FI62206C - Saett och anordning foer avsaltning av vassle - Google Patents
Saett och anordning foer avsaltning av vassle Download PDFInfo
- Publication number
- FI62206C FI62206C FI781401A FI781401A FI62206C FI 62206 C FI62206 C FI 62206C FI 781401 A FI781401 A FI 781401A FI 781401 A FI781401 A FI 781401A FI 62206 C FI62206 C FI 62206C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- whey
- regeneration solution
- ion exchange
- alkali
- acid
- Prior art date
Links
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims description 77
- 239000005862 Whey Substances 0.000 claims description 76
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims description 76
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 21
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 21
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 20
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 18
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 16
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 11
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000011033 desalting Methods 0.000 claims description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical group OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 7
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 5
- -1 salt ion Chemical class 0.000 description 5
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 4
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 4
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 3
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 3
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 3
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011034 membrane dialysis Methods 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate group Chemical group [N+](=O)([O-])[O-] NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000009938 salting Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 125000001302 tertiary amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING OR TREATMENT THEREOF
- A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
- A23C9/14—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
- A23C9/146—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by ion-exchange
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/04—Processes using organic exchangers
- B01J39/07—Processes using organic exchangers in the weakly acidic form
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dairy Products (AREA)
- Seasonings (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
l-iTll·' ! M m**UUt.UTUSjULKAISU z; Q 0 Π A
Wj [B] ^utuAccnincsskrift 0^2U6 V|M c ^Patentti ayönnc tty 10 12 1902 'V---^ (Si)PKvSfc?/La.^ei3t23 C 21/00, 9/146 SUOMI—FINLAND (21) f»«»ttJK*k«mi«-PK«*«i*Äknkij iQikoi (22) H»lmwl«p«hi—AwfttoilnpdH OH.05-78 (13) Alkupiivt—Glfclghatadaf 0U.05.78 (41) Tulkit |ulklMkal — BIMt offandlg 11.11.78 FMMiCtl· Ja r«kist«rihallitus Nihtiv«k-,*oo« j. kuuLl-.W-m p™._
Pttmt· och rf iitewtyflm» ' ' AmMcan uthgd och ucUkrlton publlcwvd 31.08.82 (32)(33)(31) hrH*ay «tuotkeu·—e««*rd priortut 10.05.77
Ruotsi-Sverige(SE) 7705^-5 (71) Svenska Mejeriernas Riksförening u p a, Vasagatan l6, S-lll 20 Stockholm, Ruot si-Sverige(SE) (72) Hans Bertil Jönsson, Lund, Ruotsi-Sverige(SE) (7U) Oy Heinänen Ah (5U) Menetelmä ja laitteisto suolan poistamiseksi herasta - Sätt och anordning för avsaltning av vassle
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä suolan poistamiseksi herasta ioninvaihdolla sekä laitteisto menetelmän toteuttamiseksi.
Valmistettaessa juustoa saadaan sivutuotteena suuri määrä heraa. Tämä hera päästettiin ennen viemäriveden tehokkaita puhdistusvaa-timuksia viemärijärjestelmään, mistä oli seurauksena tähän liittyvä vesistöjen likaantuminen. jatkuvasti kiristyvän ympäristönsuojelulainsäädännön ja uusien heran hyödyllisiä aineksia talteen-ottavien prosessien keksimisen mukana on mielenkiinto heran jalostamiseen lisääntynyt. Pääosa herasta kuivataan nykyisin herajau-heeksi, jota käytetään eläinten rehuseoksiin. Tavallisesti suuri herajauheen suolapitoisuus rajoittaa kuitenkin heran käyttöä rehuksi ja muodostaa lähinnä esteen herajauheen käytölle tuotteisiin, jotka on tarkoitettu ihmisten kulutettaviksi. Erityisen haitallinen aine herassa on nitraatti, jota voi herajauheessa olla jopa 2000 mm/kg. Herajauheen käyttökelpoisuuden lisäämiseksi elintarviketuotantoa varten ja erityisesti pienten lasten ruokiin, ,pn 2 .... ............ ... . . - . . 62206 täten välttämätöntä poistaa suola herasta.
Taulukossa 1 on esitetty heran kokonaiskoostumus, ja taulukossa 2 ioni koostumus.
