ES3034883T3 - Process for manufacturing lactic acid - Google Patents

Abstract

Proceso para la preparación de ácido láctico que comprende los pasos de: a) proporcionar un medio acuoso que comprende lactato de magnesio; b) agregar al medio acuoso que comprende lactato de magnesio una base monovalente para formar un medio acuoso que comprende una sal de lactato monovalente soluble en agua y una base sólida de magnesio; c) separar la base sólida de magnesio del medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua; d) proporcionar un medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua a una concentración de más del 30 % en peso y como máximo del 45 % en peso; e) someter el medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua del paso d) a electrodiálisis por división de agua, para producir una primera solución que comprende base monovalente y una segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente, llevándose a cabo la electrodiálisis a una conversión parcial del 40 al 99 % molar; f) recuperar ácido láctico de la segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de fabricación de ácido láctico

Un aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación, de manera económica, de ácido láctico de gran pureza.

El ácido láctico a menudo se obtiene mediante la fermentación de carbohidratos por medio de microorganismos. Una característica común a todos los procedimientos de fermentación es la necesidad de neutralizar los ácidos excretados por los microorganismos. Una caída del pH por debajo de un valor crítico, dependiendo del microorganismo utilizado en el procedimiento, podría dañar el proceso metabólico del microorganismo y detener el proceso de fermentación. Por tanto, es una práctica común añadir una base a los medios de fermentación con el fin de controlar el pH. Esto determina que el ácido láctico producido, esté presente en los medios de fermentación en forma de sal de lactato. A pesar de la práctica arraigada de producir ácido láctico por medio de fermentación, uno de los desafíos en la fabricación de ácido láctico sigue siendo la obtención del ácido en una forma relativamente pura llevando a cabo al mismo tiempo dicho procedimiento de una manera económica a una escala que sea comercialmente atractiva. La electrodiálisis es uno de los procedimientos de purificación que pueden ser utilizados en la producción de ácido láctico por fermentación. La electrodiálisis con división de agua en particular, permite la conversión directa de sal de lactato en ácido láctico y una base. En este tipo de electrodiálisis bipolar, las membranas son generalmente utilizadas para dividir el agua en H+ y OH-, respectivamente, que se combinan con el anión y el catión de sal de lactato respectivamente, dando como resultado la producción de soluciones separadas de ácido láctico y una base.

El uso de electrodiálisis con división de agua sobre medios acuosos suministrados por fermentación, en particular para la fabricación de ácidos orgánicos, se ha visto limitado por la necesidad de eliminar del proceso de alimentación los productos derivados de la fermentación (por ejemplo, azúcar, proteínas y aminoácidos). Dicha materia derivada de la fermentación interfiere de manera negativa con el proceso de electrodiálisis con división de agua debido al, por ejemplo, ensuciamiento de las membranas permeables a los iones y a la reducción de la eficiencia energética. El documento WO 2011095631 se refiere a un procedimiento para la preparación de ácido láctico que comprende las etapas de:

a) la aportación de un medio acuoso que comprende lactato de magnesio;

b) la adición al medio acuoso que comprende lactato de magnesio de una base monovalente para formar un medio acuoso que comprende una sal de lactato monovalente soluble en agua y una base de magnesio sólida; c) la separación de la base de magnesio respecto del medio acuoso que comprende sal de lactato monovalente soluble en agua;

d) el ajuste de la concentración de la sal de lactato monovalente en el medio acuoso hasta un valor de entre un 10 y un 30% en peso;

e) el sometimiento del medio acuoso que comprende sal de lactato monovalente a una electrodiálisis con división de agua, para obtener una primera solución que comprende una base monovalente y una segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente, llevándose a cabo la electrodiálisis en una conversión parcial de un 40 a un 98% en moles;

f) la separación de la segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente en ácido láctico y una solución que comprende la sal de lactato monovalente por separación de vapor - líquido; g) el reciclado de la solución de la etapa f) que comprende la sal de lactato monovalente hasta la etapa d). Persiste la necesidad de un procedimiento de fabricación de ácido láctico que proporcione ácido láctico de gran pureza a gran escala, que pueda llevarse a cabo de una forma económica con bajo consumo de energía reduciendo al mínimo la producción de cantidades considerables de componentes no reutilizables (esto es, de subproductos de desecho). Un aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de ácido láctico que comprende las etapas de:

a) la aportación de un medio acuoso que comprende lactato de magnesio;

b) la adición al medio acuoso que comprende lactato de magnesio de una base monovalente para formar un medio acuoso que comprende una sal de lactato monovalente soluble en agua y una base sólida de magnesio; c) la separación de la base sólida de magnesio del medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua;

d) la aportación de un medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua con una concentración de más de un 30 y de un máximo de un 45% en peso;

e) el sometimiento del medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua de la etapa d) a la electrodiálisis con división de agua para obtener una primera solución que comprende una base monovalente y una segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente, llevándose a cabo la electrodiálisis en una conversión parcial de un 40 a un 99 % en moles;

f) la recuperación de ácido láctico a partir de la segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente.

La realización de la electrodiálisis con división de agua en una conversión parcial de un 40 a un 99% en moles, en particular de un 40 a un 96% en moles y, si así se desea, el posterior reciclado de la sal de lactato remanente en la etapa de electrodiálisis, se traduce de modo ventajoso en un procedimiento óptimo con un bajo consumo de energía en combinación con un alto rendimiento.

Así mismo, el procedimiento descrito en la presente memoria, no produce prácticamente subproductos de desecho, dado que todos los compuestos formados y separados en las diferentes etapas pueden ser reciclados. La base de magnesio separada en la etapa c), por ejemplo, puede ser utilizada en el proceso de fermentación y la solución que comprende la base monovalente de la etapa e) puede ser utilizada en la etapa b) de intercambio de sales. La etapa de recuperación f) normalmente genera una solución que comprende sal de lactato monovalente y opcionalmente ácido láctico. Esta solución puede, si así se desea, ser reciclada, al menos en parte, en cualquiera de las etapas del procedimiento anteriores a la electrodiálisis con división de agua, por ejemplo, en una o más etapas entre las etapas b), c), d) y e).

En la etapa d) se dispone un medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente con una concentración de más de un 30 hasta un máximo de un 45% en peso. Esta etapa puede comprender una etapa de concentración, si el producto de la etapa c) presenta una etapa de concentración que sea indeseablemente baja. Esta etapa puede también comprender una etapa de dilución si se obtienen muy altas concentraciones en la etapa c). Si el producto derivado de la etapa c) ya presenta una concentración en el margen deseado, no se requiere ningún otro ajuste de la concentración. En tal caso, la etapa d) comprenderá normalmente nada más que la incorporación del producto de la etapa c) a la etapa e).

