Die Ionenaustauschtechnologie von Sunresin stärkt die Milchsäure verarbeitende Industrie

Laut der Prognose von 2020 bis 2025 wächst der weltweite Milchsäuremarkt rasant, die Wachstumsrate liegt bei etwa 12,8 %. Das bedeutet, dass sich der Wert des Milchsäuremarktes 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 stark steigende Nachfrage nach Polymilchsäure als biologisch abbaubarem Verpackungsmaterial, das mehr als 39 % der Milchsäuremarktnachfrage 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  beginnt mit Erdölressourcen, um Acetaldehyd zu produzieren, das mit Blausäure reagiert, um Laktose zu produzieren, die einer sauren Hydrolyse unterliegt, um Milchsäure zu produzieren. Es ist wichtig zu beachten, dass durch den chemischen Prozess nur eine Mischung aus Milchsäuren entstehen kann: DL-Milchsäure.

Der  Fermentationsprozess  nutzt erneuerbare Ressourcen, bei denen es sich um Mais, Maniok, Zuckerrohr oder sogar einige Non-Food-Zutaten oder Lebensmittelabfälle handeln kann. Durch saure oder enzymatische Hydrolyse entstehen Kohlenhydrate, die von Milchsäurebakterien fermentiert werden. Milchsäure entsteht in der fermentierten Kultur und durchläuft dann einen nachgeschalteten Reinigungs- und Trennungsprozess, der zu Isomeren führt, die D-Milchsäure und L-Milchsäure produzieren.

Im Vergleich zum chemischen Prozess hat der Fermentationsprozess erhebliche Vorteile gezeigt und macht derzeit 90 % der Milchsäureproduktion aus.

Bei einem Fermentationsprozess entfallen etwa 40 bis 70 % der Betriebskosten auf den nachgeschalteten Reinigungs- und Trennprozess. Daher ist die Gestaltung des nachgeschalteten 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 herkömmlicher makroporöser stark saurer Kationenaustauscherharze erreicht werden, was relativ einfach ist.

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

Aus diesem Grund wirkt sich die Leistung des Anionenaustauscherharzes im mehrstufigen Ionenaustausch-Reinigungsprozess direkt auf den Reinigungseffekt, die Effizienz und die Kosten aus.

Seplit ® Monojet-Harz mit gleichmäßiger Partikelgröße: 

Das schwach basische Monojet-Acryl-Anionenaustauscherharz von Sunresin weist eine gute Gleichmäßigkeit der Partikelgröße, eine hohe Austauschrate, einen geringen Milchsäureverlust sowie eine hervorragende mechanische Festigkeit und Antipermeationsleistung auf. Im Reinigungsprozess von Milchsäure hat es zufriedenstellende Wirkungen gezeigt und außergewöhnliche Leistungen erbracht, die von den Kunden vollständig überprüft und bestätigt wurden.

Sepsolut ® Simuliertes 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 Steuerventile wird ein schnelles Umschalten und Wiederverwenden von Harzsäulen ermöglicht, wodurch der Verbrauch von Säure, Alkali und Wasser deutlich reduziert wird.

Ionenaustauschprozess mit ultragroßer Säule: 

Für Milchsäureproduktionslinien mit großer Produktionskapazität hat Sunresin eine Prozesstechnologie für die Trennung mit extrem großen Säulen entwickelt, um ein besseres umfassendes Investitions-Nutzen-Verhältnis zu erzielen. Der Durchmesser der Harzsäule kann bis zu 5,5 Meter betragen, und das Volumen einer einzelnen Säule kann 40 m² überschreiten. 

Dank jahrelanger Erfahrung in der Technologie der kontinuierlichen Chromatographie ist Sunresin in der Lage, sicherzustellen, dass die Harzsäule auch bei extrem großem Durchmesser eine hervorragende Gleichmäßigkeit der Wasserverteilung beibehält. Gleichzeitig wird durch die indirekte Nutzung von Säure, Lauge, Wasser aus externen Lagertanks auch der Materialverbrauch des Ionenaustauschers deutlich reduziert.