Aktuelle Betrachtungen zur Dünnsaftenthärtung

Dünnsaftenthärtung ist ein seit vielen Jahren angewandtes Verfahren zur Minimierung von Calciumsalzen im Downstream-Prozess der Zuckerherstellung mittels Ionenaustauschs. Dabei gibt es im Wesentlichen 2 Verfahren – entweder mittels schwachsaurem – oder starksaurem Harz. Auf der VDZ-Tagung 2014 wurden der Stand der Technik für beide Verfahren dargelegt und die jeweiligen Herausforderungen benannt.

In diesem Artikel soll die Weiterentwicklung der IEX-Enthärtung mittels schwachsauren Harzes (WAC-Harz) und fraktaler Flüssigkeitsverteilung gezeigt werden. Dabei wird auf die Prozesstechnik eingegangen sowie die Untersuchungen zu einem neuen WAC-Harz der Firma Lanxess erörtert, das während der Kampagne 2024 in der Zuckerfabrik Anklam der Cosun Beet Company GmbH & Co. KG mit einer Technikums-Anlage getestet wurde. Begleitet wurden diese Untersuchungen durch die Technische Universität Berlin. Die intensiven Forschungsarbeiten zu diesem Harz zeigen, dass ein weiteres durchaus kompetitives Harz entwickelt wurde, welches jedoch die vielen Stärken des bereits bestehenden und für diese Anwendung herausragenden Harzes nicht überbietet.

Die sehr hohe nutzbare Kapazität bei gleichzeitig extrem hoher Durchflussrate von 200 BV/h sowie der stöchiometrische Einsatz der Regenerationsmittel Schwefelsäure und Natronlauge verdeutlichen die Stärke dieser abwasserfreien Technologie, zeigen aber auch die physischen und technologischen Anforderungen an das Harz auf.

Schließlich wird gezeigt, wie ein erfolgreicher Scale-Up auch für sehr große Dünnsaftmengenströme von 800 m³/h oder mehr erfolgt, wobei der Nutzung von Fraktalen zentrale Bedeutung zukommt.