减少硅藻土产品中的啤酒可溶铁的方法、硅藻土产品及其组合物、以及使用方法

专利名称：：减少硅藻土产品中的啤酒可溶铁的方法、硅藻土产品及其组合物、以及使用方法减少硅藻土产品中的啤酒可溶铁的方法、硅藻土产品及其组合物、以及使用方法相关申请本国际PCT申请要求2006年8月25日提交的美国临时专利申请No.60/823，570的优先权，其全文经此引用并入本文。发明描述发明领域本文公开了与进料产品相比具有降低的啤酒可溶铁(BSI)含量的硅藻土产品，降^^圭藻土中的啤酒可溶铁含量的方法，包含该硅藻土产品的组合物及其使用方法。发明背景硅藻土产品由硅藻土获得，硅藻土是富含硅藻的硅质硅藻细胞壳形式的生物源二氧化硅(即由活生物产生或带来的二氧化珪)的沉积物。硅藻是一系列多种多样的硅藻纲孩^见单细胞金褐藻，其拥有有各种复杂结构的华丽硅质骨架(即硅藻细胞壳)，包含在活硅藻中非常像丸药盒那样嵌在一起的两个壳瓣。在过滤领域中，从流体中分离粒子的许多方法使用硅藻土产品作为助滤剂。硅藻土二氧化硅独有的复杂和多孔结构可以在过滤法中有效地物理捕集粒子。已知使用硅藻土产品改进含有悬浮粒子或微粒物并表现出混浊的流体的澄清度。在预涂布中，可以将硅藻土产品涂施到过滤器隔膜上以保护该隔膜，改进澄清度，并加速过滤法中的滤饼去除。在主体进料(bodyfeeding)中，将硅藻土直接添加到被过滤的流体中以提高流速和延长过滤周期。根据分离的要求，该硅藻土可用在过滤系统的预涂布和/或主体进料中。除了它们的有利过滤品质外，硅藻土助滤剂也可能包含可溶于々欠料如啤酒的铁。在使用该助滤剂过滤饮料时，铁可能溶解并ii^液体，由此不利地影响饮料品质。例如，溶解在啤酒中的铁可能影响味道和贮存寿命，啤酒厂量的助滤剂的重要性。酿酒工业已开发出至少两种可测量硅藻土助滤剂的BSI的规程。EuropeanBeverageConvention(EBC)公布了其中使邻苯二曱酸氢钾与助滤剂接触并^分析铁含量的方法。在美国，美国酉te化学师学会(AmericanSocietyofBrewingChemists)(ASBC)已经才是出以百万分^/f分数测量BSI含量的方法，其中使BUDWEISER啤酒样品与助滤剂接触并测量啤酒中的所得铁含量。在ASBC法中，例如，通过在室温下将5克硅藻土样品置于200毫升脱碳酸啤酒(例如BUDWEISER,Anheuser-Busch的注册商标)中来测量BSI含量，并将该混合物间歇涡旋5分钟50秒消逝时间。然后立即将该混合物转移到含25厘米直径滤纸的漏斗中，丟弃前30秒中收集的滤液。接着收集滤液150秒，并用大约25毫克抗坏血酸(即C6H806)处理25毫升部分以将溶解的铁离子还原成亚铁(即Fe")态(由此产生"样品萃取物")。通过添加1毫升0.3%(w/v)1,10-菲咯啉来产生颜色，并在30分钟后，将所得样品溶液的吸光度与标准校准曲线进行比较。由啤酒中已知浓度的标准铁溶液制备校准曲线。使用未处理的滤液作为空白方法以校正浊度和颜色。使用分光光度计在505纳米下测量吸光度。在EPC法中，例如，使用邻苯二曱酸氬钾(KHP)的10克/升溶液作为萃取剂，总接触时间为2小时。随后通过FERROZINE法分析萃取物的铁浓度。已经开发出许多方法降低硅藻土助滤剂中的BSI含量。一种这类方法是原始石圭藻土助滤剂选4奪。石圭藻土的一些沉积物天然^^有比来自其它地点的沉积物的硅藻土材料少的铁。但是，原料选择不足以独自为酿酒工业供应BSI降低的硅藻土。已知降低硅藻土中的BSI含量的另一方法是煅烧法。