Procedimiento de purificación por nanofiltración de una solución acuosa dulce que contiene aniones y cationes monovalentes y polivalentes.

Una barra separadora (1) para un elevador de paciente, comprendiendo la barra separadora un gancho de seguridad montado en cada extremidad de la barra separadora (1),

comprendiendo cada gancho de seguridad: un miembro de base (5) que es una parte integral de la barra separadora (1) o que está unido a la barra separadora (1),

un miembro de gancho cargado por muelle (2) que se extiende en un primer plano y que tiene un primer extremo y un segundo extremo libre,

caracterizada porque el primer extremo está pivotablemente suspendido del miembro de base (5) en un eje de pivotamiento para permitir que el miembro de gancho (2) se mueva en dicho primer plano del miembro de gancho entre una posición abierta y una posición cerrada en la que el extremo libre del miembro de gancho se acopla con el miembro de base en un punto de acoplamiento (15), y por lo que el miembro de gancho (2) se extiende desde el eje de pivotamiento a un lado de un segundo plano que coincide con el eje de pivotamiento y el punto de acoplamiento (15), extendiéndose el miembro de gancho (2) además a través de dicho segundo plano hasta su extremo libre.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2003/002592.

Solicitante: APPLEXION.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 264, AVENUE DE LA MAULDRE 78680 EPONE FRANCIA.

Inventor/es: THEOLEYRE, MARC-ANDRE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A23C9/142 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A23 ALIMENTOS O PRODUCTOS ALIMENTICIOS; SU TRATAMIENTO, NO CUBIERTO POR OTRAS CLASES.A23C PRODUCTOS LACTEOS, p. ej. LECHE, MANTEQUILLA, QUESO; SUCEDANEOS DE LA LECHE O DEL QUESO; SU FABRICACION (obtención de composiciones a base de proteínas para la alimentación A23J 1/00; preparación de péptidos, p. ej. de proteinas, en general C07K 1/00). › A23C 9/00 Preparados a base de leche; Leche en polvo o preparados a base de leche en polvo (A23C 21/06 tiene prioridad; conservación A23C 3/00; leche chocolatada A23G 1/00; helados o mezclas para la preparación de helados A23G 9/00; pudins o postres o postres hechos con polvos secos A23L 9/10). › por diálisis, ósmosis inversa o ultrafiltración (A23C 9/144 tiene prioridad).
  • A23C9/144 A23C 9/00 […] › por medios eléctricos, p. ej. por electrodiálisis.
  • A23C9/146 A23C 9/00 […] › por intercambio iónico.
  • A23L2/74 A23 […] › A23L ALIMENTOS, PRODUCTOS ALIMENTICIOS O BEBIDAS NO ALCOHOLICAS NO CUBIERTOS POR LAS SUBCLASES A21D O A23B - A23J; SU PREPARACION O TRATAMIENTO, p. ej. COCCION, MODIFICACION DE LAS CUALIDADES NUTRICIONALES, TRATAMIENTO FISICO (conformación o tratamiento, no enteramente cubierto por la presente subclase, A23P ); CONSERVACION DE ALIMENTOS O DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS, EN GENERAL (conservación de la harina o las masas panificables A21D). › A23L 2/00 Bebidas no alcohólicas; Composiciones secas o concentrados para fabricarlas; Su preparación (concentrados de sopa A23L 23/10; preparación de bebidas no alcohólicas por eliminación de alcohol C12H 3/00). › utilización membranas, p. ej. ósmosis, ultrafiltración.
  • B01D61/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › Procedimiento de separación que utilizan membranas semipermeables, p. ej. diálisis, ósmosis o ultrafiltración; Aparatos, accesorios u operaciones auxiliares, especialmente adaptados para ello (separación de gases o vapores por difusión B01D 53/22).
  • B01D61/02 B01D […] › B01D 61/00 Procedimiento de separación que utilizan membranas semipermeables, p. ej. diálisis, ósmosis o ultrafiltración; Aparatos, accesorios u operaciones auxiliares, especialmente adaptados para ello (separación de gases o vapores por difusión B01D 53/22). › Osmosis inversa; Hiperfiltración.
  • B01D61/58 B01D 61/00 […] › Procedimientos con varias etapas.
  • B01D65/00 B01D […] › Accesorios u operaciones auxiliares, en general, para los procedimientos o aparatos de separación que utilizan membranas semipermeables.
  • C02F1/44 QUIMICA; METALURGIA.C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS.C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro  B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › C02F 1/00 Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad). › por diálisis, ósmosis u ósmosis inversa.
  • C13B20/12 C […] › C13 INDUSTRIA DEL AZUCAR.C13B PRODUCCION DE SACAROSA; SUS EQUIPOS ESPECIALMENTE ADAPTADOS (azúcares de síntesis química o derivados del azúcar C07H;  procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la preparación de compuestos que contienen radicales sacárido C12P 19/00). › C13B 20/00 Purificación de jugos azucarados. › usando agentes de absorción, p. ej. carbón activo.
  • C13B20/14 C13B 20/00 […] › usando materiales de intercambio iónico.
  • C13B20/16 C13B 20/00 […] › por medios físicos, p. ej. ósmosis o filtración.
  • C13B35/06 C13B […] › C13B 35/00 Extracción de sacarosa a partir de melazas. › por intercambio iónico.
  • C13K13/00 C13 […] › C13K SACARIDOS OBTENIDOS DE FUENTES NATURALES O POR HIDRÓLISIS DE DISACARIDOS, OLIGOSACARIDOS O POLISACARIDOS NATURALES (producción de sacarosa C13B; azúcares de sintetizados químicamente o derivados del azúcar C07H; polisacáridos, p. ej. almidón y sus derivados C08B; malta C12C; procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la preparación de compuestos que contienen radicales sacárido C12P 19/00). › Azúcares no previstos en otro lugar en la presente clase.