Taulukko 1
Heran pääainekset (ei lisätty suolaa)
Aiinekset_(%) proteiinia 0,9 laktoosia 0,7 rasvaa 0,4 tuhkaa 0,40 vettä 93,6
Taulukko 2
Heran normaalit suola-ionipitoisuudet (heraan ei lisätty suolaa) Kationit Anionit A % Mekv/1 B ionit % mekv/1
Na 0,045 19,6 Cl 0,110 30,8 K 0,155 39,6 N03 0,013 2,1
Ca 0,033 16,6 sitraatti 0, 16 24,5 flg 0,0072 6,0 fosfaatti 0,045 17,5 - Muut n. 7 (HCO-a, 81,8 __ laktaatti 81,9
Taulukossa 2 tarkoittavat pitoisuudet mekv/1 anioneja, jotka osallistuvat protolyyttisiin reaktioihin, jolloin on laskettu, että heran pH-arvo on 6,6. Suolattaessa juustoa altaassa lisäähtyy anionien ja myös kationien pitoisuus herassa jopa arvoon 65 mekv/1 lisätyn keittosuolan johdosta. On kuitenkin teknillisesti mahdollista välttää suolan lisääminen heraan valmistettaessa juustoa.
Suolan poistamiseksi herasta on aikaisemmin käytetty kahta,eri laista menetelmää, nimittäin elektrolyyttistä ja ioninvaihtoa·-klassisessa 3 62206 muodossa, so. käyttämällä ioninvaihtoa H “ja myös UH -muodossa. Teoreettisesti pitäisi myöskin voida poistaa suola herasta geeli-suodatuksella ja ultrasuodatuksella. Näiden menetelmien erottamis-kyky on kuitenkin siinä, että erotettavien ainesten molekyylien kokoerot ovat riittävän suuret. Vaikkakin herassa olevien laktoosi- ja suolaionien molekyylikokojen ero on pieni, ei näitä menetelmiä voida nykyään käyttää teknillisessä mittakaavassa suolan poistamiseen herasta ilman, että tapahtuisi suuria laktoosin häviöitä.
Heran elektrodialyysissä vaeltavat suolaionit sähköisen kentän vaikutuksesta, positiiviset ionit (kationit) kohti katodia ja negatiiviset ionit (anionit) kohti anodia. Ionit erotetaan toisistaan kalvojärjestelmällä, johon kuuluu vuorotellen anioninvaihtokalvo-ja ja kationinvaihtokalvoja. Anioninvaihtokalvot päästävät oleellisesti lävitsensä ainoastaan anionit ja kationinvaihtokalvot oleellisesti ainoastaan kationit. Heran elektrodialyysin etuna on mm. se, että heran väkevöitteestä (40-50 % k.a.) voidaan poistaa suolat ja että menetelmä on ympäristöystävällinen. Menetelmällä on kuitenkin useita suuria haittoja, joista tärkeimmät ovat seu-raavat: a) Suolan poistoa ei voida ilman suuria kustannuksia suorittaa suurempaan määrään saakka kuin 70 %.
b) Ioninvaihtokalvon käyttöikä on lyhyt.
c) Kalvon puhdistaminen aiheuttaa usein toistuvia käyttökeskey-tyksiä.
d) Laktoosin häviöt kalvon dialyysivaikutuksen johdosta.
e) Tapahtuu tiettyä heran proteiinien denaturoitumista.
f) Moniarvoisten ionien poistaminen on vaikeaa.
g) Poistuvan heran pH-arvo muuttuu pienemmäksi (n. 4,6).
Suoritettaessa suolan poistamista herasta ioninvaihdolla klassilliseen tapaan johdetaan hera kationinvaihtimen kautta H+-muodossa ja anioninvaihtimen kautta OH -muodossa. Tällä menetelmällä saavutettavana etuna on toisaalta se, että laitteisto on yksinkertainen, ja toisaalta se, että täydellinen suolan poisto voidaan saada aikaan suhteellisen pienillä kustannuksilla. Myös tällä menetelmällä on kuitenkin suuria haittoja, joista tärkeimmät ovat: a) Ympäristölle haitallinen. Suuria määriä suoloja viemärivedessä.
