBOD増大による排水処理負担の低減の上で有利
となる。
In the sweetening-off operation in which the sugar remaining in the resin tower is extruded with hot water after the completion of the flow of the purification treatment, the hot water and the sugar solution may be extruded and replaced as little as possible. It is important to consider the density difference (specific gravity difference) between the sugar solution and the hot water. In the cation tower, the ideal sweetening off is performed because the hot water descends and the hot sugar solution is extruded with the high density sugar solution downward. Is achieved. On the other hand, in the anion tower, the pushing operation by the rising flow of warm water is performed, but in the warm water pushed out from the cation tower and transferred to the anion tower, a certain dilution of the sugar solution occurs, so that the There is no problem because mixing due to the density difference does not substantially occur. Therefore, it is advantageous in reducing the loss due to good extrusion of the sugar content at the time of sweetening off, and in reducing the wastewater treatment load due to the increase in BOD due to the leakage of the sugar content into the regeneration wastewater.

【0024】請求項3の澱粉糖糖液の精製装置の発明
は、強酸性カチオン交換樹脂が充填されたカチオン塔
と、塔内を液の流通は許すが樹脂粒子の流通は阻止する
仕切りにより上下に区画されていて、下部室には弱塩基
性アニオン交換樹脂がパックドベッド型に充填されかつ
上部室には強塩基性アニオン交換樹脂がパックドベッド
型に充填されたアニオン塔と、精製処理する糖液を前記
カチオン塔の上部から下部に通液した後、前記アニオン
塔の下部から上部に通液するように接続された糖液流通
配管と、前記カチオン塔に対して下部から上部に再生剤
を通薬するように接続されたカチオン交換樹脂再生剤の
流通配管と、前記アニオン塔に対して上部から下部に再
生剤を通薬するように接続されたアニオン交換樹脂再生
剤の流通配管とを備えたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a starch sugar sugar liquid refining apparatus comprising a cation column filled with a strongly acidic cation exchange resin, and a partition for allowing the liquid to flow in the column but preventing the resin particles from flowing. An anion column in which the lower chamber is packed with a weakly basic anion exchange resin in a packed bed and the upper chamber is packed with a strongly basic anion exchange resin in a packed bed, and a sugar to be purified. After passing the liquid from the upper part to the lower part of the cation tower, a sugar liquid distribution pipe connected so as to flow from the lower part to the upper part of the anion tower, and a regenerant from the lower part to the upper part with respect to the cation tower. A cation exchange resin regenerant flow pipe connected to pass the medicine, and an anion exchange resin regenerant flow pipe connected to pass the regenerant from the upper part to the lower part with respect to the anion tower. It is characterized in.

【0025】上記構成において、アニオン塔の上下の室
を区画する仕切りは、一般的なもの例えばスリットスク
リーン,ストレーナー等を用いることができる。仕切り
位置は、下部室に充填する弱塩基性アニオン交換樹脂
(例えばアンバーライトXE583)と、上部室に充填
する強塩基性アニオン交換樹脂(例えばアンバーライト
IRA411S)に充填する各アニオン樹脂の体積比に
より決められ、処理する糖液の種類により適切な体積比
は必ずしも同じではないが、一般的には、同一水平断面
で直立する塔内充填空間の上部から10〜30%の位
置、望ましくは15%の位置で上下に区画して与えられ
る比とすることがよい。
In the above configuration, a general partition such as a slit screen or a strainer can be used as a partition for dividing the upper and lower chambers of the anion tower. The partition position is determined by the volume ratio of the weakly basic anion exchange resin (for example, Amberlite XE583) to be filled in the lower chamber and the strong anion exchange resin (for example, Amberlite IRA411S) to be filled in the upper chamber. The appropriate volume ratio is not always the same depending on the type of sugar solution to be determined and treated, but generally, the position is 10 to 30% from the upper part of the packed space in the tower that stands upright with the same horizontal section, preferably 15%. It is preferable that the ratio is given by partitioning vertically at the position.

