專利名稱：用于糖汁和糖漿澄清的組合物和方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及處理糖汁、糖漿和相關產(chǎn)品以及提供物質(zhì)組合物的方法，和引入所述組合物的工藝。2.現(xiàn)有摶術說明在制糖工藝中，通過從如甘蔗的適合植物來源中提取糖汁獲得了含蔗糖的糖汁。在糖廠中，通常用亞硫酸法使含雜質(zhì)的糖汁澄清。在亞硫酸法中，硫在空氣中燃燒以形成二氧化硫氣體。將含雜質(zhì)的糖汁通過亞硫酸塔，其中二氧化硫氣體通常相對于糖汁逆流通過。亞硫酸塔可以含有多孔板塔盤以提高二氧化硫氣體與糖汁的接觸。向糖汁中加入石灰 以中和糖汁的天然酸度以及通過二氧化硫所引入的酸度。石灰還用于形成多種不溶性鈣沉淀物。通常在澄清器之前向糖汁中加入如聚丙烯酰胺的聚合物絮凝劑以幫助提高雜質(zhì)的沉淀速度。將糖汁加熱至約105攝氏度并將其引入到澄清器罐中，在該澄清器罐中將糖汁在90-105攝氏度保持約45分鐘至2小時，此時多種雜質(zhì)沉淀至糖汁澄清器的底部。然后，將從澄清器頂部取得的澄清糖汁蒸發(fā)成粗糖漿?？梢匀芜x地對粗糖漿進行糖漿上浮型澄清，其中從澄清器的頂部除去雜質(zhì)。如果使用，糖漿澄清通常使用磷酸、石灰和聚合物絮凝劑；通氣能夠使雜質(zhì)上浮至澄清器的頂部，在此將它們作為浮渣除去。糖漿(無論是否在糖漿澄清器中澄清)結(jié)晶以形成用于消費或用于在煉糖廠中進一步精煉的冰糖。近期用于糖汁和糖漿澄清的方法包括授權于Gil等人的美國專利No. 5281279中舉例說明的那些。該專利描述了用于從粗糖汁中生產(chǎn)精煉糖的方法。該方法包括加入絮凝劑以用于處理粗糖汁，其中所述絮凝劑選自石灰、磷酸鹽離子源、聚電解質(zhì)以及它們的組合。通過蒸發(fā)將以此所處理的糖汁濃縮以形成糖漿，并通過絮凝劑，然后過濾，然后使用離子交換樹脂脫色和脫灰分進行后續(xù)處理。在美國專利No. 4247340中，Cartier主張了用于純化含雜質(zhì)的糖溶液的方法，其包括同時脫色和澄清，所述方法包括將含雜質(zhì)的糖溶液與處于大致球形珠的形式的亞顯微離子交換樹脂接觸，所述離子交換樹脂具有約O. 01至I. 5微米的直徑，隨后將該離子交換樹脂從所述糖溶液中分離。可以以浮塊(floe)形式分離離子交換樹脂顆粒，其中可以由含雜質(zhì)的糖溶液中的雜質(zhì)或通過在糖溶液中加入足夠的絮凝劑使所有樹脂顆粒絮凝來形成浮塊。最近所提議的糖澄清的另一實例包括授權于Clarke等人的美國專利No. 5262328，其詳細說明了用于含糖糖汁及相關產(chǎn)品澄清的組合物。所述組合物包含氯化羥鋁、石灰和活化膨潤土的干燥粉末混合物。所述組合物還可以包含聚合物絮凝劑，如聚丙烯酰胺。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)如上所述的信息，本發(fā)明的目標是提供在糖廠中用于處理糖汁、糖漿和相關產(chǎn)品(下文統(tǒng)稱為“糖溶液”)的物質(zhì)組合物以及使用該組合物的方法。該類組合物可以為糖溶液提供雜質(zhì)去除。示例性實施方式可以提供糖溶液的脫色以及由此生產(chǎn)出的通過冰糖顏色所測量的純度改善的冰糖。將本發(fā)明所提供的組合物緊密混合到糖溶液中，并使其有足夠時間與糖溶液反應從而能夠?qū)⒁恍╇s質(zhì)從糖溶液中除去。本發(fā)明包括在使糖汁或糖液澄清的方法中使用的組合物。該組合物包含含有至少一個硫原子和至少三個氧原子的至少一種顆粒硫試劑和一種或多種顆粒固體，其選自(A)二氧化硅試劑、(B)化學式中含有至少一個磷原子和至少三個氧原子的顆粒磷試劑、(C)顆粒碳質(zhì)試劑、(D)化學式中含有至少一個鋁原子和至少三個氧原子的顆粒鋁試劑、(E)顆粒助濾劑、(F)聚合物脫色劑、(G)化學式中具有至少一個銨基(NH4)的顆粒銨試劑和(H)漂白土。在實施方式中，該組合物將包含至少一種顆粒二氧化硅試劑。在一些實施方式中，除顆粒硫試劑和任選的顆粒二氧化硅試劑外，該組合物包含至少一種漂白土。在其它實施方 式中，除顆粒硫試劑和任選的顆粒二氧化硅試劑和/或漂白土外，該組合物包含至少一種顆粒鋁試劑。根據(jù)任何以上所引用的實施方式的示例性組合物還包含至少一種顆粒碳質(zhì)試劑和/或至少一種顆粒磷試劑。在示例性實施方式中，所述顆粒硫試劑是焦亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉或它們的混合物。在一些實施方式中，所述顆粒二氧化硅試劑是無定形二氧化硅。在實施方式中，所述顆粒鋁試劑是聚合氯化鋁和/或所述顆粒碳質(zhì)試劑是粉末活性碳。示例性顆粒磷試劑包括
