JPH09500649A - 有機酸の回収方法 - Google Patents
有機酸の回収方法Info
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- JPH09500649A JPH09500649A JP7505370A JP50537095A JPH09500649A JP H09500649 A JPH09500649 A JP H09500649A JP 7505370 A JP7505370 A JP 7505370A JP 50537095 A JP50537095 A JP 50537095A JP H09500649 A JPH09500649 A JP H09500649A
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- C07C51/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
Abstract
(57)【要約】
有機酸は、不純物の少くとも実質的部分を除去するためにブロスを浄化して、浄化フィードを得る;フィードのpHを約1.0〜約4.5に低下させる上で有効な量の鉱酸を加えることにより浄化フィードを酸性化して、MHSO4、M2SO4、M3PO4、M2HPO4、MH2PO4及びMNO3(MはNa、NH4及びKからなる群より選択される)からなる群より選択される少くとも1種の電解質に関して実質上飽和された酸性化フィードを得る;(a)水、(b)フィードのpHを約1.0〜約4.5に維持する上で有効な量の鉱酸、及び(c)水及び酸性化フィードと限定された混和性を有する酸素化溶媒(酸素化溶媒は4〜12の炭素原子を有し、ヒドロキシル、エステル、ケト、エーテル、カルボニル及びアミドからなる群より選択される少くとも1つの官能基を有する)を含有した抽出混合液で酸性化フィードを抽出して、抽出により溶媒抽出液と第一ラフィネートを得る;溶媒抽出液を水性液体で逆抽出して、それにより有機酸に富む水性抽出液と有機酸に乏しい溶媒ラフィネートを得ることにより、発酵ブロスから回収することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
有機酸の回収方法
本発明は、抽出により発酵ブロスから乳酸のような有機酸を回収するための方
法に関する。
乳酸は、例えば食品製造、医薬品、プラスチック、織物において、及び様々な
化学プロセスで出発物質として、いくつかの商業的用途を有している有機酸であ
る。乳酸は、グルコース、フルクトース又はガラクトースのような単糖あるいは
スクロース又はラクトースのような二糖を乳酸に変換するデルブリュック菌(Lac
tobacillus delbrueckii)のような微生物を用いて、糖、デンプン又はチーズ乳
清の発酵により通常生産される。発酵から得られるブロスは未発酵糖、炭水化物
、アミノ酸、タンパク質及び塩と乳酸を含有する。これら物質の一部は望ましく
ない色を生じる。乳酸は、それがいずれかの実質的用途に供される前に、発酵ブ
ロスから回収されねばならない。
いくつかのプロセスが発酵ブロスから乳酸又は他の有機酸を回収するため過去
に開発された。これらプロセスの一部では、塩の沈殿、その後に塩の分解、ある
いはある有機溶媒又は非水溶性アミンによる抽出を行う。
例えば、Banielの米国特許第4,275,234号において、酸は非水混和性
有機溶媒に溶解された少くとも1種の二級又は三級アミンを含有する非水混和性
有機抽出剤で溶液を抽出することにより水溶液から回収される。得られた有機抽
出液は残りの水性液体から分離され、実質上すべてのアミンを有機相に残しなが
ら、少くとも実質的部分の酸を有機抽出液から水中に逆抽出(back-extracting)
するための水性液体によるストリッピング操作に付される。
Kingの米国特許第5,104,492号において、カルボン酸は水溶液を実質
上非水混和性だが水湿潤性の有機溶媒と接触させることにより水溶液から回収さ
れる。一方はカルボン酸に乏しい水性ラフィネートであり、他方はカルボン酸に
富む水湿潤性溶媒抽出液である、2つの相が形成される。次いで各相が分離され
、カルボン酸に富む水湿潤性溶媒抽出液が脱水される。この脱水は抽出溶媒への
酸の溶解度を減少させて、カルボン酸含有ボトム産物を生じ、そこから酸が沈殿
物として回収できる。
しかしながら、過去に用いられた回収プロセスは、数多くのステップ、乏しい
回収効率又は他の理由のために、比較的高価になりがちであった。したがって、
低コストで望ましい回収効率を示せる、乳酸及び他の有機酸の改善された回収プ
ロセスに関する必要性が存在している。
本発明は、(a)水、(b)混合液のpHを約1.0〜約4.5に維持する上
で有効な量の鉱酸、及び(c)水及び酸性化フィードと限定された混和性を有す
る酸素化溶媒(oxygenated solvent)(酸素化溶媒は5〜12の炭素原子を有し、
ヒドロキシル、エステル、ケト、エーテル、カルボニル及びアミドからなる群よ
り選択される少くとも1つの官能基を有する)の混合液と溶液を接触させること
からなる、水溶液から有機酸の抽出方法に関する。
もう1つの態様において、本発明は有機酸及び不純物を含有した水性フィード
を用意し、その中にある不純物の少くとも実質的部分を除去するために水性フィ
ードを浄化して、浄化されたフィードを得る、有機酸の回収方法からなる。この
文脈において、“少くとも実質的部分”とは存在する不純物の少くとも約10重