62206 ennen kaikkea keittosuolaa regeneroinnista. Kaikkiaan päästetään 3 n. 17 kg suoloja yhtä m kohti heraa.
b) Regenerointi vaatii suuria määriä terveydelle haitallisia kemikaaleja nimittäin väkevää suolahappoa ja natriumhydroksidia.
c) Suuria vaihteluja heran pH-arvossa (rajoissa 1,7-10) ioninvaihdon aikana, mikä aiheuttaa proteiinin denaturoimista ja ioninvaih-timien tukkeutumista.
d) Proteiinin häviöt anioninvaihtimen absorption johdosta.
e) Heran väkevöitettä ei voida käsitellä.
Sokeriteollisuudessa käytetään ioninvaihtimia ns. ohutmehun puhdistukseen mikä selviää ruotsalaisesta patenttijulkaisusta 303 2Θ3. Tämän patenttijulkaisun mukaan käsitellään teknillisesti sokeri-liuoksia, joista on ensin poistettu kaliumionit, jotta ei tapahtuisi ioninvaihtimien tukkeutumisesta aiheutuvia haittoja, vahvasti happamessa karbonaatti- tai vetykarbonaatti-ioninvaihtimessa, minkä jälkeen osa käsitellystä sokeriliuoksesta käsitellään vahvasti emäksisellä amrnoniumioninvaihtimella, minkä jälkeen jäljelle jäänyt osa, jota ei ole käsitelty ammoniumioninvaihtimessa, sekoitetaan ensimmäisen osan kanssa sokeriliuoksen pH-arvon säätämiseksi.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan ratkaisu niihin pulmiin, joita syntyy sovellettaessa aikaisemmin tunnettuja menetelmiä suolan poistamiseksi herasta.
Esillä olevan keksinnön muodostaa menetelmä suolan poistamiseksi herasta, jossa hera johdetaan anioninvaihtimen ja kationinvaihti-men kautta ja jolle on tunnusomaista se, että hera johdetaan ensin heikosti emäksisen, vetykarbonaattimuodossa olevan anioninvaihti-men kautta, ja tämän jälkeen heikosti happaman, ammoniummuodossa olevan kationinvaihtimen kautta, jotka ioninvaihtimet regeneroidaan käsittelemällä niitä ammoniumvetykarbonaattiliuoksella, minkä jälkeen herassa olevat ammonium- ja vetykarbonaatti-ionit poistetaan höyryttämällä. Lisäksi palautetaan kationinvaihtajan kapasiteetti, joka laskee käsittelykertojen mukaan, keksinnön mukaan siten, että kationinvaihtajaa korkeintaan joka toisen ja sopi-vimmin joka neljännen kiertokulun jälkeen käsitellään ensin hapolla ja sen jälkeen alkalilla.
Keksinnön suojapiiriin kuuluu lisäksi menetelmän toteuttamiseksi tarkoitettu laitteisto, johon laitteistoon kuuluu ioninvaihtoko-lonni, jossa on sisääntulopää ja ulosvirtauspää. Lisäksi lait- 5 62206 teiston sisääntulopäässä ovat siihen liitetyt syöttöelimet sitä heraa varten, josta suola on poistettava, sekä regenerointi liuosta varten, sekä elimet hapon ja alkalin jäännösten poistamisksi, minkä lisäksi sen ulostulopäässä ovat elimet käytetyn regenerointiliuok-sen poistamiseksi ja hapon ja alkalin syöttämiseksi, jolloin ulostulopäässä lisäksi on haihdutin käsitellyn heran haihduttamiseksi, johon laitteeseen lisäksi kuuluu tislauslaite käytetyn regeneroin-tiliuoksen tislaamiseksi sekä regenerointiliuosta varten tarkoitettu säiliö.
Heran suolan poistoa varten tarkoitetussa ioninvaihtotekniikassa käytetään esillä olevan keksinnön mukaan täten lievästi emäksistä anioninvaihdinta HCO^-rouodossa ja heikosti hapanta kationinvaih-dinta NH^-muodossa. Tällöin saatetaan hera ensin kulkemaan heikon anioninvaihtimen kautta, jossa heran anionit vaihtuvat vetykar-bonaatti-ioneiksi. Tämän jälkeen johdetaan hera edelleen kationin-vaihtimeen, jossa herassa olevat kationit vaihtuvat ammoniumio-neiksi. Menetelmän lopussa on saatu sellaista heraa, jossa herassa normaalisti olevat suolat on vaihdettu yhdisteeksi NH^HCO^.