磷酸二氫鈉或磷酸二氫銨。在示例性實施方式中，使糖汁或糖液澄清的方法包括將所述組合物中的一種加入到糖汁或糖液中。可以將所述組合物作為單一組分加入，以作為單一組分的一些組分和作為組分預混合物的其它組分的組合加入，或者可以將所述組分作為預制備的混合物加入。可以在糖汁或糖漿澄清器罐中或者在放置到糖汁或糖漿澄清器罐中之前將所述組合物加入到糖汁或糖衆(zhòng)中。與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明提供了先前尚未實現(xiàn)的優(yōu)勢。本發(fā)明可以使糖廠工藝的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)量提高。這可以使單位時間的產(chǎn)量增加或者使生產(chǎn)相同量的糖所需的時間減少。根據(jù)本發(fā)明所述的組合物和方法還可以在澄清工藝后提供淺色冰糖。與深色冰糖相t匕，淺色冰糖有可能可以以更高的市場價格(market premium)出售。如果要將糖廠中生產(chǎn)的冰糖(在煉糖廠中)進一步加工成精煉糖，那么淺色冰糖可以降低將糖廠所生產(chǎn)的冰糖轉(zhuǎn)化成適合質(zhì)量精煉級的冰糖所需的成本和復雜性。根據(jù)以下詳細說明、討論和所附的權利要求，本發(fā)明的其它新穎性特征以及其它目標將變得顯而易見。
具體實施例方式盡管現(xiàn)在將說明本發(fā)明的具體實施方式
，但是應理解這些實施方式僅是作為實例并且僅是對可以代表本發(fā)明原理的應用的多種可能的具體實施方式
中的一小部分的說明。如在所附權利要求中進一步所定義的，本領域技術人員所作出的與本發(fā)明有關的改變和修改是在本發(fā)明的精神、范圍和預期之內(nèi)的。本發(fā)明方法包括將組合物加入到糖廠中的糖汁或糖漿中。將本發(fā)明所提供的組合物緊密混合到糖汁或糖漿中，并且使糖汁或糖漿與所加入的組合物以及與糖汁或糖漿澄清工藝中所加入的任何其它化學品反應，從而使由此獲得的澄清糖汁或糖漿的純度得到改
口 O在示例性實施方式中，組合物中的顆粒尺寸可以在以下范圍內(nèi)或者可以具有處于以下范圍的平均顆粒尺寸,例如,從約O. 01微米多至約300微米；從約I微米至約300微米；從約30微米至約300微米；或者從約50微米至約250微米。如本文所定義的，術語“聚合物脫色劑”是指常常被分類為在糖溶液中使用的顏色沉淀劑的有機聚合物，并且它通?？梢允且后w或蠟質(zhì)物質(zhì)。可以在糖純化處理中使用的任何聚合物脫色劑均是可接受的，例如，含有氮原子上正電荷的那些。示例性聚合物脫色劑包括如Magnafloc LT-31的二甲胺_環(huán)氧氯丙燒聚合物、如Ciba Chemicals所提供的Magnafloc LT-35的二甲基二烷基氯化銨聚合物和二甲基-二牛脂基氯化銨?？梢栽谒蚱渌m合溶劑中將聚合物脫色劑制備成稀釋溶液；除非另外說明，否則在本文中將混合物的聚合物脫色劑的重量百分比定義為加入到該混合物中的聚合物溶液的重量百分比，而不考慮聚合物溶液是以“商購狀態(tài)”(通常30-50%的固體含量)還是以用水或其它適合溶劑 “進一步稀釋的狀態(tài)”加入的。如果首先在水或其它適合溶劑中稀釋聚合物脫色劑，則可以將其相對于溶劑稀釋至“商購狀態(tài)”的聚合物的約5至95wt%，例如，"商購狀態(tài)"的聚合物的約10至80wt%，或者"商購狀態(tài)"的聚合物的約40至75wt%，其中平衡物料包含水或其它適合溶劑。在其它實例中，可以用水將可商購聚合物脫色劑以可商購脫色劑比水為約3 I至可商購脫色劑比水為約I : 3的比例稀釋。例如，可以通過將約3份可商購試劑加入至約I份水中，或者將約2份可商購試劑加入至約I份水中，或者將約I份可商購試劑加入至約I份水中，或者將約I份可商購試劑加入至約2份水中，或者將約I份可商購試劑加入至約3份水中來制備聚合物脫色劑溶液?？梢允褂盟芤?，例如含有如本文所述的一種或多種顆粒試劑的溶液的糖溶液，而不是純水來稀釋可商購聚合物脫色劑。從“商購狀態(tài)”稀釋聚合物脫色劑可以有利于聚合物脫色劑與根據(jù)本發(fā)明多種實施方式的多種粉末的混合。如本文所使用的，術語“糖汁或糖漿”是指含有來源于植物來源的糖的任何糖汁或糖漿。在示例性實施方式中，糖來源于植物來源，如(例如)玉米、甘蔗或甜菜。糖汁和/或糖漿的實例包括甘蔗或甜菜糖汁或糖漿的溶液、如高果糖玉米糖漿和葡萄糖的淀粉水解物來源的甜味劑或本領域所使用的其它糖汁和/或糖漿。已鑒別了用于加入到本發(fā)明方法中的幾種物質(zhì)組合物。該類組合物可以包含一種或多種組分，其選自顆粒硫試劑、顆粒磷試劑、顆粒鋁試劑、顆粒二氧化硅試劑、顆粒碳質(zhì)試齊U、顆粒漂白土和聚合物脫色劑。先前已在糖廠澄清工藝中使用了本發(fā)明組合物的一些組分。然而，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)有工藝相比，根據(jù)本發(fā)明所述的組合物提供了優(yōu)良的結(jié)果和出乎意外的優(yōu)勢。顆粒硫試劑是在化學式中包含至少一個硫原子和至少三個氧原子的顆粒固體。例如，該固體可以包括具有化學式SyOx的化合物或離子，其中y —般為1-2，而X ^ 2. 0y。在示例性顆粒硫試劑中，當y = I時，X為3或以上,而當y = 2時，X = 4或以上。顆粒硫試劑的實例包括亞硫酸鹽(S032_)、亞硫酸氫鹽(HS03_)、硫酸鹽(S042_)、硫酸氫鹽(HS04_)、焦亞硫酸鹽(S205_2)、連二亞硫酸鹽(S204_2)等。具體實例包含亞硫酸鈉、亞硫酸銨、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸鈉、硫酸氫鈉和連二亞硫酸鈉(連二亞硫酸鈉)。本領域技術人員將識別作為適合顆粒硫試劑的其它化合物。