量%が除去されることを意味する。フィードは場合によりマイクロ濾過及び/又
はナノ濾過に付すことができる。浄化された液体フィードは、フィードのpHを
約1.0〜約4.5に低下させる上で有効な量の鉱酸を加えることにより酸性化
され、MHSO4、M2SO4、M3PO4、M2HPO4、MH2PO4及びMNO3(
MはNa、NH4及びKからなる群より選択される)からなる群より
選択される少くとも1種の電解質に関して実質上飽和されている酸性化フィード
を与える。
次いで、酸性化フィードは(a)水、(b)フィードのpHを約1.0〜約4
.5に維持する上で有効な量の鉱酸、及び(c)水及び酸性化フィードと限定さ
れた混和性を有する(ヘキサノールのような)酸素化溶媒(酸素化溶媒は5〜1
2の炭素原子を有し、ヒドロキシル、エステル、ケト、エーテル、カルボニル及
びアミドからなる群より選択される少くとも1つの官能基を有する)を含有した
溶媒抽出混合液で抽出され、抽出により溶媒抽出液と第一ラフィネートを与える
。次いで溶媒抽出液は水性液体で逆抽出され、それにより有機酸に富む水性抽出
液と有機酸に乏しい溶媒ラフィネートを与える。
そのプロセスでは、更に、水及び溶媒を除去することにより有機酸に富む水性
抽出液を濃縮して、その中に残留した不純物の少くとも一部を除去するために抽
出液を炭素処理することができる。
もう1つの態様において、そのプロセスでは、更に、溶媒をストリッピングす
ることにより第一ラフィネートから溶媒を回収し、酸性化フィードを抽出する際
使用するために該回収溶媒をリサイクルすることができる。この特定態様の変形
例において、酸性化フィードのpHは、抽出中にリン酸、硫酸、硝酸及び塩化物
塩の実質的沈殿を防ぐために有効なレベルで、抽出中維持することができる(例
えば、約1.0〜約4.5、好ましくは約1.0〜約3.5のpH);リン酸、
硫酸、硝酸又は塩化物塩は、溶媒がストリッピングされた後で蒸発により第一ラ
フィネートから回収することができる。この文脈において、“実質的沈殿を防ぐ
ために有効なレベル”とは、最少の沈殿が起きるにすぎないことを意味する。
もう1つの態様において、水性塩はリン酸、硫酸又は硝酸塩を酸性化フィード
から結晶化させ、結晶化した塩を水性液体、好ましくは水で洗浄し、洗浄された
結晶塩を乾燥させることにより回収できる。
1つの好ましい態様において、水性フィードは更に酸性化前に、望ましくない
不純物を除去するために水性フィードを濾過し、その中にある水の一部を除去す
ることによりフィードを濃縮し、それを脱色剤と接触させることによりフィード
を脱色することにより浄化する。脱色剤には粒状炭素、粉末炭素又は脱色樹脂が
ある。
本発明のもう1つの態様では、第二溶媒抽出ステップが加えられる。特に、水
、鉱酸及び酸素化溶媒の抽出混合液で酸性化フィードを抽出した後で、しかも溶
媒抽出液を水性液体で逆抽出する前において、ある量の有機酸を含有した水溶液
が第一抽出ステップからの溶媒抽出液の抽出剤として用いられる追加抽出が行わ
れ、それにより第二ラフィネート及び精製溶媒抽出液を得るが、後者はその後で
前記のように逆抽出される。第二ラフィネートは酸性化フィード中にリサイクル
することができる。
酸素化溶媒の水性抽出中における有機酸の量は、平衡時に水性又は酸素化溶媒
相中における有機酸の濃度に正味変化がないように調節されることが好ましい。
本発明の特に好ましい態様において、そのプロセスは:
乳酸及び不純物を含有した水性フィードを用意し、
その中にある不純物の少くとも実質的部分を除去するために水性フィードを浄
化して、浄化フィードを得、
望ましくない不純物を除去するために浄化フィードを濾過し、
その中にある水の一部を除去することによりフィードを濃縮し、
それを脱色剤と接触させることによりフィードを脱色し、
フィードのpHを約1.0〜約4.5に低下させる上で有効な量の鉱酸を加え
ることにより浄化フィードを酸性化して、MHSO4、M2SO4、M3PO4、M2
HPO4、MH2PO4及びMNO3(MはNa、NH4及びKからなる群より選択
される)からなる群より選択される少くとも1種の電解質に関して実質
上飽和された酸性化フィードを得、
(a)水、(b)フィードのpHを約1.0〜約4.5に維持する上で有効な
量の鉱酸、及び(c)ヘキサノールを含有した抽出混合液で酸性化フィードを抽
出して、抽出により第一ヘキサノール抽出液と第一ラフィネートを得、
第一ヘキサノール抽出液を乳酸水溶液で抽出して、それにより第二ラフィネー
ト及び精製ヘキサノール抽出液を得、
精製ヘキサノール抽出液を水性液体で逆抽出して、それにより乳酸に富む水性
抽出液と乳酸に乏しいヘキサノールラフィネートを得、
ヘキサノールをストリッピングすることにより第一ラフィネートからヘキサノ
ールを回収し、
酸性化フィードを抽出する際使用するために回収されたヘキサノールをリサイ
クルし、 水を除去することにより乳酸に富む水性抽出液を濃縮し、及び
その中に残留する不純物の少くとも一部を除去するために濃縮抽出液を炭素処
理することからなる。
一方、乳酸に富む水性抽出液の一部は第一ヘキサノール抽出液を抽出する上で
乳酸水溶液として用いられるようにリサイクルしてもよい。
本発明のプロセスで回収される有機酸には3〜8の炭素原子から構成されるモ
ノ、ジ及びトリカルボン酸がある。例としては乳酸、クエン酸、リンゴ酸、マレ
イン酸、フマル酸、アジピン酸、コハク酸、酒石酸、α−ケトグルタル酸及びオ
キザロ酢酸があるが、それらに制限されない。
本発明の1つの利点は、酸性化に用いられる鉱酸の適切な塩により、飽和又は
