本發(fā)明涉及脫色除離子分離精制技術領域,具體涉及一種脫色除離子和分離混合物裝置及運行方法。
背景技術:
反應液脫色、去除離子,對糖、糖醇及精細化工產品的生產至關重要。
傳統(tǒng)脫色方法是用粉末活性炭附吸色素,然后過濾去除炭和色素;或將料液流經(jīng)顆?;钚蕴?,將色素吸附在顆?;钚蕴可希缓髮⑸叵疵摰?。兩種脫色方法都用到活性炭,除消耗活性炭外,活性炭的黑液、黑粉帶來生產環(huán)境的不友好。
傳統(tǒng)的去除雜質離子的方法是離子交換法。采用離子交換法去除雜質離子時,料液流經(jīng)離子交換樹脂,雜質離子被吸附。必需用酸和堿處理吸附飽和的離子交換樹脂,消耗大量酸和堿。
用模擬移動床色譜分離裝置對混合物進行分離,是一種清潔、高效、低能耗的分離手段。但模擬移動床色譜分離混合物時,為了得到較好的分離效果和保護吸附樹脂,對進料原料的要求較嚴格。這樣反而又要求進行色譜分離前,需要對進料原料進行脫色、除離子精制處理。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一是提供一種脫色除離子和分離混合物裝置,將脫色、除離子和分離混合物集合于一套裝置中,在對料液進行脫色的同時,還可除去料液中大量的陽離子和陰離子,同時還可將料液中的混合物分離,得到富含提取液的料液和富含提余液的料液。
本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的:
一種脫色除離子和分離混合物裝置,由第1組色譜系統(tǒng)和第2組色譜系統(tǒng)組成:
(1)第1組色譜系統(tǒng)由m個色譜柱組成,色譜柱出口和進口之間通過助力泵、隔斷閥、連接管和流量計連接起來;色譜柱進口連接有洗脫劑閥vww、料閥vff;洗脫劑閥vww和料閥vff分別與洗脫劑總管和料總管連接;色譜柱出口連接有雜質閥vs、送料閥vfs;所述送料閥vfs連接至送料管,再與所述第2組色譜系統(tǒng)的料閥vf1~vfn連接;雜質閥vs連接雜質管;雜質管上安裝有電導率儀,用于檢測流出液的電導率;雜質管上還安裝有流量計、流量調節(jié)閥,用于檢測、調節(jié)流量;雜質管經(jīng)流量調節(jié)閥后分成兩個支路:雜質支路一經(jīng)雜質總閥vs1后與s液槽連接;稀液支路經(jīng)稀液總閥vx后與x液槽連接。
(2)第2組色譜系統(tǒng)由n個色譜柱串聯(lián)組成,各個色譜柱之間有助力泵、隔斷閥和連接管;第2組色譜系統(tǒng)每個色譜柱進口連接有洗脫劑閥vw1~vwn、料閥vf1~vfn;洗脫劑閥和料閥分別與所述洗脫劑總管和送料管連接;第2組色譜系統(tǒng)每個色譜柱出口連接有提余液閥vm1~vmn、提取液閥vn1~vnn;所述提余液閥vm1~vmn與提余液管連接;所述提取液閥vn1~vnn與提取液管連接;提余液管上裝有電導率儀二,用于檢測流出液的電導率;提余液管還裝有流量計二、流量調節(jié)閥二,用于檢測、調節(jié)流量;提余液管經(jīng)過流量調節(jié)閥二后分成兩個支路:雜質支路二經(jīng)雜質總閥二vs2后與s液槽連接;提余液支路經(jīng)c液總閥vc后與c液槽連接;提取液管上裝有流量計三、流量調節(jié)閥三,用于檢測、調節(jié)流量,然后經(jīng)提取液支路后與b液槽連接。
