Title
クロマト分離の製糖への応用
Author(s)
垣花, 郁夫
Citation
南方資源利用技術研究会 ニュースレター(17): 12-36
Issue Date
1987-11-07
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12001/16951
Rights
南方資源利用技術研究会
ク ロ ー マ ト ラ テ 寓 意 C D皐連事膚-...白::>
h
C
.
，
、.F
司 1 . ク ロ マ ト 分 緯 の 原 理 北 部 担 穂 ( 株 ) 羽 地 事 業 所 垣 花 都 夫 ク ロ マ ト 分 績 と は 、 特 殊 な 分 館 荊 に 対 す る 各 成 分 の 吸 着 性 や 分 配 係 数 の 差 異 に 基 く 移 動 速 度 の 差 を 利 用 し て 、 こ れ を 相 亙 に 分 緯 す る 技 術 の 総 称 で あ る . 科 学 分 野 で は 早 く か ら こ の 技 術 が 応 用 さ れ て お り 、 ペ ー パ ー ク ロ マ ト 、 ガ ス ク ロ マ ト 、 液 体 ク ロ マ ト 等 々 今 日 で は 欠 か す こ と の で き な い 分 析 手 法 と な っ て い る . 製 槍 工 業 で は 震 構 分 分 析 の 便 法 と し て 偶 光 度 (Polarization) が 一 般 的 に 用 い ら れ て い る.a
楕 や ぶ ど う 樺 が 右 旋 槽 (Dextrorotatory Sugars)で あ る の に 対 し 、 果.
，
ま
(levorotatory Sugars ) で あ る た め 、 薦 積 分 の 純 度 の 低 い 樺 蜜 等 で は 偏 光 度 で 求 め る Polと 真 の l ( 指 分 で は 大 き な 差 を 生 ず る . こ の 不 具 合 を 是 正 す る た め 、 近 年 、 製 楕 工 業 で は 高 速 液 体 ク ロ マ ト (High perforal ance Liguid Chro闘atography) が 低 純 度 の 檀 液 の 分 析 に 用 い ら れ る よ う に な っ た . Fig.l は 北 部 製 槽 の2
番 蜜 を HPLCで 分 析 し た ク ロ マ ト グ ラ ム で あ る . 特 殊 な 分 緯 剤 に 対 し て 、 非 諸 分 、a
槽 分 、 ぶ ど う 積 、 果 槽 が 分 画 、 分 離 で き る こ と に 着 目 し 、 こ れ を 工 業 化 し た の が ク ロ マ ト 分 曜 の 製 檀 分 野 へ の 応 用 で あ る .2
.
ク ロ マ ト 分 舗 の 工 業 化 ア メ リ カ のU
O
P
社 が パ ラ キ シ レ ン の 分 般 に 開 発 し た も の が 、 世 界 最 初 の 本 格 的 な ク ロ マ ト 分 緯 の 工 量 化 で あ る . 昭 和3
0
年 代 末 期 に 工 業 技 術 院 微 生 物 工 業 研 究 所 や 農 林 省 食 糧 総 合 研 究 所 で ぶ ど う 積 を 異 性 化 し て 果 繍 に す る 異 性 化 醇 嚢 が 発 見 さ れ た . ぶ ど う 櫨 と 果 椅 は 分 子 式 が 共 に C .H.O.O.Sの異性体で、その物理的、化学的性質が非 常 に 似 て い る た め 、 分 績 が 賊 し い が 、 ク ロ マ ト 分 績 の 応 用 に よ り 、 安 価 で 大 量 な 分 農 が 可 能 と な り 、 果 樋 含 有 量42%
( 第 一 世 代 ) 、 果 塘 含 有 量55%
( 第 二 世 代 ) の 異 性 化 衡 が 急 速 に 伸 び 、 砂 績 の 市 場 を ア メ リ カ で40%
、 日 本 で20%
を 代 醤 す る に 到 っ た.-12
ーか よ う に し て 、 ク ロ マ ト 分 離 は 、 異 性 化 崎 工 業 で 技 術 的 に 確 立 さ れ 、 そ の 装 置 の 日 本 で
90%
、 世 界 で60%
は 三 菱 化 成 工 業 ( 株 ) の 技 術 に よ る も の で あ る . ク ロ マ ト 分 緯 の 工 業 装 置 に は 数 多 く の プ ロ セ ス が あ る が 、 代 表 的 な も の は 、 次 の4
つ に 分 類 す る こ と が で き る . ( 1 ) 単 塔 式 回 分 分 障 プ ロ セ ス (2)移 動 床 式 連 続 分 鰻 プ ロ セ ス (3) 擾 似 移 動 床 式 連 続 分 離 プ ロ セ ス(