Es preferente para la concentración de la sal de lactato monovalente, que la concentración en el medio acuoso sea relativamente alta, en cuanto ello asegurará que tenga que ser retirada una menor cantidad de agua del sistema con el fin de aislar el ácido láctico. Así mismo, se ha encontrado que el uso de concentraciones de sal de lactato monovalente relativamente altas mejora el rendimiento de la etapa de electrolisis con división de agua, en particular cuando la sal de lactato monovalente es lactato de potasio.

Por consiguiente, es preferente que el medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua de la etapa d) presente una concentración de sal de lactato monovalente soluble en agua de al menos un 32% en peso. Si la concentración es demasiado alta, puede ser difícil llevar a cabo la electrodiálisis con división de agua. En algunas formas de realización, puede verse afectada la eficiencia en curso. Por tanto, puede ser preferente que la concentración de sal de lactato monovalente sea de, como mucho, de un 40% en peso. Otras preferencias se analizarán a continuación.

Las preferencias referidas anteriormente se aplican a todos los lactatos de sodio monovalentes, pero es particularmente atractiva si la sal de lactato monovalente es lactato de potasio, como se analizará con mayor detalle a continuación.

El medio acuoso que comprende una sal de lactato puede, de modo preferente, obtenerse mediante un proceso de fermentación. La sal de lactato de magnesio generalmente ya se encuentra presente en el medio acuoso cuando sale de la fermentación. En dicho proceso, una fuente de carbohidrato es fermentada en ácido láctico por medio de un microorganismo de producción de ácido láctico. Durante la fermentación, una base de magnesio es añadida como agente neutralizante. Esto se traduce en la formación de un medio acuoso que comprende la sal de lactato de magnesio correspondiente.

El anión de base de la base de magnesio se escoge, de modo preferente, entre al menos hidróxido, carbonato e hidrógeno carbonato y, de modo más preferente, es hidróxido. Aunque es preferente el uso de magnesio como el catión base, también podría ser utilizado otro catión metálico térreo alcalino, como por ejemplo, un catión cálcico. La cantidad de base metálica térrea alcalina se determina mediante la cantidad de ácido láctico obtenida y se puede determinar por medio del control del pH del medio de fermentación.

La biomasa (esto es, materia celular microbiana) puede ser eliminada del caldo de fermentación antes de procesar adicionalmente el medio de lactato. La supresión de la biomasa puede efectuarse, por ejemplo, por procedimientos convencionales que incluyan la filtración, la flotación, la sedimentación, la centrifugación, la floculación y combinaciones de estos. La separación de la biomasa respecto de los cristales de sal de lactato de magnesio sólidos puede también llevarse a cabo utilizando un hidrociclón. El experto en la materia advertirá que es posible determinar otros procedimientos apropiados. Otros tratamientos opcionales antes del procesamiento ulterior incluyen el lavado, la filtración, la (re) cristalización, la concentración y sus combinaciones.

El magnesio es un metal térreo alcalino preferente, en cuanto el uso de una base de magnesio se traduce, de modo ventajoso, en la formación de lactato de magnesio en una forma cristalina apropiada para posibilitar la separación del material cristalino respecto del caldo de fermentación que incluye la biomasa. La separación del lactato de magnesio puede efectuarse mediante cualquier técnica de tratamiento conocida para separaciones de sólido / líquido. Puede efectuarse, por ejemplo, por medio de filtración utilizando un filtro con un tamaño de poros apropiado para retener el lactato de magnesio en el filtro y posibilitar la consiguiente retirada de las impurezas por el lavado de la torta de filtro. La separación de la biomasa anteriormente mencionada, en principio, no es necesaria, a menos que se desee llevar a cabo un tratamiento adicional o una reutilización del caldo de fermentación restante por motivos específicos.

El lactato de magnesio así purificado es especialmente adecuado para el ulterior tratamiento de acuerdo con lo descrito en la presente memoria y, en particular, al utilizar la electrodiálisis con división de agua, en la que los productos derivados de la fermentación (por ejemplo, azúcar, proteínas, aminoácidos) pueden negativamente interferir, por ejemplo, incrementando el consumo de energía y ensuciando las membranas permeables a los iones.

El medio acuoso que comprende el lactato de ácido metálico térreo, de modo preferente, la sal de lactato de magnesio, es sometido a una reacción de intercambios de sales (etapa b ), en la que una base monovalente es añadida a dicho medio acuoso para formar una sal de lactato monovalente y una base metálica térrea alcalina sólida.

Véase también el documento WO 2005/123647, que describe el uso de una base de magnesio en la fermentación de ácido láctico y la reacción de intercambio de sales entre el lactato de magnesio y una base monovalente.

Si el medio acuoso que contiene el lactato metálico terroso alcalino se obtiene mediante fermentación, el anión base se escoge generalmente para que se corresponda con el anión base utilizado como agente neutralizador durante la fermentación.

La base monovalente añadida, de modo preferente, es una o más entre un hidróxido, un carbonato o un hidrogencarbonato, de modo más preferente un hidróxido, de un catión monovalente, siendo el catión monovalente, sodio, potasio, litio, amonio, monoalquilamonio, dialquilamonio, trialquilamonio o tetraalquilamonio, de modo preferente, sodio o potasio y más preferente sodio. El uso de bases de sodio y potasio ofrece la ventaja de una mayor conversión de la sal de lactato térrica metálica alcalina en una sal de lactato monovalente que cuando se utilizan bases de amonio. Esto resulta relevante para preparar un producto con un contenido en iones metálicos terrosos alcalinos bajos adecuados para la electrodiálisis con división de agua. Los iones metálicos terrosos alcalinos residuales pueden, no obstante, ser suprimidos por procedimientos conocidos por el experto en la materia, como por ejemplo, el uso de resinas de intercambio iónico.

El uso de potasio puede ser particularmente preferente en relación con las ventajas asociadas con una subsecuente electrodiálisis con división de agua de sal de lactato de potasio, combinada con una concentración de lactato de potasio superior a un 30% en peso, de modo aún más concreto superior a un 32% en peso, en particular superior a un 33% en peso.

La cantidad de base monovalente se determina mediante consideraciones estoicométricas y de pH. Puede resultar preferente utilizar un complemento de base para obtener una elevada conversión y para eliminar o suprimir de los lactato virtualmente todos los iones metálicos terrosos alcalinos respecto del lactato. En general, es preferente llevar a cabo la reacción de intercambio de sales en dos etapas, en las que en la primera etapa, el pH oscila entre 9 y 12, de modo preferente entre 9,5 y 11 y, en la segunda etapa, el pH se incrementa ligeramente hasta un pH de entre 10,5 y 12.