(3)第1組色譜系統(tǒng)運行過程至少包含三個步驟:進料、洗脫、內循環(huán);第2組色譜系統(tǒng)運行過程至少包含三個步驟:進料、洗脫、內循環(huán)。
(4)所述第1組色譜系統(tǒng)分離出色素和雜質離子,同時給第2組色譜系統(tǒng)供料;所述第2組色譜系統(tǒng)將混合物分離,同時也分離出部分色素和雜質離子。
進一步的,第1組色譜系統(tǒng)中,m為1~3,優(yōu)選為1~2,最優(yōu)為1;第2組色譜系統(tǒng)中,n為4~8,優(yōu)選為4~6,最優(yōu)為4。
進一步的,所述洗脫劑為純水、甲醇水溶液、乙醇水溶液、有機酸溶液、無機酸溶液。
進一步的,第1組色譜系統(tǒng)的色譜柱裝滿吸附劑。根據(jù)所要處理的進料中所含離子的特性和混合物的性質來選擇吸附介質。吸附介質為強酸性陽離子吸附樹脂,或弱堿性陰離子吸附樹脂,或丙稀酸陰離子吸附樹脂,或陽離子分子篩。第1組色譜系統(tǒng)的色譜柱除了連接有雜質閥外,還連接有送料閥,送料閥連接至送料管;送料閥打開時,流出料液,料液經(jīng)送料管,流至第2組色譜系統(tǒng),作為第2組色譜系統(tǒng)的進料。在第1組色譜系統(tǒng)內,因色譜柱內填充的吸附劑對色素和雜質離子的吸附能力弱,而對糖類、醇類等物質的吸附能力較強,所以色素、雜質離子與糖類、醇類等物質分開了,先后排出系統(tǒng)。流入雜質槽的料液,富含色素和雜質離子。
第2組色譜系統(tǒng)的4個色譜柱裝滿吸附劑。根據(jù)所要分離的混合物的性質來選擇吸附介質。吸附劑為強酸性陽離子吸附樹脂,或弱堿性陰離子吸附樹脂,或丙稀酸陰離子吸附樹脂,或陽離子分子篩。
進一步的,分離溫度為20~90℃,色譜柱內壓力為0.1~1mpa,色譜柱內物料的線速度為1~5m/h。
分離產物的體積量、內循環(huán)液的體積量,是經(jīng)由流量計測量、累積后所得,并用于控制相應的閥門開啟和關閉,控制物料的進出,控制內循環(huán)的開始和停止。
此外還有進料系統(tǒng)、進洗脫劑系統(tǒng)、出料貯槽、壓力測量、流量測量等常規(guī)輔助設施。
流入稀液槽的料液,其組份與進料原料相似,濃度較稀。將這部份料液收集后濃縮,與進料原料混合重新進入系統(tǒng)。
本發(fā)明的裝置可用于以下物質但不限于以下物質的脫色除離子和混合物分離:造紙的亞硫酸法蒸煮液,各種含單糖、雙糖和多糖的糖蜜,果葡糖漿,葡萄甘露糖多糖液,轉化糖混合物,麥芽糖漿,麥芽糖醇液,甘露醇山梨醇混合液,糖醇生產結晶母液,有機酸,植物提取液等。
第1組色譜系統(tǒng)的主要作用是將大部份色素和雜質離子分離出來排出系統(tǒng),余下的料液作為第2組色譜系統(tǒng)的進料,在第2組色譜系統(tǒng)中繼續(xù)分離,除去少量色素、雜質離子,同時也將混合物分離出來。
第1組色譜系統(tǒng)的進料段、洗脫段、循環(huán)段都在1個色譜柱內完成。含色素、雜質離子和混合物的料液進入色譜柱內,流經(jīng)色譜柱后,除去色素、雜質離子后的混合物從色譜柱下部流出,流至第2組色譜系統(tǒng),作為第2組色譜系統(tǒng)的進料。
第1組色譜系統(tǒng)內,由于吸附樹脂對色素、雜質離子沒有吸附力或吸附力很弱,因而色素、雜質離子與糖醇類物質在吸附介質中具有不同的遷移速度,色素和雜質離子移動速度快,糖醇類物質移動速度慢,在進料、洗脫和內循環(huán)時,被逐漸分開。
