Entfernung von Farbstoffen und Polysacchariden von Rohrrohzuckerkläre durch Ultrafiltration

Das Interesse an der Membranfiltration wächst in der Zuckerindustrie, besonders jetzt, da mineralische Membranen kommerziell zur Verfügung stehen. Im Vordergrund steht dabei die Abtrennung der Farbstoffe vor dem Schritt der Kristallisation, aber die Literaturübersicht zeigt, dass Polysaccharide die Menge der im Zuckerkristall eingeschlossenen Farbstoffe beeinflussen. Somit ist das Hauptkriterium bei der Auswahl einer Membran die Entfärbungsleistung und die Entfernung der Polysaccharide.

Zunächst wurde nachgewiesen, dass eine Reihe von Vorkehrungen bei der Farbanalyse getroffen werden müssen (Nutzung des gleichen 0,45-mm-Vorfilters, Verwerfen der ersten Milliliter des Permeats), um reproduzierbare Entfärbungsverhältnisse zu messen. Dann wurde neben den dargestellten Prozessparametern bei der Ultrafiltration (Temperatur, Querstromgeschwindigkeit und transmembraner Druck) gezeigt, dass die Temperatur der Parameter mit dem stärksten Einfluss ist. Die beste Entfärbung wurde bei den niedrigsten getesteten Temperaturen erzielt. Die Entfernung von Polysacchariden und Trübung verlief in allen Fällen mit der Ultrafiltrationsmembran sehr gut.

Die Erhöhung der Konzentration der zurückgehaltenen Moleküle im Retentat, ermittelt aus dem Verhältnis der Volumina der behandelten Lösung und des Retentats (VRF), änderte nicht die Selektivität der Ultrafiltrationsmembran, erhöhte deutlich das Fouling und reduzierte die Zeit, in der der Durchfluss aufrecht erhalten werden konnte. Das bestätigt die Notwendigkeit, VRF so schnell als möglich im Labor zu testen, um die Zweckmäßigkeit eines Filtrationsprozesses zu überprüfen.