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Procedimiento de purificación por nanofiltración de una solución acuosa dulce que contiene aniones y cationes monovalentes y polivalentes.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento de purificación por nanofiltración de una solución acuosa dulce que contiene aniones y cationes monovalentes y polivalentes La presente invención tiene por objeto un procedimiento de purificación por nanofiltración de una solución acuosa que contiene uno o varios azúcares, cationes polivalentes, cationes metálicos monovalentes, aniones monovalentes y aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos.

La purificación por desmineralización de productos líquidos (tales como un jarabe de glucosa, jugos dulces o lactosuero) mediante resinas cambiadoras de iones se conoce desde hace muchos años.

El principio de tal desmineralización es percolar tal producto líquido a través de una resina catiónica y una resina aniónica, siendo el contraión de la primera el ión H+ y el contraión de la segunda el ión OH+.

Pasando por la resina catiónica, los cationes del producto líquido se intercambias por los iones H+ de la resina y pasando por la resina aniónica, los aniones del producto líquido se intercambian por los iones OH- de esta resina, asociándose los iones H+ y OH-así liberados de dichas resinas para proporcionar agua.

La regeneración de las resinas así utilizadas se realiza por paso de un ácido por la resina catiónica y de una base por la resina aniónica y según los rendimientos de regeneración, los efluentes de regeneración pueden contener hasta 2 a 3 veces la carga mineral extraída del producto líquido procesado.

Tales efluentes fuertemente salinos constituyen indiscutiblemente una fuente de contaminación.

En resumen, la desmineralización de líquidos que contienen minerales mediante resinas cambiadoras de iones impone el uso de un ácido y de una base para su regeneración. Además del coste de estos productos químicos, esta operación de desmineralización produce afluentes salinos contaminantes y cuyo tratamiento es costoso.

Por otra parte, la técnica de nanofiltración se utiliza habitualmente como medio de preconcentración de soluciones acuosas que contienen minerales. Los iones monovalentes de estos minerales atraviesan la membrana de nanofiltración y se encuentran por lo tanto en lo esencial en el permeado, mientras que sus iones polivalentes quedan retenidos por esta membrana y se encuentran, en lo esencial, El documento US-B-6.383.540 propone un procedimiento para procesar el lactosuero por desmineralización, el procedimiento comprende una etapa de separación de las sales por transferencia a través de las membranas de electrodiálisis o de nanofiltración. El procedimiento comprende sucesivamente al menos una etapa en la cual los cationes divalentes se intercambian por protones y al menos una etapa en la cual los aniones divalentes se intercambian por iones de cloruro.

El documento WO-A-99/04903 propone un procedimiento para aislar y purificar los nutrientes procedentes de los vapores de las industrias agroalimentarias. El procedimiento incluye etapas de puesta en contacto de una solución acuosa que comprenden un nutriente e iones divalentes con una resina cambiadora de iones que comprende iones monovalentes. El eluyente desprovisto de iones divalentes se recoge y somete a un procedimiento que permite separar los iones monovalentes de los nutrientes concentrados en el retenido; se obtiene de este modo un efecto de purificación por desmineralización que sigue siendo sin embargo insuficiente.