顆粒磷試劑是在化學式中包含至少一個磷原子和至少三個氧原子的顆粒固體。例如，該固體可以包括具有化學式PyOx的化合物或離子，其中y—般為1-2，而X ^ 2. 0y。在示例性顆粒磷試劑中，當y = I時，X為3或以上,而當y = 2時，X = 4或以上。顆粒磷試劑的實例包括亞磷酸氫鹽(HP032_)化合物、磷酸二氫鹽(H2PO41O化合物、磷酸氫鹽化合物(HP042_)、酸式焦磷酸鹽(H2P2O72O化合物和偏磷酸鹽(PO3)化合物。具體實例包含亞磷酸氫鈉(Na2HPO3)、亞磷酸氫銨((NH4)2HPO3)、磷酸二氫鈉(NaH2PO4)、磷酸二氫鈣(Ca (H2PO4) 2)、磷酸二氫銨(或磷酸二氫銨，(NH4)H2PO4)、磷酸氫二鈉(Na2HPO4)、磷酸氫二銨((NH4)2HPO4)和酸式焦磷酸鈉(Na2H2P2O7)。本領域技術人員將識別作為適合顆粒磷試劑的其它化合物。顆粒鋁試劑是選自在化學式中包含至少一個鋁原子和至少三個氧原子的鋁化合物的顆粒固體。具體實例包括硫酸鋁銨(AlNH4(SO4)2)、羥基氯化鋁(Al2 (OH)5Cl)、氧化鋁(Al2O3)、硫酸鋁鉀(AlK(SO4)2)、硫酸鋁鈉(AlNa(SO4)2)JI^iS (Al2(SO4)3)和由化學通式AlnCl(3n_ffl) (OH)m表示的常被稱為聚合氯化鋁或氯化羥鋁的化合物的多種排列。本領域技術人員將識別作為適合顆粒鋁試劑的其它化合物。二氧化硅試劑是分類為無定形二氧化硅或非晶二氧化硅(非晶SiO2)的顆粒固體。這些二氧化硅試劑有時還被稱為“沉淀二氧化硅”。在實施方式中，可以作為溶膠凝膠加入二氧化硅試劑。顆粒碳質(zhì)試劑是分類為活性碳的顆粒固體，并且它在本文中可互換地稱為顆粒活性碳?？梢允褂萌魏晤w?；钚蕴?；示例性碳質(zhì)試劑包括脫色活性碳，如酸活化的脫色碳。顆粒碳質(zhì)試劑可以是適合在糖精煉工藝中使用的任何顆粒碳質(zhì)試劑。在示例性實施方式中，顆粒碳質(zhì)試劑可以處于以下范圍內(nèi)或者可以具有處于以下范圍內(nèi)的平均顆粒尺寸，例如，從約O. 01微米多至約300微米；從約I微米至約300微米；從約5微米至約250微米；或者從約50微米至約250微米。顆粒漂白土是分類為如活性漂白土、酸活化漂白土、富勒土(fuller' s earth)、膨潤土、海泡石組、蒙脫石和綠坡縷石土的任何顆粒固體。顆粒銨試劑是含有銨(NH4+)源的顆粒固體。具體實例包括碳酸氫銨(NH4HCO3)、磷酸氫二銨((NH4)2HPO4)、亞硫酸銨((NH4)2SO3)、亞磷酸氫銨((NH4)2HPO3)和磷酸二氫銨(NH4H2PO4)。在一些實施方式中，顆粒銨試劑是提供在水溶液中獲得大于7. O的pH的銨(NH4+)源的化合物。本領域技術人員將識別作為適合顆粒銨試劑的其它化合物?？梢栽谔侵吻骞に囍械娜我恻c和/或在糖漿澄清工藝中的任意點加入根據(jù)本發(fā)明的組合物?？梢宰鳛閱我唤M分將所述組合物加入到該工藝中，或者首先將它們制備成配制的混合物并作為復合物加入到該工藝中。在一些實施方式中，在加入之前將一種或多種顆粒試劑與一部分糖汁或糖漿混合。一般說來，在一些情況下，含有如本文所述的多種組分的組合物可以對該工藝提供較大改進。不同添加劑的數(shù)目以及每種添加劑的量可以是不同的以獲得所需量的澄清。在本發(fā)明中有用的組合物的實例包括示例性實施方式(I):根據(jù)該實施方式的混合物含有至少一種顆粒硫試劑，并且在糖廠澄清工藝中直接加入到糖汁或糖漿中。任選地，除顆粒硫試劑外，所述組合物可以包含顆粒磷試劑、顆粒鋁試劑、顆粒二氧化硅試劑、顆粒碳質(zhì)試劑、顆粒漂白土和顆粒銨試劑中的一種或多種。在存在其它組分的情況下，顆粒硫試劑可以以約1%至約99% (按重量計)的量存在，例如，以所述組合物的約10%至99%或約20%至97%。示例性實施方式(2):含有至少一種顆粒硫試劑和至少一種顆粒磷試劑的混合物。在根據(jù)該實施方式的示例性組合物中，所述組合物含有約I %至約99%的顆粒硫試劑和約99%至約1%的磷試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約10%至約90%的顆粒硫試劑和約90%至約10%的磷試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約60-80%的顆粒硫試劑和約10-30%的磷試劑。
示例性實施方式(3):含有至少一種顆粒硫試劑和至少一種顆粒銨試劑的混合物。在根據(jù)該實施方式的示例性組合物中，所述組合物含有約I %至約99%的顆粒硫試劑和約99%至約1%的銨試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約10%至約90%的顆粒硫試劑和約90%至約10%的銨試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約60-80%的顆粒硫試劑和約10-30%的銨試劑。示例性實施方式(4):含有至少一種顆粒硫試劑和至少一種顆粒鋁試劑的混合物。在根據(jù)該實施方式的示例性組合物中，所述組合物含有約I %至約99%的顆粒硫試劑和約99%至約1%的鋁試劑。