実質的飽和条件下(例えば、≧90%の飽和)で抽出を行うことである。塩濃度
が高くなるほど、ヘキサノール相への乳酸の抽出のための駆動力は高くなる。
他の利点は様々なリサイクル流を使用できることであり、流れの数を最少にす
る傾向がある。更に、高濃度の乳酸で作業すると抽出段階の容量及び数を減少さ
せる。このため、本発明は先行技術と比較して簡便性、低コスト及び少ない流れ
数という利点を有する。
図1は本発明の具体的態様に関するプロセスフロー図である。
図2は本発明のプロセスで使用できるミキサー‐セトラー装置の平面図である
。
図3は、軸X‐Xに沿う、図2のミキサー‐セトラーの側断面図である。
図4は、異なるpH値で塩形である乳酸及びリン酸の%と、その2物質に関す
るパーセンテージ間の差異のグラフである。
図5は可溶相中にある様々な成分のpHと濃度との関係のグラフである。
図6は乳酸1モル当たりにおける沈殿物、上澄及び全沈殿物+上澄のpHと量
との関係のグラフである。
図7は可溶及び不溶相のpHと分布との関係のグラフである。
図8は乳酸1モル当たりにおける様々な成分のpHとモルとの関係のグラフで
ある。
図9は溶液kg当たりにおける様々な成分のpHとモルとの関係のグラフである
。
図10は溶液kg当たりにおける様々な成分のpHとグラムとの関係のグラフで
ある。
図11はpHとモルリン酸対モル乳酸の比率との関係のグラフである。
図12は、H2SO4で酸性化されたブロスサンプルについて、異なるpHにお
ける沈殿物の量のグラフである。
図13は、酸性化されたブロスの異なるサンプルについて、加えられたH2S
O4及び形成された沈殿物のモルのグラフである。
図14は様々なブロス飽和レベルで様々な成分の溶媒相中における回収率のグ
ラフである。
図15は異なる酸を用いた抽出で除去された乳酸%のグラフである。
図16は向流逆抽出(cross-current back extraction)で除去された乳酸%の
グラフである。
図17はフィードの乳酸含有の変化率vs.逆抽出水相の場合のグラフである。
図18は所定の乳酸回収レベルに達する上で要求される逆抽出段階の計算数に
ついて示したグラフである。
図19はいくつかの向流逆抽出の各々の後における乳酸回収率について示した
グラフである。
乳酸という用語は、乳酸の光学異性体と、それら光学異性体のラセミ混合物を
含めてこの特許明細書で用いられる。更に、それには乳酸モノマー、ダイマー、
トリマー及び低分子量の他の乳酸ポリマー(通常約740m.w.以下;例えば約D
P10のポリマー)の混合物も含む。
図1は本発明によるプロセスの具体的態様について示す。乳酸は当業界で知ら
れるような発酵によりまず生産される。乳酸を含有した水溶液、特に発酵ブロス
10はそのプロセスの産物であり、本プロセス用のフィードである。
この特許明細書で記載された発明の特定プロセス態様では発酵ブロスから乳酸
を回収するが、本発明は発酵の産物を回収することに限定されない。本発明のプ
ロセスは、有機酸が水溶液又は分散液から回収される、いかなる状況においても
用いることができる。例えば、そのプロセスは、バイオポリマーから乳酸を解離
させるために必要なプロセスステップを行った後で、乳酸含有バイオポリマーの
水溶液から乳酸を回収するために使用できる。
ブロス10は、典型的には25重量%以下の乳酸を含有する。好ましくは、ブ
ロス中における全乳酸値の少くとも80重量%は乳酸Na、K又はNH4として
存在する。
発酵ブロス10はマイクロ濾過あるいは遠心、フィルタープレス又はロータリ
ー真空濾過のような他の操作により浄化12され、無粒子の濾過された発酵ブロ
ス14を生じる。濾過により除去されたバイオマス16は発酵バイオリアクター
にリサイクルしても、又は乾燥して、例えば動物飼料として用いてもよい。濾過
ブロス14は、ブロス中の望ましくない有機不純物の量を更に減少させるために
、限外濾過及び/又はナノ濾過18で更に精製される。
使用できる濾過プロセスの例は以下のとおりである:供給原料は発酵ブロスの
マイクロ濾過と、その後にマイクロ濾過された透過物のナノ濾過により作られた
。U.S.フィルター(U.S.Filter)の0.02ミクロンメンブラロックス(Membr
alox)セラミックエレメントがマイクロ濾過に用いられた。デサリネーション・
システムズ社(Desalination Systems,Inc.)製の180MWカットオフの多葉螺
旋巻ポリマーエレメントがナノ濾過プロセスに用いられた。このクリーンアップ
操作で、乳酸アンモニウム以下の分子量を有する物質約95〜99%からなる供
給原料を得た。
次いでブロスは標準蒸発技術で50〜85%の固形分濃度に濃縮されるが、そ
のうち乳酸含有率は各々38〜65%である。次いでブロスはそのブロスを粒状
又は粉末炭素、あるいは脱色樹脂と接触させることにより脱色20される。この
目的に適した商品には以下がある:
粉末炭素:Nuchar-SA,Westraco,Darco S51,ICI Chem.;
粒状炭素:Calgon CPG,Americon Norit;及び
脱色樹脂:Dowex Optipore吸着剤
ブロスは脱色ステップ20の後又は前で更に濃縮22してもよい。得られた溶液
中の乳酸濃度は、典型的には約30〜約90重量%の範囲内である。
次いで脱色濃縮ブロスはH3PO4、H2SO4、HCl又はHNO3のような酸
で約1.0〜約4.5のpHに酸性化24される(4.3〜3.5範囲のpHを
有する酸性化ブロスの試験ではpH3.5で最大沈殿を示したが、3.5〜3.