Tämä suola on haihtuva ja se voidaan poistaa herasta kuumentamalla, sopivimmin haihduttamalla heraa normaaliin tapaan.
Eräs haitta, joka syntyy esillä olevan keksinnön mukaisessa ionin-vaihtoprosessissa, on se, että kationinvaihtimen kapasiteetti pienentyy suolanpoistovaiheiden lukumäärän mukaan, mikä otaksuttavasti johtuu siitä, että CaCO^-si ltoja muodostuu kationinvaihto-hiukkasten kesken.
Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä perustuu tasapainoon kationinvaihdon ja anioninvaihdon kesken. Tämä ylläpidetään heran käsittelyssä tuotteen hyvän laadun aikaansaamiseksi kysymyksen ollessa esimerkiksi sellaisesta herajauheesta, josta suola on poistettu. Pienentyneen kationinvaihdon merkitys on se, että mahdollisuudet regenerointikemikaalien tehokkaaksi poistamiseksi tulevat huonommiksi haihdutettaessa tai kuivattaessa. Tästä seikasta on mm. se seuraus, että pH-arvo suolattomaksi tehdystä herajauheesta muodostetussa liuoksessa nousee seurauksena liuoksessa olevien HCO^-ionien ylimäärästä. Ongelman vuoksi käsitellään kationin-vaihdin korkeintaan joka toisen kiertokulun jälkeen ja sopivimmin joka neljännen kiertokulun jälkeen hapolla ja sen jälkeen alkalilla, jolloin kationinvaihtimen kapasiteetti palautuu ennalleen 6 62206 ja suolattomaksi tehdystä herajauheesta valmistutun liuoksen pH-arvo voidaan pitää halutulla alueella 6,2-6,5.
Yhteenvetona voidaan todeta, että oleellisesti seuraavat edut ovat saavutettavissa esilläolevan keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella: a) Ympäristöystävällinen menetelmä, koska oleellisesti ainoastaan herassa luonnostaan olevat suolat menevät viemäriveteen (n. 4-5 kg 3 suoloja/m heraa).
b) Regeneroinnin pienet kustannukset, koska n. 87 % regenerointi-suolasta NH^HCO^ saadaan talteen yksinkertaisilla menetelmillä.
c) Pienet vaihtelut heran pH-arvossa ioninvaihdon tapahtuessa, so. pieni vaara proteiinin denaturoimisesta ja tähän liittyvästä ioninvaihtokolonnien tukkeutumisesta.
d) Sekä kationinvaihtimet että anioninvaihtimet sijoitetaan sopi-vimmin samaan kolonniin, mikä seikkö alentaa laitteiston kustannuksia.
e) Prosessi voidaan suorittaa jatkuvana käyttämällä useita rinnakkain kytkettyjä ioninvaihtokolonneja.
f) Ioninvaihtokolonnit pidetään hyvässä hygieenisessä tilassa käyttämällä happo-alkalikäsittelyä ja suorittamalla heran käsittely matalassa lämpötilassa.
g) Hyvä suolan poistoteho saavutetaan (yli 90 %).
Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa
Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen erästä suoritusmuotoa ja
Kuvio 2 esittää diagrammia, joka valaisee keksinnön mukaisella menetelmällä saaduista tuotteista otettuja analyysituloksia.
Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa johdetaan hera, jonka kuiva-ainepitoisuus on 6 %, putkia 1 ja 2 myöten kahden vuorotellen käytettävän ioninvaihtokolonnin 3 ja 4 sisääntulokohtiin. Nämä ovat heran virtaussuunnassa ja pakatut heikosti alkalisella ani-oninvaihtimella 5, 6, joka on vetykarbonaattimuodossa, ja heikosti happamella kationinvaihtimella 7,8, joka on ammonium-muodossa. Käsitelty hera johdetaan tämän jälkeen ulos ioninvaihtokolonnien ulosvirtauspäistä putkia 9 ja 10 myöten ja johdetaan putkea 11 7 62206 myöten sarjaan liitettyjen hai hduttimien 12, 13, 14 si säänvi rtnu;.;-kohtaan, jossa hera haihdutetaan kuiva-ainepitoisuuteen n. BO %, samanaikaisesti, kun siitä poistetaan ammoniumvetykarbonaatti, joka poistuu ammoniakkina, hiilidioksidina ja vesihöyrynä haihduttimi en höyrypuolelta.