在根據(jù)該實施方式的其它示例性組合物中，所述組合物含有約50%至約90%的顆粒硫試劑和約50%至約4%的鋁試劑。在根據(jù)該實施方式的其它示例性組合物中，所述組合物含有約60-75%的顆粒硫試劑和約5-10%的鋁試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約10%至約50%的顆粒硫試劑和約80%至約20%的鋁試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約20-30%的顆粒硫試劑和約40-60%的鋁試劑。示例性實施方式(5):含有至少一種顆粒硫試劑和至少一種顆粒二氧化硅試劑的混合物。在根據(jù)該實施方式的示例性組合物中，所述組合物含有約1%至約99%的顆粒硫試劑和約99%至約1%的二氧化硅試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約10%至約95%的顆粒硫試劑和約50%至約2%的二氧化硅試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約20-85 %的顆粒硫試劑和約3-5 %的二氧化硅試劑。顆粒硫試劑的示例性的量包括15-25%和65-85%。根據(jù)該實施方式，還可以加入如本文所述的其它組分。示例性添加劑包括一種或多種顆粒材料，其選自(I)顆粒碳質(zhì)試劑、(2)聚合物脫色劑、(3)顆粒鋁試劑、(4)顆粒磷試劑、(5)顆粒漂白土和(6)顆粒銨試劑。如將理解地，如果加入其它材料，則顆粒硫試劑和顆粒二氧化硅試劑的重量百分比將減少，但是相對量可以保持大致相同。作為另外一種選擇，顆粒二氧化硅試劑的量可以保持在總組合物的約1-10%或約3-5%，而任何其它組分將降低顆粒硫試劑的量。其它組分(基于總組合物)的代表性的量如本文其它處所述。示例性實施方式￠):含有至少一種顆粒硫試劑和至少一種碳質(zhì)試劑的混合物。在示例性實施方式中，所述組合物含有約1%至約99%的顆粒硫試劑和約99%至約1%的碳質(zhì)試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約10%至約95%的顆粒硫試劑和約90%至約5%的碳質(zhì)試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約60-85%的顆粒硫試劑和約10-20%的碳質(zhì)試劑。示例性實施方式(7):含有至少一種顆粒硫試劑和至少一種顆粒漂白土的混合物。在根據(jù)該實施方式的示例性組合物中，所述組合物含有約I %至約99%的顆粒硫試劑和約99%至約1%的顆粒漂白土。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約10%至約90%的顆粒硫試劑和約90%至約10%的顆粒漂白土。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約60-70%的顆粒硫試劑和約20-40%的顆粒漂白土。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約10%至約50%的顆粒硫試劑和約90%至約10%的顆粒漂白土，例如，約20-40%的顆粒漂白土。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約10-30%的顆粒硫試劑和約10-90%的顆粒漂白土，例如，約20%或約80%的顆粒漂白土。示例性實施方式(8):含有任何實施方式(I)至(7)的組合的混合物，其作為三組分混合物(例如，至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒磷試劑和至少一種二氧化硅試劑的組合)，或者作為四組分混合物(例如，至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒磷試劑、至少一種二氧化娃試劑和至少一種碳質(zhì)試劑的組合)，或者作為五組分混合物(例如，至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒磷試劑、至少一種二氧化硅試劑、至少碳質(zhì)試劑和至少一種鋁試劑的組合)，或者作為六組分混合物(例如，至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒磷試劑、至 少一種二氧化硅試劑、至少碳質(zhì)試劑、至少一種鋁試劑和至少一種顆粒漂白土的組合)，或者作為七組分混合物(例如，至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒磷試劑、至少一種顆粒銨試劑、至少一種二氧化硅試劑、至少碳質(zhì)試劑、至少一種鋁試劑和至少一種顆粒漂白土的組合)。