JP2010512997A - 物質流を処理する方法 - Google Patents
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- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
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Abstract
(A)アミノ酸、
(B)1から5個のC原子を含む、アミノ酸とは異なるカルボン酸、および
(C)無機塩
の各群からそれぞれ少なくとも1種の有用物質を含有する物質流を処理する方法に関し、この方法は、
(1)ナノ濾過により物質流を処理して、有用物質(A)が富化された濃縮水を取得し、
(2)電気透析によりステップ(1)の透過水を処理して、有用物質(C)が富化された濃縮液を取得し、
(3)直接または間接に接続している(4)および(5)の2段階からなる系(3)を使用して、ステップ(2)の希釈液を処理し、ここで、
(4)一方の処理は、逆浸透により行い、
(5)一方の処理は、電気透析により行い、それによって、有用物質(B)が富化された濃縮液を取得し、
(6)ステップ(4)の濃縮水の少なくとも一部を、ステップ(5)に直接または間接に供給し、
(7)ステップ(5)の希釈液の少なくとも一部を、ステップ(4)に直接または間接に供給する、
の各工程を含んでなる。
Description
(A)アミノ酸、
(B)1から5個のC原子を含む、アミノ酸とは異なるカルボン酸および
(C)無機塩
の群からそれぞれ少なくとも1種の有用物質を含有する複合物質流に関する。
(A)アミノ酸、
(B)1から5個のC原子を含む、アミノ酸とは異なるカルボン酸および
(C)無機塩
の各群からそれぞれ少なくとも1種の有用物質を含有する物質流を処理する方法により達成される。この方法は、以下の工程を含む:
(1)ナノ濾過により、物質流を処理して、有用物質(A)が富化された濃縮水を得るステップと、
(2)電気透析により、ステップ(1)の透過水を処理して、有用物質(C)が富化された濃縮液を得るステップと、
(3)直接または間接に接続している(4)および(5)の2段階からなる系(3)を使用して、ステップ(2)の希釈液を処理するステップとを含み、ここで、
(4)一方の処理は、逆浸透により行い、
(5)一方の処理は、電気透析により行い、それによって、有用物質(B)が富化された濃縮液を得、
(6)ステップ(4)の濃縮水の少なくとも一部を、ステップ(5)に直接または間接に供給し、
(7)ステップ(5)の希釈液の少なくとも一部を、ステップ(4)に直接または間接に供給する。
ナノ濾過装置1、
第1電気透析装置2、
ナノ濾過装置1からの透過水を、第1電気透析装置2に輸送するためのコンジット11、
相互に直接または間接に接続しているユニット4および5からなる系3であって、
ユニット4は、逆浸透装置であり、
ユニット5は、第2電気透析装置であり、
第1電気透析装置2からの希釈液を系3に輸送するためのコンジット21、
逆浸透装置4からの濃縮水の少なくとも一部を、第2電気透析装置5に直接または間接に輸送するコンジット41および
第2電気透析装置からの希釈液の少なくとも一部を、逆浸透装置4に直接または間接に輸送するコンジット51。
本発明による方法の各部分プロセスは、別々に考えると、0.1から0.95の分離能(インプット流中の有用物質に対する分離アウトプット流中の有用物質)で機能する。しかしながら、他の処理ステップとのバックカップリングにより、0.5を明らかに上回る全分離能が生じる。
こうして得られた溶液は、次の濃度を有する:
乳酸 27.4g/L、
L−ロイシン 3.0g/L、
カリウム 11.3g/L、
塩化物 4.8g/L。
透過水中の濃度は、次の通りである:
L−乳酸 19.2g/L、
L−ロイシン 0.2g/L、
カリウム 9.0g/L、
塩化物 4.5g/L。
L−乳酸 35.6g/L、
L−ロイシン 5.9g/L、
カリウム 13.6g/L、
塩化物 5.0g/L。
こうして得られた溶液は、次の濃度を有する:
乳酸 27.4g/L、
L−グリシン 3.0g/L、