9のpHのときに溶媒で抽出される乳酸の最大率を示した)。この時点において
、酸性化ブロスは少くとも35重量%の乳酸を含有しており、少くとも1
種の電解質MHSO4、M2SO4、M3PO4、M2HPO4、MH2PO4及びMN
O3(MはNa、NH4及びKからなる群より選択される)に関して実質上飽和さ
れている。
酸性化24後にリン酸、硫酸及び/又は硝酸が結晶化26され、その後塩がそ
の対応ブロスから無機塩の分離に関して産業上典型的な技術により、例えば硬質
ボウル遠心、バスケット遠心、濾過、真空濾過等により酸性化ブロスから分離2
8されて、湿潤結晶ケーク30を得る。次いで湿潤結晶ケーク30は水34で洗
浄32され、無機塩を乾燥する上で産業上典型的な技術により乾燥36され、乾
燥塩38、例えばリン酸アンモニウムを得る。洗浄ステップ32で用いられた水
は酸性化24前に濃縮ブロスに逆リサイクル40され、適切には鉱酸42(例え
ば、リン酸)とミックスさせることができる。
次いで浄化酸性化ブロス50は(a)水、(b)鉱酸、及び(c)酸素化有機
溶媒を含有した、好ましくはそれらから本質的になる溶媒抽出混合液54で第一
抽出52に付される。酸素化溶媒は水及び酸ブロスと限定された混和性を有し、
好ましくは約5〜約12の炭素原子を有し、ヒドロキシル、エステル、ケト、エ
ーテル、カルボニル及びアミドからなる群より選択される少くとも1つの官能基
を有する。酸素化溶媒は、更に好ましくは6〜8の炭素原子を有する。特に好ま
しい溶媒はヘキサノールである。溶媒混合液54対酸性化ブロス50の比率は、
好ましくは重量で約3/1〜約6/1、好ましくは約4/1である。
溶媒ヘキサノール、ブタノール、酢酸ブチル、イソプロピルエーテル、3‐メ
チル‐1‐ブタノール、ドデカノール、オクタノール、ヘキサン及びヘプタノー
ルによる限定条件抽出から下記発見を得た:ブタノールは相分離せず、3‐メチ
ル‐1‐ブタノールはそうするために溶媒の等重量添加を要し、ヘキサノールは
限定条件下で最大量の乳酸を除去した。
酸素化有機溶媒と水との限定された混和性の例として、Lactic Acid,
Properties and Chemistry of Lacic Acid and Derivatives,C.H.Holten,Verlag
Chimie(1971),pages 43及び45(参考のため本明細書に組み込まれる)では、2
5℃で1‐ヘキサノール中水の溶解度が7.9%であり、水中ヘキサノールの溶
解度が0.5%であることを示している。
酸素化有機溶媒中における酸の使用で、乳酸が塩形よりもむしろ主に酸形であ
る範囲内にpHを保つ。pHが上がるにつれて、より大きな率の乳酸が塩形に変
換するが、これはヘキサノールにかなり溶解しにくい。塩形の乳酸の量を30%
以下に保つことが好ましく、これはpHが好ましくは3.5以下に保たれるべき
であると示している。
リン酸が溶媒抽出混合液で用いられるならば、塩形成が増加して、ひいては沈
殿の機会が増加する傾向がある。塩酸のような異なる酸を用いれば沈殿の機会を
減少させることができるが、その理由は塩化アンモニウムがむしろリン酸二水素
アンモニウムよりも形成されて、後者が既に飽和レベルにあるからである。しか
しながら、追加酸の使用は全く望ましくなく、沈殿を減少又は消失させる他の方
法を用いる方が好ましい。
混合液54中における水の量は、好ましくは実質上飽和(即ち、少くとも90
%飽和)の量、最も好ましくは飽和の量である。この流れの一部は逆抽出ステッ
プ68から来ており、このため飽和レベルで水を有する。リン酸94の添加もそ
れに伴い少量の水を有し、その理由はリン酸が好ましくは75%濃度だからであ
るが、リン酸の添加はヘキサノールが保有する水の量を増加させる。酸は、抽出
効率を最良にするために、第一抽出52時にブロスのpHを約1.0〜約4.5
に維持する上で有効な量で加えられる。
本発明のプロセスに適した組成の例は以下のとおりである:
ブロスをpH3.0に酸性化する
53.14%乳酸
3.52%PO4
2.55%NH3
28.83%水
ヘキサノール抽出剤
6.0 %水
0.7 %H3PO4
93.3 %ヘキサノール
平衡時の水相
27.67%乳酸
47.09%水
0.25%ヘキサノール
7.71%PO4
3.56%NH3
13.72%その他
平衡時の有機相
8.04%乳酸
0.03%PO4
0.08%NH3
5.81%水
86.26%ヘキサノール
平衡比=6.23/1(溶媒/水相)
得られた第一ラフィネート56は溶媒回収系に送られるが、これは以下で更に
説明される。
次いで、第一溶媒抽出液58は抽出液を精製するために第二抽出60に付され
る。水と限定量の純粋乳酸、好ましくは約25重量%以下の乳酸から本質的にな
る水溶液62が用いられる。第一溶媒抽出液58対乳酸水溶液62の比率は、好
ましくは重量で約4〜1〜約20/1である。この第二抽出で第二ラフィネート
64を得るが、これはそれを第一抽出52用の酸性化ブロス50と混合すること
によりリサイクルされる。主に溶媒、乳酸及び水を含有した精製第二溶媒抽出液
66も得られる。
次いで、精製溶媒抽出液66は水性液体、好ましくは水70で逆抽出68され
、乳酸に乏しい溶媒ラフィネート72と乳酸に富む水性抽出液74を得る。精製
溶媒抽出液66対水70の比率は、好ましくは重量で約4〜1〜約10/1であ
る。乳酸に富む水性抽出液74の一部は、第二抽出60で使用の乳酸水溶液62
にリサイクル76される。乳酸に富む水性抽出液74の残りは濃縮76され、こ
うして溶媒回収系に送られる濃縮液84を除去する。次いで微量汚染物が炭素又
は脱色樹脂での脱色処理78により除去される。この処理後に、用いられた炭素
80は初めの脱色ステップ20にリサイクルされる。
最終乳酸溶液82は、典型的には約30〜90重量%の濃度を有する。
乳酸に乏しい溶媒ラフィネート72は第一抽出52に逆リサイクルされ、そこ
でそれは溶媒抽出混合液54を作るために必要追加成分と混合される。第一ラフ
ィネート56及び濃縮液84は溶媒ストリッパー86に送られ、そこで溶媒88
を水性廃棄物90から分離する。水性廃棄物90は通常リン酸二水素アンモニウ