第2組色譜系統(tǒng)內,色譜柱之間的隔斷閥開啟,將4個色譜柱串聯(lián)起來,組成內循環(huán)。內循環(huán)時進料和進洗脫劑均停止,也沒有物料從柱內流出,系統(tǒng)作內循環(huán)。內循環(huán)時,色素和雜質、b、c這三種物質由于它們在吸附介質中具有不同的遷移速度,在色譜柱內經(jīng)吸附樹脂的吸附、解吸作用,逐漸被分開。
本發(fā)明的另一目的是提供一種脫色除離子和分離混合物裝置的運行方法。
本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的:
裝置周期性運行,四個周期組成一個循環(huán),周期一完成后,運行周期二,然后運行周期三、周期四,周期四完成后,返回周期一,循環(huán)進行;各周期中,第1組色譜系統(tǒng)的色譜柱均為y1區(qū);第2組色譜系統(tǒng)的4個色譜柱為z1區(qū)、z2區(qū)、z3區(qū)和z4區(qū),且隨著周期數(shù)的增加向前移動。
對于第1組色譜系統(tǒng),y1區(qū)既是洗脫段,也是進料段。
對于第2組色譜系統(tǒng),z1區(qū)為洗脫段,洗脫劑從z1區(qū)上部進入色譜柱內,從z1區(qū)下部出提取液。提取液經(jīng)流量計計量、調節(jié)閥調節(jié)流量后,流入b液槽。
z2區(qū)為混合段。
z3區(qū)為進料段,從第1組色譜系統(tǒng)來的料液從z3區(qū)上部進入色譜柱內,從z3區(qū)下部先排出色素和雜質離子。這部分的色素和雜質離子是經(jīng)第1組色譜系統(tǒng)分離后、剩余的色素和雜質離子混合液。該色素和雜質離子混合液經(jīng)電導率儀檢測電導率、流量計計量、調節(jié)閥調節(jié)流量后,流入s液槽。緊隨色素、雜質離子混合液排出的為提余液。提余液經(jīng)流量計計量、調節(jié)閥調節(jié)流量后,流入c液槽。
z4區(qū)為分隔段。
進一步的,每個周期由七個步驟組成,每個周期的七個步驟如下:
步驟1:第1組色譜系統(tǒng),y1進料,此進料為糖醇類、手性物質類等待分離的混合物,本專利描述中統(tǒng)稱為混合物;y1出料,此出料為經(jīng)過前一周期初步脫色除離子后的混合物;y1出來的混合物經(jīng)送料管,成為第2組色譜系統(tǒng)的進料。第2組色譜系統(tǒng),z1進洗脫劑,z1出提取液,提取液經(jīng)提取液管、流量計三、流量調節(jié)閥三,提取液支路,排入b液槽。z3進料,z3出色素、雜質離子液,色素、雜質離子液經(jīng)提余液管、電導率儀二、流量計二、流量調節(jié)閥二、雜質總閥二vs2、雜質支路二,排入s液槽。
步驟2:第1組色譜系統(tǒng),y1進洗脫劑,y1出料,此出料為混合物,經(jīng)送料管,成為第2組色譜系統(tǒng)進料。第2組色譜系統(tǒng),z3進料,z3出色素、雜質離子液,并將色素、雜質離子液經(jīng)提余液管、電導率儀二、流量計二、流量調節(jié)閥二,雜質總閥二vs2、雜質支路二,排入s液槽。