4
)
1C
I
1
プ ロ セ ス 以 下 こ れ ら の 各 プ ロ セ ス に つ い て 、 そ の 原 理 と 特 徴 に つ い て 説 明 す る . ( 1 ) 単 塔 式 回 分 分 離 プ ロ セ スFig.2
に 示 す 単 一 の 分 離 塔 の 上 部 に 前 処 理 し た 原 料 を 供 給 し 、 次 い で 氷 で 展 開 さ せ る と 、 分 雌 剤 ( イ オ ン 交 換 樹 脂 ) に 対 し て 吸 着 性 の 低 い 非 積 分 が 先 に 流 出 し 、 続 い て 薦 積 分 、 転 化 槽 ( ぶ ど う 構 + 果 槽 ) が 分 離 さ れ 、 図 の よ う な 流 出 曲 線 が 得 ら れ る . こ の 方 式 の 代 表 的 な 装 置 がFinnsugar Process
で1977
年 以 来 、 ビ ー ト 楕 蜜 の 震 構 図 収 プ ラ ン ト が 稼 動 し て お り 、 異 性 化 構 、 果 椅 製 造 に も 応 用 さ れ て い る . 装 置 が 簡 単 で あ る の で 、 分 緯 荊1
0 . . 以 下 の 小 規 模 プ ラ ン ト に 適 し て い る が 分 続 効 率 は 連 続 式 に 劣 る . (2) 移 動 床 式 連 続 分 離 プ ロ セ ス 移 動 床 式 連 続 分 離 プ ロ セ ス は 、Fig.3
の よ う に 分 離 荊 を 上 方 に 積 液 を 下 方 に 連 続 的 に 移 動 す る . 原 料 を 中 央 に 供 給 す る と 、 分 離 剤 に 吸 着 さ れ 易 い 震 構 分 は 上 方 に 、 吸 着 さ れ に く い 非 穂 分 は 液 流 に よ り 下 方 に 移 動 し よ う と す る . 諸 条 件 を 良 く 調 整 す る と 、Fig.3
の ク ロ マ ト グ ラ ム の よ う に 分 障 に 最 適 な 温 度 分 布 を 維 持 す る こ と が で き る.i と こ ろ が 実 際 に は 分 続 剤 の 完 全 な ピ ス ト ン フ ロ ー を 得 る こ と は 不 可 能 な 上 、 分 厳 剤 を ポ ン プ 移 送 す る と 樹 脂 の 破 砕 が 生 ず る の で 、 良 い 性 能 は 得 ら れ ず 、 実 用 栂 ヒ 適 さ な い . こ の 移 動 床 式 の 欠 点 を 補 い 連 続 分 績 を 実 用 化 し た の が 、 擾 似 移 動 床 式 連 続 分 離 プ ロ セ ス で あ る .-13-(
3
)
擾 似 移 動 床 式 連 続 分 躍(Simulated Moving B
e
d
)
移 動 床 方 式 に お い て 、 分 緯 荊 の 循 環 を 停 止 す る と 、Fig.4
よ う に 漉 度 分 布 幽 線 は 実 綿 か ら 点 線 の 状 態 に 移 動 し て い く . 従 っ て 、 こ の 湿 度 分 布 曲 線 の 移 動 に 合 わ せ て 、 原 料 、 溶 積 水 の 供 給 口 及 び 震 構 分 、 非 樟 分 の 抜 き 出 し 口 を 移 動 さ せ れ ば 、 分 離 剤 を 移 動 さ せ な く と も 移 動 床 式 と 閉 じ 分 蹟 効 果 を あ げ る こ と が で き る と い う 原 理 に 基 い た の が 掻 似 移 動 床 式 で あ る .Fig.5
はUOP
社 が 混 合 キ シ レ ン か ら パ ラ キ シ レ ン を 分 離 す る 装 置 と し て 実 用 化 し た も の で あ る . こ のUOP
社 の 擾 叡 移 動 式 は 全 て の 工 業 ク ロ マ ト 分 離 装 置 の 中 で 最 も 分 離 効 率 の 高 い 優 れ た 装 置 で あ る が 、 設 備 が 複 雑 で コ ス ト 高 と な る .U
O
P
社 の 基 本 特 許 の 期 限 が1982
年 に 切 れ た の で 、 三 菱 化 成 工 業 ( 株 ) で 改 良 を 加 え 経 済 性 の 高 い よ り 単 純 化 し た も の が I 1C
I
式 彊 似 移 動 床 で あ る . 北 部 製 樺 ( 徐 ) で 採 用 し た の も こ の 方 式 で 、UOP
社 の2
4
段 に 対 し8段 と 大 幅 に
単 純 化 さ れ て い るo(F
i g.6 )