ム、他の塩、タンパク質物質及び炭水化物を含有しており、動物飼料又は肥料と
して用いることができる。回収された溶媒88は溶媒精製ユニット92に送られ
る。溶媒精製ユニットは共沸液体の不均質蒸留のための標準設備からなることが
好ましい。一部又は全部の乳酸に乏しい溶媒ラフィネート72も溶媒精製ユニッ
ト92に通される。所望量の鉱酸94が、第一抽出52用の溶媒抽出混合液54
の望ましい調製を行うために、制御量の水98と一緒に溶媒リサイクル流96に
加えられる。
抽出ステップはバッチ操作で又は連続的に実施でき、例えば当業者に知られて
いる向流式液体‐液体抽出法又は抽出力ラムを含めたいずれか慣用的な液相抽出
法で行ってもよい。遠心も使用できる。追加の抽出段階及び/又はステップも所
望であれば使用できる。
本発明の具体的態様において、抽出ステップはロバテル(Robatel)モデルUX
1.1ミキサー‐セトラー(ロバテル社,Pittsfield,Massachusetts)のような
多段階ミキサー‐セトラー装置で実施される。このタイプの抽出装置において、
各段階が少くともミキサー及びセトラー(settler)を含んでいる。ミキサーは溶
媒及びフィードを互いに十分接触させる。各段階のセトラー部分において、軽い
方の相はセトラーの上部に上り、隣接段階まで一方向にせきから流れ出る。重い
方の相はセトラーの底に沈み、異なる隣接段階に異なる方向で別のせきを潜流す
る。
図2及び3は8段階102a〜102hを含むミキサー‐セトラー100の一
態様について示す。各段階は、モーター106で駆動されて、シャフト108及
びタービン110をもつミキサー104を有している。溶媒112は装置の一端
に供給でき、一方フィード114は他端に供給される。各段階102において、
ミキサー104は溶媒及びフィードをミックスし、その後それらは少くともある
程度まで相に分離する。軽い方の相は隣接室に流出せき116から流れ出て、一
方重い方の相は隣接する別の室中に潜流せき118を潜流する。最終産物は抽出
液120及びラフィネート122である。
そのプロセスの別態様において、抽出前に塩(例えば、リン酸二水素アンモニ
ウム)を結晶化及び分離する代わりに、抽出中に供給された酸性化ブロスは乳酸
(水素形)及びリン酸塩の双方を含有している。抽出は前記と同範囲のpHを用
いてリン酸二水素アンモニウムによりボーダーラインで飽和されるように操作さ
れ、それにより抽出中における塩の実質的沈殿を防ぐ。リン酸アンモニウムはヘ
キサノールのストリッピングと、その後塩を残す蒸発により、ラフィネート流5
6から回収される。例1
ヘンダーソン‐ハッセルバッハ(Henderson-Hasselbach)式(pH=pKa+l
og塩/酸)と下記値を用いて、乳酸及びリン酸の塩及び酸形のpH分布を求め
る計算を行った:
乳酸 pK=3.858
H3PO4 pK1=2.15
結果は図4でプロットされている(上記式は希水溶液に関して通常用いられるこ
とに注意せよ;その関係は本発明で用いられる系においてやや異なるかもしれな
い)。pH4.1で、乳酸値の約64%は乳酸アンモニウムとして存在し、残り
約36%は酸として存在する。乳酸及びリン酸曲線間の差異は理論的に約3.0
のpHで最大であり、このためそのpHが抽出に好ましい。例2
サンプル310として第1表で示された浄化発酵ブロスを得た。(C)量のブ
ロスを(D)量の75%リン酸で酸性化し、得られたpH(B)を測定した。上
澄を遠心後に除去し、示されたように分析した(F、G、H、I)。すべての乳
酸が可溶相にあるという仮定だけがなされた。
図5〜11はこの実験の結果をグラフでまとめている。例3
濃縮発酵ブロス(乳酸78.24%、水3.18%、NH312.28%、P
O41472ppm及びCl 5115ppmを含有している)を、得られる乳酸濃度
が65.41%となるように、水で希釈した。この希釈ブロスのpHは5.41
であった。そのブロスの一部を、一連のサンプルが5〜0.3のpH範囲で調製
されるように、硫酸(96.1%)で酸性化した。サンプルを遠心し、上澄を除
去して、乳酸について分析した。すべての乳酸が可溶相にあるという仮定だけが
なされた。結果については下記第2表と図12及び13参照。
例4
濃縮フィードブロスを1モル当量の75%H3PO4で酸性化した。水を加えて
、塩を溶解させた。pHは2.12であり、希釈後にブロスは乳酸16.80%
を含有していた。ヘキサノール1.13gをこのフィード81.22gに加えた
ところ、曇りを生じた。混合液を静置した;曇りは観察されなかった。乳酸5.
23%を水相から回収した。その後約0.18gの沈殿物が抽出フィードでみら
れた。例5
乳酸を含有したいくつかの酸性化ブロスを向流プロセスで抽出した。サンプル
5Aと表示された乳酸を含有する浄化、濾過、酸性化ブロスは6回抽出した。酸
性化ブロスフィードは乳酸55.03重量%、PO43.26%、NH34.33
%、水30.21%を含有し、4.1のpHを有していた。抽出剤はヘキサノー
ル100g(全抽出剤の95.06重量%)、85%H3PO40.2g(0.1
9重量%)及び水5.0g(4.78重量%)を含有していた。この量の水は抽
出剤混合液の大体の飽和を示す。初めの酸性化ブロスフィード7gは抽出剤35
gで抽出した(即ち、5/1溶媒/フィード重量比)。
6回目の抽出後における残留水相のpHは5.3であった。水相は重量4.5
9gであり、乳酸12.87%を含有していた。このため、原フィード中乳酸の
75.5%を抽出した。
抽出剤中における酸の量は抽出中pHを安定に保つ上で十分でなく、そのため
酸性化ブロスの出発pHはもっと低い方が好ましいようであった。
乳酸を含有したもう1つの酸性化ブロス(サンプル5Bと表示)を抽出した。
酸性化前のブロスは全重量101.73gのうち乳酸66.09g(0.733
7モル)を含有していた。それを75%H3PO468.30g(0.5227モ
ル)で酸性化して、3.0のpHにしたところ、温度は25℃から55℃に上昇
した。
得られたNH4H2PO4を遠心及びデカンテーションで除去した。沈降混合物