【0026】また、再生剤の供給、排液の排出のために
は、樹脂充填空間へのイオン交換樹脂の充填状態(樹脂
の収縮・膨潤を考慮した空間が空いた状態等)に応じて
適宜必要に応じてディストリビュータ,コレクター等を
用いることができる。
The supply of the regenerant and the discharge of the drainage are appropriately performed according to the filling state of the ion-exchange resin into the resin filling space (a state in which a space is taken into account in consideration of shrinkage and swelling of the resin). A distributor, a collector, and the like can be used as needed.

【0027】この発明によれば、上述した請求項1の方
法を実施することができ、したがって、アニオン塔をパ
ックドベッド型とし、好ましくはカチオン塔もパックド
ベッド型とした充填状態に構成することで、従来のUD
方式の装置に比べて小型の塔とできる。また、カチオン
塔に下降流で糖液を通液した後、アニオン塔に上昇流で
通液する操作を行うので、従来のUD方式の装置のアニ
オン塔で問題となっていた糖液の飛沫付着によるスライ
ムの発生の問題が解消される。更に、再生操作をカチオ
ン塔については再生剤を上昇流で通薬し、アニオン塔に
ついては再生剤を下降流で通薬するといういずれも向流
再生方式であるので、精製度の向上、得られる糖液の品
質安定性が向上する。
According to the present invention, the above-described method of claim 1 can be carried out. Therefore, the anion tower is packed in a packed bed, and the cation tower is preferably packed in a packed bed. , Conventional UD
It can be a small tower compared to the system of the system. In addition, since the sugar liquid is passed through the cation tower in a descending flow, and then passed through the anion tower in an ascending flow, the sugar adhering, which has been a problem in the anion tower of the conventional UD system, is performed. This eliminates the problem of slime generation. Furthermore, since the regeneration operation is carried out by passing the regenerant through the ascending flow for the cation column and passing the regenerant through the downward flow for the anion column, the countercurrent regeneration system is used, so that the purification degree can be improved and obtained. The quality stability of the sugar solution is improved.

【0028】また更に、アニオン塔は、弱塩基性アニオ
ン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂を二層に有し
て、従来のポリッシャー(MB塔)を省略できるので、
装置の建設コストの低減、設置面積の縮小、樹脂量の削
減、およびこれらを通じた精製,再生のコスト低減を実
現できる。
Further, the anion tower has a weakly basic anion exchange resin and a strongly basic anion exchange resin in two layers, and the conventional polisher (MB tower) can be omitted.
It is possible to reduce the construction cost of the apparatus, reduce the installation area, reduce the amount of resin, and reduce the purification and regeneration costs through these.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態1の澱粉
糖糖液精製装置の概要を示したものであり、1は強酸性
カチオン交換樹脂を充填空間に満杯になるようにパック
ドベッド型に充填したカチオン塔であり、精製前の糖液
である原液が塔頂から供給されて、強酸性カチオン交換
樹脂層101を下降流で通液し、塔底から排出されるよ
うに糖液流通配管201,202が接続されている。な
お、102はカチオン交換樹脂充填層の上部に設けられ
たストレーナであり、パックドベッド型の充填のために
採用されて再生処理時の樹脂の流動を抑えた高流速の再
生剤通薬を実現する。103はカチオン交換樹脂充填層
の下部に設けられた集水機構である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an outline of a starch sugar liquid refining apparatus according to a first embodiment of the present invention, in which a packed bed 1 is filled with a strongly acidic cation exchange resin so as to fill a filling space. A cation tower packed in a mold, and a stock solution, which is a sugar solution before purification, is supplied from the top of the tower, flows through the strongly acidic cation exchange resin layer 101 in a downward flow, and is discharged from the bottom of the sugar solution. Distribution pipes 201 and 202 are connected. Reference numeral 102 denotes a strainer provided on the upper portion of the cation exchange resin packed bed, which is adopted for packed bed type packing and realizes high flow rate of the regenerating agent which suppresses the flow of the resin during the regeneration process. . 103 is a water collecting mechanism provided below the cation exchange resin packed layer.