步驟3:第1組色譜系統(tǒng),y1進洗脫劑,y1出料,此出料為稀混合物和色素雜質離子混合液,經(jīng)雜質管、電導率儀一、流量計一、流量調節(jié)閥一、稀液控制閥vx、稀液支路,排入x液槽。第2組色譜系統(tǒng),z1進洗脫劑,經(jīng)z1、z2、z3,從z3出提余液,并經(jīng)提余液管、電導率儀二、流量計二、流量調節(jié)閥二、c液總閥vc、提余液支路,排入c液槽。
步驟4:第1組色譜系統(tǒng),y1不進料也不出料,y1進行內循環(huán)。第2組色譜系統(tǒng),z1進洗脫劑,經(jīng)z1、z2、z3,從z3出提余液,并經(jīng)提余液管、電導率儀二、流量計二、流量調節(jié)閥二、c液總閥vc、提余液支路,排入c液槽。
步驟5:第1組色譜系統(tǒng),y1不進料也不出料,y1進行內循環(huán);第2組色譜系統(tǒng),物料沒有進出系統(tǒng),進行內循環(huán)。
步驟6:第1組色譜系統(tǒng),y1進洗脫劑,y1出料,此出料為富含色素、雜質離子液,經(jīng)雜質管、電導率儀一、流量計一、流量調節(jié)閥一、雜質總閥一vs1,排入s液槽;第2組色譜系統(tǒng),物料沒有進出系統(tǒng),進行內循環(huán)。
步驟7:第1組色譜系統(tǒng),y1進洗脫劑,y1出料,此出料為稀混合物和色素雜質離子混合液,經(jīng)雜質管、電導率儀一、流量計一、流量調節(jié)閥、稀液總閥vx,排入x液槽;第2組色譜系統(tǒng),物料沒有進出系統(tǒng),進行內循環(huán)。
進一步的,周期一完成后運行周期二,此時第1組色譜系統(tǒng)重復周期一的步驟,第2組色譜系統(tǒng)也是重復周期一的步驟,z1、z2、z3、z4四個區(qū)均向下一個色譜柱前進一步;周期二完成后運行周期三,此時第1組色譜系統(tǒng)重復周期二的步驟,第2組色譜系統(tǒng)也是重復周期二的步驟,z1、z2、z3、z4四個區(qū)均向下一個色譜柱前進一步;周期三完成后運行周期四,此時第1組色譜系統(tǒng)重復周期三的步驟,第2組色譜系統(tǒng)也是重復周期三的步驟,z1、z2、z3、z4四個區(qū)均向下一個色譜柱前進一步;周期四完成后重復運行周期一,循環(huán)不斷。
作為本發(fā)明的一種改進形式,第1組色譜系統(tǒng)的提取液流入一個緩沖槽,然后將此提取液濃縮至質量百分比濃度55±5%再用泵給第2組色譜系統(tǒng)供料,這樣可提高第2組色譜系統(tǒng)的生產能力。
作為本發(fā)明的另一種改進形式,在第2組色譜系統(tǒng)中,可將提余液進一步細分為c液和d液,各自流入不同的貯槽,達到分離三組份的目的。
本發(fā)明提供一種脫色除離子和分離混合物裝置及運行方法,將傳統(tǒng)的脫色、過濾、離子交換工藝過程整合在一套裝置中解決,不需要活性炭脫色,省去了離子交換所用的大量酸堿,除了降低生產成本,在節(jié)能減排和環(huán)境保護方面也很有益處。
附圖說明
圖1為脫色除離子和分離混合物裝置裝配圖。第1組色譜系統(tǒng)由1個色譜柱組成,第2組色譜系統(tǒng)由4個色譜柱組成。流入b液槽的溶液為提取液,流入c液槽的溶液為提余液,流入s液槽的溶液為色素和雜質離子液,流入x液槽的溶液為稀液。
附圖中各部件如下:隔斷閥一1,色譜柱一2,連接管一3,料閥一vff,洗脫劑閥一vww,流量計五55,助力泵一41,送料閥vfs,雜質閥vs,雜質管15,電導率儀一71,流量計一51,流量調節(jié)閥一61,雜質總閥一vs1,雜質支路一34,稀液支路35;