北 部 製 積 ( 株 ) の 援 似 移 動 床 の 詳 細 は 後 述 す る . (4) M C 1プ ロ セ ス 揖 似 移 動 床 に 近 い 性 能 を 有 し 、 設 備 が コ ン パ ク ト で 単 純 な た め 、 分 縫 荊 容 量 1 ト 100~ の中規模プラントに適している. 三 菱 化 成 工 業 ( 株 ) が 特 許 を 所 有 し て お り 、Fig.7
の よ う に4
基 の 分 緯 塔 と1
台 の ポ ン プ に よ り 機 成 さ れ て い る . 原 料 供 給 、 液 循 環 、 液 抜 き の 各 工 程 を 工 夫 し て 、 塘 液 の 分 織 を 行 う . こ の 方 式 は 異 性 化 槍 プ ラ ン ト に 広 く 採 用 さ れ て お り 、 目 下 世 界 で3
0
プ ラ シ ト が 稼 動 し て い る .2
. 甘l
f
纏 蜜 の ク ロ マ ト 分 離 現 行 の 製 植 法 で は 甘 震 槽 度 に 対 し て10%
前 後 の 積 分 損 失 が 生 ず る が 、 そ の70%
は 廃 纏 蜜 へ の 損 失 で あ り 、 廃 績 蜜 中 の 斑 随 分 を 回 収 で き れ ば 歩 留 の 向 上 に 大 き く 寄 与 す る こ と が で き る . 沖 縄 本 島 北 部 は80%
が 酸 性 土 壇 で 、 さ と う き び のB
X
が1.0
-
2
.
0低 い .
北 部 担 描 ( 株 ) で は 、 こ の ハ ン デ ィ キ + ッ プ を 補 う べ く 、 先 靖 技 術 の 応 用 に よ る 歩 留 の 改 善 に 取 り 組 ん で き た . 昭 和5
4
年-57
年 、 フ ィ ン ラ ン ド のFinnsugar
と 技 術 提 32
憶 し 、 同 社 のFinnsugar
Proces~ の 導 入 を 試 み た が 経 済 収 支 の 見 通 し が つ か ず 、 導 入 を 断 念 し た .-14-昭 和
5
7
年 、 異 性 化 檀 プ ラ ン ト の 世 界 の ト ッ プ メ ー カ ー で あ る 三 菱 化 成 工 業 ( 株 ) と 援 機 し 、 同 社 の 連 続 ク ロ マ ト プ ロ セ ス の 導 入 を 決 定 し 、 昭 和5
9
年1
2
月 、 世 界 初 の 甘1
1
.
蜜 ク ロ マ ト プ ラ ン ト を 羽 地 事 業 所 に 建 設 し た . 日 下 、 羽 地 事 業 所 の ク ロ マ ト プ ラ ン ト を 中 心 に 、 合 わ せ て 鹿 児 島 県 在 の 生 和 績 葉 の2
号 プ ラ ン ト に つ い て 、 そ の プ ロ セ ス の 橿 要 と 運 転 実 績 に つ い て 報 告 致 し ま す . 1 ) ク ロ マ ト 分 離 工 程 の 顕 要 (Fig.8 ) Ref.BX8
5
-
8
6
の2
番 蜜 を Ref.BX5
0
に 希 釈 し 、 遺 抗 、 混 過 、 軟 化 の 前 処 理 を 経 て 、 ク ロ マ ト 分 艦 塔 に て 薩 塘 分 と 非 棒 分 に 分 障 す る .s
- フ ラ ク シ ョ ン ( 薦 樟 分 ) は BX 3ト 35と 湿 度 が 高 い の で 、 メ イ シ ラ イ ン の 効 用 缶 で 謹 摘 す る oN
ー フ ラ ク シ ョ ン ( 非 積 分 ) は BX8
-
1
0
と 濃 度 が 低 い の で 、 蒸 気 再 圧 縮 式 準 縮 缶 で BX6
0
に 護 縮 す る .2
番 蜜 を ク ロ マ ト 分 離 で 処 理 す る こ と に な り 、 従 来 の3
段 煎 糖 が2
段 煎 諸 に 省 略 さ れ 、 蒸 気 が 節 約 さ れ る . ク ロ マ ト 分 躍 工 程 は つ ぎ の3
工 程 で 構 成 さ れ る . (1)前処理工程 (2) ク ロ マ ト 分 離 工 程 (3) 非 積 分 謹 縮 工 程 つ ぎ に 各 々 の 工 程 に つ い て 詳 述 す るo (Fig.9 ) (1)前処理工程 甘 薩 纏 蜜 の ク ロ マ ト 分 績 の 実 用 化 が ピ ー ト に 比 べ て7
年 も 遅 れ た 主 な 理 由 は 、 甘 薦 擁 蜜 は ビ ー ト 槍 蜜 に 比 べ て 粘 度 が 高 く 、 不 溶 性 固 形 分 や2
価 イ オ ン を 多 量 に 含 有 し 、 そ の 前 処 理 が 技 術 的 に 般 か し く 、 コ ス ト 高 で あ る た め で あ る . 原 樟 で あ る2
番 蜜 中 に は 、 不 溶 性 固 形 分 が4-
-6
% (
W
e
tV
o
1
.