【0030】また再生処理のために、カチオン交換樹脂
の再生剤である塩酸(HCl)が塔底から供給されて強
酸性カチオン交換樹脂層101を上昇流で通薬されて塔
頂より再生排液が排出されるように再生剤流通配管3が
接続されている。
For the regeneration treatment, hydrochloric acid (HCl), which is a regenerant for the cation exchange resin, is supplied from the bottom of the column, flows through the strongly acidic cation exchange resin layer 101 in ascending flow, and regenerates wastewater from the top of the column. Is connected to the regenerant distribution pipe 3 so as to be discharged.

【0031】4は弱塩基性アニオン交換樹脂と強塩基性
アニオン交換樹脂が二層に充填されたアニオン塔であ
り、該塔3内はその上部から20〜30%程の位置に設
けた仕切り板としてのストレーナ401により上下の室
に区画されていて、下部室には弱塩基性アニオン交換樹
脂が満杯になるようにパックドベッド型に充填されて弱
塩基性アニオン交換樹脂層402を形成し、上部室には
強塩基性アニオン交換樹脂が満杯になるようにパックド
ベッド型に充填されて強塩基性アニオン交換樹脂層40
3を形成するように設けられている。そしてこのアニオ
ン塔4には、上記カチオン塔1を通液した糖液が配管2
02により塔底より供給されて、弱塩基性アニオン交換
樹脂層402、次いで強塩基性アニオン交換樹脂層40
3を上昇流で通液し、塔頂から糖液流通配管203によ
り精製液が排出されるようになっている。なお、404
は強塩基性アニオン交換樹脂充填層403の上部に設け
られたストレーナ、405は弱塩基性アニオン交換樹脂
充填層402の下部に設けられた集水機構である。
Reference numeral 4 denotes an anion column in which a weakly basic anion exchange resin and a strongly basic anion exchange resin are packed in two layers, and a partition plate provided in the column 3 at a position of about 20 to 30% from the top. The lower chamber is filled with a weakly basic anion exchange resin in a packed bed so as to fill the lower chamber with a weakly basic anion exchange resin layer 402 to form a weakly basic anion exchange resin layer 402. The chamber is filled with a strongly basic anion exchange resin in a packed bed so as to be filled with the strongly basic anion exchange resin layer 40.
3 are provided. The sugar liquid passed through the cation tower 1 is supplied to the anion tower 4 via a pipe 2.
02 from the bottom of the column, the weakly basic anion exchange resin layer 402 and then the strongly basic anion exchange resin layer 40
3 through the ascending flow, and the purified liquid is discharged from the top of the column through the sugar liquid distribution pipe 203. 404
405 is a strainer provided above the strongly basic anion exchange resin packed layer 403, and 405 is a water collecting mechanism provided below the weakly basic anion exchange resin packed layer 402.

【0032】また再生処理のために、アニオン交換樹脂
の再生剤である水酸化ナトリウム(NaOH)が塔頂か
ら供給されて強塩基性アニオン交換樹脂層403、次い
で弱塩基性アニオン交換樹脂層402を下降流で通薬さ
れて塔底より再生排液が排出されるように再生剤流通配
管5が接続されている。
For the regeneration treatment, sodium hydroxide (NaOH), which is a regenerating agent for the anion exchange resin, is supplied from the top of the tower to form a strongly basic anion exchange resin layer 403 and then a weakly basic anion exchange resin layer 402. The regenerating agent flow pipe 5 is connected so that the regenerated effluent is discharged from the bottom of the tower through the chemical flow in the downward flow.

【0033】なお、カチオン塔1及びアニオン塔4の各
イオン交換樹脂を再生するため、あるいは懸濁物質の流
入による圧力損失の増大時に逆洗処理するために、これ
らの樹脂の一部ないし全部を移すための逆洗塔(図示せ
ず)をそれぞれの樹脂別に設けるようにしてもよい。
In order to regenerate each ion exchange resin in the cation tower 1 and the anion tower 4, or to carry out backwashing treatment when the pressure loss increases due to the inflow of suspended substances, some or all of these resins are removed. A backwash tower (not shown) for transfer may be provided for each resin.