カリウム 11.3g/L、
塩化物 4.8g/L。
透過水中の濃度は、次の通りである:
L−乳酸 19.2g/L、
L−グリシン 0.9g/L、
カリウム 9.0g/L、
塩化物 4.5g/L。
L−乳酸 35.6g/L、
L−グリシン 5.1g/L、
カリウム 13.6g/L、
塩化物 5.0g/L。
こうして得られた溶液は、次の濃度を有する:
乳酸 27.4g/L、
L−ロイシン 3.0g/L、
カリウム 11.3g/L、
塩化物 4.8g/L。
透過水中の濃度は、次の通りである:
L−乳酸 19.2g/L、
L−ロイシン 0.2g/L、
カリウム 9.0g/L、
塩化物 4.5g/L。
L−乳酸 35.6g/L、
L−ロイシン 5.9g/L、
カリウム 13.6g/L、
塩化物 5.0g/L。
供給側での濃度(希釈液):
L−乳酸 18.2g/L、
L−ロイシン 0.2g/L、
カリウム 4.6g/L、
塩化物 0.9g/L。
L−乳酸 0.9g/L、
L−ロイシン 0.0g/L、
カリウム 8.9g/L、
塩化物 7.2g/L。
実施例4の電気透析希釈液2kgを、逆浸透セルでナノ濾過し、透過水21000gおよび濃縮蓄積液100gの体積濃縮係数とする。
透過水中の濃度は、次の通りである:
L−乳酸 0.9g/L、
L−ロイシン 0.0g/L、
カリウム 0.2g/L、
塩化物 0.1g/L。
L−乳酸 35.6g/L、
L−ロイシン 0.4g/L、
カリウム 9.0g/L、
塩化物 1.7g/L。
実施例5の逆浸透濃縮液1kgを単極電気透析の供給側に入れて使用する。濃縮液側では、水1kgを供給する。
供給側での濃度は、次の通りである(希釈液):
L−乳酸 11.7g/L、
L−ロイシン 0.4g/L、
カリウム 2.3g/L、
塩化物 0.3g/L。
L−乳酸 23.8g/L、
L−ロイシン 0.0g/L、
カリウム 6.7g/L、
塩化物 1.4g/L。
2 第1電気透析装置
3 系
4 逆浸透装置
5 第2電気透析装置
31 平衡レザバー
Claims (22)
- (A)アミノ酸、
(B)1から5個のC原子を含む、アミノ酸とは異なるカルボン酸、および
(C)無機塩
の各群からそれぞれ少なくとも1種の有用物質を含有する物質流を処理する方法であって、
(1)ナノ濾過により物質流を処理して、有用物質(A)が富化された濃縮水を取得し、
(2)電気透析によりステップ(1)の透過水を処理して、有用物質(C)が富化された濃縮液を取得し、
(3)直接または間接に接続している(4)および(5)の2段階からなる系(3)を使用して、ステップ(2)の希釈液を処理し、ここで、
(4)一方の処理は、逆浸透により行い、
(5)一方の処理は、電気透析により行い、それによって、有用物質(B)が富化された濃縮液を取得し、
(6)ステップ(4)の濃縮水の少なくとも一部を、ステップ(5)に直接または間接に供給し、
(7)ステップ(5)の希釈液の少なくとも一部を、ステップ(4)に直接または間接に供給する、
の各工程を含んでなる方法。 - ステップ(4)および(5)が回路で接続されており、ステップ(4)の濃縮水の少なくとも一部をステップ(5)に供給し、ステップ(5)の希釈液の少なくとも一部をステップ(4)に戻すことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ステップ(2)の希釈液(21)を、平衡レザバー(31)に輸送し、ここからステップ(4)および(5)の両方に供給し、ここにステップ(4)の濃縮水の少なくとも一部およびステップ(5)の希釈液の一部を戻すことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ステップ(4)、(5)、(6)および(7)を定常運転で実施することを特徴とする、請求項1−3のいずれかに記載の方法。
- ステップ(1)から(7)を全て定常運転で実施することを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- ステップ(1)が、2段階または多段階のナノ濾過であり、ここで、好ましくは、第1段階の後に実施される段階のうちの少なくとも1つを透析濾過として構成することを特徴とする、請求項1−5のいずれかに記載の方法。