La base metálica terrosa alcalina formada en la reacción de intercambio de sales típicamente se presenta en forma sólida mientras que la sal de lactato monovalente es disuelta en el medio acuoso. Los dos componentes pueden por tanto ser separados mediante procesos de separación de sólido - líquido convencionales, como por ejemplo, filtración, sedimentación y centrifugación.

Si se desea, la base metálica terrosa alcalina obtenida después de la separación puede ser reciclada en un proceso de fermentación, opcionalmente después del lavado para eliminar la sal alcalina residual.

Pueden llevarse a cabo con carácter previo a la electrodiálisis con división de agua, tratamientos adicionales, como por ejemplo, uno o más entre el tratamiento por intercambio de iones, el tratamiento de carbono activado, electrodiálisis de desalación, dilución, concentración (por ejemplo, térmica o utilizando una membrana) y filtración (por ejemplo, nanofiltración). Por ejemplo, como medida de seguridad para impedir un nivel de metales terrosos alcalinos demasiado alto del medio acuoso que comprende sal de lactato monovalente, puede ser llevada a cabo una etapa de intercambio de iones antes de la electrodiálisis para rebajar su contenido metálico férrico alcalino.

Sin embargo, en algunas formas de realización, el procedimiento descrito en la presente memoria, de modo ventajoso, no necesita dichos tratamientos adicionales, en especial cuando el lactato se suministra por fermentación y se añade una base de magnesio en el proceso de fermentación para proporcionar un caldo de fermentación de lactato de magnesio. En particular, el uso de una base de magnesio para la neutralización durante la fermentación, como se analizó anteriormente, proporciona el lactato de magnesio en forma cristalina apropiada, se ha encontrado que impide la necesidad de etapas de purificación adicionales generalmente requeridas para suprimir la materia derivada de la fermentación (por ejemplo, azúcar, proteínas y aminoácidos) de las alimentaciones, para su uso en la electrodiálisis con división de agua. Esto reduce de manera ventajosa la complejidad, las exigencias energéticas y los costes generalmente asociados con dichos procesos electrodialíticos.

El medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente es a continuación sometido a electrodiálisis con división de agua.

Como se indicó con anterioridad, el medio acuso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua de la etapa d) presenta una concentración de sal de lactato monovalente soluble en agua de más de un 30% en peso y como máximo de un 45% en peso, en particular más de un 32% en peso. Esta es la concentración inicial del medio acuoso que es sometido a electrodiálisis (solución de alimentación). Puede ser preferente que la concentración de sal de lactato monovalente sea como máximo de un 40% en peso. En un aspecto, la concentración inicial de modo preferente, oscila entre un 32% en peso y un 38% en peso, de modo aún más preferente se puede mencionar una concentración de entre un 34 y un 36% en peso, y como máxima preferencia una concentración preferente de aproximadamente un 35% en peso.

Dependiendo de la concentración de sal, el medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente obtenido después de la reacción de intercambio de sales, esto es, después de la separación en la etapa c), puede ser utilizado directamente como alimentación de la electrodiálisis o, en caso necesario, puede ser diluido o concentrado para ajustar la concentración de sal con carácter previo a la electrodiálisis con división de agua. La concentración puede llevarse a cabo mediante, por ejemplo, evaporación o electrodiálisis convencional. La concentración puede, de modo preferente, llevarse a cabo mediante evaporación (por ejemplo, evaporación de agua). La concentración por evaporación puede ser particularmente preferente en las concentraciones de sal de lactato monovalente de más de un 30% en peso. La evaporación puede, de modo preferente, llevarse a cabo en un evaporador con una compresión de vapor mecánica. Como alternativa, pueden también ser utilizadas una concentración de membrana o una combinación de concentración de evaporación y de membranas.

Comenzando con una concentración de sal de lactato monovalente más elevada (por ejemplo, superior a al menos un 30% en peso), la concentración de ácido láctico de la solución resultante obtenida después de la electrodiálisis con división de agua puede también ser más alta.

Por ejemplo, la concentración de ácido láctico de la segunda solución obtenida por electrodiálisis con división de agua puede oscilar entre un 14% en peso y un 35% en peso. Dependiendo de las condiciones operativas, la concentración de ácido láctico, de modo preferente, es de al menos un 20% en peso., en particular al menos de un 22% en peso, más en particular al menos de un 25% en peso. Un límite superior preferente puede ser de un 30% en peso. En formas de realización específicas, el límite superior puede ser como máximo de un 29% en peso o de un 28% en peso o incluso de un 27% en peso. Un intervalo entre un 25 y un 30% en peso es considerado en general preferente.

Esto puede resultar especialmente ventajoso para alcanzar el objetivo de aislar el ácido láctico. En tal situación, toda el agua debe ser eliminada del sistema. Se ha encontrado que comenzando con las concentraciones de al menos un 30% en peso, por ejemplo, del orden de un 30 a un 40% en peso de sal de lactato monovalente, ello posibilita, de modo ventajoso, la eliminación de agua antes de la electrodiálisis con división de agua, por ejemplo, durante una etapa de concentración - ajuste para incrementar la concentración de sal de lactato monovalente. Esto se consigue sin que ello afecte negativamente al rendimiento de la electrodiálisis con división de agua o, como se analiza con mayor detalle a continuación, incluso mejorando el proceso de electrodiálisis con división de agua.

La supresión de agua antes de la etapa de electrodiálisis con división de agua significa que se necesita menos agua para ser eliminada después de la electrodiálisis con división de agua. Esto resulta ventajoso en un procedimiento mejorado, dado que la eliminación de agua de un ácido láctico que contiene la solución (por ejemplo, la solución obtenida después de la electrodiálisis con división de agua) es más costosa y premiosa que la supresión de agua respecto de una sal de lactato monovalente (como por ejemplo en la solución de inicio anterior a la electrodiálisis con división de agua). En particular, la supresión de agua de una solución de ácido láctico presentará más problemas de corrosión asociados a ella y requiere un equipo más costoso.

Por consiguiente, antes de llevar a cabo la electrodiálisis con división de agua en un procedimiento como el descrito en la presente memoria, el ajuste de la concentración de la sal de lactato monovalente del medio acuoso hasta un valor superior de un 30% en peso y como máximo hasta un 45% en peso, comprende una etapa de supresión de agua. La supresión de agua puede, de modo preferente, llevarse a cabo en un evaporador con recomprensión mecánica del vapor.