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分、五組分、六組分或七組分組合物中，所述組合物含有約I %至約95% (按重量計)的顆粒硫試劑，或約10至90%的顆粒硫試劑，或約15至85%的顆粒硫試劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分、五組分、六組分或七組分組合物中，所述組合物含有約0%至約95% (按重量計)的磷試劑，或約10至90%的磷試劑，或約10至30%的磷試劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分、五組分、六組分或七組分組合物中，所述組合物含有約0%至約95% (按重量計)的鋁試劑，或約5至90%的鋁試劑，或約5至0%或約40%至60%的鋁試劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分、五組分、六組分或七組分組合物中，所述組合物含有約O %至約95% (按重量計)的二氧化硅試劑，或約3至90%的二氧化硅試劑，或約3至15%的二氧化硅試劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分、五組分、六組分或七組分組合物中，所述組合物含有約0%至約95% (按重量計)的碳質(zhì)試劑，或約5至90%的碳質(zhì)試劑，或約5至25%的碳質(zhì)試劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分、五組分、六組分或七組分組合物中，所述組合物含有約O %至約95% (按重量計)的顆粒漂白土 ,或約5至90%的顆粒漂白土，或約15至85%的顆粒漂白土。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分、五組分、六組分或七組分組合物中，所述組合物含有約0%至約95% (按重量計)的銨試劑，或約10至90%的銨試劑，或約10至30%的銨試劑。示例性實施方式(9):含有至少一種顆粒碳質(zhì)試劑和至少一種聚合物脫色劑的混合物。在示例性實施方式中，所述組合物含有約50%至約90% (按重量計)的碳質(zhì)試劑和約50%至約10% (按重量計)的聚合物脫色劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約50%至約75%的碳質(zhì)試劑和約50%至約25%的聚合物脫色劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約60%至約70%的碳質(zhì)試劑和約40%至約30%的聚合物脫色劑。示例性實施方式(10):含有至少一種顆粒碳質(zhì)試劑和至少一種聚合物脫色劑并且與一種或多種顆粒材料的任意組合混合的混合物，所述顆粒材料選自(I)顆粒硫試劑、
(2)顆粒二氧化硅試劑、(3)顆粒鋁試劑、(4)顆粒磷試劑、(5)顆粒漂白土和(6)顆粒銨試劑。因此，本實施方式將包括三組分、四組分、五組分、六組分、七組分組合物或八組分組合物。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分和五組分、六組分和七組分組合物中，所述組合物含有約10%至約90% (按重量計)的碳質(zhì)試劑，或約5至75%的碳質(zhì)試劑，或約5至25%的碳質(zhì)試劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分和五組分、六組分、七組分和八組分組合物中，所述組合物含有約5%至約45% (按重量計)的聚合物脫色劑，或約10至40%的聚合物脫色劑，或約20至40%的聚合物脫色劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分和五組分、六組分、七組分和八組分組合物中，所述組合物含有約0%至約90% (按重量計)的顆粒硫試劑,或約3至85%的顆粒硫試劑,或約10至85%的顆粒硫試劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分和五組分、六組分、七組分和八組分組合物中，所述組合物含有約O %至約45% (按重量計)的磷試劑，或約3至30%的磷試劑，或約5至25%的磷試劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分和五組分、六組分、七組分和八組分組合物中，所述組合物含有約0%至約45% (按重量計)的鋁試劑，或約3至30%的鋁試劑，或約3至15%的鋁試劑，或約40至60%的鋁試劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分和五組分、六組分、七組分和八組分組合物中，所述組合物含有約0%至約45% (按重量計)的二氧化硅試劑，或約3至30%的二氧化硅試劑，或約3至15%的二 氧化硅試劑。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分和五組分、六組分、七組分和八組分組合物中，所述組合物含有約O %至約90 % (按重量計)的顆粒漂白土，或約5至40 %的顆粒漂白土,或約10至35%的顆粒漂白土或約50至90%的顆粒漂白土或約70至85%的顆粒漂白土。在根據(jù)該實施方式的示例性三組分、四組分和五組分、六組分、七組分和八組分組合物中，所述組合物含有約O %至約45% (按重量計)的銨試劑，或約3至30%的銨試齊U，或約5至25%的銨試劑。