煅烧是在例如超过900。C的高温下加热硅藻土的技术。煅烧可能减少硅藻土中有机物和挥发物的存在，并引发从灰白到褐色或粉色的变色。另外，硅藻土助滤剂的啤酒可溶铁含量可能在煅烧后随时间自然和逐渐降低。通过环境空气中的湿气进行的表面再水合例如是BSI降低的一种机制。但是，可能花费数月才能自然实现BSI降低，且结果可能随季节和原料选择而波动。除了原料选择和煅烧法控制外，可以在助滤剂上施加某些化学品以降低BSI含量。但是，在食品用途中所用的助滤剂的后煅烧法中，水是美国食品药品管理局允许在不标作添加剂的情况下使用的唯一化学品。水处理也是用于降^^圭藻土助滤剂中的BSI含量的已知实践。水处理可以包括，例如，将水喷到包含助滤剂的M容器底部或在包装过程中喷到袋中。更高温度下的水处理已知加速BSIP争低过程，因为水处理通常在敞开容器中进4亍，处理温度不能高于水的沸点。典型的水处理可以包括在该产品是热的(例如在150。F至200。F的温度下)的同时将水喷施和混合到硅藻土助滤剂产品中。处理过的产品可以容纳在容器，如料斗和轨道车中，直至将BSI降至所需水平。^f旦是，仍需要有效且一致地降低硅藻土助滤剂中的BSI和/或将BSI降至比之前可实现的更低的含量。发明概述本文中公开了降低硅藻土中的啤酒可溶铁含量的方法。该方法可以包括提供硅藻土材料和在封闭容器中对该硅藻土材料施以强化水处理，如饱和蒸汽处理。还公开了具有低啤酒可溶铁含量的改进的硅藻土助滤剂。在加工后，该改进的硅藻土助滤剂与进料硅藻土相比表现出通过ASBC测得的大约15%至大约9oy。的铁减少。本文中还公开了包含本文公开的BSI降低的硅藻土产品的助滤剂组合物。在各种实施方案中，该助滤剂组合物可以进一步包含至少一种附加助滤剂。示例性助滤剂可以包括膨胀珍^朱岩、浮石、天然玻璃、纤维素、活性炭和粘土中的至少一种。此外，本文公开的BSI降低的硅藻土产品也可以掺入可用于过滤以外的用途的组合物。例如，这类组合物可以包括填料、催化剂、色谱载体、载体介质、整料介质和聚集体介质组合物。本文中还公开了使用改进的硅藻土助滤剂的方法。该改进的硅藻土助滤剂可用于预涂布、主体进料、或预涂布和主体进料的组合。要理解的是，上文的概述和下列详述仅是示例性和解释性的并且不是如权利要求所述的本发明的限制。附l显示了压力对HyfloSuper-CelZ(Lompoc,CA,USA)的BSI降低的影响。图2显示了温度对HyHoSuper-CelZ(Lompoc，CA，USA)的BSI降低的影响。图3显示了水添加对Hyfl0S叩er-CelZ(Lompoc,CA,USA)的BSI降低的影响。图4显示了温度对StandardSuper-CelZ(Lompoc，CA，USA)的BSI降低的影响。图5显示了水添加对StandardSuper-CelZ(Lompoc，CA,USA)的BSI降低的影响。图6显示了在5。/。的恒定水添力。下在95。C/17psig和135。C/53psig下Celite3Z(Lompoc，CA,USA)的BSI降低。图7显示了水添加对Celite3Z(Lompoc，CA，USA)的BSI降低的影响。图8显示了在StandardSuper-CelZ(Lompoc,CA,USA)的蒸汽处理过程中床厚度和蒸汽接触的影响。图9显示了在HyHoSuper-CelZ(Lompoc，CA，USA)的蒸汽处理过程中床厚度和蒸汽接触的影响。发明详述本文所用的术语"饮料"是指在冷藏时容易形成混浊的所有々大料。这类饮料包括，例如，蔬菜汁、果汁和麦芽基液体。