Se ha encontrado también que una concentración inicial de la sal de lactato monovalente dentro del margen anteriormente indicado de más de un 30% en peso y, de modo preferente, por debajo del 40% en peso se traduce en un rendimiento mejorado de la etapa de electrodiálisis con división de agua. Esto puede ser particularmente ventajoso cuando la sal de lactato monovalente es lactato de potasio.

Se ha encontrado que comenzando con una sal de lactato monovalente con la concentración arriba indicada, se puede llevar a cabo la electrodiálisis con división de agua hasta un grado determinado de conversión (por ejemplo, de hasta un 99% en moles o de hasta un 98% en moles) utilizando al mismo tiempo menos energía de la requerida para el mismo grado de conversión cuando se comienza con soluciones de sal de lactato monovalente de baja concentración.

De modo similar, comenzando con una sal de lactato monovalente con la concentración anteriormente indicada, se puede llevar a cabo la electrodiálisis con división de agua hasta un grado superior de conversión para la misma cantidad de energía requerida para conseguir un menor grado de conversión al comenzar con concentraciones de sal de lactato monovalente menores.

Las soluciones iniciales con concentraciones de sal de lactato monovalentes superiores a un 40% en peso, pueden afectar de manera negativa a la eficacia en curso de la electrodiálisis con división de agua.

La concentración de la sal de lactato monovalente en el medio acuoso se puede determinar por procedimientos conocidos por el experto en la materia, por ejemplo, utilizando mediciones de la conductividad o análisis de espectrometría de masa con Plasma Acoplado Inductivamente, o procedimientos como la titulación o los grados Brix (refractrometría).

La electrodiálisis con división de agua se lleva a cabo hasta una conversión parcial de un 40 a un 99% en moles. Puede ser preferente para que la conversión parcial sea de al menos un 50% en moles, en particular de al menos un 60% en moles, más en concreto de al menos un 70% en moles, aún más en concreto de al menos un 80% en moles, especialmente, de al menos un 85% en moles o de al menos un 90% en moles. Puede ser preferente para la conversión parcial que alcance como máximo un 98% en moles. Por tanto, en una forma de realización, la electrodiálisis con división de agua se lleva a cabo en una conversión parcial de un 90 a un 98% en moles, en particular de un 90 a un 95% en moles. En otras formas de realización, la electrodiálisis con división de agua se puede llevar a cabo en una conversión de un 98 a un 99% en moles, en particular, superior a un 98% en moles y como máximo en un máximo de un 99% en moles.

En este procedimiento se obtiene una primera solución que comprende una base monovalente y una segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente.

Una conversión parcial de un 40 a un 99% en moles significa que de un 40 a un 99% en moles de sal de lactato monovalente presente en la solución de alimentación es convertido en ácido láctico. Esto se traduce en el hecho de que la segunda solución obtenida mediante electrodiálisis comprenda ácido láctico en una cantidad de un 40 a un 99% en moles, calculada sobre la cantidad molar total de ácido láctico y de lactato presente en la solución.

El grado de conversión puede ser supervisado mediante la medición de la conductividad de la segunda solución utilizando procedimientos conocidos por el experto en la materia.

Además del nivel de conversión y de la concentración inicial de sal de la solución de alimentación, la conductividad de la segunda solución dependerá de la temperatura del proceso de electrodiálisis. Cuanto mayor sea la temperatura a la que se lleve a cabo la electrodiálisis, menor será el consumo de energía. Por tanto, la temperatura de trabajo se escoge para optimizar el consumo de energía sin comprometer el rendimiento y la pervivencia de las membranas permeables de iones específicos. En general, pueden mencionarse valores entre 25 y 80° C. Tradicionalmente, la electrodiálisis con división de agua se lleva a cabo a una temperatura de entre 25° C y 40° C. Sin embargo, es posible conducir la hemodiálisis a temperaturas más altas, por ejemplo, por encima de los 40° C, como por ejemplo, de al<menos 45° C o de al menos 50° C, por ejemplo, entre 60° C y>80<° C, para hacer posible un consumo de energía menor>y la posibilidad de la recuperación térmica.

La electrodiálisis con división de agua, tal como se describe en la presente memoria, puede llevarse a cabo utilizando un aparato convencional y procedimientos convencionales. De modo preferente, la electrodiálisis con división de agua se lleva a cabo con un aparato de electrodiálisis provisto con una membrana de intercambio de cationes y de una membrana bipolar.

En una forma de realización, una célula de electrodiálisis con división de agua comprende una unidad con dos compartimentos. El medio acuso que comprende la sal de lactato monovalente es introducido en el compartimento de sal / ácido (o compartimento de alimentación). Los cationes monovalentes son transportados desde el compartimento de sal / ácido hasta el compartimento base mediante la membrana de intercambio de cationes para obtener la primera solución que comprende la base monovalente. Simultáneamente, los iones H+ son transportados hasta el compartimento de sal / ácido para obtener la segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente.

En otra forma de realización, una célula de electrodiálisis con división de agua comprende una unidad de tres compartimentos, que comprende un compartimento de sal, un compartimento de base y un compartimento de ácido. El medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente es introducido en el compartimento de sal (o compartimento de alimentación). Los cationes monovalentes son transportados desde el compartimento de sal hasta el compartimento de base a través de la membrana de intercambio de cationes para obtener la primera solución que comprende la base monovalente. De manera simultánea, los aniones de lactato son transportados desde el compartimento de sal hasta el compartimento de ácido a través de la membrana de intercambio de aniones para obtener la segunda solución que comprende el ácido láctico. Cuando los iones de sal monovalente son transportados hasta el interior de sus respectivos compartimentos, los iones H+ y OH- son transportados, respectivamente, desde la membrana bipolar hasta los compartimentos de ácido y base.

Es preferente aplicar la electrodiálisis con división de agua a las sales de lactato monovalente de sodio y potasio. Al utilizar el lactato de amonio, se debe tener cuidado en controlar la emisión del amoníaco tóxico resultante de la generación de hidróxido de amonio. Las sales de lactato monovalentes de potasio pueden resultar especialmente preferentes en cuanto que el lactato de potasio se ha encontrado que mejora aún más la etapa de electrodiálisis con división de agua al requerir menos consumo de energía que otras sales de lactato, por ejemplo, el lactato de sodio. Esto puede deberse al hallazgo de que las soluciones de lactato de potasio presentan una conductividad más elevada que las soluciones de lactato de sodio. La conductividad máxima de las soluciones de lactato de potasio ha sido identificada en una concentración de más de un 30% en peso hasta aproximadamente un 45% en peso, en particular en un 40% en peso, en particular en aproximadamente un 35% en peso. Sin quedar limitados por ninguna teoría, esta mayor conductividad puede explicar las menores caídas de tensión y el menor uso de energía al trabajar con lactato de potasio. Las soluciones de lactato de potasio se han también encontrado que presentan una menor viscosidad, por ejemplo, que las soluciones de lactato de sodio, lo que, de modo ventajoso, se traduce en un descenso de las caídas de presión y en una rebaja de las exigencias en cuanto a la energía de bombeo al utilizar el equipamiento en una electrodiálisis con división de agua, según lo descrito en la presente memoria.