【0034】以上のように構成された澱粉糖糖液精製装
置において、精製時には、原液(糖液)を通液すること
により該糖液は、強酸性カチオン交換樹脂層101−弱
塩基性アニオン交換樹脂層402−強塩基性アニオン交
換樹脂層403の順に通液されながら効率よく精製処理
され、またアニオン塔4においては、該アニオン塔4に
糖液を上昇流で通液するので、糖液の飛沫が塔内壁に付
着・腐敗することに伴うスライムの発生という問題がな
い。
In the starch sugar liquid refining apparatus constructed as described above, at the time of purification, the undiluted liquid (sugar liquid) is passed through to convert the sugar liquid into the strongly acidic cation exchange resin layer 101-weakly basic anion exchange liquid. The resin solution is efficiently purified while being passed through the resin layer 402 and the strongly basic anion exchange resin layer 403 in this order. In the anion tower 4, the sugar solution is passed through the anion tower 4 in ascending flow. There is no problem of slime generated due to the adhesion and decay of the droplets on the inner wall of the tower.

【0035】また、再生剤を、カチオン塔1においては
上昇流で、アニオン塔4では下降流で通薬することによ
り、いずれも向流再生することができ、良好な再生が得
られる結果として、イオン交換効率の優れた状態に再生
することができる。したがって、精製度が向上し、得ら
れる糖液の品質安定性が向上する。
In addition, by passing the regenerating agent in the cation tower 1 in ascending flow and in the anion tower 4 in descending flow, all can be countercurrently regenerated, and as a result, good regeneration can be obtained. It is possible to regenerate the ion exchange efficiency. Therefore, the purification degree is improved, and the quality stability of the obtained sugar solution is improved.

【0036】また、上述の糖液精製処理と向流再生を行
う本例の装置は、従来のUD方式の装置に比べて樹脂量
が少なく、MB塔の混床を設けていないので準備するイ
オン交換樹脂も1種類少なくてよく、これらのことか
ら、装置を小型にできると共に、樹脂粒子内に浸透する
結果としてロスにつながる糖成分の量を低減することが
できる。
The apparatus of the present embodiment for performing the above-mentioned sugar solution refining treatment and countercurrent regeneration has a smaller amount of resin than a conventional UD type apparatus and does not have a mixed bed of an MB column. The number of types of exchange resin may be less than one. From these facts, it is possible to reduce the size of the apparatus and reduce the amount of sugar components that penetrate into the resin particles and result in loss.

【0037】[0037]

【実施例】実施例1 図1に示した装置を以下のように構成して糖液の精製処
理を行った。
EXAMPLES Example 1 The apparatus shown in FIG. 1 was constructed as follows to purify a sugar solution.

【0038】カチオン塔1 強酸性カチオン交換樹脂:アンバーライトIR124 充填空間に満杯充填した樹脂量: 500ml アニオン塔4 弱塩基性アニオン交換樹脂:アンバーライトXE583 下部室402に満杯充填した樹脂量: 500ml 強塩基性アニオン交換樹脂:アンバーライトIRA41
1S 上部室403に満杯充填した樹脂量: 100ml 再生処理 カチオン塔再生剤:35%HCl 250g/l−R
5%溶液を使用 アニオン塔再生剤:100%NaOH 60g/l−R
4%溶液を使用 但しアニオン塔再生剤の量は下部室402に満杯充填し
た樹脂量を基準とする。
Cation tower 1 Strongly acidic cation exchange resin: Amberlite IR124 Amount of resin completely filled in filling space: 500 ml Anion tower 4 Weakly basic anion exchange resin: Amberlite XE583 Amount of resin fully filled in lower chamber 402: 500 ml strong Basic anion exchange resin: Amberlite IRA41
1S Amount of resin fully filled in the upper chamber 403: 100 ml Regeneration treatment Cation column regenerant: 35% HCl 250 g / l-R
Use 5% solution Anion tower regenerant: 100% NaOH 60 g / l-R
A 4% solution is used, however, the amount of the anion tower regenerant is based on the amount of resin completely filled in the lower chamber 402.