隔斷閥二21,色譜柱二22,連接管二23,洗脫劑總管11,料總管12,送料管121,料閥二vf1~vf4,洗脫劑閥二vw1~vw4,助力泵二42,提取液閥vn1~vn4,提取液管14,流量計三53,流量調節(jié)閥三63,提取液支路31,流量計四54;
提余液閥vm1~vm4,提余液管13,電導率儀二72,流量計二52,流量調節(jié)閥二62,提余液總閥vc,提余液支路32,雜質總閥二vs2,雜質支路二33。
圖2為周期一運行過程的七個步驟程序簡圖。f為進料;w為進洗脫劑;b為出提取液;c為出提余液;s為出色素和雜質離子液;x為出稀液;色譜柱內黑體表明有物料流過。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的裝置作進一步詳細說明。
實施例1
一種脫色除離子和分離混合物裝置,由第1組色譜系統(tǒng)和第2組色譜系統(tǒng)組成,如圖1所示,第1組色譜系統(tǒng)由1個色譜柱組成,色譜柱一2出口和進口之間通過助力泵一41、隔斷閥一1、連接管一3和流量計四54連接起來;所述色譜柱一2進口連接有洗脫劑閥一vww、料閥一vff;所述洗脫劑閥一vww和料閥一vff分別與洗脫劑總管11和料總管12連接;所述色譜柱一2出口連接有雜質閥vs、送料閥vfs;所述送料閥vfs連接至送料管121,再與所述第2組色譜系統(tǒng)的料閥一vf1~vf4連接;所述雜質閥vs連接雜質管15;所述雜質管15上裝有電導率儀一71,用于檢測流出液的電導率;所述雜質管15上還裝有流量計一51、流量調節(jié)閥一61,用于檢測、調節(jié)流量;所述雜質管15經(jīng)流量調節(jié)閥一61后分成兩個支路:雜質支路一34經(jīng)雜質總閥一vs1后與s液槽連接;稀液支路經(jīng)稀液總閥vx后與x液槽連接。
第2組色譜系統(tǒng)由4個色譜柱串聯(lián)組成,各個色譜柱之間有助力泵二42、隔斷閥二21和連接管二23;所述第2組色譜系統(tǒng)每個色譜柱進口連接有洗脫劑閥二vw1~vw4、料閥二vf1~vf4;所述洗脫劑閥和料閥分別與所述洗脫劑總管11和所述送料管121連接;所述第2組色譜系統(tǒng)每個色譜柱出口連接有提余液閥vm1~vm4、提取液閥vn1~vn4;所述提余液閥vm1~vm4與提余液管13連接,所述提取液閥vn1~vn4與提取液管14連接;所述提余液管13上裝有電導率儀二72,用于檢測流出液的電導率;所述提余液管13還裝有流量計二52、流量調節(jié)閥二62,用于檢測、調節(jié)流量;所述提余液管13經(jīng)過流量調節(jié)閥二62后分成兩個支路:雜質支路二33經(jīng)雜質總閥vs2后與s液槽連接;提余液支路32經(jīng)c液總閥vc后與c液槽連接;所述提取液管14上裝有流量計三53、流量調節(jié)閥三63,用于檢測、調節(jié)流量,然后經(jīng)提取液支路31后與b液槽連接。
第1組色譜系統(tǒng)和第2組色譜系統(tǒng)中的色譜柱內上下都有均勻分配物料的布料器,使物料在柱內成柱狀流。