Regenerointiliuos 5 %:na ammoniumvetykarbonaatti1iuoksena johdetaan putkea 15 myöten tankista 16 vuorotellen ioninvaihtokolonnien 3, 4 sisääntulokohtiin (tai myös ulostulokohtiin), jotta ne saatettaisiin jälleen HCD^-muotoon tai vaihtoehtoisesti NH^-muotoon. Käytetty regenerointiliuos johdetaan ioninvaihtokäsittelyn jälkeen putkia 17, 1Θ myöten kokoojatankkiin 19, jossa regenerointiliuoksen pitoisuus on n. 3 %. Tästä säiliöstä 19 johdetaan regenerointi-liuos tislauskolonniin 20, jossa ammoniakki, hiilidioksidi ja vesihöyry poistetaan jälleenkierrätystä varten laitteistoon, kun taas herasta poistetut suolat johdetaan pois viemäriputkea 21 myöten. Tislauskolonnista 20 ja haihduttimesta 12 saadut höyrystyneet kaasut, ammoniakki, hiilidioksidi ja vesihöyry lauhdutetaan ja kerätään sellaisessa muodossa, että saadaan n. 6,5 % ammoniumvetykarbonaatti liuos välisäiliöön 22, josta liuos johdetaan putkea 23 myöten laitteeseen 24 tuoreen NH^HCOgin synteesiä varten. Tähän laitteeseen 24 johdetaan myös haihdutuslauhde haihduttamista 13 ja 14. Laitteesta 24 johdetaan regenerointiliuos putkea 25 myöten säiliöön 16 järjestelmän uutta kiertokulkua varten. Tällä tavoin saadaan talteen n. Θ7 % ammoniumvetykarbonaattisuolasta.
Aikaisintaan kahden ja sopivimmin neljän käsittelykierron jälkeun käsitellään ioninvaihtokolonneja 3, 4 hapolla ja alkalilla, jotka johdetaan kahdesta säiliöstä 26, 27, jotka sisältävät vastaavasti happoa ja alkalia. Valittaessa sopivia heikosti emäksisiä tai heikosti happamia ioninvaihtimia keksinnön mukaan heran suolan poistoa varten, jolloin pH-arvo on oletettavasti alueella 6,0-6,6, on io-ninvaihtimien protolyysiaste kyseisellä pH-alueella erittäin oleellinen ominaisuus. Yleisesti ottaen toimivat heikosti happamet ioninvaihtimet parhaiten suurilla pH-arvoilla ja heikosti emäksiset ioninvaihtimet parhaiten pienillä pH-arvoilla. Esillä olevan keksinnön mukaan on sen erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti käytetty kationinvaihdinta, jonka funktionaaliset ionia vaihtavat ryhmät on karboksyylihapporyhmiä, ja anioninvaihdinta, jonka funktionaaliset ionia vaihtavat ryhmät ovat tertiäärisiä amiiniryhmiä, jotka heran pH-arvossa ovat täydellisesti protolysoituneet.
6 62206
Ioninvaihtimet saadaan hyvässä hygieenisessä muodossa ilman mitään bakteriologisia haittoja esim. siten, että heran ioninvaihto suoritetaan pienessä lämpötilassa, 5-7°C. Ioninvaihdon jälkeen huuhdellaan ioninvaihtimet vastavirtaan vedellä lämpötilassa n.
60°C, ja regenerointi suoritetaan suositeltavimmin ammoniumkarbo-naattiliuoksella n. 30-40°C lämpötilassa.
ESIMERKKI 1
Hera sai virrata virtaaman ollessa 0,20 kerrostilavuutta kohti minuutissa ioninvaihtolaitteiston kautta, joka oli tarkoitettu laboratoriokäyttöön ja jossa oli 2 kolonnia, jotka olivat täytetyt anionin-vaihtomassalla HCQ^-muodossa ja vastaavasti kationinvaihtomassalla NH^-muodossa. Seuraavat ioninvaihdon tehokkuuden määrät saatiin käsittelemällä 16,7 kerrostilavuutta heraa. Yksi kerrostilavuus liittyy kationinvaihtomassan tilavuuteen INIH^-muodossa.