【0039】比較例1 カチオン塔1 強酸性カチオン交換樹脂:アンバーライトIR120B 充填樹脂量: 500ml アニオン塔4 弱塩基性アニオン交換樹脂:アンバーライトXE583 充填樹脂量: 500ml MB(混床)塔 強塩基性アニオン交換樹脂:アンバーライトIRA41
1S 充填樹脂量: 300ml 強酸性カチオン交換樹脂:アンバーライト 200C 充填樹脂量: 150ml 再生処理 カチオン塔再生剤:35%HCl 250g/l−R
5%溶液を使用 アニオン塔再生剤:100%NaOH 60g/l−R
4%溶液を使用 MB(混床)塔:35%HCl 150g/l−R
3.5%溶液を使用 100%NaOH 80g/l−R 4%溶液を使用 以上の条件で、実施例1と比較例1それぞれにつき、再
生処理と糖液精製処理を3回繰り返した。安定した状態
と認められる3回目の試験結果を図示して説明する。
Comparative Example 1 Cation tower 1 Strongly acidic cation exchange resin: Amberlite IR120B Filled resin amount: 500 ml Anion tower 4 Weakly basic anion exchange resin: Amberlite XE583 Filled resin amount: 500 ml MB (mixed bed) tower Strong basicity Anion exchange resin: Amberlite IRA41
1S Filled resin amount: 300 ml Strongly acidic cation exchange resin: Amberlite 200C Filled resin amount: 150 ml Regeneration treatment Cation tower regenerant: 35% HCl 250 g / l-R
Use 5% solution Anion tower regenerant: 100% NaOH 60 g / l-R
Using 4% solution MB (mixed bed) tower: 35% HCl 150 g / l-R
Using 3.5% Solution Using 100% NaOH 80 g / l-R 4% Solution Under the above conditions, the regeneration treatment and the sugar solution purification treatment were repeated three times for each of Example 1 and Comparative Example 1. The results of the third test, which is considered to be in a stable state, will be illustrated and described.

【0040】試験に使用した原液(糖液)は次の性状を
示した。
The stock solution (sugar solution) used in the test had the following properties.

【0041】異性化糖液 Brix 31 F%(フラクトース含有率) 48% pH 4.1 色(−logT420nm,50mm) 0.073 抵抗率(25℃) 4.400Ω・cm 全カチオン性不純物 330mg CaCO3 /l 全アニオン性不純物 540mg CaCO3 /l 通液条件は、通液速度4リットル/hで処理液が40℃
になるように温度を調節した。
Isomerized sugar solution Brix 31 F% (fructose content) 48% pH 4.1 Color (-logT 420 nm, 50 mm) 0.073 Resistivity (25 ° C.) 4.400 Ω · cm All cationic impurities 330 mg CaCO 3 / L Total anionic impurities 540 mg CaCO 3 / l The flow conditions were as follows: the flow rate was 4 liters / h, and the processing liquid was 40 ° C.
The temperature was adjusted so that

【0042】試験結果を図3に示した。実施例1ではア
ニオン塔4の出口液、比較例1ではMB(混床)塔の出
口液について25℃における抵抗率およびpHを測定し
た。
FIG. 3 shows the test results. In Example 1, the outlet liquid of the anion tower 4 was measured, and in Comparative Example 1, the outlet liquid of the MB (mixed bed) tower was measured for resistivity and pH at 25 ° C.

【0043】40リットルの通液を終了した後、入口を
40℃の温水に切り換えて樹脂塔中の糖液が押し出され
てくる状態(スイートニング・オフ)を糖濃度の変化で
測定した。その結果を図4に示した。
After the passage of 40 liters, the inlet was switched to warm water at 40 ° C., and the state in which the sugar solution was pushed out of the resin tower (sweetening off) was measured by the change in sugar concentration. The result is shown in FIG.

【0044】比較例1では樹脂塔内の丈夫空間の影響を
できるだけ少なくするために、それぞれの樹脂塔の上部
に残っている液面を充填層高100に対して130の位
置まで下げてから温水による押し出しに切り換えたが、
図4に示すように3リットルを過ぎても完全な押し出し
はできなかった。これに対して実施例1では、2.3リ
ットルで押し出しが完了した。
In Comparative Example 1, in order to minimize the influence of the durable space in the resin tower, the liquid level remaining at the top of each resin tower was lowered to a position of 130 with respect to the packed bed height of 100, and then the hot water was removed. Switched to extrusion by
As shown in FIG. 4, complete extrusion was not possible even after 3 liters. On the other hand, in Example 1, the extrusion was completed at 2.3 liters.