示例性實施方式(11):含有至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒二氧化硅試劑、至少一種顆粒鋁試劑、至少一種顆粒磷試劑和至少一種顆粒碳質(zhì)試劑的混合物。在示例性實施方式中，所述組合物含有約1-99%的顆粒硫試劑，約1-25%的二氧化硅試劑，約2-15%的鋁試劑，約5-25%的磷試劑和約1-20%的碳質(zhì)試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約25-90%的顆粒硫試劑，約1-10%的二氧化硅試劑，約5-10%的鋁試劑，約10-20%的磷試劑和約5-15%的碳質(zhì)試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約60-70%的顆粒硫試劑，約2-7%的二氧化硅試劑，約5-10%的鋁試劑，約12-18%的磷試劑和約7-12%的碳質(zhì)試劑。盡管可以使用任何適合的顆粒硫試劑、顆粒二氧化硅試劑、顆粒鋁試劑、顆粒磷試劑和顆粒碳質(zhì)試劑，但是示例性實施方式使用焦亞硫酸鈉作為至少一種顆粒硫試劑，和/或使用磷酸二氫鈉或磷酸二氫銨作為至少一種顆粒磷試劑；和/或使用無定形二氧化硅作為至少一種顆粒二氧化硅試劑，和/或使用聚合氯化鋁作為至少一種顆粒鋁試劑；和/或使用粉末活性碳作為至少一種顆粒碳質(zhì)試劑。示例性實施方式(12):含有至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒二氧化硅試劑和至少一種顆粒漂白土的混合物。在示例性實施方式中,所述組合物含有約I-50 %的顆粒硫試劑，約1-25%的二氧化硅試劑和約50-99%的漂白土。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約5-25%的顆粒硫試劑，約1-10%的二氧化硅試劑和約60-95%的漂白土。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約10-20 %的顆粒硫試劑，約3-7%的二氧化硅試劑和約70-90%的漂白土。盡管可以使用任何適合的顆粒硫試劑、顆粒二氧化硅試劑和漂白土，但是示例性實施方式使用連二亞硫酸鈉作為至少一種顆粒硫試劑和/或使用無定形二氧化硅作為至少一種二氧化硅試劑。示例性實施方式(13):含有至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒二氧化硅試劑和至少一種顆粒漂白土的混合物。在示例性實施方式中,所述組合物含有約I-99 %的顆粒硫試劑，約1-25%的二氧化硅試劑和約10-80%的漂白土。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約25-90%的顆粒硫試劑，約1-10%的二氧化硅試劑和約20-65%的漂白土。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約60-70 %的顆粒硫試劑，約3-7%的二氧化硅試劑和約25-35%的漂白土。盡管可以使用任何適合的顆粒硫試劑、顆粒二氧化硅試劑和漂白土，但是示例性實施方式使用焦亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉或它們的混合物作為至少一種顆粒硫試劑和/或使用無定形二氧化硅作為至少一種二氧化硅試劑。當使用焦亞硫酸鈉和連二亞硫酸鈉的混合物時，其比值可以是約I : 5的焦亞硫酸鈉比連二亞硫酸鈉至5 I的焦亞硫酸鈉比連二亞硫酸鈉。在示例性實施方式中，焦亞硫酸鈉比連二亞硫酸鈉的比值在 約I : I至約5 I之間，在約3 I至約4 I之間，或者為約3. 3 I。示例性實施方式(14):含有至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒二氧化硅試劑、至少一種顆粒鋁試劑和至少一種顆粒漂白土的混合物。在示例性實施方式中，所述組合物含有約1-75%的顆粒硫試劑，約1-25%的二氧化硅試劑，約25-75%的鋁試劑和約10-80%的漂白土。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約10-50%的顆粒硫試劑，約1-10%的二氧化硅試劑，約35-65%的鋁試劑和約10-50%的漂白土。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約15-35%的顆粒硫試劑，約3-7%的二氧化硅試劑，約40-60%的鋁試劑和約15-25%的漂白土。盡管可以使用任何適合的顆粒硫試劑、顆粒二氧化硅試劑、顆粒鋁試劑和漂白土，但是示例性實施方式使用焦亞硫酸鈉作為至少一種顆粒硫試劑；和/或使用無定形二氧化硅作為至少一種顆粒二氧化硅試劑；和/或使用聚合氯化鋁作為至少一種顆粒鋁試劑。示例性實施方式(15):含有至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒二氧化硅試劑和至少一種顆粒磷試劑的混合物。