Ioni Eliminointiaste (%)
Na 91 K 93
Ca 9Θ
Mg 98
Cl 94 [\I03 98
Kokonais 79
Sitraatti 98 ESIMERKKI 2
Vastaavissa olosuhteissa, jotka ovat esitetyt edellä, suoritettiin joukko ioninvaihtokiertokulkuja, jolloin suolanpoistovaikutus todettiin määrittämällä eliminoinnin tehokkuus K vastaavasti Cl (kuva 2). Seitsemän ioninvaihtokierron jälkeen suoritettiin käsittely kationin-vaihtimella 4 pakkauksen tilavuudessa 4 %:lla suolahapolla, jota seurasi käsittely ekvivalenttisella määrällä alkalia. Kuvan 2 mukaan voitiin tällä tavoin kationinvaihtimen ioninvaihtokyky saada ennalleen.
Claims (4)
1. Menetelmä suolan poistamiseksi herasta, jolloin hera johdetaan anioninvaihtimen ja kationinvaihtimen kautta, tunnettu siitä, että hera johdetaan ensin heikosti emäksisen vetykarbonaattimuodossa olevan anioninvaihtimen kautta ja tämän jälkeen heikosti happaman ammonium-muodossa olevan kationinvaihtimen kautta, jotka ionin-vaihtimet regeneroidaan käsittelemällä ammoniumvetykarbonaatti-liuoksella, minkä jälkeen herassa olevat ammonium- ja vetykarbo-naatti-ionit poistetaan höyryttämällä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korkeintaan joka toisen ja sopivimmin joka neljännen kiertokulun jälkeen palautetaan kationinvaihtimen kapasiteetti ennalleen siten, että sitä käsitellään ensiksi hapolla ja sen jälkeen alkalilla.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetty regenerointiliuos tislataan ammoniakin, hiilidioksidin ja vesihöyryn poistamiseksi, joka kaasuseos tämän jälkeen lauhdutetaan regenerointi1iuoksen muodostamiseksi jälleenkiertoa varten ioninvaihtimiin.
4. Laitteisto suolan poistamiseksi herasta patenttivaatimusten 1 ja 2 mukaisesti, tunnettu siitä, että siihen kuuluu ionin-vaihtokolonni (3,4), jossa on sisäänvirtauspää ja ulosvirtauspää, jolloin sen sisäänvirtauspää on liitetty syöttöe.l imi i n (1,2,15) heraa varten, josta suola on poistettava, sekä regenerointi1iuosta varten, sekä elimet hapon ja alkalin jäännösten poistamiseksi, ja jonka ulosvirtauspäässä ovat elimet (9,10,17,18,28) käytetyn regeneroimisliuoksen poistamiseksi ja hapon ja alkalin syöttämiseksi, jolloin ulosvirtauspää on lisäksi liitetty haihduttimiin (12,13,14) käsitellyn heran haihduttamiseksi, johon laitteistoon lisäksi kuuluu tislauslaite (20) käytetyn regenerointiliuoksen tislaamiseksi sekä säiliö (16) regenerointi1iuosta varten.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7705424 | 1977-05-10 | ||
| SE7705424A SE414451B (sv) | 1977-05-10 | 1977-05-10 | Sett att avsalta vassle genom jonbyte samt anordning |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI781401A FI781401A (fi) | 1978-11-11 |
| FI62206B FI62206B (fi) | 1982-08-31 |
| FI62206C true FI62206C (fi) | 1982-12-10 |
Family
ID=20331278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI781401A FI62206C (fi) | 1977-05-10 | 1978-05-04 | Saett och anordning foer avsaltning av vassle |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4159350A (fi) |
| JP (1) | JPS542371A (fi) |
| AT (1) | AT357853B (fi) |
| AU (1) | AU520112B2 (fi) |
| BE (1) | BE866763A (fi) |
| CA (1) | CA1089698A (fi) |
| CH (1) | CH636754A5 (fi) |
| DE (1) | DE2819995C2 (fi) |
| DK (1) | DK151842C (fi) |
| FI (1) | FI62206C (fi) |
| FR (1) | FR2390106A1 (fi) |
| GB (1) | GB1584945A (fi) |
| IE (1) | IE46887B1 (fi) |
| IT (1) | IT1094810B (fi) |
| NL (1) | NL176995C (fi) |