は全部で113.82gであった。形成されたNH4H2PO4の量は、乳酸概念
の希釈を用いることにより、48.5g(0.422モル)であると計算された
。塩が除去された後に残留する浄化ブロスは全部で56.21gであり、乳酸3
3.06%(重量)、PO43.73%、NH32.67%及び
水28.64%からなっていた。
抽出剤はヘキサノール100g(全抽出剤の94.79重量%)、75%H3
PO40.5g(0.36重量%)及び水5.0g(5.09重量%)からなっ
ていた。酸性化された浄化ブロスは、4/1溶媒/フィード重量比で、1サイク
ル当たり抽出剤32.0gを用いて6回抽出した。
約4.27gの乳酸をフィード中全部で約4.39gのうちから抽出した。こ
のため、原フィード中97.27%の乳酸を抽出した。
多量の沈殿物が抽出中に生成した。しかも、多量の液が遠心による分離後に沈
殿物と共に残った。この後者の問題は、濾過が遠心の代わりに用いられると、最
小になるかもしれない。
更に5回の抽出を行った。抽出パラメーター及び結果は下記第5表で示されて
いる。
例6
リン酸酸性化発酵ブロス(乳酸53.14%、PO43.52%、NH32.5
5%及び水28.83%、pH3.0)を“そのまま”用いるか、又は水で希釈
して、100%、98%、95%、93%、90%及び80%の飽和でリン酸二
水素アンモニウムを含有した一連の溶液を作った。4:1溶媒/水相比を用いた
。溶媒/抽出剤はヘキサノール92.79%、水6.51%及びリン酸0.7%
であった。沈殿物が90%及び80%サンプル以外のすべてについて第一段階で
生じた。乳酸回収率は完全飽和時の65.13%から80%飽和サンプルの62
.09%回収率までほんのわずかに減少した。
図14参照。例7
乳酸溶液による3回の向流抽出ランをヘキサノール、6%水及び以下の酸:0
.7%リン酸、0.26%塩酸及び0.46%硫酸で行った。溶媒対水相の比率
は4:1であった。
図15参照。
沈殿物は段階3の後にリン酸サンプルで生じ、4回目の後に再溶解した。沈殿
物は第三段階の後に硫酸サンプルで生じ、5回目の後に再溶解した。沈殿物は塩
酸ラン中いずれの段階でも生じなかった。毎回沈殿物は溶解し、pHの劇的な減
少がみられた。例8
乳酸(65%)を含有した濃縮発酵ブロスを75%リン酸で3.0のpHに酸
性化した。酸性化懸濁液を濾過により浄化し、上澄の一部を6×6向流抽出(co
unter-current extraction)プロセスに付した(Mass-Transfer Operations,3rd
Ed.,Robert E.Treybal,McGraw-Hill,1955,p.518)。濾過された酸性化上澄は乳酸
55.39%、リン酸3.27%、アンモニア2.56%及び水28.7%を含
有していた。上澄を4:1の溶媒対水相比で抽出した;溶媒はヘキサノール、リ
ン酸0.7%及び水7%を含有していた。
例9
向流抽出を行って、乳酸を精製した。有機相は乳酸10.81%、水8.08
%、ヘキサノール78.43%及びリン酸205ppmを含有し、水相は乳酸19
.09%及び水80.91%を含有していた。10:1有機/水相比を用いた。
図16参照。例10
ヘキサノール中乳酸からのイオン除去に関して最適水相乳酸濃度をみつけるた
めに、1回の10:1溶媒/水相抽出を水相中18、21、23、25、27及
び30%乳酸の濃度で行った。溶媒相は乳酸9.73%、PO4330ppm、H2
O9.55%及びヘキサノール76.22%であった。
最適合曲線(図17参照)を用いれば、19%水相乳酸は精製/イオン除去中
に溶媒から水相への乳酸の移動をほとんど又は全く起さない。例11
ヘキサノールから水への乳酸の逆抽出時における温度の効果を試験した。この
実験における原単相は乳酸18.31%(重量)、水12.70%及びヘキサノ
ール68.99%を含有していた。水を20℃、30℃及び45℃で加えた。
このため、抽出温度を20℃から45℃に増加させても、抽出効率に効果はな
いようであった。何らかの傾向が認められる程度まで温度を増加させると、有害
作用を有するようであった。例12
第一段階逆抽出を4:1、6:1、8:1及び10:1有機対水相比で水によ
り乳酸溶液(乳酸11.95%、水10.3%及びヘキサノール77.75%)
で行った。乳酸濃度を水相で測定し、乳酸除去率を様々な有機対水相比の各々に
ついて計算した。この回収率から、乳酸の97%を除去する上で要する段階の回
数の見積りを行った。4:1、6:1及び8:1の比率では各々6、9及び11
段階を要する。
図18参照。例13
向流6段階逆抽出を4:1溶媒対水相比で行った。溶媒組成は乳酸10.82
%、水10.5%及びヘキサノール78.68%であった。乳酸の98.62%
を水相流で回収した。図19参照。例14
向流6段階逆抽出を4:1溶媒対水相比で行った。溶媒は水10.5%、乳酸
10.82%及びヘキサノール78.62%を含有していた。列6に入った乳酸
の16.04%は溶媒流と共に残った。最終水相流は乳酸20.06%及びヘキ
サノール0.7%を含有していた。最終溶媒流は乳酸2.03%及び水7.83
%を含有していた。
本発明の具体的態様の前記載は本発明のすべての可能な態様の完全なリストで
あるとは思われない。当業者であれば、本発明の範囲内に属する修正が本明細書
で記載された具体的態様に加えうることを認識するであろう。
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1995年7月10日
【補正内容】
請求の範囲
1. 有機酸(有機酸は3〜8の炭素原子を有するモノ、ジ及びトリカルボン
酸からなる群より選択される)の水溶液を、(a)水、(b)混合液のpHを約
1.0〜約4.5に維持する上で有効な量の鉱酸、及び(c)水及び水溶液と限
定された混和性を有する酸素化溶媒(酸素化溶媒は6〜8の炭素原子を有し、ヒ
ドロキシル、エステル、ケト、エーテル、カルボニル及びアミドからなる群より
選択される少くとも1つの官能基を有する)から本質的になる混合液と接触させ
ることからなる、水溶液からの有機酸の抽出方法。