a
ts
X
5
0
)
C
a
、 均 等 の2
価 イ オ ン が7
，
0
0
ト1
0
，
OOOPPM ( OnD
s
)
含 ま れ て い る . 不 溶 性 固 形 分 は 軟 化 塔 の 樹 脂 や ク ロ マ ト 分 館 塔 の 分 散 管 の 目 詰 り の 原 因 と な る の で 、 除 去 し な け れ ば な ら な い . さ ら に 、 ク ロ マ ト 分 緯 塔 の 分 続 荊 に は Na-typeのカ チ オ ン 樹 脂 が 使 用 さ れ て い る の で 、 一 種 の イ オ ン 排 除 作 用 で あ る ク ロ マ ト 分 績 の 性 能 が 匝 害 さ れ る . 不 溶 性 固 形 分 な ら び に2
価 イ オ ン を ク ロ マ ト 分 離 に 支 障 を き た さ な い レ ベ ル 迄 除 去 す る の が 前 処 理 の 目 的 で あ る . p h da
.
希 釈 2 番蜜の BX は 84~86 で粘度が高く、スラッジの遠心分縮、接過に支障を来 たすので、B
X
5
0
に希釈し、7
5
"cに加熱する. 軟 化 装 置 の 甘 水 や 凝 縮 水 ( 効 用 缶 、 I 1RE
， I1E
E
)
が 希 釈 水 に 用 い ら れ る .b
.
ス ラ ッ ジ ( 不 溶 性 固 形 分 ) 除 去 前 述 の よ う に2番 蜜 は
4 - 6 %
の 不 溶 性 固 形 分 を 含 有 す る . 遠 心 力 分 離 に よ り 粗 大 不 溶 性 固 形 分 を 除 去 す る .2
番 蜜 中 の 不 溶 性 固 形 分 の6
ト70%
が 除 去 で き る . 遠 心 分 陣 織 は 横 型 連 続 式S
o
l
i
db
o
制1t
y
p
e
d
e
c
a
n
t
e
r
が 使 用 さ れ て い る .c
.
渥 過 デ カ ン タ ー 処 理 換 の 原 料 蜜 を け い そ う 土 層 を 通 し て 、 真 空 櫨 過 栂 ( プ レ コ ー ト フ ィ ル タ ー ) で 漉 過 し 、 微 細 な 不 溶 性 固 形 分 を 除 去 す る . 猛 過 後 の 不 溶性固形分残留温度は 0.1~0.2%(
W
e
t
V
o
l
.
X
a
t
B
X
5
0
) と な る . d.軟 化 ス ラ ッ ジ 除 去 に 伴 い 原 料 蜜 中 の2
価 イ オ ン は50%
程 度 除 去 さ れ る が 、 依 然 として 3.500~5.000pp 聞が残留する. ク ロ マ ト 分 離 塔 の 分 障 荊 と し てN
a
-
t
y
p
e
、 陽 イ オ ン 交 換 樹 脂 が 使 用 さ れ て おり、2
価 イ オ ン が 存 在 す る と イ オ シ 交 換 が 行 わ れ 、 分 雌 効 率 が 匝 害 さ れ る の で 、 完 全 に 除 去 し な け れ ば な ら な い . し か し な が ら 、 原 料 楕 蜜 中 に は4
0
.