| NO (1) | NO145558C (fi) |
| NZ (1) | NZ187193A (fi) |
| SE (1) | SE414451B (fi) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2447149A2 (fr) * | 1979-01-24 | 1980-08-22 | Triballat Laiteries | Lactoserum |
| US4503082A (en) * | 1983-03-16 | 1985-03-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Method for reducing sodium content and simultaneously increasing potassium content of a food |
| DE3470653D1 (en) * | 1984-03-02 | 1988-06-01 | Nestle Sa | Process for treating milk by-products |
| JP3035833B2 (ja) * | 1991-01-21 | 2000-04-24 | 雪印乳業株式会社 | シアル酸類含有組成物の製造方法 |
| US5427813A (en) * | 1991-01-22 | 1995-06-27 | Meiji Milk Products Company Limited | Desalted whey containing non-protein nitrogen and process for producing the same |
| WO2002083701A1 (fr) * | 2001-04-12 | 2002-10-24 | Towa Chemical Industry Co., Ltd. | Procede de dessalage d'une solution de sucre et echangeur d'anions |
| FR2844151B1 (fr) * | 2002-09-06 | 2006-05-26 | Applexion Ste Nouvelle De Rech | Procede de decalcification d'une solution aqueuse et utilisation de ce procede pour la decalcification de lactoserum ou d'un permeat d'ultrafiltration de lactoserum |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2511825A (en) * | 1950-06-13 | Method of replacing cations in milk | ||
| CA496391A (en) * | 1953-09-22 | E. Meade Reginald | Lacteal products and methods of making the same | |
| US2404367A (en) * | 1942-10-07 | 1946-07-23 | American Cyanamid Co | Water purification |
| US2566477A (en) * | 1948-02-03 | 1951-09-04 | Abrahamczik Ernst | Process for the treatment of lacteal sera |
| US2708633A (en) * | 1951-07-14 | 1955-05-17 | Nat Dairy Res Lab Inc | High protein deionized milk and process of making the same |
| US2776258A (en) * | 1953-04-28 | 1957-01-01 | Ionics | Ion-exchange-regenerant recovery |
| US2879166A (en) * | 1956-04-25 | 1959-03-24 | Foremost Dairies Inc | Milk product having low sodium content and process of producing same |
| US2990284A (en) * | 1956-09-13 | 1961-06-27 | Nat Dairy Prod Corp | Production of milk products |
| US3317424A (en) * | 1963-03-01 | 1967-05-02 | Nalco Chemical Co | Demineralization of polar liquids, especially water |
| GB1347933A (en) * | 1972-03-21 | 1974-02-27 | Nestle Sa | Treatment of protein solutions |
-
1977
- 1977-05-10 SE SE7705424A patent/SE414451B/xx not_active IP Right Cessation
-
1978
- 1978-05-03 US US05/902,532 patent/US4159350A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-05-04 FI FI781401A patent/FI62206C/fi not_active IP Right Cessation
- 1978-05-05 BE BE187447A patent/BE866763A/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-05-05 DK DK195978A patent/DK151842C/da not_active IP Right Cessation
- 1978-05-05 GB GB17991/78A patent/GB1584945A/en not_active Expired
- 1978-05-08 DE DE2819995A patent/DE2819995C2/de not_active Expired
- 1978-05-08 NL NLAANVRAGE7804931,A patent/NL176995C/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-05-08 NZ NZ187193A patent/NZ187193A/xx unknown
- 1978-05-08 CH CH494678A patent/CH636754A5/de not_active IP Right Cessation
- 1978-05-09 AU AU35948/78A patent/AU520112B2/en not_active Expired
- 1978-05-09 FR FR7813729A patent/FR2390106A1/fr active Granted
- 1978-05-09 CA CA302,958A patent/CA1089698A/en not_active Expired
- 1978-05-09 AT AT335878A patent/AT357853B/de not_active IP Right Cessation