示例性麦芽基液体包括啤酒和酒。本文所用的术语"啤酒"是指由麦芽S良造、用啤酒花增香并通常发酵的饮料。合适的啤酒饮料包括，例如，麦芽啤酒、贮藏啤酒、pilsners、多特蒙德啤酒、慕尼黑啤酒、烈性黑啤酒、和无醇啤酒或淡啤酒。本文所用的术语"啤酒可溶铁"与首字母缩写词"BSI"可互换，并且是指硅藻土助滤剂的在饮料，如啤酒存在下溶解的铁含量，其可以以百万分之份数测量。也可以测量啤酒以外的饮料中的BSI，因此，BSI也可以是指"饮料可溶铁"。本文所用的术语"饱和蒸汽"是指至少在与周围压力对应的沸点温度下的蒸汽。此外，术语"々包和蒸汽"也指含有以枳4成方式保持悬浮的水的蒸汽，且该术语可以与术语"湿蒸汽"和"雾状蒸汽，，互换。本文公开的一个实施方案是包括提供硅藻土材料和在封闭容器中对该硅藻土材津十施以饱和蒸汽处理的方法。在另一实施方案中，饱和蒸汽处理可以包括将硅藻土材料与水混合并在封闭容器中加热该混合物以^1发水向饱和蒸汽的相转移。饱和蒸汽的使用可以实现几个处理目的。在水以气相施加到硅藻土上时，其克服了在传统水处理中观察到的限制硅藻土表面润湿的表面张力。此外，随着发生冷凝和蒸汽转化成水，随之发生的能量转移也可以贡献出能量以加速硅藻土的水合。相应地，硅藻土的温度绝不能达到太高水平，否则随后不发生冷凝。饱和蒸汽中冷凝的水可能仍与硅藻土表面保持接触，从而限制在表面温度提高时可能发生的脱水。可以通过本领域已知的任何合适的技术进行加热。例如，加热可以包括提供由炉、直燃设备和/或间接燃烧设备产生的热。炉可以包括对流炉或传统炉。水的合适的量可以为硅藻土总重量的按重量计大约0.1%至大约10%,大约1°/。至大约9%,大约3%至大约7%,或大约4%至大约6%。在进一步实施方案中，水可以构成硅藻土总重量的按重量计大约1%,大约2%,大约3%,大约4%或大约5%。为减轻加热的能量要求，可以在水与硅藻土接触之前提高水的温度以致需要更少能量引发相转移。因此，添加的水的温度在大气压下可以为最多大约99°C。水可以是去离子水或超纯水。此外，可以在水与硅藻土接触之前处理水以除去或减少任何金属、毒素和其它不合意的元素。在一个实施方案中，该水不包括可能提高水的沸点的添加剂，例如盐或其它不挥发组分。力为大约29psig至大约70psig，如大约30psig至大约68psig,或大约40psig至大约55psig。在一个实施方案中，硅藻土可以与饱和蒸汽直接接触。在另一些实施方案中，硅藻土可以与饱和蒸汽间接接触。温度和压力的组合有助于本文公开的方法的改进的动力学。在本文公开的某些实施方案中，降低BSI所用的时限可以少于大约24小时，如少于大约12小时，少于大约6小时，少于大约5小时，少于大约4小时，少于大约3小时，少于大约2小时，少于大约l小时，或少于大约30分钟。本文公开的方法可以进一步包括将硅藻土材料与附加的水混合以利于降低BSI。在某些实施方案中，该附加的水可以提供用于水合硅藻土的蒸汽源。或者，该附加的水可用于创造随后用饱和蒸汽加热的硅藻土材料水浆料。附加的水的合适的量可以为硅藻土总重量的按重量计大约0.1%至大约10%，如大约1%至大约9%,大约3%至大约7%,或大约4%至大约6%。在进一步实施方案中，附加的水的量可以为硅藻土总重量的按重量计大约1%，大约2%,大约3%，大约4%，或大约5%。附加的水的温度可以为至少大致室温(大约20°C),^f旦〗氐于蒸汽的沸点。在另一实施方案中，该硅藻土材料用饱和蒸汽间接加热。例如，该蒸汽可以接触装有硅藻土的封闭容器的外表面。