Un procedimiento de acuerdo con lo descrito en la presente memoria comprende además la recuperación de ácido láctico mediante la segunda solución, obtenida por electrodiálisis con división de agua, que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente.

En diversas formas de realización, la segunda solución obtenida mediante electrodiálisis con división de agua es separada en ácido láctico y una solución que comprende la sal de lactato monovalente. La separación se puede conseguir mediante una o más entre la separación de vapor - líquido, separación de líquido - líquido y separación de sólido - líquido. Los procedimientos de intercambio de iones, por ejemplo, del uso de resinas de intercambio de iones, pueden también ser utilizados para recuperar el ácido láctico de la segunda solución obtenida mediante electrodiálisis con división de agua.

En una forma de realización el ácido láctico es separado de la sal de lactato monovalente por medio de separación de vapor - líquido.

La separación de vapor - líquido se puede llevar a cabo por destilación o evaporación. La destilación es preferente, en cuanto proporciona una separación sustancialmente completa del ácido respecto de la sal. La solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente puede ser concentrada antes de la destilación. La destilación, de modo preferente, se lleva a cabo en una unidad de destilación al vacío. La destilación al vacío se ha encontrado estar especialmente indicada para separar el ácido láctico de la sal de lactato en una situación en la que la mezcla de ácido láctico y de sal de lactato es obtenida mediante electrodiálisis con división de agua que se lleva a cabo en una conversión parcial de acuerdo con lo descrito en la presente memoria y en la que la base de magnesio es utilizada para la neutralización en la fermentación.

Un proceso apropiado y / o un aparato para la concentración y la destilación al vacío, se describen en el documento WO 01/38283. El proceso de destilación comprende dos o más etapas de destilación, la primera etapa de destilación, de modo preferente, se lleva a cabo a una temperatura de 80 a 150° C, de modo preferente, de 100 a 140° C, y a una presión de entre 40 y 250 milibares, de modo preferente entre 50 y 150 milibares, y la segunda etapa de destilación se lleva, de modo preferente, a cabo a una temperatura de 80 a 200° C, de modo preferente de 100 a 200° C y a una presión de entre 0,01 y 50 milibares, de modo preferente, entre 0,1 y 20 milibares.

La primera etapa de destilación puede comprender una combinación de uno o más evaporadores de película con unas columnas de destilación y desempeña la finalidad de concentrar el flujo de producto de ácido láctico / sal de lactato lo más elevada posible.

La segunda etapa de destilación puede también comprender una combinación de uno o más evaporadores de película con una o más unidades de destilación. En la segunda etapa de destilación, la mayoría del ácido láctico del producto de la primera etapa de destilación es destilada, de modo preferente, al vacío, formando una fracción superior que comprende la mayoría del ácido láctico y un residuo de destilación (fracción de fondo) que comprende la sal de lactato monovalente. La segunda etapa de destilación puede llevarse a cabo en uno o más dispositivos de destilación de recorrido corto (SPD) que presenta un condensador interno. Sin embargo, con el fin de reducir la contaminación mediante salpicaduras de impurezas dentro del ácido láctico condensado, esto es, para reducir al mínimo el contenido de metales alcalinos en el producto de ácido láctico destilado, es preferente el uso de una unidad de destilación al vacío de acuerdo con lo descrito en las Figuras 5A y 5B del documento WO 01/38283 anteriormente mencionado (véase la página 10, línea 17 a la página 11, línea 7) en cuanto este montaje específico impide que se produzca cualquier salpicadura. De modo preferente, la segunda etapa de destilación comprende un evaporador de película (de modo preferente, una película descendente, una película limpiada o un evaporador de película fina) esto es, en el fondo del evaporador directamente en conexión con - o que está conectada por medio de una conexión específicamente con forma de U con - una unidad de destilación al vacío que comprende una envuelta y, de modo preferente, un dispositivo de enfriamiento de manera que pueda ser accionada bajo reflujo. En el evaporador de película, el ácido láctico es transformado en fase vapor después de la cual entra en la destilación al vacío a través de la conexión en el fondo donde es a continuación destilado.

Constituye una forma de realización preferente para la obtención de la primera etapa de destilación (la primera fracción de fondo) el ser sometida a una etapa de acondicionamiento (llamada de “preflash”) antes de que experimente una segunda etapa de destilación, siendo la presión en esta etapa de acondicionamiento, de modo preferente, la misma que la utilizada en la segunda destilación. Esta forma de realización preferente tiene la ventaja de que son suprimidas una cantidad residual de agua y unos gases disueltos, antes de que el producto sea sometido a la segunda etapa de destilación. El uso de un “preflash” permite que se incremente el contenido de ácido láctico / lactato monovalente de forma que sea posible, en la segunda etapa de destilación, obtener tanto un producto ácido láctico más puro como conseguir un funcionamiento más estable.

La separación líquido - líquido puede comprender la extracción y, para la recuperación del ácido láctico a partir del disolvente cargado, la retroextracción u otras técnicas. La separación líquido - líquido puede también comprender la filtración, por ejemplo, ultrafiltración, microfiltración, nanofiltración, ósmosis inversa, decantación, diálisis de difusión o diálisis donante.

La separación sólido - líquido puede comprender una etapa de cristalización. Por ejemplo, el ácido láctico puede ser cristalizado en una unidad de cristalización estática, mediante cristalización fraccional, cristalización de suspensión y / o cristalización de columna de lavado. Los cristales pueden entonces ser separados de la fase líquida de los cristales de solución por filtración o centrifugación. La cristalización puede comprender una o más de una etapa de cristalización, como por ejemplo, una etapa de evaporación de agua, una etapa de enfriamiento, una etapa de espolvoreo y una o más etapas de lavado. la separación sólido - líquido, y en particular la cristalización, tiene el inconveniente de que, con el fin de asegurar un producto de alta pureza, los resultados de la recuperación son generalmente bajos. Por ejemplo, en algunos procedimientos después de una primera cristalización el producto de la recuperación del ácido láctico es aproximadamente de un 46% y el factor de purificación es de 15 a 20, que es la relación de la cantidad de impurezas del producto antes y después de la cristalización. Para conseguir un factor de purificación de entre 100 y 160, se requiere una segunda etapa de cristalización y una producción global que cae hasta el 22%.