El objetivo de la presente invención es la puesta a punto de un procedimiento de purificación eficiente en materia energética y en productos químicos y que limita la cantidad y el número de efluentes producidos.

La idea de base de este procedimiento reside en la modificación de la composición iónica, sin desmineralización, de la solución acuosa a procesar para mejorar el efecto de desmineralización de una nanofiltración realizada en la solución acuosa así modificada.

De este modo, la presente invención se refiere a un procedimiento según la presente reivindicación 1. Se describe asimismo un procedimiento de purificación de una solución acuosa que contiene uno o varios azúcares, cationes polivalentes, cationes metálicos monovalentes, aniones monovalentes y aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos, tales como lactato y citrato, caracterizado porque comprende las operaciones:

a) de sustitución de una parte al menos de dichos cationes polivalentes y/o de dichos aniones polivalentes minerales y aniones de ácidos orgánicos respectivamente por cationes metálicos monovalentes y/o aniones monovalentes para obtener una solución acuosa empobrecida en cationes polivalentes y/o en aniones polivalentes minerales y aniones de ácidos orgánicos y que contiene dichos cationes metálicos monovalentes y/o aniones monovalentes b) de nanofiltración de la solución que resulta de la operación a) para obtener como retenido, un jugo dulce acuoso enriquecido en azúcares, en cationes polivalentes y en aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos y como permeado, un efluente acuoso que contiene lo esencial de los aniones y cationes metálicos monovalentes, c) desmineralización complementaria de una parte al menos del retenido obtenido por la operación b) , con una resina cambiadora de cationes cuyo contraión es H+ y una resina cambiadora de aniones cuyo contraión es OH+, cargándose estas resinas de este modo respectivamente en cationes y aniones residuales del retenido, y d) regeneración por una parte, de dicha resina cambiadora de cationes mediante un ácido mineral cuyo anión es de naturaleza idéntica a los aniones monovalentes presentes en la solución acuosa de salida y por otra parte, de dicha resina cambiadora de aniones mediante una base mineral cuyo catión es de naturaleza idéntica a los cationes metálicos monovalentes presentes en la solución acuosa de salida, lo cual produce resinas cambiadoras regeneradas y dos efluentes de regeneración que contienen de manera preponderante aniones y cationes metálicos monovalentes.

La operación a) anterior proporciona una solución acuosa enriquecida en aniones y/o cationes metálicos monovalentes y fuertemente empobrecida en cationes polivalentes y en aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos.

En el transcurso de la operación b) , los azúcares de la solución acuosa procedente de la operación a) se encuentran en el retenido en el cual se encuentran también principalmente los cationes polivalentes y los aniones polivalentes minerales y/o los aniones de ácidos orgánicos, restantes. En cuanto a los iones monovalentes, se encuentran por lo esencial en el permeado.

Cabe resaltar que gracias a la operación a) previa, que no constituye en sí misma una operación de desmineralización, se aumenta en la solución acuosa la proporción de los iones monovalentes respecto de los iones polivalentes y aniones de ácidos orgánicos, lo cual conlleva un aumenta de la tasa de desmineralización de dicha solución acuosa en el transcurso de la operación b) .

Cuando se busca eliminar preferiblemente los cationes polivalentes presentes en la solución acuosa a purificar, en la operación a) la sustitución de los cationes polivalentes se efectúa ventajosamente de manera simultánea a la sustitución de los aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos o también se efectúa más ventajosamente en la solución acuosa que ha experimentado previamente la sustitución de los aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos.

Por otra parte, cuando se busca eliminar preferiblemente los aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos presentes en la solución acuosa a purificar, en la operación a) la sustitución de los aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos se efectúa ventajosamente de manera simultánea a la sustitución de los cationes polivalentes o también se efectúa más ventajosamente en la solución acuosa que ha experimentado previamente la sustitución de los cationes polivalentes.

Según una realización preferida de la invención, la operación a) de sustitución comprende el procesamiento de la solución acuosa con una resina catiónica cuyo contraión es un catión metálico monovalente y/o una resina aniónica cuyo contraión es un anión monovalente.