在一个实施方案中，该容器是托盘，其中硅藻土以层形式排列。层厚度可以为大约1英寸厚或更小，或大约0.5英寸或更小。在某些实施方案中，温度为大约IO(TC至大约14(TC，如大约105。C至大约125'C或大约125X:至大约135°C。用作本文公开的方法的进料的硅藻土材料可以包含市售硅藻土产品。合适的硅藻土产品可以包括天然、煅烧和助熔煅烧(flux-calcined)产品。因此，可以根据具体用途，部分通过进料的选择调节该方法和所得硅藻土助滤剂和组合物。例如，某些天然硅藻土进料可以在采矿后经受^l少加工。天然硅藻土在发生BSI降低之前可以研磨、干燥和/或风力筛分。煅烧硅藻土产品，也称作pinks，是热处理过的天然硅藻土产品。助熔煅烧的硅藻土产品是在助熔剂，如可熔石威盐存在下加热的那些煅烧产品。在再一实施方案中，硅藻土进料可以是从土壤中提取的未经任何后继加工的粗产品。在BSI降低之后或之前，该硅藻土材料可以经过附加加工步骤。例如，可以使用本领域已知的技术将该硅藻土材料的粉末尺寸调节至合适的尺寸。例如，该硅藻土材料可以经过机械分离以调节粉末尺寸分布。许多分离技术是技术人员已知的，包括但不限于，筛分、挤出、摩擦带电分离、液体分级和风力筛分。该硅藻土材料也可以经过附加研磨和/或碾压以降低粉末尺寸。在一个实施方案中，本文所述的方法进一步包括将经iti。工以降低BSI含量的硅藻土材料掺入包含至少一种附加助滤剂介质的助滤剂组合物中。适合与硅藻土材料结合的介质包括未改进的硅藻土、膨月长珍珠岩、浮石、天然玻璃、纤维素、活性炭和粘土中的至少一种。该助滤剂组合物可以成型成片、垫、筒，或能用作载体或衬底的整料介质或聚集体介质。助滤剂组合物的制造中的考虑因素可以包括该组合物的总BSI、该组合物的中值BSI、粒度分布、孔径大小、成本、可得性和类似因素。在再一实施方案中，本文公开的方法包括将经iti/。工以降低BSI含量的硅藻土材料掺入填料组合物、催化剂组合物或其它最终用途组合物中。本文还公开了与天然、煅烧和助熔煅烧的硅藻土相比具有降低的BSI含量的新型硅藻土材料。由于原始硅藻土材料的选择可能影响总BSI,以降低百分比来考量改进的BSI降低可能是有用的。例如，ASBCBSI的降低百分比可以为进料的大约15%至大约90%。对于由天然珪藻土i^M"加工成的珪藻土，70°/。至大约85%或大约75°/。至大约80%。对于天然硅藻土产品，BSI的EBC降l氐可以为ii冲牛的大约10y。至大约60。/。，如大约40%至大约55%,大约10%至大约25%,或大约20%至大约45%。对于由煅烧硅藻土进料加工成的硅藻土，ASBCBSI的降低可以为进料的大约55°/至大约75%，如大约60%至大约70%或大约63%至大约67%。对于由煅:^佳藻土进料加工成的硅藻土，根据EBC规程测得的BSIP条低可以为进料的大约25%至大约40%,如大约30%至大约35%。对于由助熔煅烧硅藻土进料加工成的硅藻土，ASBCBSI的P争低可以为进料的大约15°/。至大约40%，如大约20%至大约35%或大约25%至大约30%。本文公开的改进的硅藻土助滤剂可用在过滤用途，如用在多孔过滤介质中。在某些实施方案中，本文公开的硅藻土助滤剂可涂施到过滤器隔膜上以保护该隔膜并改进过滤法中要过滤的液体的澄清度。在另一实施方案中，该改进的硅藻土助滤剂可以直接添加到要过滤的饮料中以提高流速和延长过滤周期。在另一些实施方案中，该改进的硅藻土助滤剂可用作预涂料、用在主体进料中，或预涂料和主体进料的组合。