El ácido láctico puede también ser recuperado de la segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente, mediante un tratamiento de intercambio de iones, de forma que los cationes monovalentes residuales de la segunda solución son sustituidos por protones mediante la utilización, por ejemplo, de resinas de intercambio de iones. Este procedimiento puede estar especialmente indicado, por ejemplo, cuando la electrodiálisis con división de agua se lleva a cabo con un alto grado de conversión de, por ejemplo, al menos un 90% de moles, en particular de al menos un 95% de moles, por ejemplo, de un 98 a un 99% de moles.

La solución que contiene sal de lactato monovalente obtenida después de la separación puede ser tratada según se desee. Puede, si así se desea, ser reciclada hasta las etapas preferentes del proceso de manera que se suministre a la electrodiálisis con división de agua. Puede, por ejemplo, ser reciclada al menos en parte hasta una o más etapas b), c), d) y e). Esta etapa de reciclado asegura que no se experimente pérdida sustancial de producción como consecuencia de la conversión parcial del lactato en ácido láctico durante la electrodiálisis con división de agua.

El producto de ácido láctico obtenido después de la etapa de recuperación f) puede disponerse en forma sólida, en forma líquida, o en solución, y en general comprende al menos un 95% en peso de ácido láctico, de modo preferente, al menos un 97% en peso de ácido láctico, de modo más preferente al menos un 99% en peso de ácido láctico, de modo aún más preferente al menos un 99,5% en peso de ácido láctico y, como máxima preferencia, de al menos un 99,9% en peso ácido láctico. El ácido láctico obtenido mediante el procedimiento de acuerdo con un aspecto de la invención, por tanto, es de alta pureza y está indicado para su uso directo en, por ejemplo, procedimientos sintéticos, aplicaciones alimentarias y aplicaciones cosméticas.

El ácido láctico obtenido está especialmente indicado para la preparación de láctido y / o de ácido poliláctico, en el que, durante la polimerización del ácido láctico, la presencia de impurezas, como por ejemplo, sales de lactato, puede dar como resultado una ramecización de porciones de ácido láctico conducentes a un producto láctido y de ácido poliláctico de inferior calidad. En general, la cantidad de iones de metal debe situarse por debajo de 5 ppm. Por ejemplo, la presencia de sulfuro de sodio, en cantidades tan bajas como 20 ppm, en el ácido láctico, afecta negativamente a la pureza óptica del producto de ácido poliláctico.

Cualquier procedimiento convencional, según es sabido por parte del experto en la materia, puede ser utilizado para dicha fabricación de láctido y / o ácido poliláctico con tal de que el material de inicio que contiene ácido láctico se elabore por medio del procedimiento según lo descrito en la presente memoria.

El procedimiento según se describe en la presente memoria está ventajosamente acompañado por un consumo de energía bajo y asegura que no se generen o sustancialmente no se generen subproductos de desecho.

Aspectos de la presente invención se analizan con mayor detenimiento mediante los siguientes Ejemplos, sin que esté limitada a ellos o por ellos.

Ejemplo 1: Electrodiálisis parcial de solución de lactato de sodio.

Un módulo de electrodiálisis Electrocell (Suecia) estaba provisto de una membrana bipolar Fu-matech FBM, y de una membrana de intercambio de cationes Neosepta CMB. Fue utilizado un montaje con dos compartimentos de electrodo y un compartimento de alimentación. Las áreas de membranas de la membrana bipolar y de intercambio de cationes fue de 0,01 m2 El primer compartimento estaba compuesto por el ánodo y el lado de intercambio de cationes de la membrana bipolar, por el segundo compartimento de alimentación del lado de intercambio de cationes de la membrana bipolar y de la membrana de intercambio de cationes, y por el tercer compartimento de la membrana de intercambio de cationes y del cátodo. Se hizo circular en agua ácido sulfúrico al 2% en peso a través del compartimento de ánodo para asegurar una alta conductividad. Una solución de ácido de sodio al 20% en peso se hizo circular a través del compartimento medio como alimentación. Una solución de hidróxido de sodio al 8% en peso se hizo circular a través del compartimento del cátodo para asegurar una alta conductividad en el lado del cátodo, y para recoger el hidróxido de sodio producido. Se hicieron circular las tres soluciones con una bomba peristáltica a 250 ml/min a partir de un amortiguador de vidrio de 500 ml sobre el módulo de electrodiálisis. La vasija amortiguadora de vidrio se dispuso en una doble pared y la temperatura a través de los tres compartimentos se mantuvo entre 40 y 60° C con un baño de agua. El ácido sulfúrico y el hidróxido de sodio fueron de calidad de reactivo, y el lactato de sodio Purac fue de una calidad en el grado de alimentación de alta pureza.

El experimento de electrodiálisis se llevó a cabo con una corriente constante de 7,5 A. En el experimento, la solución de lactato de sodio en el compartimento de alimentación del módulo fue acidificado por tandas por medio de la supresión de sodio a través de la membrana de intercambio de cationes para formar hidróxido de sodio en el compartimiento de cátodo, mientras los protones generados por la membrana bipolar formaban ácido láctico con los iones de lactato originales.

El experimento duró aproximadamente 230 min, cuando todo el lactato fue convertido. Al inicio del experimento, la solución de lactato de sodio presentaba una alta conductividad y la tensión fue relativamente constante a de 9,5 a 10,5 V. Después de 180 min, el 80% del lactato de sodio fue convertido en ácido láctico con un contenido de sodio residual de 0,84% en peso, y la tensión aumentó hasta 12 V. El pH de la solución se redujo hasta 3,1 desde un pH inicial de 6,0. Después de 210 min, la conversión se había incrementado hasta el 94%, el contenido de sodio residual se había reducido hasta un 0,25% en peso, la tensión se había incrementado hasta los 16 V y el pH se había reducido hasta 2.56. Después de 225 min, la conversión se había incrementado hasta el 98%, el contenido de sodio residual se había reducido hasta el 0,06% en peso, la tensión se había incrementado hasta los 22,4 V, y el pH se había reducido hasta 2.56. El rápido incremento de la tensión en estos intervalos de tiempo es consecuencia de las conductividades progresivamente inferiores de la solución de alimentación. Este aumento de tensión se traduce en un rápido incremento del consumo de energía para convertir el lactato de sodio residual. Estos resultados indican que se puede obtener un procedimiento económico mediante la ejecución de la electrodiálisis hasta una conversión parcial como máximo de un 98%.