Por otra parte, el catión metálico monovalente que constituye el contraión de la resina catiónica y el anión monovalente que constituye el contraión de la resina aniónica son preferiblemente de naturaleza idéntica... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de purificación por nanofiltración de una solución acuosa que contiene uno o varios azúcares, cationes polivalentes, cationes metálicos monovalentes, aniones monovalentes y aniones polivalentes minerales y/o 5 aniones de ácidos orgánicos, caracterizado porque comprende las operaciones:

a) de sustitución de una parte al menos de dichos cationes polivalentes y dichos aniones polivalentes minerales y aniones de ácidos orgánicos respectivamente por cationes metálicos monovalentes y/o aniones monovalentes para obtener una solución acuosa empobrecida en cationes polivalentes y en aniones polivalentes minerales y aniones de ácidos orgánicos y que contiene dichos cationes metálicos monovalentes y aniones monovalentes, b) de nanofiltración de la solución que resulta de la operación a) para obtener como retenido, un jugo dulce acuoso enriquecido en azúcares, en cationes polivalentes y en aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos y como permeado, un efluente acuoso enriquecido en aniones y cationes metálicos monovalentes, c) desmineralización complementaria de una parte al menos del retenido obtenido por la operación b) , con una resina cambiadora de cationes cuyo contraión es H+ y una resina cambiadora de aniones cuyo contraión es OH+, cargándose estas resinas de este modo respectivamente en cationes y aniones residuales del retenido, y d) regeneración por una parte, de dicha resina cambiadora de cationes mediante un ácido mineral cuyo anión es de naturaleza idéntica a los aniones monovalentes presentes en la solución acuosa de salida y por otra parte, de dicha resina cambiadora de aniones mediante una base mineral cuyo catión es de naturaleza idéntica a los cationes metálicos monovalentes presentes en la solución acuosa de salida, lo cual produce resinas cambiadoras regeneradas y dos efluentes de regeneración que contienen de manera preponderante aniones y cationes metálicos monovalentes.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en la operación a) la sustitución de los cationes polivalentes se efectúa de manera simultánea a la sustitución de los aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos o se efectúa en la solución acuosa que ha experimentado previamente la sustitución de los aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en la operación a) la sustitución de los aniones polivalentes minerales y/o aniones de ácidos orgánicos se efectúa de manera simultánea a la sustitución de los cationes polivalentes o se efectúa en la solución acuosa que ha experimentado previamente la sustitución de los cationes polivalentes.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la operación a) de sustitución comprende el procesamiento de la solución acuosa con una resina catiónica cuyo contraión es un catión metálico monovalente y/o con una resina aniónica cuyo contraión es un anión monovalente.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el catión metálico monovalente que constituye el contraión de la resina catiónica y el anión monovalente que constituye el contraión de la resina aniónica son de naturaleza idéntica a respectivamente dichos cationes metálicos monovalentes y dichos aniones monovalentes presentes en la solución de partida.

6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque comprende, además, una operación:

e) de regeneración de la resina catiónica y/o aniónica.

7. Procediendo según la reivindicación 6, caracteriza porque la operación e) de regeneración comprende el procesamiento de la resina catiónica y/o de la resina aniónica con permeado obtenido durante la operación b) de nanofiltración después de la concentración del mismo al grado deseado.

45 8. Procediendo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende, además, la operación de:

f) cromatografía de una parte del retenido resultante de la operación b) , para obtener un efluente enriquecido en azúcar y un refinado enriquecido en aniones y cationes metálicos monovalentes;

9. Procediendo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque comprende, además, la 50 operación de:

g) tratamiento del permeado resultante de la operación b) , por ósmosis inversa o electrodiálisis para producir agua y una fracción acuosa enriquecida en aniones y cationes metálicos monovalentes.

10. Procediendo según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque comprende la operación de:

regeneración de la la resina catiónica y/o la resina aniónica para el tratamiento de la (s) misma (s) con al menos uno de los siguientes líquidos, eventualmente concentrados, combinados con una parte al menos del permeado obtenido durante la operación b) , efluentes obtenidos durante la operación d) , refinado obtenido durante la operación f) , fracción acuosa obtenida durante la operación g) .

11. Uso del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para la purificación de un lactosuero, de un permeado que resulta de la ultrafiltración de un lactosuero o de un jugo dulce de remolacha, de caña de azúcar, achicoria o pataca, comprendiendo este lactosuero, permeado o jugo iones Ca2+ y Mg2+, aniones Cl-, cationes Na+ y K+ y aniones elegidos esencialmente en el grupo constituido por los aniones de fosfato y sulfato, los aniones procedentes de ácidos orgánicos y sus mezclas.


 

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