在一个实施方案中，过滤方法包括提供本文公开的改进的硅藻土助滤剂、用该改进的硅藻土助滤剂预涂布过滤器元件，并4吏要过滤的々欠料与涂布的过滤器元件接触。该接触可以包括使々欠料通过过滤器元件。在另一实施方案中，过滤方法包括使本文公开的改进的硅藻土助滤剂悬藻土助滤剂。本文公开的改进的珪藻土助滤剂可以与其它过滤介质结合使用以实现进一步改进的过滤。可以与本文公开的硅藻土助滤剂结合的合适的介质包括膨胀i余珠岩、浮石、天然玻璃、纤维素、活性炭和粘土中的至少一种。该助滤剂组合物可以成型成片、垫、筒，或能用作载体或衬底的整料介质或聚集体介质。本文公开的改进的硅藻土产品也可用在过滤以外的用途中。例如，本文公开的硅藻土产品可用作过滤器用途中所用的复合材料。例如，它们可用于90%，如大约改变漆料、t;漆、清漆和相关涂料和饰面剂的外观和/或性质。该产品也可用在例如纸制剂和纸加工用途中以便为聚合物提供防粘连和/或增强性质，作为磨料、用于磨光和/或用作抛光组合物。本文公开的硅藻土助滤剂也可用在各种催化剂的加工和制备中，用作色谱载体和用作其它载体介质。在这类其它用途中，该硅藻土产品可以与其它成分掺合以制造可用作载体(例如用于固定微生物)、衬底(例如，用于固定酶)或用在催化剂制备中的整料介质或聚集体介质。除非另行指明，说明书，包括权利要求中所用的表示成分量、反应^f牛等的所有数值被理解为在所有情况下都用术语"大约"修饰。相应地，除非作出相反的指示，数值lm议近似值并且可以随本发明试图获得的所需性质而变。至少且不是试图限制对权利要求书的范围应用等同原则，各数值^l史应该根据有效位数和普通舍入法解释。考虑到本文公开的本发明的说明和实践，本发明的其它实施方案是本领域技术人员显而易见的。该说明书和实施例仅是示例性的，本发明的真实范围和精神由下列权利要求书指出。实施例材料StandardSuper-Cel(STD)、StandardSuper-CelZ(STDZ)、HyfloSuper-Cel(HYF)和HyfloSuper-CelZ(HYFZ)的样品获自WorldMineralsInc.(SantaBarbara,CA,USA)的Lo即oc,CA,USA粉末研磨厂。还获得在水处理前获耳又的Celite3Z(C3Z)的加工中(in-process)样品。STD、STDZ、HYF和HYFZ的样品已经老化6至78天，并在进行下列试验时如表I中所示为6周至23周陈样。C3Z样品新鲜获得，并在下述试验结束时为少于3周陈样。表I列出在下述试验的开始和结束时在不进一步加工的情况下分析的样品上的BSI数据。/A^I中可以看出，STD和STDZ(pink级)的ASBCBSI没有显著降低。HYF和HYFZ(助熔煅烧级)的ASBCBSI降低。所有样品的EBCBSI都略微提高或降低，这可能是分析和/或实验误差的结果。表LLompoc珪藻土助滤剂样品<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>处理方法-使用两种处理方法，Parr^Jl器法和蒸气灭菌器法。Parr^jS器法采用600毫升和2.5英寸ID的Parr压力反应器钢筒。拆除^^应器的搅拌器，并连接空气入口/出口阀。在炉中在预定温度下预热反应器。将与水混合的100克硅藻土样品添力。到预热反应器中，并密封反应器并送回炉中。在放回炉中之前用压缩空气加压反应器。炉室的温度以水处理温度报道，并通过将蒸汽分压(表II)和空气分压相加来计算反应器内在该温度下的总压力。