進一步的,第1組色譜系統(tǒng)的色譜柱裝滿吸附劑。根據(jù)所要處理的進料中所含離子的特性和混合物的性質來選擇吸附介質。吸附介質為強酸性陽離子吸附樹脂,或弱堿性陰離子吸附樹脂,或丙稀酸陰離子吸附樹脂,或陽離子分子篩。第1組色譜系統(tǒng)的色譜柱除了連接有雜質閥外,還連接有送料閥,送料閥連接至送料管;送料閥打開時,流出料液,料液經(jīng)送料管,流至第2組色譜系統(tǒng),作為第2組色譜系統(tǒng)的進料。在第1組色譜系統(tǒng)內,因色譜柱內填充的吸附劑對色素和雜質離子的吸附能力弱,而對糖類、醇類等物質的吸附能力較強,所以色素、雜質離子與糖類、醇類等物質分開了,先后排出系統(tǒng)。流入雜質槽的料液,富含色素和雜質離子。
第2組色譜系統(tǒng)的4個色譜柱裝滿吸附劑。根據(jù)所要分離的混合物的性質來選擇吸附介質。吸附劑為強酸性陽離子吸附樹脂,或弱堿性陰離子吸附樹脂,或丙稀酸陰離子吸附樹脂,或陽離子分子篩。
進一步的,洗脫劑為純水、甲醇水溶液、乙醇水溶液、有機酸溶液、無機酸溶液。
進一步的,分離溫度為20~90℃,色譜柱內壓力為0.1~1mpa,色譜柱內物料的線速度為1~5m/h。
分離產物的體積量、內循環(huán)液的體積量,是經(jīng)由流量計測量、累積后所得,并用于控制相應的閥門開啟和關閉,控制物料的進出,控制內循環(huán)的開始和停止。
此外還有進料系統(tǒng)、進洗脫劑系統(tǒng)、出料貯槽、壓力測量、流量測量等常規(guī)輔助設施。
流入稀液槽的料液,其組份與進料原料相似,濃度較稀。將這部份料液收集后濃縮,與進料原料混合重新進入系統(tǒng)。
第1組色譜系統(tǒng)的主要作用是將大部份色素和雜質離子分離出來排出系統(tǒng),余下的料液作為第2組色譜系統(tǒng)的進料,在第2組色譜系統(tǒng)中繼續(xù)分離,除去少量色素、雜質離子,同時也將混合物分離出來。
第1組色譜系統(tǒng)的進料段、洗脫段、循環(huán)段都在1個色譜柱內完成。含色素、雜質離子和混合物的料液進入色譜柱內,流經(jīng)色譜柱后,除去色素、雜質離子后的混合物從色譜柱下部流出,流至第2組色譜系統(tǒng),作為第2組色譜系統(tǒng)的進料。
第1組色譜系統(tǒng)內,由于吸附樹脂對色素、雜質離子沒有吸附力或吸附力很弱,因而色素、雜質離子與糖醇類物質在吸附介質中具有不同的遷移速度,色素和雜質離子移動速度快,糖醇類物質移動速度慢,在進料、洗脫和內循環(huán)時,被逐漸分開。
第2組色譜系統(tǒng)內,色譜柱之間的隔斷閥開啟,將4個色譜柱串聯(lián)起來,組成內循環(huán)。內循環(huán)時進料和進洗脫劑均停止,也沒有物料從柱內流出,系統(tǒng)作內循環(huán)。內循環(huán)時,色素和雜質、b、c這三種物質由于它們在吸附介質中具有不同的遷移速度,在色譜柱內經(jīng)吸附樹脂的吸附、解吸作用,逐漸被分開。
實施例2
一種脫色除離子和分離混合物裝置的運行方法,裝置周期性運行,四個周期組成一個循環(huán),周期一完成后,運行周期二,然后運行周期三、周期四,周期四完成后,返回周期一,循環(huán)進行;各周期中,第1組色譜系統(tǒng)的色譜柱均為y1區(qū);第2組色譜系統(tǒng)的4個色譜柱為z1區(qū)、z2區(qū)、z3區(qū)和z4區(qū),且隨著周期數(shù)的增加向前移動。
每個周期由七個步驟組成。進料、洗脫、內循環(huán)這三個過程包含在七個步驟中。圖2所示為周期一運行過程的七個步驟程序簡圖。每個周期的七個步驟如下:
步驟1:第1組色譜系統(tǒng)中,y1進料,y1出料,此進料為糖類、醇類、手性物質類等待分離的混合物,本專利描述中統(tǒng)稱為混合物;y1出來的混合物經(jīng)送料管121,成為第2組色譜系統(tǒng)的進料。第2組色譜系統(tǒng)中,z1進洗脫劑,z1出提取液,提取液經(jīng)提取液管(14)、流量計三53、流量調節(jié)閥三63,提取液支路31,排入b液槽;z3進料,z3出色素、雜質離子液,色素、雜質離子液經(jīng)提余液管13、電導率儀二72、流量計二52、流量調節(jié)閥二62、雜質總閥二vs2、雜質支路二33,排入s液槽;
步驟2:第1組色譜系統(tǒng),y1進洗脫劑,y1出料,此出料為混合物,經(jīng)送料管121,成為第2組色譜系統(tǒng)進料;第2組色譜系統(tǒng),z3進料,z3出色素、雜質離子液,并將色素、雜質離子液經(jīng)提余液管13、電導率儀二72、流量計二52、流量調節(jié)閥二62,雜質總閥二vs2、雜質支路二33,排入s液槽;
步驟3:第1組色譜系統(tǒng),y1進洗脫劑,y1出料,此出料為稀混合物和色素雜質離子混合液,經(jīng)雜質管15、電導率儀一71、流量計一51、流量調節(jié)閥一61、稀液控制閥vx、稀液支路35,排入x液槽;第2組色譜系統(tǒng),z1進洗脫劑,經(jīng)z1、z2、z3,從z3出提余液,并經(jīng)提余液管13、電導率儀二72、流量計二52、流量調節(jié)閥二62、c液總閥vc、提余液支路32,排入c液槽;
步驟4:第1組色譜系統(tǒng),y1不進料也不出料,y1進行內循環(huán);第2組色譜系統(tǒng),z1進洗脫劑,經(jīng)z1、z2、z3,從z3出提余液,并經(jīng)提余液管13、電導率儀二72、流量計二52、流量調節(jié)閥二62、c液總閥vc、提余液支路32,排入c液槽;
步驟5:第1組色譜系統(tǒng),y1不進料也不出料,y1進行內循環(huán);第2組色譜系統(tǒng),物料沒有進出系統(tǒng),進行內循環(huán);
步驟6:第1組色譜系統(tǒng),y1進洗脫劑,y1出料,此出料為富含色素、雜質離子液,經(jīng)雜質管15、電導率儀一71、流量計一51、流量調節(jié)閥一61、雜質總閥一vs1,排入s液槽;第2組色譜系統(tǒng),物料沒有進出系統(tǒng),進行內循環(huán);
步驟7:第1組色譜系統(tǒng),y1進洗脫劑,y1出料,此出料為稀混合物和色素雜質離子混合液,經(jīng)雜質管15、電導率儀一71、流量計一51、流量調節(jié)閥一61、稀液總閥vx,排入x液槽;第2組色譜系統(tǒng),物料沒有進出系統(tǒng),進行內循環(huán)。
進一步的,周期一完成后運行周期二,此時第1組色譜系統(tǒng)重復周期一的步驟,第2組色譜系統(tǒng)也是重復周期一的步驟,z1、z2、z3、z4四個區(qū)均向下一個色譜柱前進一步;周期二完成后運行周期三,此時第1組色譜系統(tǒng)重復周期二的步驟,第2組色譜系統(tǒng)也是重復周期二的步驟,z1、z2、z3、z4四個區(qū)均向下一個色譜柱前進一步;周期三完成后運行周期四,此時第1組色譜系統(tǒng)重復周期三的步驟,第2組色譜系統(tǒng)也是重復周期三的步驟,z1、z2、z3、z4四個區(qū)均向下一個色譜柱前進一步;周期四完成后重復運行周期一,重復循環(huán)。