2. 有機酸の水溶液がMHSO4、M2SO4、M3PO4、M2HPO4、MH2
PO4及びMNO3(MはNa、NH4及びKからなる群より選択される)からな
る群より選択される少くとも1種の電解質に関して実質上飽和されている、請求
項1に記載の方法。
4. 酸素化溶媒がヘキサノールである、請求項1に記載の方法。
5. 接触がミキサー‐セトラー装置で行われる、請求項1に記載の方法。
6. 有機酸及び不純物を含有した水性フィードを用意する(有機酸は3〜8
の炭素原子を有するモノ、ジ及びトリカルボン酸からなる群より選択される);
その中にある不純物の少くとも実質的部分を除去するために水性フィードを浄
化して、浄化フィードを得る;
フィードのpHを約1.0〜約4.5に低下させる上で有効な量の鉱酸を加え
ることにより浄化液体フィードを酸性化して、MHSO4、M2SO4、M3PO4
、M2HPO4、MH2PO4及びMNO3(MはNa、NH4及びKからなる群より
選択される)からなる群より選択される少くとも1種の電解質に関して実質上飽
和された酸性化フィードを得る;
(a)水、(b)フィードのpHを約1.0〜約4.5に維持する上で有効な
量の鉱酸、及び(c)水及び酸性化フィードと限定された混和性を有する酸素化
溶媒(酸素化溶媒は6〜8の炭素原子を有し、ヒドロキシル、エステル、ケト、
エーテル、カルボニル及びアミドからなる群より選択される少くとも1つの官能
基を有する)から本質的になる抽出混合液で酸性化フィードを抽出して、抽出に
より溶媒抽出液と第一ラフィネートを得る;及び
溶媒抽出液を水性液体で逆抽出して、それにより有機酸に富む水性抽出液と有
機酸に乏しい溶媒ラフィネートを得る;
工程を含んでいる、有機酸の回収方法。
7. 酸性化フィードの抽出がミキサー‐セトラー装置で行われる、請求項6
に記載の方法。
8. 逆抽出がミキサー‐セトラー装置で行われる、請求項6に記載の方法。
10. 酸素化溶媒がヘキサノールである、請求項6に記載の方法。
11. 抽出混合液対酸性化フィードの比率が重量で約3/1〜約6/1であ
る、請求項6に記載の方法。
12. 抽出混合液が水で実質上飽和されている、請求項6に記載の方法。
13. 水を除去することにより有機酸に富む水性抽出液を濃縮する;及び
その中に残留する不純物の少くとも一部を除去するために抽出液を脱色する;
工程を更に含んでいる、請求項6に記載の方法。
18. 脱色剤が粒状炭素、粉末炭素及び脱色樹脂からなる群より選択される
、請求項17に記載の方法。
19. 水、鉱酸及び酸素化溶媒の抽出混合液で酸性化フィードを抽出した後
で、しかも溶媒抽出液を水性液体で逆抽出する前において、ある量の有機酸を含
有した水溶液が第一抽出工程からの溶媒抽出液の抽出剤として用いられる追加抽
出を行い、それにより第二ラフィネート及び精製溶媒抽出液を得るが、後者はそ
の後請求項6で記載されたように逆抽出される、工程を更に含んでいる、請求項
6に記載の方法。
20. 水性フィード中における全有機酸値の少くとも20重量%が有機酸の
アルカリ塩の形で存在し、酸性化直前のフィード中における有機酸の濃度が約3
0重量%以上である、請求項6に記載の方法。
32. 水、鉱酸及びヘキサノールの抽出混合液で酸性化フィードを抽出した
後で、しかもヘキサノール抽出液を水性液体で逆抽出する前において、ある量の
乳酸を含有した水溶液が第一抽出工程からのヘキサノール抽出液の抽出剤として
用いられる追加抽出を行い、それにより第二ラフィネート及び精製ヘキサノール
抽出液を得るが、後者はその後請求項21で記載されたように逆抽出される、請
求項21に記載の方法。
33. 水性フィード中における全乳酸値の少くとも20重量%が乳酸アルカ
リ塩の形で存在し、酸性化直前のフィード中における乳酸の濃度が約30重量%
以上である、請求項21に記載の方法。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,MW,SD),AT,AU,
BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ,D
E,DK,ES,FI,GB,HU,JP,KE,KG
,KP,KR,KZ,LK,LT,LU,LV,MD,
MG,MN,MW,NL,NO,NZ,PL,PT,R
O,RU,SD,SE,SI,SK,TJ,TT,UA
,UZ,VN
(72)発明者 ナピア,ロリ エル.
アメリカ合衆国イリノイ州、ディケイタ
ー、リッチモンド、ロード、2185
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. (a)水、(b)混合液のpHを約1.0〜約4.5に維持する上で有 効な量の鉱酸、及び(c)水及び水溶液と限定された混和性を有する酸素化溶媒 (酸素化溶媒は5〜12の炭素原子を有し、ヒドロキシル、エステル、ケト、エ ーテル、カルボニル及びアミドからなる群より選択される少くとも1つの官能基 を有する)の混合液と溶液を接触させることからなる、水溶液からの有機酸の抽 出方法。 2. 有機酸の水溶液がMHSO4、M2SO4、M3PO4、M2HPO4、MH2 PO4及びMNO3(MはNa、NH4及びKからなる群より選択される)からな る群より選択される少くとも1種の電解質に関して実質上飽和されている、請求 項1に記載の方法。 3. 酸素化溶媒が6〜8の炭素原子を有する、請求項1に記載の方法。 4. 酸素化溶媒がヘキサノールである、請求項1に記載の方法。 5. 接触がミキサー‐セトラー装置で行われる、請求項1に記載の方法。 6. 