如下基于理想气体的状态方程计算空气分压P(psig)-P蒸汽(psi)+[P空气,nc(psig)+14.7]*[273+T(。C)]/(273+21)-14.7其中P是总表压，P蒸汽是蒸汽分压，p空气,^是在2rc下测得的空气表压，且T是水处理温度。表n.根据蒸汽表的蒸汽分压<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在蒸汽灭菌器法中，使用16-D-24-PB型蒸汽灭菌器(ConsolidatedStills&Sterilizers,Boston,MA,USA)。在某些试验中，将已经或尚未与水混合物的硅藻土粉末样品放在玻璃皿中以形成+>散的平层。用铝皿或屏覆盖该亚以使蒸汽能够直4备接触粉末和防止冷凝水滴落到粉末上。在试验的剩余部分中，将样品压实到玻璃陪替氏培养脏中，并将该加颠倒放在更大的皿中以防止蒸汽直4M矣触样品。在所有试验中，然后将样品皿放在灭菌室中并用蒸汽加热至大约32psig(47psi)的室压力，持续各种时间。Parr反应器法的BSI分析在Parr反应器处理法和蒸汽灭菌器处理法最后，将处理过的硅藻土样品转移到塑料袋中，密封，随后在第二天或此后立即分析BSI。使用两种BSI分析法。在从美国酉te化学师学会(ASBC)M^呈中选用的方法中，使用BUDWEISER啤酒(Anheuser-BuschInc.，St.Louis，M0，USA)作为萃取剂，总接触时间为9分钟。基于EuropeanBreweryConvention(EBC)^见程的另一方法采用邻^^曱酸氢钾(KHP)的10克/升溶液作为萃取剂，总接触时间为2小时。分析萃取物的铁。1.Lompoc，CAHyfloSuper-CelZ图1、2和3列出用经由Parr反应器法处理的HYFZ样品获得的结果。在95。C下,达到大约5卯m(ASBC)或30ppm(EBC)的BSI，花费24小时的总时间(图1)。如图1中所示，在不提高温度的情况下升高压力不会显著影响结果。但是，升高温度加速了BSI降低过程。如图2中所示，在两小时内达到显著BSI降低。随着封闭圓筒中的温度提高，压力提高，由此防止湿度损失。在根据EBC规程测量BSI时，BSI最初下降；但是，随着处理继续进行，观察到升高的BSI。参见图2。随着温度提高，达到最小EBCBSI值所需的时间降低。在根据ASBCM^呈测量BSI时，不存在类似趋势。图3表明在温度保持不变的同时，添加到硅藻土中的水的百分比变化对BSI的影响。如图3中所示，在115。C至125°C,随着添加的水的百分比降低，BSI降低。2.Lompoc，CAStandardSuper—CelZ图4和5显示了温度提高和水添加对根据Parr反应器法处理的STDZ样品的影响。类似于在HYFZ材料中观察到的温度效应，提高温度加速了BSI降低过程。例如，在135。C下处理STDZ样品2小时造成从12ppm到7ppm的ASBCBSI降低和从57ppm到27ppm的EBCBSI(图4)。与在HYFZ测试中观察到的趋势不同，没有观察到最小EBCBSI降低动力学。但是，在ASBCBSI的情况下，与HYFZ相比，水添加量在较^^呈度上影响BSI降低量(图5)。3.Lompoc,CACelite3Z未处理的C3Z根据Parr反应器法进行剧烈水处理。C3Z的ASBCBSI降低动力学比HYFZ或STDZ的动力学更快。在95。C下，在大约1小时内，ASBCBSI从27ppm降至8ppm(图6)。在温度升至135。C时，反应动力学加速。例如，在40分钟内达到大约5ppm的ASBCBSI。