實施例3
以下實施例以一個中試規(guī)模的、由圖1所示的脫色除離子和分離混合物裝置,來對本發(fā)明作進一步的描述。
第1組色譜系統(tǒng)的色譜柱長度為3.5m,內徑為0.085m。
色譜柱內裝滿吸附樹脂。樹脂為強酸性陽離子交換樹脂,鈉型,交聯(lián)度4.5~7.5%,體積全交換容量≥1.8mol/ml。樹脂為均粒球體,直徑0.28mm。選用純水作為洗脫劑。
第2組色譜系統(tǒng)的每個色譜柱長度為3m,內徑為0.072m。
每個色譜柱內裝滿吸附樹脂。樹脂為強酸性陽離子交換樹脂,鈣型,體積全交換容量≥1.8mol/ml。樹脂為均粒球體,直徑0.30mm。
選用純水作為洗脫劑,柱內溫度60~65℃,柱內壓力0.1~0.6mpa,柱內流速1~5m/h。
原料為蔗渣水解液,來自以蔗渣經(jīng)過水洗除灰預處理后,加入質量分數(shù)0.3%~0.5%的鹽酸溶液,在110~126℃下,反應2~4h,得蔗渣水解液。將蔗渣水解液過濾除去機械雜質后,濃縮至質量百分比濃度為56.0%。蔗渣水解濃縮液電導率為300000~600000μs/cm,顏色為黑褐色。表1為脫色除離子和分離混合物裝置處理前后溶液電導率表。表2為脫色除離子和分離混合物裝置處理前后溶液組份表。
表1脫色除離子和分離混合物裝置處理前后溶液電導率表
表2脫色除離子和分離混合物裝置處理前后溶液組份表
以上所述中試規(guī)模裝置周期一運行的步驟、進出料量如下:
步驟1:2.0l蔗渣水解濃縮液輸入y1;2.0l料液從y1流出并輸入z3,2.0l料液從z3流出,排入s液槽;2.0l純水輸入z1,從z1流出2.0l的提取液,排入b液槽。
步驟2:0.5l純水輸入y1,0.5l料液從y1流出并輸入z3,0.5l色素雜質離子液從z3流出,排入s液槽。
步驟3:0.5l純水輸入y1,0.5l稀液從y1流出,排入x液槽;0.5l純水輸入z1,經(jīng)z1、z2、z3,從z3排出提余液,排入c液槽。
步驟4:y1進行內循環(huán),內循環(huán)的量為2.0l;2.0l純水輸入z1,經(jīng)z1、z2、z3,從z3排出提余液,排入c液槽。
步驟5:y1進行內循環(huán),內循環(huán)的量為1.0l;z1、z2、z3、z4進行內循環(huán),內循環(huán)的量為1.0l。
步驟6:3.0l純水輸入y1,3.0l色素雜質離子液從y1流出,排入s液槽;z1、z2、z3、z4進行內循環(huán),內循環(huán)的量為3.0l。
步驟7:0.5l純水輸入y1,0.5l稀液從y1流出,排入x液槽;z1、z2、z3、z4進行內循環(huán),內循環(huán)的量為0.5l。
周期二~周期四的各自7個步驟與周期一相同。周期四完成后,轉回重復周期一。
周期一~周期四構成一個大周期。
運行3~5個大周期后,系統(tǒng)即達到平衡狀態(tài)。
本發(fā)明的實施例僅是對本發(fā)明的解釋,并不是對本發(fā)明的限制。本領域技術人員可按本發(fā)明的方法實施多種方式的沒有創(chuàng)造性的修改,但只要在本發(fā)明的權利要求范圍內,都受到專利法的保護。