Sin embargo, en condiciones diferentes, en particular cuando la concentración inicial de la sal de lactato monovalente del medio acuoso es de al menos un 30% en peso o superior y de, como máximo, de un 40% en peso, puede llevarse a cabo una electrodiálisis de hasta un 99% en peso manteniendo al tiempo un procedimiento global que puede ser suficientemente económico. Este puede ser el caso, por ejemplo, en procedimientos en los que no se lleve a cabo ninguna destilación al vacío para aislar el ácido láctico y se elijan otros procedimientos para recubrir el ácido láctico, por ejemplo, el uso de resinas de intercambio de iones. Este también puede ser el caso cuando se utilicen concentraciones de inicio superiores y parte de la supresión de agua se lleve a cabo antes de la electrodiálisis. En tales situaciones, la energía ahorrada mediante la no ejecución de la destilación al vacío y / o mediante la ejecución de la evaporación de agua antes de la evaporación con división de agua, puede compensar que la energía requerida ascienda hasta una conversión superior al 98% en peso, por ejemplo, de hasta un 99% en peso, y todavía proporcionar un procedimiento económicamente viable.

En el intervalo de tiempo de 180 a 210 minutos, la eficiencia actual, calculada con los flujos másicos teóricos en base a la corriente y a la ley de Faraday, y los flujos másicos efectivos en base a los datos analíticos del lactato, del ácido láctico y del sodio fueron de 0,68. En el intervalo de tiempo de 210 a 225, la eficiencia de la corriente cayó hasta el 0,64, y en conversiones superiores al 98%, la eficiencia de la corriente cayó hasta el 0,36 o menos. Esto significa que, a conversiones superiores, la propia entrada de energía aumenta, pero también significa que de forma creciente menos de la energía eléctrica consumida es utilizada para la conversión.

Ejemplo 2. Destilación del ácido láctico a partir de una solución de ácido láctico y lactato de sodio

Se preparó una solución de ácido láctico y de lactato de sodio mediante la adición de 98,4 gramos de una solución de lactato de sodio de calidad alimentaria al 60% en peso a 4310 gramos de una solución de ácido láctico de calidad alimentaria al 49% en peso. Esta solución es representativa de una mezcla de ácido láctico y de lactato de sodio que se obtiene después de la electrodiálisis con la conversión parcial y que es concentrada mediante la evaporación de agua. Una unidad de Destilación de Trayecto Corto (SPD) de vidrio de laboratorio fue utilizada para concentrar esta solución aún más, y posteriormente, destilar ácido láctico a partir de ella.

La unidad SPD de laboratorio utilizada fue una unidad tipo KDL4 de vidrio, fabricado por UIC. La unidad de SPD es esencialmente una columna de doble pared que puede ser calentada con un baño de aceite a temperaturas superiores a 100° C. El líquido (esto es, la solución de alimentación de lactato / ácido láctico) puede ser alimentada a la parte superior de la unidad de SPD mediante su bombeo con una bomba peristáltica. La unidad SPD está equipada con un agitador superior y unos limpiadores de tal manera que se pueda obtener una película de líquido sobre la pared interior de la columna de la unidad de SPD a partir del líquido que es bombeado hacia el interior desde la parte superior. La parte superior de la unidad de SPD también esta conectada a un sistema de vacío, que comprende una columna de vidrio que es directamente enfriada a través de una pared doble mediante un dedo frío a 60° C, una bomba al vacío accionada por aceite y una unidad de control de la presión con un medidor de vacío y una válvula de presión. Mediante la aplicación de vacío y de una temperatura elevada, puede ser evaporado un compuesto de ebullición relativamente alto como ácido láctico a partir de la alimentación. El ácido láctico evaporado puede entonces ser condensado en la unidad de SPD, la cual está equipada con un condensador interior enfriado por agua a 55° C. El ácido láctico puede ser recogido en una ampolla de vidrio situada directamente por debajo de la unidad interior de SPD. La parte de la alimentación que no se evapora puede ser recogida utilizando un orificio de salida dispuesto sobre la pared lateral situada en el fondo de la columna de SPD de doble pared. Los vapores que no quedan atrapados sobre el condensador interior de la unidad de SPD quedan atrapados en la columna de vidrio en la sección de vacío accionada con el dedo frío.

En primer lugar, la solución de alimentación fue trasladada sobre la unidad de SPD para su deshidratación. La temperatura del aceite fue de 120° C, la presión de vacío de 100 milibares, y la tasa de alimentación de 10 ml/ min. El condensador interior de la unidad de s Pd fue accionada con agua del grifo. Una fracción de 336 g de una mezcla deshidratada de ácido láctico y de lactato de sodio fue recogida e inmediatamente trasladada de nuevo a la unidad de SPD. En este momento, la temperatura del aceite fue de 130° C, la presión de vacío fue de 6 milibares, la tasa del flujo de alimentación fue de 15 ml/min, y el condensador interior de la unidad de SPD fue enfriado a 55° C. En esta segunda etapa de SPD al menos la mitad de la alimentación fue destilada y recuperada como ácido láctico purificado, siendo la producción de recuperación total de ácido láctico de un 65% (en base al peso total del ácido láctico presente en la alimentación original). La alimentación sobre la unidad de SPD en esta segunda etapa contenía de 5500 a 6000 ppm de sodio, mientras que el producto de ácido láctico contenía únicamente 112 ppm de sodio, esto es, un factor de purificación de aproximadamente de 49 a 54. Así, el grueso del ácido láctico puede ser recuperado en forma pura a partir de la mezcla original de ácido láctico y de lactato de sodio utilizando una unidad de destilación de trayecto corto (SPD).

Ejemplo 3: Electrodiálisis parcial de solución de lactato de potasio.

Se utilizó una unidad piloto de electrodiálisis con múltiples pares de membranas de células bipolares y catiónicas en un experimento por tandas para preparar ácido láctico a partir de una solución modelo de lactato de potasio. La solución de lactato de potasio se obtuvo mediante la dilución de una solución de lactato de potasio con un grado alimentario del 60% en peso (PURASAL® HiPure P de Purac) en una concentración de lactato de potasio al 34% en peso mediante la adición de agua.

En un modo por tandas, una alimentación de 20 kg de la solución de lactato de potasio al 34% en peso fue convertida en ácido láctico por medio de electrólisis con división de agua en dicha unidad piloto de electrodiálisis. El experimento duró 76 min., después de los cuales se obtuvo una conversión de un 88% en moles. La solución resultante presentaba una concentración de ácido láctico del 26% en peso y una concentración de lactato de potasio residual de 0,2% en peso. En los primeros 70 min del experimento, la tensión media fue de aproximadamente 42 V, y en los 6 últimos minutos la tensión se elevó hasta 49 V, mostrando un uso de energía incrementada en una conversión más alta. La eficiencia media de la corriente fue de 0,78.