在示例性實施方式中，所述組合物含有約1-99 %的顆粒硫試劑，約1-25%的二氧化硅試劑和約1-75%的磷試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約50-90%的顆粒硫試劑，約1-10%的二氧化硅試劑和約10-50%的磷試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約60-80%的顆粒硫試劑，約3-7%的二氧化硅試劑和約15-35%的磷試劑。盡管可以使用任何適合的顆粒硫試劑、顆粒二氧化硅試劑和顆粒磷試劑，但是示例性實施方式使用焦亞硫酸鈉作為至少一種顆粒硫試劑；和/或使用磷酸二氫鈉或磷酸二氫銨作為至少一種顆粒磷試劑；和/或使用無定形二氧化硅作為至少一種顆粒二氧化硅試劑。示例性實施方式(16):含有至少一種顆粒硫試劑、至少一種顆粒二氧化硅試劑和至少一種顆粒碳質(zhì)試劑的混合物。在示例性實施方式中，所述組合物含有約1-99 %的顆粒硫試劑，約1-25%的二氧化硅試劑和約5-50%的碳質(zhì)試劑。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約50-90 %的顆粒硫試劑，約1-10 %的二氧化硅試劑和約10-30 %的碳質(zhì)試齊U。在其它示例性實施方式中，所述組合物含有約70-85%的顆粒硫試劑，約3-7%的二氧化硅試劑和約10-25%的碳質(zhì)試劑。盡管可以使用任何適合的顆粒硫試劑、顆粒二氧化硅試劑和顆粒碳質(zhì)試劑，但是示例性實施方式使用焦亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉或它們的混合物作為至少一種顆粒硫試劑；和/或使用無定形二氧化硅作為至少一種顆粒二氧化硅試劑；和/或使用粉末活性碳作為至少一種顆粒碳質(zhì)試劑。當使用焦亞硫酸鈉和連二亞硫酸鈉的混合物時，其比值可以是約I : 5的焦亞硫酸鈉比連二亞硫酸鈉至5 I的焦亞硫酸鈉比連二亞硫酸鈉。在示例性實施方式中，焦亞硫酸鈉比連二亞硫酸鈉的比值在約I : I至約5 I之間，在約3 I至約5 I之間，或者為約4. 5 I?？梢栽诒景l(fā)明所述的方法中使用示例性實施方式⑴至(15)中所列組分的混合物的任意組合。通過直接加入到制糖工藝中的固體加料法(使用(例如)螺旋輸送器的連續(xù)或分批固體加料)或通過其中首先將一種或多種組合物加入到水(或其它適合的液體，如糖汁或糖漿)中并泵入到制糖工藝中的液體加料法將本發(fā)明的組合物加入到糖汁或糖漿中。如本文所使用的，液體包括漿液、懸液和溶液。還可以使用加入固體和/或液體的其它適合的方法。在既加入固體又加入液體的一些實施方式中，可以通過固體加料加入一些組分而通過泵加入其它組分。可以在糖純化或澄清工藝的任意點加入該組合物。例如，可以在糖汁或糖漿澄清器罐中或者在放置到糖汁或糖漿澄清器罐中之前將所述組合物加入到糖汁或 糖漿中。在示例性實施方式中，在亞硫酸法之后，在亞硫酸法之前加入該組合物，或者使用該組合物時不使用亞硫酸法。當在亞硫酸法之后使用絮凝時，還可以在絮凝之前、之后或期間使用該組合物。作為另外一種選擇，使用該組合物時不使用絮凝。在一些實施方式中，在放置到糖汁或糖漿澄清器罐中之前，該組合物與糖汁或糖漿具有至少一些接觸時間。例如，在放置到糖汁或糖漿澄清器罐中之前，該組合物可以與糖汁或糖漿具有至少約3分鐘的接觸時間，并且在放置到糖汁或糖漿澄清器罐中之前，具有至少約10分鐘的接觸時間。在一些實施方式中，可以將該組合物直接加入到糖汁或糖漿澄清器罐中。在一些實施方式中，即使沒有可分辨的澄清器罐可用，也可以加入該組合物；在該作用下，可以觀察到該組合物在沒有任何其它化學品的輔助下產(chǎn)生了澄清。在示例性實施方式中，以在糖汁或糖漿中實現(xiàn)約5ppm至約500ppm濃度的量或劑量加入根據(jù)本發(fā)明的組合物。在示例性實施方式中，以實現(xiàn)約IOppm至約250ppm,約IOppm至約IOOppm,約25ppm至約250ppm或者約25ppm至約IOOppm濃度的劑量加入該組合物。在一些實施方式中，以在糖汁或糖衆(zhòng)中實現(xiàn)約lOppm、約25ppm、約50ppm、約75ppm或約IOOppm濃度的量或劑量加入根據(jù)本發(fā)明的組合物。在一些實施方式中，以在糖汁或糖衆(zhòng)中實現(xiàn)至少約lOppm、至少約25ppm、至少約50ppm、至少約75ppm或至少約IOOppm濃度的量或劑量加入根據(jù)本發(fā)明的組合物。在一些實施方式中，以在糖汁或糖漿中實現(xiàn)小于約lOOOppm、小于約500ppm、小于約250ppm或小于約IOOppm濃度的量或劑量加入根據(jù)本發(fā)明的組合物。實施例以下實施例說明了如上文所述的一些組合物、使用方法和優(yōu)勢。實施例僅是對要點的說明，而不意欲限制本發(fā)明的范圍。實施例I制備了含有64%焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)、16%磷酸二氫鈉(NaH2PO4)、10%粉末活性碳、6. 5%顆粒聚合氯化鋁和3. 5%無定形二氧化硅的組合物(下文中用“組合物#1”表示)。在糖廠實驗室中，將組合物#1以50ppm的劑量(組合物#1的重量/糖汁的重量)加入到粗糖汁中，并與粗糖汁接觸約5分鐘。表I顯示了組合物#1糖汁中顏色的褪去表I :僅使用組合物#1時糖汁中顏色的除去