【0045】さらに、40リットルを処理するに必要な
再生剤使用量は下記表1のようになり、本発明により塩
酸は15%、水酸化ナトリウムは45%の節減が達成さ
れることが確認された。
Further, the amount of the regenerant required to treat 40 liters is as shown in Table 1 below, and it has been confirmed that the present invention achieves 15% reduction in hydrochloric acid and 45% reduction in sodium hydroxide. Was.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】また実施例1,比較例1の対比から分かる
ように、同量の糖液処理を行う場合に使用する樹脂の総
量は、比較例1のUD方式の装置に比べて実施例1の装
置に用いる場合が明らかに少なく(上記例では約20%
減)、また、図3の結果から、精製して得られた糖液の
純度が良好であることが分かる。
As can be seen from the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the total amount of resin used when performing the same amount of sugar solution treatment is smaller than that of the UD type apparatus of Comparative Example 1 in Example 1. It is clearly less used in equipment (about 20% in the above example)
From the results of FIG. 3, it can be seen that the purity of the sugar solution obtained by the purification is good.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上述べたように、本願の請求項1の発
明によれば、アニオン塔を上述したパックドベッド型の
充填状態で用いるので、いずれの塔も従来のUD方式の
装置に比べて小型の塔とできる他、カチオン塔に下降流
で糖液を通液すると共にアニオン塔に上昇流で通液する
操作をこの順序で行うことを必須とするので、従来のU
D方式装置のアニオン塔で問題となっていた糖液の飛沫
付着によるスライムの発生の問題が解消される。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the anion column is used in the packed-bed-type packed state described above, each column is compared with the conventional UD type apparatus. In addition to being able to be a small column, it is necessary to perform the operation of passing the sugar solution through the cation column in a downward flow and passing the sugar solution through the anion column in an upward flow in this order.
The problem of the generation of slime due to the adhesion of the sugar solution, which has been a problem in the anion tower of the D-type apparatus, is solved.

【0049】更に、再生操作が、カチオン塔では再生剤
を上昇流で通薬し、アニオン塔では再生剤を下降流で通
薬するので、カチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂の
いずれもが向流再生され、精製度の向上、得られる糖液
の品質安定性が向上する。
Furthermore, in the regeneration operation, the regenerant is passed through the ascending flow in the cation tower and the regenerant is passed through the downflow in the anion tower, so that both the cation exchange resin and the anion exchange resin are countercurrently regenerated. As a result, the purification degree is improved and the quality stability of the obtained sugar solution is improved.

【0050】また更に、弱塩基性アニオン交換樹脂と強
塩基性アニオン交換樹脂を一つの塔に二層に充填するこ
とで、従来のポリッシャー(MB塔)を省略できて、装
置の建設コストの低減、設置面積の縮小、樹脂量の削
減、およびこれらを通じた精製,再生のコスト低減を実
現できる。また、使用するイオン交換樹脂が3種類で、
従来の混床のMB塔に充填していた強酸性カチオン交換
樹脂を不要とできる。
Further, by packing the weakly basic anion exchange resin and the strongly basic anion exchange resin in two layers in one column, the conventional polisher (MB column) can be omitted, and the construction cost of the apparatus can be reduced. Thus, it is possible to reduce the installation area, the amount of resin, and the cost of purification and regeneration through these. In addition, three types of ion exchange resins are used,
The need for the strongly acidic cation exchange resin packed in the conventional mixed-bed MB tower can be eliminated.

【0051】更にまた、カチオン塔をパックドベッド型
の充填とすることで、再生剤の上昇流通薬を高流速で行
なうことが実現できる。
Furthermore, by packing the cation tower in a packed bed type, it is possible to carry out the ascending circulation of the regenerant at a high flow rate.

