Die Ionenaustauschtechnologie von Sunresin stärkt die Milchsäureverarbeitungsindustrie

Laut Prognosen für die Jahre 2020 bis 2025 wächst der globale Milchsäuremarkt rasant, die Wachstumsrate liegt bei etwa 12,8 %. Das bedeutet, dass sich der Marktwert alle fünf Jahre verdoppeln wird – von 1,1 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 auf 2,2 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025.

Der Haupttreiber für das Wachstum des globalen Milchsäuremarktes ist die steigende Nachfrage nach Polymilchsäure als biologisch abbaubares Verpackungsmaterial, das mehr als 39 % der Milchsäurenachfrage ausmacht. Milchsäure wird häufig als Monomer zur Herstellung von Polymilchsäure verwendet.

Bei der Herstellung von Milchsäure gibt es zwei Hauptprozesse: den chemischen Prozess und den Fermentationsprozess:

Der  chemischer Prozess  Der Prozess beginnt mit der Gewinnung von Acetaldehyd aus Erdöl. Dieses reagiert mit Blausäure zu Laktose, die durch Säurehydrolyse zu Milchsäure wird. Wichtig ist, dass der chemische Prozess nur ein Milchsäuregemisch erzeugen kann: DL-Milchsäure.

Der  Fermentationsprozess  nutzt nachwachsende Rohstoffe wie Mais, Maniok, Zuckerrohr oder auch einige Non-Food-Zutaten oder Lebensmittelabfälle. Durch saure oder enzymatische Hydrolyse entstehen Kohlenhydrate, die von Milchsäurebakterien fermentiert werden. In der fermentierten Kultur entsteht Milchsäure, die anschließend einem Reinigungs- und Trennungsprozess unterzogen wird, der zu Isomeren führt, die D-Milchsäure und L-Milchsäure produzieren.

Im Vergleich zum chemischen Verfahren weist das Fermentationsverfahren erhebliche Vorteile auf und macht derzeit 90 % der Milchsäureproduktion aus.

Bei einem Fermentationsprozess entfallen etwa 40 bis 70 % der Betriebskosten auf den nachgelagerten Reinigungs- und Trennprozess. Daher ist die Gestaltung des nachgelagerten Reinigungs- und Trennprozesses von entscheidender Bedeutung, da sie dazu beiträgt, einen höheren Milchsäuregehalt zu geringeren Kosten zu erzielen.

Im traditionellen Calciumsalzverfahren der Milchsäureproduktion kann die Entfernung von Kationen wie Calcium, Magnesium, Natrium und Kalium in der Milchsäurefermentationsbrühe durch die Verwendung eines herkömmlichen makroporösen, stark sauren Kationenaustauscherharzes erreicht werden, was relativ einfach ist.

Bei der Auswahl von Anionenaustauscherharzen muss jedoch nicht nur die Genauigkeit der Entfernung anorganischer Anionen gewährleistet sein, sondern auch die Festigkeit und Stabilität des Harzes nach wiederholter Expansion im Milchsäuresystem berücksichtigt werden.

Aus diesem Grund wirkt sich die Leistung des Anionenaustauscherharzes im mehrstufigen Ionenaustauschreinigungsprozess direkt auf die Reinigungswirkung, Effizienz und Kosten aus.

Seplite ® Monojet-Harz mit einheitlicher Partikelgröße: 

Das schwach basische Monojet-Acryl-Anionenaustauscherharz von Sunresin zeichnet sich durch eine gleichmäßige Partikelgröße, eine hohe Austauschrate, einen geringen Milchsäureverlust sowie eine hervorragende mechanische Festigkeit und Permeationsbeständigkeit aus. Im Reinigungsprozess von Milchsäure zeigte es zufriedenstellende Ergebnisse und erzielte außergewöhnliche Leistungen, die von Kunden umfassend bestätigt wurden.

Sepsolut ® Simulated Moving Bed-System für kontinuierlichen Ionenaustausch: 

Um die Leistungsvorteile des Harzes zu maximieren, kombinierte Sunresin die Prozesseigenschaften der Milchsäureproduktion und entwickelte ein SMB-System mit fortschrittlicherer Technologie. Durch die Matrixanordnung automatischer Regelventile wird ein schnelles Umschalten und Wiederverwenden von Harzsäulen ermöglicht, was den Verbrauch von Säure, Lauge und Wasser deutlich reduziert.

Ionenaustauschverfahren mit ultragroßen Säulen: 

Für Milchsäureproduktionslinien mit großer Produktionskapazität hat Sunresin eine ultragroße Säulentrenntechnologie entwickelt, die ein besseres Gesamtinvestitions-Nutzen-Verhältnis bietet. Der Durchmesser der Harzsäule kann bis zu 5,5 Meter betragen, und das Volumen einer einzelnen Säule kann 40 Kubikmeter überschreiten. 

Dank langjähriger Erfahrung in der kontinuierlichen Chromatographietechnologie kann Sunresin sicherstellen, dass die Harzsäule auch bei extrem großem Durchmesser eine hervorragende Wasserverteilungsgleichmäßigkeit aufweist. Gleichzeitig wird durch die indirekte Nutzung von Säure, Lauge und Wasser aus externen Lagertanks der Materialverbrauch des Ionenaustauschs deutlich reduziert.