0
0
0
p
P
闘 のK
、N
a
等 のl
価 イ オ ン が 多 量 に 含 有 さ れ 、 緩 衝 作 用 が 働 く の で 、 羽 地 工 場 で は5
0
0
p
P
I
I
I
、 生 和 荷 重 で は 1 .O
O
O
P
P
I
I
I
a
a
a
x
i
刷 ・ 迄 許 容 さ れ る こ と が 判 明 し て い る . 軟 化 樹 脂 は 弱 酸 性 の カ チ オ ン 樹 脂 が 使 用 さ れ て い る た め 、 そ の 再 生 薬 品 は 塩 酸 、 苛 性 ソ ー ダ が 使 用 さ れ 、 ク ロ マ ト プ ラ ン ト の ラ ン ニ ン グ コ ス ト の70%
を 占 め る . 生 和 措 棄 は 厳 島 で 塩 酪 の 輸 送 が 図 録 な た め 、 炭 酸 ソ ー ダ 法 が 新 た に 開 発 さ れ た .Fig.9
の と お り 、 こ の 方 法 で は 、 デ カ ン タ 一 、 軟 化 装 置 が 省 略 さ れ て 、 設 備 投 資 は 程 滅 さ れ る が 、 プ レ コ ー ト フ ィ ル タ ー の 所 要 面 積 が2
倍 と な る た め 、 け い そ う 土 の 使 用 量 が 増 え ラ ン ニ ン グ コ ス ト は 大 差 な い . p o(
2
)
ク ロ マ ト 分 離 工 程 前 述 し た よ う に 、 当 社 の ク ロ マ ト 分 積 装 置 は I 1C
I
擾 似 移 動 床 式 連 続 ク ロ マ ト 分 躍 装 置 が 採 用 さ れ て い る . 当 社 の ク ロ マ ト プ ラ ン ト の 設 計 基 準 は 、2
番 蜜 処 理 能 力S
ー フ ラ ク シ ョ ン 純 度 薦 塘 分 回 収 率128T/D
(
A
s
B
X
8
6
)
80%
以 上(
H
P
L
C
)
80%
以 上 ク ロ マ ト 分 離 装 置 の 管 理 要 棄 は つ ぎ の と お り で あ る が 、 実 際 の 運 転 管 理 は 純 度 、 収 率 に よ り1
0
余 通 り の プ ロ グ ラ ム が イ ン プ ッ ト さ れ て い る の で 、 プ ロ グ ラ ム と 擁 量 を 設 定 す れ ば 、 後 は 自 動 運 転 さ れ る . M Sw
R 1
R2
但し、R4 +M=Rl
、Rl -N=R2
、R2 +W=R3
、R3 -S=R4
運 転 条 件 の 指 揮 運 転 負 荷 一 一 一 一 一SV=M/VR
溶 踊 水 量 比 率 一 一 一W / M
抜 き 出 し 比 率 一 一 一S / N
S
フラフシヨシ倒指槙一一R3 θ
N7ラフシヨシ倒指揮一一 R2 8 但 し ; S一 一 一 躍 槽 分 N一 一 一 非 塘 分S V
一 一 運 転 負 荷 W一 一 一 溶 緯 水 M一 一 一 穂 蜜 ( 原 料 } 8一 一 一 切 り 替 え 時 間 R一 一 一 波 流 量 当 社 の ク ロ マ ト 分 続 装 置 は7
.
5
;
/
h (
a
t
B
X
5
0
)
、 溶 融 水 比2
.
5
で 設 計 さ れ て い る . 分 雌 効 率 は 溶 鑓 水 比 に 最 も 大 き く 左 右 さ れ る . 定 め ら れ た 制1
1
1
の 範 囲 内 で の 純 度 及 び 回 収 率 の 調 整 は 抜 き 出 し 比 率 S/N及 び 切 り 替 え 時 間 θ で行う。 巧 t生 和 槽 章 の ク ロ マ ト 分 離 装 置 は 制/M
4
.
5
で 設 計 さ れ 、 分 緯 荊 も 当 社 の FRK-l11 を 改 良 し たU
B
K
が 使 用 さ れ て い る の で 、 当 社 に 比 ベ ク ロ マ ト 分 続 効 率 は 高 い . (3)非 梅 分 謹 縮 工 程 震 纏 分 回 収 後 のN
ー フ ラ ク シ ョ ン ( 非 纏 分 ) はB
X
8~10 の低濠度で排出される の で 、 貯 蔵 や 遭 憶 に 適 す る 漉 度 に 漫 縮 す るo 塩 類 析 出 に よ る 蒸 発 関 係 機 器 の 詰 り を 避 け る た め 、 温 縮 す るB
X
は6
0
度 が 限 界 で あ る . 当 社 で はN
ー フ ラ ク シ ョ ン の 濃 縮 を つ ぎ の と お り2
段 階 で 行 っ て い る .a. 1次 損 縮 (Mechanical Reco個pression Evaporator) Fig.l0
蒸 気 再 圧 縮 式 漕 膜 下 降 型 謹 縮 で
B
X
8~10 の N ーフラクションを BX4