【0052】また、精製通液終了後時のスイートニング
・オフ時の操作において、カチオン塔での温水の下降流
通液による糖分の理想的な押し出しが実現され、アニオ
ン塔での温水の上昇流による押し出しでは上述したよう
に密度差による混合の不具合は実質的に生じないので、
スイートニング・オフ時の良好な糖分の押し出しによる
ロスの低減、および再生排水中に漏出するBOD増大に
よる排水処理負担を低減できるという効果が奏される。
In addition, in the operation at the time of sweetening off after the completion of the purification flow, ideal extrusion of sugar by the descending flowing liquid of the hot water in the cation column is realized, and the rising flow of the warm water in the anion column is realized. Extrusion does not substantially cause mixing problems due to density differences as described above,
The effects of reducing the loss due to good extrusion of the sugar content at the time of sweetening off and reducing the burden of wastewater treatment due to an increase in BOD leaking during the regeneration wastewater are exhibited.

【0053】請求項3の装置の発明によれば、上述した
請求項1,2の方法を実施することができ、したがっ
て、パックドベッド型のアニオン塔を、従来のUD方式
の装置に比べて小型の塔とできる。また、アニオン塔に
上昇流で糖液を通液するので、従来のUD方式の装置の
アニオン塔で問題となっていた糖液の飛沫付着によるス
ライムの発生の問題が解消され、更に、再生操作をカチ
オン塔については再生剤を上昇流で通薬し、アニオン塔
については再生剤を下降流で通薬するといういずれも向
流再生方式で再生するので、得られる糖液の精製度の向
上、品質安定性が向上する。また、カチオン塔をパック
ドベッド型の充填とした場合には、再生剤の上昇流通薬
を高流速で行なえるという効果が得られる。
According to the third aspect of the present invention, the above-described methods of the first and second aspects can be carried out. Therefore, the packed bed type anion column is smaller in size than the conventional UD type apparatus. Tower. In addition, since the sugar liquid is passed through the anion tower in ascending flow, the problem of slime generation due to the adhesion of the sugar liquid, which has been a problem in the anion tower of the conventional UD system, is eliminated. For the cation tower, the regenerant is passed through the ascending flow, and for the anion tower, the regenerant is passed through the downflow. Quality stability is improved. When the cation tower is packed as a packed bed, the effect of increasing the flow rate of the regenerating agent at a high flow rate can be obtained.

【0054】また更に、アニオン塔は、弱塩基性アニオ
ン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂を二層に有する
ことで、従来のポリッシャー(MB塔)を省略でき、装
置の建設コストの低減、設置面積の縮小、樹脂量の削
減、およびこれらを通じた精製,再生のコスト低減を実
現できる。
Further, since the anion tower has a weakly basic anion exchange resin and a strongly basic anion exchange resin in two layers, the conventional polisher (MB tower) can be omitted, and the construction cost of the apparatus can be reduced and installation is possible. It is possible to reduce the area, reduce the amount of resin, and reduce the cost of refining and regeneration through these.

【0055】[0055]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1の澱粉糖糖液精製に用いる
装置の構成概要を示した図。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of an apparatus used for refining a starch sugar solution according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来のUD方式の澱粉糖糖液精製に用いる装置
の構成概要を示した図。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the configuration of an apparatus used for purification of a conventional UD starch sugar solution.

【図3】図1及び図2の装置を用いて糖液の通液処理を
行った試験結果を示した図。
FIG. 3 is a view showing a test result obtained by performing a sugar solution passing process using the apparatus shown in FIGS. 1 and 2;

【図4】通液処理後の温水により糖液が押し出される状
態(スイートニング・オフ)を糖液濃度の変化で測定し
た結果を示した図。
FIG. 4 is a view showing a result of measuring a state (sweetening off) in which a sugar solution is extruded by warm water after a liquid passing process by a change in sugar solution concentration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・カチオン塔 101・・・強酸性カチオン交換樹脂層 102・・・ストレーナ 103・・・集水機構 201,202,203・・・糖液流通配管 3,5・・・再生剤流通配管 4・・・アニオン塔 401・・・ストレーナ(仕切り板) 402・・・弱塩基性アニオン交換樹脂層 403・・・強塩基性アニオン交換樹脂層。 404・・・ストレーナ 405・・・集水機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cation tower 101 ... Strongly acidic cation exchange resin layer 102 ... Strainer 103 ... Water collecting mechanism 201, 202, 203 ... Sugar liquid distribution piping 3, 5 ... Regenerant distribution piping 4 ... anion tower 401 ... strainer (partition plate) 402 ... weakly basic anion exchange resin layer 403 ... strongly basic anion exchange resin layer. 404: strainer 405: water collecting mechanism

