Die Ionenaustauschtechnologie von Sunresin stärkt die Milchsäureverarbeitungsindustrie
Laut Prognosen für den Zeitraum 2020 bis 2025 wächst der globale Markt für Milchsäure rasant mit einer Wachstumsrate von rund 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.
Haupttreiber des Wachstums des globalen Milchsäuremarktes ist die stark steigende Nachfrage nach Polymilchsäure (PLA) als biologisch abbaubarem Verpackungsmaterial, die über 39 % der Gesamtnachfrage ausmacht. Milchsäure wird häufig als Monomer zur Herstellung von Polymilchsäure verwendet.
Bei der Herstellung von Milchsäure gibt es zwei Hauptverfahren: das chemische Verfahren und das Fermentationsverfahren:
Der chemischer Prozess Aus Erdöl wird Acetaldehyd hergestellt, das mit Cyanwasserstoff zu Laktose reagiert. Diese wird anschließend durch Säurehydrolyse zu Milchsäure gespalten. Wichtig ist, dass bei diesem chemischen Prozess nur ein Gemisch aus Milchsäuren entsteht: DL-Milchsäure.
Der Fermentationsprozess Es werden nachwachsende Rohstoffe wie Mais, Maniok, Zuckerrohr oder auch einige Nicht-Lebensmittelzutaten oder Lebensmittelabfälle verwendet. Durch saure oder enzymatische Hydrolyse werden Kohlenhydrate gewonnen, die von Milchsäurebakterien fermentiert werden. Die dabei entstehende Milchsäure wird anschließend gereinigt und getrennt, wodurch die Isomere D-Milchsäure und L-Milchsäure entstehen.
Im Vergleich zum chemischen Verfahren hat sich das Fermentationsverfahren als deutlich vorteilhafter erwiesen und macht derzeit 90 % der Milchsäureproduktion aus.
Bei einem Fermentationsprozess entfallen etwa 40 % bis 70 % der Betriebskosten auf die nachgelagerte Aufreinigung und Trennung. Daher ist die Auslegung dieser Prozesse von entscheidender Bedeutung, da sie dazu beiträgt, einen höheren Milchsäuregehalt zu geringeren Kosten zu erzielen.
Bei der traditionellen Calciumsalz-Methode zur Milchsäureproduktion kann die Entfernung von Kationen wie Calcium, Magnesium, Natrium und Kalium aus der Milchsäuregärungsbrühe 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.
Aus diesem Grund werden bei dem mehrstufigen Ionenaustausch-Reinigungsprozess die Leistung des Anionenaustauscherharzes den Reinigungseffekt, die Effizienz und die Kosten direkt beeinflussen.
Seplit ®Monojet-Harz mit einheitlicher Partikelgröße:
Das schwach basische Acryl-Anionenaustauscherharz Monojet von Sunresin zeichnet sich durch eine gute Partikelgrößenhomogenität, eine hohe Austauschrate, geringe Milchsäureverluste sowie hervorragende mechanische Festigkeit und Permeationsbeständigkeit aus. Im Milchsäurereinigungsprozess wurden zufriedenstellende Ergebnisse und außergewöhnliche Leistungen erbracht, die von Kunden umfassend bestätigt wurden.
Sepsolut ® Simuliertes Wanderbettsystem für den kontinuierlichen Ionenaustausch:
Um die Leistungsvorteile des Harzes optimal zu nutzen, kombinierte Sunresin die Prozessmerkmale der Milchsäureproduktion und entwickelte ein SMB-System mit fortschrittlicherer Technologie. Durch die Matrixanordnung automatischer Steuerventile wird ein schnelles Umschalten und Wiederverwenden der Harzsäulen ermöglicht, wodurch der Verbrauch von Säure, Lauge und Wasser deutlich reduziert wird.
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Ionenaustauschverfahren mit ultragroßen Säulen:
Für Milchsäureproduktionsanlagen mit hoher Produktionskapazität hat Sunresin eine Trenntechnologie mit ultragroßen Säulen entwickelt, die ein besseres Gesamt-Nutzen-Verhältnis der Investition ermöglicht. Der Durchmesser der Harzsäule kann bis zu 5,5 Meter betragen, und das Volumen einer einzelnen Säule kann 40 m³ übersteigen.
Dank jahrelanger Erfahrung in der kontinuierlichen Chromatographie gewährleistet Sunresin eine exzellente Wasserverteilung in der Harzsäule, selbst bei extrem großen Durchmessern. Gleichzeitig wird durch die indirekte Verwendung von Säure, Lauge und Wasser aus externen Vorratstanks der Materialverbrauch beim Ionenaustausch deutlich reduziert.
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