サンレジンのイオン交換技術が乳酸加工産業を強化

2020年から2025年までの予測によると、世界の乳酸市場は約12.8％の成長率で急成長している。これは、乳酸市場の価値が 2020 年の 11 億ドルから 2025 年の 22 億ドルへと 5 年ごとに 2 倍になることを意味します。

世界の乳酸市場の成長の主な原動力は、生分解性包装材料としてのポリ乳酸の需要の急増であり、乳酸市場の需要の39％以上を占めています。乳酸は、ポリ乳酸を製造するモノマーとしてよく使用されます。

乳酸の生産には、化学プロセスと発酵プロセスという 2 つの主要なプロセスがあります。

の  化学プロセス  石油資源からアセトアルデヒドが生成され、シアン化水素と反応して乳糖が生成され、乳糖が酸加水分解を受けて乳酸が生成されます。化学プロセスでは乳酸の混合物、つまり DL-乳酸のみが生成されることに注意することが重要です。

の  発酵プロセス  トウモロコシ、キャッサバ、サトウキビ、さらには一部の非食品原料や食品廃棄物などの再生可能資源を使用します。酸または酵素による加水分解により炭水化物が生成され、それが乳酸菌によって発酵されます。乳酸は発酵培養物中で生成され、その後下流の精製および分離プロセスを経て、D-乳酸とL-乳酸を生成する異性体が生成されます。

化学プロセスと比較して、発酵プロセスは大きな利点を示しており、現在、乳酸生産の 90% を占めています。

発酵プロセスでは、運転コストの約 40% ～ 70% が下流の精製および分離プロセスに関連します。したがって、下流の精製および分離プロセスの設計は、より低いコストでより高い乳酸レベルを得るのに貢献するため、非常に重要です。

乳酸製造の伝統的なカルシウム塩プロセスでは、乳酸発酵ブロス中のカルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウムなどのカチオンの除去は、比較的簡単な従来のマクロ多孔質強酸性カチオン交換樹脂を使用することによって達成できます。

ただし、陰イオン交換樹脂の選択では、無機陰イオンの除去精度を確保するだけでなく、乳酸系で繰り返し膨張させた後の樹脂の強度と安定性も考慮する必要があります。

そのため、多段階のイオン交換精製プロセスでは、陰イオン交換樹脂の性能が精製効果、効率、コストに直接影響します。

セプライト ® モノジェット均一粒子径樹脂: 

サンレジン モノジェット アクリル系弱塩基性陰イオン交換樹脂は、良好な粒径均一性、高い交換率、低い乳酸損失、優れた機械的強度と耐浸透性能を備えています。乳酸の精製プロセスでは、満足のいく効果が示され、顧客によって十分に検証され、肯定されている驚異的なパフォーマンスが得られました。

セプソルート ® 連続イオン交換のための模擬移動床システム: 

樹脂の性能上の利点を最大限に引き出すために、サンレジンは乳酸生成のプロセス特性を組み合わせ、より高度な技術を備えた SMB システムを設計しました。自動制御バルブのマトリクス配置により樹脂カラムの迅速な切り替えと再利用を実現し、酸・アルカリ・水の使用量削減を大幅に改善します。

超大型カラムイオン交換プロセス: 

サンレジンは、大規模な生産能力を持つ乳酸生産ライン向けに、総合投資利益率を向上させるための超大型カラム分離プロセス技術を開発しました。樹脂カラムの直径は最大 5.5 メートルに達し、単一カラムの体積は 40m3 を超えることがあります。 

サンレジンは、長年にわたる連続クロマトグラフィー技術の蓄積により、超大口径の樹脂カラムであっても優れた配水均一性を維持することができます。同時に、外部貯蔵タンクからの酸、アルカリ、水を間接的に使用することにより、イオン交換の材料消費も大幅に削減されます。