0
に 予 備 撞 縮 す る .b. 2次 漣 縮 (Double effect evaporator
3
. 標 章 実 績B
X
4
0
に 予 備 謹 縮 さ れ たN
ー フ ラ ク シ ョ ン は 薄 膜 下 降 式2
重 効 用 缶 でB
X
6
0
に 温 縮 す る . 生 和 樟 案 で は 余 剰 蒸 気 が あ る の で 、 サ ー モ コ ン プ レ ッ サ ー 付 三 重 効 用 缶 を 使 用 し て One-Stepで 謹 摘 し て い る . 羽 地 事 業 所 の 主 要 設 備 の 仕 様 は 第1
衰 の と お り . ( 1 ) ク ロ マ ト プ ラ ン ト の 運 転 校 況 初 年 度(
1
9
8
4
/
5
)
は 転 用 し た プ レ コ ー ト フ ィ ル タ ー の 能 力 不 足 や 漏 洩 に よ る 漉 液 の 質 の 悪 さ 、 非 諸 分 譲 縮 装 置 の 腐 食 等 の た め 、 正 常 な 運 転 が で き ず 、2
番 蜜 の 処 理 割 合 は38%
に 留 り 、 実 質 的 に は 鼠 験 慎 重 と な っ た . ク ロ マ ト 分 績 の 効 率 は 設 計 値 を 上 廻 り 、s-
フ ラ ク シ ョ ン 純 度8
6
(設計値8
0
)
、 回 収 率8
3
(詮計値8
0 )
2
年 度(
1
9
8
5
/
6
)
は プ レ コ ー ト フ ィ ル タ ー を 取 り 代 え 、 機 械 的 な 不 具 合 個 所 を 改 善 し 、 運 転 技 術 も 向 上 し た の で 、 順 調 に 慢 葉 す る こ と が で き た . し か し な が ら 非 算 分 漫 縮 缶 が 炭 化 物 で 閉 塞 し 、 そ の 洗 缶 の た め3
日 間 、 運 転 を 休 止 せ ざ る を得づ、2
番 蜜 の 処 理 割 合 は89%
に 習 っ た .3
年 度 (1
9
8
6
1
1
)
は 非 纏 分 温 縮 装 置 の 閉 塞 ト ラ ブ ル も 解 決 し 、 順 調 な 慎 重 が で き た .-18
ーと こ ろ が 皐 魁 に よ る 被 害 が 大 き く 、 さ と う き び の 品 質 が 低 下 し 、 施 蜜 発 生 量 が 多 く 、 設 計 能 力 以 上 の 運 転 に も 拘 ら ず 、
2
番 蜜 の 処 理 割 合 は96%
で あ っ た . 以 上3
年 目 に し て 廟 調 な 運 転 が で き る よ う に な り 、 今 後 は ク ロ マ ト 分 躍 効 率 を 高 め る ソ フ ト ウ ェ ア の 改 善 に 努 め る 予 定 で あ る .(
2
)
ク ロ マ ト 分 続 に よ る 歩 習 の ア ッ プ 従 来 の 廃 蜜 中 の 積 分 損 失 を80%
削 減 す る こ と に よ り 、0.8%
の 歩 留 ア ッ プ を 目 標 と し て い る . 前 述 の よ う に2
番 蜜 の 全 量 処 理 が 達 成 で き な い た め 、2
年 度 で0.56%
、3
年 度0
.
6
0
% の 歩 留 ア ッ プ に 留 り 、 未 だ 目 標 は 達 成 さ れ て い な い . さらに、S
ー フ ラ ク シ ョ シ の メ イ ン 工 程 へ の 彫 響 等 、 今 後 解 決 し な け れ ば な ら な い 要 葉 も 残 っ て い る .T
a
b
l
e
.
2
は 羽 地 事 業 所 の ク ロ マ ト 分 続 プ ラ ン ト 設 置 前 後 の 製 樟 成 績 の 比 較 で & る . 廃 植 蜜 中 の 穂 分 損 失 は35.6%
に 減 少 し て い る . 羽 地 事 業 所 の 固 形 分 バ ラ ン ス はF
i
g
.
l
l
の と お り .T
a
b
l
e
.
3
は 生 和 措 業 の ク ロ マ ト 分 障 プ ラ ン ト 設 置 前 後 の 製 糖 成 績 の 比 較 で あ る が 、 羽 地 事 業 所 に 比 べ て 、 可 成 好 成 績 を 収 め て い る . 溶 融 水 比 が 羽 地 の2
倍 近 く 、 分 膿 剤 も 改 良 さ れ た 新 し い 樹 脂 が 捜 用 さ れ て い る た め で あ る が 、 元 々 の 廃 纏 蜜 の 塘 分 損 失 が 少 な か っ た た め 、 歩 留 寄 与 率 は0.56%
で 羽 地 よ り 若 干 低 い . 羽 地 事 業 所 、 生 和 槽 業 の 運 転 デ ー タ ー はF
i
g
.
