Технология ионного обмена Sunresin расширяет возможности промышленности по переработке молочной кислоты

По прогнозу с 2020 по 2025 год мировой рынок молочной кислоты будет быстро расти, темпы роста составят около 12,8%. Это означает, что стоимость рынка молочной кислоты будет удваиваться каждые пять лет: с 1,1 миллиарда долларов в 2020 году до 2,2 миллиарда долларов в 2025 году.

Основным драйвером роста мирового рынка молочной кислоты является растущий спрос на полимолочную кислоту как биоразлагаемый упаковочный материал, на долю которого приходится более 39% спроса на рынке молочной кислоты. Молочная кислота часто используется в качестве мономера для получения полимолочной кислоты.

При производстве молочной кислоты есть два основных процесса: химический процесс и процесс ферментации:

Химический процесс начинается с использования нефтяных ресурсов для производства ацетальдегида, который реагирует с цианистым водородом с образованием лактозы, которая подвергается кислотному гидролизу с образованием молочной кислоты. Важно отметить, что в результате химического процесса можно получить только смесь молочных кислот: DL-молочную кислоту.

В процессе ферментациииспользуются   возобновляемые ресурсы, которыми могут быть кукуруза, маниока, сахарный тростник или даже некоторые непищевые ингредиенты или пищевые отходы. Путем кислотного или ферментативного гидролиза они производят углеводы, которые ферментируются молочнокислыми бактериями. Молочная кислота вырабатывается в ферментированной культуре, а затем подвергается последующему процессу очистки и разделения, в результате которого образуются изомеры, производящие D-молочную кислоту и L-молочную кислоту.

По сравнению с химическим процессом процесс ферментации продемонстрировал значительные преимущества и в настоящее время составляет 90% производства молочной кислоты.

В процессе ферментации от 40% до 70% эксплуатационных затрат связаны с последующим процессом очистки и разделения. Поэтому проектирование последующего процесса очистки и разделения имеет решающее значение, поскольку оно способствует получению более высокого уровня молочной кислоты при меньших затратах.

В традиционном процессе производства молочной кислоты на основе кальциевых солей удаление катионов, таких как кальций, магний, натрий и калий, из бульона молочнокислого брожения может быть достигнуто с использованием обычной макропористой сильнокислотной катионообменной смолы, что относительно просто.

Однако при выборе анионообменных смол необходимо учитывать не только точность удаления неорганических анионов, но также прочность и стабильность смолы после многократного расширения в молочнокислой системе.

По этой причине в многоступенчатом процессе ионообменной очистки производительность анионообменной смолы напрямую влияет на эффект очистки, эффективность и стоимость.

Смола Seplite® Monojet с однородным размером частиц: 

Акриловая слабоосновная анионообменная смола Sunresin Monojet имеет хорошую однородность размера частиц, высокую скорость обмена, низкие потери молочной кислоты, а также превосходную механическую прочность и защиту от проникновения. В процессе очистки молочной кислоты она показала удовлетворительные результаты и добилась выдающихся результатов, которые были полностью проверены и подтверждены клиентами.

Система Sepsolut™ с имитацией движущегося слоя для непрерывного ионного обмена: 

Чтобы максимизировать эксплуатационные преимущества смолы, Sunresin объединила технологические характеристики производства молочной кислоты и разработала систему SMB с более передовой технологией. Благодаря матричному расположению автоматических регулирующих клапанов осуществляется быстрое переключение и повторное использование колонн со смолой, что значительно улучшает снижение потребления кислоты, щелочи и воды.

Процесс ионного обмена в сверхбольшой колонке: 

Для линий по производству молочной кислоты с крупномасштабной производственной мощностью компания Sunresin разработала технологию разделения сверхбольших колонн, обеспечивающую более полное соотношение выгод от инвестиций. Диаметр колонны смолы может достигать 5,5 метров, а объем одной колонны может превышать 40 м². 

Благодаря многолетнему опыту, накопленному в технологии непрерывной хроматографии, Sunresin может гарантировать, что колонка со смолой сохраняет превосходную однородность распределения воды даже в случае сверхбольшого диаметра. При этом за счет косвенного использования кислоты, щелочи, воды из внешних накопительных баков существенно снижается и материалоемкость ионного обмена.