- 1978-05-09 IE IE947/78A patent/IE46887B1/en not_active IP Right Cessation
- 1978-05-10 IT IT23205/78A patent/IT1094810B/it active
- 1978-05-10 JP JP5541378A patent/JPS542371A/ja active Granted
- 1978-05-10 NO NO781650A patent/NO145558C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU3594878A (en) | 1979-11-15 |
| US4159350A (en) | 1979-06-26 |
| JPS542371A (en) | 1979-01-09 |
| FR2390106B1 (fi) | 1983-09-09 |
| DK151842B (da) | 1988-01-11 |
| JPS5638086B2 (fi) | 1981-09-04 |
| AT357853B (de) | 1980-08-11 |
| CH636754A5 (de) | 1983-06-30 |
| AU520112B2 (en) | 1982-01-14 |
| NL176995B (nl) | 1985-02-18 |
| IT1094810B (it) | 1985-08-10 |
| SE414451B (sv) | 1980-08-04 |
| FI781401A (fi) | 1978-11-11 |
| NO145558B (no) | 1982-01-11 |
| NO145558C (no) | 1982-04-21 |
| DK151842C (da) | 1988-08-08 |
| DK195978A (da) | 1978-11-11 |
| NL7804931A (nl) | 1978-11-14 |
| FR2390106A1 (fr) | 1978-12-08 |
| BE866763A (fr) | 1978-09-01 |
| ATA335878A (de) | 1979-12-15 |
| NO781650L (no) | 1978-11-13 |
| CA1089698A (en) | 1980-11-18 |
| SE7705424L (sv) | 1978-11-11 |
| GB1584945A (en) | 1981-02-18 |
| FI62206B (fi) | 1982-08-31 |
| IT7823205A0 (it) | 1978-05-10 |
| DE2819995C2 (de) | 1982-06-09 |
| IE46887B1 (en) | 1983-10-19 |
| NL176995C (nl) | 1985-07-16 |
| IE780947L (en) | 1978-11-10 |
| DE2819995A1 (de) | 1978-12-14 |
| NZ187193A (en) | 1979-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2002221564B2 (en) | A method and apparatus for isolation of ionic species by electrodialysis | |
| Kravtsov et al. | Alkalinization of acid whey by means of electrodialysis with bipolar membranes and analysis of induced membrane fouling | |
| US20090142459A1 (en) | Process for demineralizing whey and product therefrom | |
| FI62206C (fi) | Saett och anordning foer avsaltning av vassle | |
| AU2004212401A1 (en) | Method of desalting | |
| RU2004137231A (ru) | Способ обработки солоноватых вод, включая воды с повышенной жесткостью, и установка для его осуществления | |
| Abdullaev et al. | Technology for combined desalination of sea water | |
| JPH09512743A (ja) | 溶液中に有機物及び塩類を含む液の脱塩法 | |
| RU2383498C1 (ru) | Способ получения обессоленной воды и воды высокой чистоты для ядерных энергетических установок научных центров | |
| JPH07155563A (ja) | 電気透析によるＮａＣｌ回収装置 | |
| JP5090657B2 (ja) | ミネラル水の粉末 | |
| Dzyazko | Applications of Ion Exchange Resins in Water Softening | |
| JPH11169864A (ja) | ホウ素含有水の処理方法 | |
| RU2412748C2 (ru) | Способ концентрирования основных аминокислот электродиализом | |
| RU2074122C1 (ru) | Способ термического обессоливания воды | |
| RU2036160C1 (ru) | Способ обессоливания воды | |
| SU1699942A1 (ru) | Способ обессоливани воды | |
| SU1275003A1 (ru) | Способ регенерации ионита восстановленным раствором соли | |
| SU850599A1 (ru) | Способ регенерации анионитных и катио-НиТНыХ фильТРОВ ОбЕССОлиВАющЕй уСТАНОВКи | |
| US20130123489A1 (en) | Process for removing divalent cations from milk by-products | |
| SU952752A1 (ru) | Способ ум гчени воды | |
| RU2089510C1 (ru) | Способ обработки воды | |
| JPS5933004B2 (ja) | 電気透析方法 | |
| RU2176988C2 (ru) | Способ одновременного умягчения и обезжелезивания воды | |
| Machuca et al. | Treatment of waste water from calcium nitrate production by electrodialysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: SVENSKA MEJERIERNAS RIKSFOERENING U P A |