權利要求
1.用于使糖汁或糖液澄清的方法，該方法包括將組合物加入到所述糖汁或糖漿中，所述組合物包含含有至少一個硫原子和至少三個氧原子的至少一種顆粒硫試劑和一種或多種顆粒固體，所述顆粒固體選自(A) 二氧化硅試劑、(B)化學式中含有至少一個磷原子和至少三個氧原子的顆粒磷試劑、(C)顆粒碳質(zhì)試劑、(D)化學式中含有至少一個鋁原子和至少三個氧原子的顆粒鋁試劑、(E)顆粒助濾劑、(F)聚合物脫色劑、(G)化學式中具有至少一個銨基(NH4)的顆粒銨試劑和(H)漂白土。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述組合物包含至少一種顆粒二氧化硅試劑。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其中，所述組合物包含至少一種漂白土。
4.根據(jù)權利要求1-3之一所述的方法，其中，所述組合物包含至少一種顆粒鋁試劑。
5.根據(jù)權利要求1-4之一所述的方法，其中，所述組合物包含至少一種顆粒碳質(zhì)試劑。
6.根據(jù)權利要求1-5之一所述的方法，其中，所述組合物包含至少一種顆粒磷試劑。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的方法，其中，所述顆粒硫試劑是焦亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉或它們的混合物。
8.根據(jù)權利要求2-7中任一項所述的方法，其中，所述顆粒二氧化硅試劑為無定形二氧化硅。
9.根據(jù)權利要求4-8中任一項所述的方法，其中，所述顆粒鋁試劑為聚合氯化鋁。
10.根據(jù)權利要求5-9中任一項所述的方法，其中，所述顆粒碳質(zhì)試劑為粉末活性碳。
11.根據(jù)權利要求6-10中任一項所述的方法，其中，所述顆粒磷試劑是磷酸二氫鈉或磷酸二氫銨。
12.根據(jù)權利要求1-11中任一項所述的方法，其中，將所述組合物作為(a)單一組分、(b)單一組分和組分預混合物的組合或(C)預制備的混合物組合物中的一種加入。
13.根據(jù)權利要求1-12中任一項所述的方法，其中，在放置到糖汁或糖漿澄清器罐前將所述組合物加入到所述糖汁或糖漿中。
14.用于在使糖汁或糖液澄清的方法中使用的組合物，該組合屋包含含有至少一個硫原子和至少三個氧原子的至少一種顆粒硫試劑； 至少一種顆粒二氧化硅試劑；和 任選的一種或多種顆粒固體，該顆粒固體選自(A)化學式中含有至少一個磷原子和至少三個氧原子的顆粒磷試劑、(B)顆粒碳質(zhì)試劑、(C)化學式中含有至少一個鋁原子和至少三個氧原子的顆粒鋁試劑、(D)顆粒助濾劑、(E)聚合物脫色劑、(F)化學式中具有至少一個銨基(NH4)的顆粒銨試劑和(G)漂白土。
15.根據(jù)權利要求14所述的組合物，其包含至少一種漂白土。
16.根據(jù)權利要求14或15所述的組合物，其包含至少一種顆粒鋁試劑。
17.根據(jù)權利要求14-16之一所述的組合物，其包含至少一種顆粒碳質(zhì)試劑。
18.根據(jù)權利要求14-17之一所述的組合物，其包含至少一種顆粒磷試劑。
19.根據(jù)權利要求14-18中任一項所述的組合物，其中，所述顆粒硫試劑是焦亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉或它們的混合物；并且所述顆粒二氧化硅試劑為無定形二氧化硅。
20.根據(jù)權利要求16-19中任一項所述的組合物，其中，所述顆粒鋁試劑為聚合氯化招。
21.根據(jù)權利要求17-20中任一項所述的組合物，其中，所述顆粒碳質(zhì)試劑為粉末活性碳。
22.根據(jù)權利要求18-21中任一項所述的組合物，其中，所述顆粒磷試劑是磷酸二氫鈉或磷酸二氫銨。
23.根據(jù)權利要求15所述的組合物，還包含至少一種顆粒鋁試劑。
24.根據(jù)權利要求14所述的組合物，還包含至少一種顆粒碳質(zhì)試劑。
25.根據(jù)權利要求14所述的組合物，還包含至少一種顆粒磷試劑。
26.根據(jù)權利要求25所述的組合物，還包含至少一種顆粒碳質(zhì)試劑和至少一種顆粒鋁試劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于改善糖廠中糖汁和糖漿澄清的組合物和方法。所述方法包括將組合物直接加入到糖汁和/或糖漿中。組合物包含含有至少一個硫原子和至少三個氧原子的至少一種顆粒硫試劑和一種或多種顆粒固體，該顆粒固體選自(A)二氧化硅試劑、(B)化學式中含有至少一個磷原子和至少三個氧原子的顆粒磷試劑、(C)顆粒碳質(zhì)試劑、(D)化學式中含有至少一個鋁原子和至少三個氧原子的顆粒鋁試劑、(E)顆粒助濾劑、(F)聚合物脫色劑、(G)化學式中具有至少一個銨基(NH4)的顆粒銨試劑和(H)漂白土。
文檔編號C13K13/00GK102906279SQ201080059410
公開日2013年1月30日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權日2009年12月23日
發(fā)明者詹姆斯·H·布尚, 伊曼紐爾·M·薩里爾 申請人:卡博Ua有限公司