Este experimento ilustra la viabilidad de una solución de lactato monovalente al 34% en peso como una solución inicial para la obtención de ácido láctico por medio de electrodiálisis con división de agua. Así mismo, el comienzo de una concentración de lactato monovalente al 34% en peso se traduce en una solución de acido láctico de 27% en peso, que es más concentrada que las soluciones obtenidas cuando se comienza con concentraciones más bajas de sal de lactato monovalente (por ejemplo, se puede obtener una solución de ácido láctico al 17% en peso al comenzar con una solución de sal de lactato monovalente de un 21 a un 23% en peso). Esto significa que un proceso en el que la concentración de la solución in inicial de sal de lactato monovalente es relativamente baja (por ejemplo, por debajo de un 30% en peso, por debajo de un 25% en peso o incluso por debajo de un 10% en peso), el agua puede ser, de modo preferente, eliminada antes de la electrodiálisis para comenzar con una concentración de lactato monovalente más alta, por ejemplo, de al menos un 30% en peso o superior (por ejemplo, una solución de lactato de potasio al 34% en peso, como en este ejemplo). Como resultado de ello, se necesita eliminar menos cantidad de agua después de la ejecución de la electrodiálisis con división de agua. Este puede ser el caso cuando, por ejemplo, la sal de lactato monovalente se deriva de un Procedimiento de fermentación.

A partir de los experimentos llevados a cabo y a partir de las conductividades teóricas de las soluciones de lactato monovalente (sin que se muestren los datos y los modelos teóricos), se ha encontrado que si se compara una electrodiálisis con división de agua de las soluciones de lactato de potasio con una electrólisis con división de agua de soluciones de lactato de sodio bajo condiciones similares, el incremento del uso de energía debido a la conductividad de la solución es superior al comenzar con una solución de lactato de sodio (Figura 1). Esto significa que, con arreglo a las mismas condiciones, se puede conseguir un consumo de energía inferior al trabajar con soluciones de lactato de potasio en comparación a la elaboración con soluciones de lactato de sodio. Así mismo, como se deriva de la figura 1, se ha encontrado que una energía en óptima para el lactato de potasio, al trabajar con concentraciones de entre un 30 y un 40% en peso (Figura 1), en particular, superiores a un 30% en peso y como máximo a un 40% en peso.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. - Procedimiento para la preparación de ácido láctico que comprende las etapas de:

a) la aparición de un medio acuoso que comprende lactato de magnesio;

b) la adición al medio acuoso que comprende lactato de magnesio una base monovalente para formar un medio acuoso que comprende una sal de lactato monovalente soluble en agua y una base de magnesio sólido;

c) la separación de la base de magnesio sólido del medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua;

d) la aportación de un medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua en una concentración de más de un 30% en peso y como máximo de un 45% en peso;

e) el sometimiento del medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua de la etapa d) a una electrodiálisis con división de agua, para obtener una primera solución que comprende una base monovalente y una segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente, llevándose a cabo la electrodiálisis en una conversión parcial de un 40 a un 99% en moles:

f) la recuperación del ácido láctico de la segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente.

2. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que en la etapa d) se proporciona un medio acuoso que comprende la sal de lactato monovalente soluble en agua con una concentración de al menos un 32% en peso y / o como máximo de un 40% en peso, y / o de un 32 a un 38% en peso, incluso de modo más preferente aún de un 34 a un 36% en peso, y como máxima preferencia una concentración inicial de aproximadamente de un 35% en peso.

3. - Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa d) es una etapa de concentración, una etapa de dilución, o una etapa en la que la concentración no es ajustada en mayor medida, de modo preferente, una etapa de concentración en la cual el agua es eliminada.

4. - Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la recuperación del ácido láctico a partir de la etapa f) comprende la separación de la segunda solución que comprende ácido láctico y sal de lactato monovalente en ácido láctico y una solución que comprende sal de lactato monovalente, en el que la separación se lleva a cabo por medio de una o más entre una separación de vapor - líquido, líquido - líquido y sólido - líquido.

5. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la solución que comprende sal de lactato monovalente es reciclada al menos en parte en las etapas anteriores del procedimiento de manera que se proporcione la electrodiálisis con división de agua, por ejemplo, en una o más de las etapas b), c), d) y e).

6. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, en el que la separación se lleva a cabo por medio de la separación de vapor - líquido, en la que la separación de vapor - líquido comprende una destilación, en particular, una destilación llevada a cabo en una unidad de destilación al vacío.

7. - Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la electrodiálisis con división de agua se lleva a cabo en una conversión parcial de al menos un 50% en moles, en particular, de al menos un 60% en moles, más concretamente de al menos un 70% en moles, más concretamente aún de al menos un 80% en moles, especialmente al menos de un 85% en moles o al menos de un 90% en moles y / o como máximo de un 98% en moles, en particular de un 90 a un 95% en moles, o superior a un 98% en moles y como mucho un 99% en moles.

8. - Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la sal de lactato monovalente es lactato de potasio o sal de lactato, en particular, lactato de potasio.

9. - Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la sal de lactato monovalente es lactato de potasio y en la etapa d) se aporta un medio acuoso que comprende lactato de potasio con una concentración de al menos un 32% en peso y / o un máximo de un 40% en peso, y / o de un 32 a un 38% en peso, de modo aún más preferente de un 34 a un 36% en peso, y como máximo preferencia, una concentración inicial de aproximadamente un 35% en peso.

10. - Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se lleva a cabo la electrodiálisis con división de agua en un aparato de electrodiálisis provisto de una membrana de intercambio de cationes y una membrana bipolar.

11. - Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio acuoso que comprende el lactato de magnesio se obtiene por fermentación, en el que la fuente de carbohidrato es fermentada por medio de un microorganismo para formar ácido láctico, añadiéndose una base de magnesio como agente neutralizante durante la fermentación para obtener el lactato de magnesio.

12. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la base de magnesio es hidróxido de magnesio.

13. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, en el que el medio acuoso que comprende lactato de magnesio es sometido a una etapa de separación para eliminar una materia celular microbiana antes de la etapa b).

14. - Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el ácido láctico obtenido después de la etapa de recuperación f) comprende al menos un 95% en peso de ácido láctico, en particular, al menos un 97% en peso de ácido láctico, más concretamente, al menos un 99% en peso de ácido láctico, al menos un 99,5% en peso, y como máxima preferencia, al menos un 99,9% en peso de ácido láctico.

15.- Procedimiento para la preparación de lactida y / o de ácido poliláctico, que comprende la preparación de un ácido láctico utilizando el procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 y la reacción del ácido láctico para formar lactida y / o ácido poliláctico.