1
2
の と お り .5
. 今 後 の 課 題 ( 1 ) 前 処 理 コ ス ト の 低 減 弱 酸 性 イ オ ン 交 換 樹 脂 が 分 蝿 剤 に 使 用 さ れ て い る た め 再 生 薬 剤 費 が 高 い . 清 浄 汁 等 の 低 濃 度 の 段 陪 で 軟 化 が で き れ ば 、 強 酪 性 イ オ ン 交 換 樹 脂 を 使 用 で き 、 食 塩 再 生 が で き る の で コ ス ト ダ ウ ン が 実 現 で き る 可 能 性 が あ る . 今 後 検 討 し で も き た い . (2) Naイ オ ン の メ イ ン 工 程 へ の 彫 響 の 排 除 Naイ オ ン lま 遺 蜜 性 が 高 い の で 、 メ イ ン 工 程 へ の リ サ イ ク ル は 長 少 限 に 留 め ね ば な ら な い . 高 純 度 運 転 等 に よ り 、 今 後 、 対 策 す る 予 定(
3
)
N
ー 廃 蜜 の 有 効 利 用 現 在N
廃 蜜 の 有 効 利 用 の 効 果 的 な 方 法 が な い た め 、5
0
海 里 以 遠 に タ ン カ ー で 移 送 し 、 海 洋 役 棄 し て い る . コ ス ト 高 で あ る 上 、 好 ま し い 方 法 で は な い の で 、 湿 式 熔 焼 に よ る 熱 回 収 を 検 討 し て い る が 、 更 に 莫 大 な 設 備 投 資 を 必 要 と す る の で 、 直 ち に 実 現 す る の は 般 か し い 状 況 で あ る . n u d今 後 、 肥 科 化 、 飼 料 化 、 有 価 物 質 の 回 根 も 含 め 、 研 究 を 続 け て い き た い . 諸 先 輩 の 御 指 導 を 仰 げ れ ば 幸 い で す .
6
. お わ り に 貿 易 摩 接 に 捕 を 発 し た 農 産 物 の 輸 入 の 自 由 化 、 農 業 保 護 政 策 の 見 直 し の 世 論 が 高 ま り 、 沖 縄 植 業 も 生 産 性 の 向 上 に よ る 生 き 残 り を 真 剣 に 取 り 組 ま な け れ ば な ら な い 時 勢 と な っ て い る . さ と う き び の 単 収 の 向 上 、 品 質 の 改 善 、 収 種 の 機 械 化 、 工 場 の 集 約 化 、 副 産 物 の 有 効 利 用 等 々 諸 問 題 が 山 積 し て い る が 、 当 面 独 自 に 工 場 で 取 り 組 め る 歩 官 向 上 対 策 と し て 、 ク ロ マ ト 分 続 プ ラ ン ト の 新 設 に 踏 み 切 っ た . 世 界 に 先 が け た 甘 震 構 蜜 へ の 応 用 で あ っ た た め 、 幾 多 の 困 難 を 体 験 し た が 、 漸 く 見 通 し も つ い た の で 、 今 後 改 善 を 積 み 重 ね る こ と に よ り 、 経 済 効 果 も 高 ま り 、 会 社 経 営 に 寄 与 で き る も の と 確 信 し て い る . N 廃 蜜 の 有 効 利 用 等 、 南 方 資 源 利 用 技 術 研 究 会 と し て 取 り 上 げ て 頂 き 、 助 言 、 御 協 力 下 さ い ま す よ う お 願 い 致 し ま す . 最 後 に な り ま し た が 、 資 科 の 公 開 を 心 良 く 御 許 可 下 さ い ま し た 生 和 穂 業 ( 株 ) 古 賀 副 社 長 に 感 謝 申 し 上 げ ま す . 以 上-20-弓
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) 安 藤 雅 夫 ク ロ マ ト 分 離 の 工 業 プ ロ セ ス へ の 応 用 . 化 学 雑 誌1
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) 三 菱 化 成 工 業 ( 掠 ) 三 菱 化 成 テ ク ノ エ ン ジ ニ ヤ ー ズ ( 株 ) 高 純 度 果 塘 製 造 技 術 の 工 業 化 .(3) Hongisto.H. (977) Desugarization o
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Cane Molasses
by
Finnsugar Chro.atographic Separation Proess.
Proc.lnt.Soc.Sugar Cane Technol.
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Cngress Voi.3 PP3031..3038
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Fig・ 10Mechanica1 Recompression Evaporator
Table 1.
Specification of t~e major equipments of t!ユo chromato p1ant.
Decanter Precoat fi1ti!r Mo1asses softner Separation tower
•
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M m v u -Doubie effect evaporatorHolcubu Seito ¥，;0・Haneji Factor:;
Tb.reo sets
Bow1 si~ej ID 356 mmエLong. 1
，
07 mmCa;lacityj 3・8 mJb.・ 4
，
370 rpm・15Kw・3，
500 G・One set
Precoat type rotary vacuum fi1tor.
Dia. 3
，
500 mm X Wid・4，
200mm. F・ A・46 m2Two sets
Resin vo1umoj 6
，
400 1 eacb..Dia-ion Wk20Co1umnj Dia. 2
，
200mm x H. 4，
600 mmFully automatic.