但是，EBCBSI的降低更慢。但仍观察到EBCBSI动力学的改进。图7表明在0.6小时内在135。C恒定温度下水添加对BSI的影响。尽管水添加不以与相应的处理样品类似的方式影响BSI降低，4^见察到改进。可以通过添加大约2%水来实现有效处理(图7)。4.Lompoc,CAStandardS卯er-Cel和HyfloS卯er-Cel使用Parr反应法在升高的温度下测试两个其它样品STD和HYF。表III提供了使用Parr反应器法的BSI降低的全面比较。在通过BSI降低百分比进行测量时，Parr反应法对C3Z最有效，无论测量BSI的方法如何(ASBC或EBCBSI)。在ASBCBSI的情况下，在BSI降低的效力方面，在C3Z之后的是white级HYF和HYFZ,随后是其它pink级STD和STDZ。在EBCBSI的情况下，在BSI降低的效力方面，在C3Z之后的是(降序)STDZ、HYFZ、HYF和STD。使用两种非Z等级(STD和HYF)没有达到小于10ppm的ASBCBSI。表III.通过强化水处理降低BSI-等级比较<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>来自蒸汽灭菌器法的BSI分才斤使用上述蒸汽灭菌器法加工STDZ和HYFZ的样品。使用蒸汽灭菌器产生的数据列在图8和9和表IV中。数据表明热传递在BSI降低的动力学中起到一定作用。例如，在使该助滤剂与蒸汽直接接触时，较薄的硅藻土样品层(0.5英寸vs.1英寸)造成更快的BSI降低，并在某些情况下造成更低的BSI。一个例外是HYFZ的EBCBSI，其中较薄的硅藻土样品层造成较高的EBCBSI(图9)。还考察直接蒸汽接触的影响。间接蒸汽加热不会降低BSI降低效力。因此，假定直接蒸汽接触可能不是BSI降低所必须的。参见图8和9。不受理论限制，图8和9中所示的加速BSI降低动力学可能是归因于压实床中粒子间的更好接触的改进的热传导的结果。在使蒸汽与硅藻土样品直接接触时，对于有效的BSI降低，将样品与水预混和从蒸汽中吸附吸附(>0.5%)都不是必须的。表IV.通过蒸汽处理降低BSI-水添加或吸附蒸汽压力32psig+碌填充和直接蒸汽接触的助滤剂床<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>*基于处理后的样品重量本文所列的实验数据提供了关于硅藻土对在强化温度和/或压力条件下的水处理的响应的有用信息。该方法的动力学受到反应机制的温度和/或压力的影响。表v比较了各种水处理方法并显示了通过文进热传递来加速BSI降低。因此，不受制于理论，如Parr反应器试验所示的水的添加量对BSIP争低的影响(图3、5和7)可能是由在德W立床内充当导热介质的更多水或蒸汽带来的改进的热传递的结果。表V中还包括一组对比试验，其中通过微波提供加热。没有观察到改进的BSI降低。通过HYFZ水处理的EBCBSI反转机制不清楚并且在其它等级中没有观察到。不受制于理论，高温蒸汽可能活化某些铁物质以致在2小时KHP萃取(EBC^4i)留出的，但超出9分钟BUDWEISER萃取(ASBC头￡#呈)的时间内变得更可溶。表V.强化水处理-方法比较<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>权利要求1.降低硅藻土材料中的啤酒可溶铁含量的方法，包括提供硅藻土进料；和在封闭容器中在至少大约100℃下对该硅藻土进料施以饱和蒸汽处理。2.