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 強酸性カチオン交換樹脂が充填されたカ
チオン塔と、弱塩基性アニオン交換樹脂がパックドベッ
ド型に充填された下部室、及び強塩基性アニオン交換樹
脂がパックドベッド型に充填された上部室に区画された
アニオン塔とに対し、糖液精製は、カチオン塔に下降流
で通液すると共にアニオン塔に上昇流で通液する操作を
この順で行い、再生操作は、カチオン塔に上昇流で再生
剤を通薬しかつアニオン塔に下降流で再生剤を通薬して
行うことを特徴とする澱粉糖糖液の精製方法。
1. A cation tower filled with a strongly acidic cation exchange resin, a lower chamber packed with a weakly basic anion exchange resin in a packed bed, and a packed bed with a strongly basic anion exchange resin. With respect to the anion tower partitioned into the upper chamber, in the sugar solution purification, the operation of passing the liquid through the cation tower in a downward flow and the flow through the anion tower in the upward flow are performed in this order, and the regeneration operation is performed in the cation tower. A method for purifying a starch sugar solution, comprising passing a regenerating agent in an ascending flow and passing a regenerating agent in a descending flow through an anion tower.
【請求項2】 請求項1において、カチオン塔は強酸性
カチオン交換樹脂がパックドベッド型に充填されている
ことを特徴とする澱粉糖糖液の精製方法。
2. The method for purifying a starch sugar solution according to claim 1, wherein the cation tower is packed with a strongly acidic cation exchange resin in a packed bed.
【請求項3】 強酸性カチオン交換樹脂が充填されたカ
チオン塔と、塔内を液の流通は許すが樹脂粒子の流通は
阻止する仕切りにより上下に区画されていて、下部室に
は弱塩基性アニオン交換樹脂がパックドベッド型に充填
されかつ上部室には強塩基性アニオン交換樹脂がパック
ドベッド型に充填されたアニオン塔と、精製処理する糖
液を前記カチオン塔の上部から下部に通液した後、前記
アニオン塔の下部から上部に通液するように接続された
糖液流通配管と、前記カチオン塔に対して下部から上部
に再生剤を通薬するように接続されたカチオン交換樹脂
再生剤の流通配管と、前記アニオン塔に対して上部から
下部に再生剤を通薬するように接続されたアニオン交換
樹脂再生剤の流通配管とを備えたことを特徴とする澱粉
糖糖液の精製装置。
3. A cation column filled with a strongly acidic cation exchange resin, and a partition which allows the flow of liquid in the column but blocks the flow of resin particles, and is partitioned into upper and lower sections. An anion exchange resin was packed in a packed bed type, and an anion column filled with a strongly basic anion exchange resin in a packed bed type in the upper chamber, and a sugar solution to be purified was passed from the upper part to the lower part of the cation tower. And a saccharide exchange pipe connected so that the liquid flows from the lower part to the upper part of the anion tower, and a cation exchange resin regenerant connected so that the regenerant flows from the lower part to the upper part with respect to the cation tower. And a flow pipe for an anion exchange resin regenerant connected from the upper part to the lower part of the anion tower so that the regenerant passes therethrough. .
【請求項4】 請求項3において、カチオン塔は強酸性
カチオン交換樹脂がパックドベッド型に充填されている
ことを特徴とする澱粉糖糖液の精製装置。
4. The apparatus for purifying a starch sugar solution according to claim 3, wherein the cation column is packed with a strongly acidic cation exchange resin in a packed bed type.
JP10363848A 1998-12-22 1998-12-22 Method and device for purifying starch sugar solution Pending JP2000184900A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021029189A (en) * 2019-08-27 2021-03-01 三菱ケミカルアクア・ソリューションズ株式会社 Purification method of saccharide
CN113666538A (en) * 2021-08-27 2021-11-19 哈尔滨工程大学 Device for removing copper and nickel ions in electroplating wastewater through ion exchange method and process flow thereof

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