Tb.ree sets.
Dia. 3
，
700 mm x H. 6，
700 mm. Each tover is p呈rti四tioned into three co1umn.
8 beds Simu1atod Moving Bed systam. Fu11y automatic.
Resin vo1umej 19
・
53 /c1umn. Tota1 175・
5m~
One co1umn is a standby for caustic背ashing.
Evaporatorj Fa11ing fi1m type
，
doub1e effect.OD 1
，
400mm x H. 12，
170 mmHeati時 surface 777 ~/a vosse1
Compr司ssorj Turbo type.
15
，
000 Kg/H x 360 KwFa11ing fi1m type. Doub1a effect.
First effectj D. 500 mm x H. 7
，
200 mm Heating surface 51 m 2 Second effectj Nol.vosselj OD 500 mm x H. 7，
200 mm Heating surface 45 m 2 Heating surface 49.5 m2-32-Tab1e 2
COロparison of Sugar Recovery With and Without Chromato・ProceS8
Hokubu Seito Co・Haneji Factcry
1982/3 1983/4 1985/6 1986/7
Without Without With With
chromato・ chroロato. chromato. chromato.
Cane processed ( MT )
Pol
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Cross caneFiber
需
Gross caneFirst exp. juice Bx ( Ref. Purity Po1 extraction
Sugar yield
係
net caneFina.1 molasees 213
，
753 11.94 11.69 16.18 86.53 96.97 10.86 Bx ( Ref. ) 86.58 Puri ty 37.27免
ca.ne ( as Bx 85) 3.14Boi1ing house recovery 91.04
Overwho1e recovery 88.29 Po1 ba1ance: LOS8es: In bagasse 3.03 In fil ter calce 0.60 In mola.sses 7.83 Undetermined 0.25 Tota1 11.71 235
，
868 12.82 11.63 17.36 86.469
7
.29 11.74 85.23 37.69 3.119
1.25 88.78 2.71 0.66 7.57 0.28 11.22 234，
050 12.90 11.58 17.19 86.62 97.16 12.25 58.16 18.66 2.02 94.75 92.06 2.84 0.63 2.69 1.78 7.94 207，
209 12.56 11-93 16.81 86.62 96.89 ll.87 55.72 16.71 2.1う 94.659
1.72 3.11 0.81 2.78 1.ぅ8
8.28Remark: 工n 1984/5
，
the chroma.to. p1ant processed on1y 38現
ofBmo1-a.sses a.nd did not ref1ect much on the recovery
，
hencoexc1ue-cd in this tab1e
-33-Tab1e 3
COD(carif<on of Sugar Recovery ilith and Without ChroDlato・ Proccss
Shova Togyo Co・lCikaiJf.i11
1984/5
1
98
5
/
6
1
9
8
6
/
7
Witl:.out W'i tbout iHtb chroDla.to. chroDlato. ch!'omato.Cane D1i11ed
(悶)
98，
579 117，
991 92，
219Po1
再
Gross cane '13.25 13.35 13.30 Fiber ~ Gross cane 12.01 12.39 11.69 First exp. juiceBx ( Ref. 18.11 18.57 18.19 Purity 88.03 86.87 87.58 Po1 extra.ction 95.99 96.06 95.62
Sugar yie1d
需
nct cane 12.18 ユ2.27 12.60 Fina1 mo1assesBx ( Ref. 88.19 89.22 47.58 Purity 32.95 30.15 8.76
部
cane ( as Bx 85 2.63 2.74 1. 65 Boi1ing house recovery 93.47 93.39 96.57 Over官hole recovery 89.72 89.70 92.34 Po1 ba1ance: Losses : 1n bagasse 4.01 3.94 4.38 In fi1ter cako 0.67 0.65 1.15 In mo1asses 4.99 う・50 0.93 Undetermined 0.61 0.21 1.20 Tota1 10.28 10.30 7.66-34-Fig. ユ1 Solid balance of Haneji Factory Suc Rs Ns DS Water Total Cane ~..:、Halasses Bx 85 Sucrose 546 RS 148 HS 306 DS 1000 Water 174 Tota1 1174 Water 826 Sucrose 534 RS 145 HS 299 DS 978 Water 943 Water Tota1 1921 5379 Separation Sl.Ïêt.íùi'~ Fraction 446 (0.86)
*
Recovery 82% Suc 42 (0.08) Rs 31 (0.06) Hs 519 DS 1155 Water 1674 TotalTypical Katerial Balans (Hokubu Seito Factory 1987)
-35-Kuds Sucrose 12 RS 3 HS 7一 一 一 一
DS 22 Water 57 Total 79 Bx 8 NOIis
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i' Fraction 88 (0.19) 103 (0.22) 268 (0.58) 459 5167 5626P