根据权利要求l的方法，其中硅藻土进料是天然的。3.根据权利要求l的方法，其中硅藻土ii^牛^^段烧的。4.根据权利要求3的方法，其中硅藻土进料是助熔煅烧的。5.根据权利要求l的方法，其中饱和蒸汽处理包括将硅藻土进料和水混合，和将硅藻土进料和水加热至足以引发至少一部分水相转移成饱和蒸汽的温度o6.根据权利要求5的方法，其中在高于大约30psig的压力下进行加热。7.根据权利要求6的方法，其中该压力为大约30psig至大约70psig。8.根据权利要求7的方法，其中该压力为大约40psig至大约55psig。9.根据权利要求l的方法，其中该温度为大约IO(TC至大约150°C。10.根据权利要求9的方法，其中该温度为大约105。C至大约145°C。11.根据权利要求10的方法，其中温度为大约ll(TC至大约125°C。12.根据权利要求5的方法，其中水和硅藻土进料的混合物包含大约5%水或更少。13.根据权利要求12的方法，其中水和硅藻土进料的混合物包含大约1%至大约5%水。14.根据权利要求l的方法，其中通过与饱和蒸汽直接接触来加热硅藻土进料。15.根据权利要求l的方法，其中硅藻土进料不与饱和蒸汽直4^l妄触。16.根据权利要求l的方法，其中将硅藻土进料与水混合。17.才艮据权利要求1的方法，其中硅藻土进料以厚度大约1英寸或更小的层形式排列。18.根据权利要求17的方法，其中该层具有大约0.5英寸或更小的厚度。19.包含通过根据权利要求l的方法制成的硅藻土材料并具有进料的啤酒可溶铁含量的大约15%至大约90y。的通过美国酉^it化学师学会规程测得的啤酒可溶铁^J:的珪藻土助滤剂。20.根据权利要求19的硅藻土助滤剂，其中硅藻土进料是天然的，且其中啤酒可溶铁含量的降低为进料的啤酒可溶铁含量的大约60%至大约90%。21.根据权利要求20的硅藻土助滤剂，其中啤酒可溶铁含量的降低为进料的啤酒可溶铁含量的大约70%至大约85%。22.根据权利要求21的硅藻土助滤剂，其中啤酒可溶铁含量的降低为进料的啤酒可溶铁含量的大约75%至大约80%。23.根据权利要求19的硅藻土助滤剂，其中硅藻土进料是煅烧的，且其中啤酒可溶铁含量的降低为进料的啤酒可溶铁含量的大约60%至大约70%。24.根据权利要求23的硅藻土助滤剂，其中哞酒可溶铁含量的P争低为进料的啤酒可溶铁含量的大约63%至大约67%。25.根据权利要求19的硅藻土助滤剂，其中硅藻土进料是助熔煅烧的，且其中啤酒可溶铁含量的降低为进料的啤酒可溶铁含量的大约15%至大约裂26.根据权利要求25的硅藻土助滤剂，其中啤酒可溶铁含量的降低为进料的啤酒可溶铁含量的大约20%至大约35%。27.根据权利要求26的硅藻土助滤剂，其中啤酒可溶铁含量的降低为进料的啤酒可溶铁含量的大约25%至大约30%。28.根据权利要求19的硅藻土助滤剂，进一步包含至少一种附加助滤剂。29.根据权利要求28的硅藻土助滤剂，其中该至少一种附加助滤剂选自膨胀^^朱岩、浮石、天然玻璃、纤维素、活性炭和粘土。全文摘要本文公开了制备具有降低的啤酒可溶铁含量的硅藻土助滤剂的方法、硅藻土助滤剂和包含其的组合物，以及使用该改进的硅藻土助滤剂的方法。本文中进一步公开了通过硅藻土材料在封闭容器中的饱和蒸汽处理来降低啤酒可溶铁含量的方法。文档编号B01D15/08GK101541390SQ200780039725公开日2009年9月23日申请日期2007年8月24日优先权日2006年8月25日发明者J·D·塔尼古基,T·R·史密斯,群王申请人:世界矿物公司