- ステップ(4)の透過水の少なくとも一部および/またはステップ(5)の希釈液の少なくとも一部を、ステップ(1)におけるナノ濾過に供給することを特徴とする、請求項1−6のいずれかに記載の方法。
- ステップ(1)において、一価無機塩に対して高い透過性を示し、これと比較して二価無機塩に対してより低い透過性を示す膜を使用することを特徴とする、請求項1−7のいずれかに記載の方法。
- 使用される膜の材料は、永久親水化ポリエーテルスルホン、セラミクス、特にTiO2、ポリアミドおよび半芳香族ピペラジンポリアミドからなる群から選択されることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- ステップ(5)において単極電気透析を実施することを特徴とする、請求項1−9のいずれかに記載の方法。
- 処理される物質流が、1から4.5のpH値を有することを特徴とする、請求項1−10のいずれかに記載の方法。
- 群(A)の有用物質が蛋白質構成アミノ酸からなる群から選択される1種または複数のアミノ酸であることを特徴とする、請求項1−11のいずれかに記載の方法。
- 群(B)の有用物質が乳酸であることを特徴とする、請求項1−12のいずれかに記載の方法。
- 群(C)の有用物質が、塩化物塩、特に塩化ナトリウム、塩化カリウムおよび/またはそれらの混合物の群からの1種または複数の無機塩であることを特徴とする、請求項1−13のいずれかに記載の方法。
- 処理される物質流が、生物起源の水性液体、特に、サイレージから得られる液体であることを特徴とする、請求項1−14のいずれかに記載の方法。
- 請求項1−15のいずれかに記載の方法を実施するためのプラントであって、
ナノ濾過装置(1)
第1電気透析装置(2)、
ナノ濾過装置(1)からの透過水を第1電気透析装置(2)に輸送するためのコンジット(11)、
相互に直接または間接に接続しているユニット(4)および(5)からなる系(3)であって、
ユニット(4)は、逆浸透装置であり、
ユニット(5)は、第2電気透析装置である系、
第1電気透析装置(2)からの希釈液を系(3)に輸送するためのコンジット(21)、
逆浸透装置(4)からの濃縮水の少なくとも一部を、第2電気透析装置(5)に直接または間接に輸送するコンジット(41)、
第2電気透析装置からの希釈液の少なくとも一部を、逆浸透装置(4)に直接または間接に輸送するコンジット(51)、
を含むプラント。 - コンジット(41)が、逆浸透装置(4)からの濃縮水を、第2電気透析装置(5)に直接に輸送することを特徴とする、請求項16に記載のプラント。
- コンジット(51)が、第2電気透析装置(5)からの希釈液を、逆浸透装置(4)に直接に輸送することを特徴とする、請求項16または17に記載のプラント。
- 平衡レザバー(31)が備えられており、この中に第1電気透析装置(2)からの希釈液のためのコンジット(21)が入り、ここから逆浸透装置(4)および第2電気透析装置(5)の両方に供給され、ここに逆浸透装置(4)からの濃縮水のためのコンジット(41)および第2電気透析装置からの希釈液のためのコンジット(51)が戻ることを特徴とする、請求項16に記載のプラント。
- ナノ濾過装置が多段階設計を有し、ここで、好ましくは第1段階の後に実施される段階の少なくとも1つは透析濾過装置として構成されていることを特徴とする、請求項16から19のいずれかに記載のプラント。
- 逆浸透装置(4)からの透過水をナノ濾過装置(1)に戻すための、好ましくは、任意にナノ濾過装置(1)に備えられている第2段階またはさらなる段階に戻すためのコンジット(42)が備えられていることを特徴とする、請求項16から20のいずれかに記載のプラント。
- 第2電気透析装置(5)からの透過水をナノ濾過装置(1)に戻すための、好ましくは、ナノ濾過装置(1)の第1段階に戻すためのコンジット(52)が備えられていることを特徴とする、請求項16から21のいずれかに記載のプラント。
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