有機酸及び不純物を含有した水性フィードを用意する; その中にある不純物の少くとも実質的部分を除去するために水性フィードを浄 化して、浄化フィードを得る; フィードのpHを約1.0〜約4.5に低下させる上で有効な量の鉱酸を加え ることにより浄化液体フィードを酸性化して、MHSO4、M2SO4、M3PO4 、M2HPO4、MH2PO4及びMNO3(MはNa、NH4及びKからなる群より 選択される)からなる群より選択される少くとも1種の電解質に関して実質上飽 和された酸性化フィードを得る; (a)水、(b)フィードのpHを約1.0〜約4.5に維持する上で有効な 量の鉱酸、及び(c)水及び酸性化フィードと限定された混和性を有する酸素化 溶媒(酸素化溶媒は5〜12の炭素原子を有し、ヒドロキシル、エステル、ケト 、エーテル、カルボニル及びアミドからなる群より選択される少くとも1つの官 能基を有する)を含有した抽出混合液で酸性化フィードを抽出して、抽出により 溶媒抽出液と第一ラフィネートを得る;及び 溶媒抽出液を水性液体で逆抽出して、それにより有機酸に富む水性抽出液と有 機酸に乏しい溶媒ラフィネートを得る; 工程を含んでいる、有機酸の回収方法。 7. 酸性化フィードの抽出がミキサー‐セトラー装置で行われる、請求項6 に記載の方法。 8. 逆抽出がミキサー‐セトラー装置で行われる、請求項6に記載の方法。 9. 酸素化溶媒が6〜8の炭素原子を有する、請求項6に記載の方法。 10. 酸素化溶媒がヘキサノールである、請求項6に記載の方法。 11. 抽出混合液対酸性化フィードの比率が重量で約3/1〜約6/1であ る、請求項6に記載の方法。 12. 抽出混合液が水で実質上飽和されている、請求項6に記載の方法。 13. 水を除去することにより有機酸に富む水性抽出液を濃縮する;及び その中に残留する不純物の少くとも一部を除去するために抽出液を脱色する; 工程を更に含んでいる、請求項6に記載の方法。 14. 溶媒をストリッピングすることにより第一ラフィネートから溶媒を回 収する;及び 酸性化フィードを抽出するのに使用するために該回収された溶媒をリサイクル する; 工程を更に含んでいる、請求項6に記載の方法。 15. 抽出中リン酸、硫酸、硝酸及び塩化物塩の実質的沈殿を防ぐために有 効なレベルで酸性化フィードのpHを抽出中維持する;及び 溶媒がストリッピングされた後蒸発により第一ラフィネートからリン酸、硫酸 、硝酸又は塩化物塩を回収する; 工程を更に含んでいる、請求項14に記載の方法。 16. リン酸、硫酸又は硝酸塩を酸性化フィードから結晶化させる; 結晶化した塩を水性液体で洗浄する;及び 洗浄された結晶塩を乾燥させる; 工程を更に含んでいる、請求項6に記載の方法。 17. 望ましくない不純物を除去するために水性フィードを濾過する; その中にある水の一部を除去することによりフィードを濃縮する;及び それを脱色剤と接触させることによりフィードを脱色する; (フィードの濾過、濃縮及び脱色は、フィードが酸性化される前に行われる)工 程を更に含んでいる、請求項6に記載の方法。 18. 脱色剤が粒状炭素、粉末炭素及び脱色樹脂からなる群より選択される 、請求項17に記載の方法。 19. 水、鉱酸及び酸素化溶媒の抽出混合液で酸性化フィードを抽出した後 で、しかも溶媒抽出液を水性液体で逆抽出する前において、ある量の有機酸を含 有した水溶液が第一抽出工程からの溶媒抽出液の抽出剤として用いられる追加抽 出を行い、それにより第二ラフィネート及び精製溶媒抽出液を得るが、後者はそ の後で請求項1で記載されたように逆抽出される、工程を更に含んでいる、請求 項6に記載の方法。 20. 水性フィード中における全有機酸値の少くとも20重量%が有機酸の アルカリ塩の形で存在し、酸性化直前のフィード中における有機酸の濃度が約3 0重量%以上である、請求項6に記載の方法。 21. 乳酸及び不純物を含有した水性フィードを用意する; その中にある不純物の少くとも実質的部分を除去するために水性フィードを浄 化して、浄化フィードを得る; フィードのpHを約1.0〜約4.5に低下させる上で有効な量の鉱酸を加え ることにより浄化フィードを酸性化して、MHSO4、M2SO4、M3PO4、M2 HPO4、MH2PO4及びMNO3(MはNa、NH4及びKからなる群より選択 される)からなる群より選択される少くとも1種の電解質に関して実質上飽和さ れた酸性化フィードを得る; (a)水、(b)フィードのpHを約1.0〜約4.5に維持する上で有効な 量の鉱酸、及び(c)ヘキサノールを含有した抽出混合液で酸性化フィードを抽 出して、抽出によりヘキサノール抽出液と第一ラフィネートを得る;及び ヘキサノール抽出液を水性液体で逆抽出して、それにより乳酸に富む水性抽出 液と乳酸に乏しいヘキサノールラフィネートを得る; 工程を含んでいる、乳酸の回収方法。 22. 酸性化フィードの抽出がミキサー‐セトラー装置で行われる、請求項 21に記載の方法。 23. 逆抽出がミキサー‐セトラー装置で行われる、請求項21に記載の方 法。 24. 抽出混合液対酸性化フィードの比率が重量で約3/1〜約6/1であ る、請求項21に記載の方法。 25. 抽出混合液が水で実質上飽和されている、請求項21に記載の方法。 26. 水を除去することにより乳酸に富む水性抽出液を濃縮する;及び その中に残留する不純物の少くとも一部を除去するために抽出液を脱色する; 工程を更に含んでいる、請求項21に記載の方法。 27. ヘキサノールをストリッピングすることにより第一ラフィネートから ヘキサノールを回収する;及び 酸性化フィードを抽出するのに使用するために該回収されたヘキサノールをリ サイクルする; 工程を更に含んでいる、請求項21に記載の方法。 28. 抽出中リン酸、硫酸及び硝酸塩の実質的沈殿を防ぐために有効なレベ ルで酸性化フィードのpHを抽出中維持する;及び 溶媒がストリッピングされた後蒸発により第一ラフィネートからリン酸、硫酸 又は硝酸塩を回収する; 工程を更に含んでいる、請求項27に記載の方法。 29. リン酸、硫酸又は硝酸塩を酸性化フィードから結晶化させる; 結晶化した塩を水性液体で洗浄する;及び 洗浄された結晶塩を乾燥させる; 工程を更に含んでいる、請求項21に記載の方法。 30. 望ましくない不純物を除去するために水性フィードを濾過する; その中にある水の一部を除去することによりフィードを濃縮する;及び それを脱色剤と接触させることによりフィードを脱色する; (フィードの濾過、濃縮及び脱色は、フィードが酸性化される前に行われる)工 程を更に含んでいる、請求項21に記載の方法。 31. 脱色剤が粒状炭素、粉末炭素及び脱色樹脂からなる群より選択される 、請求項30に記載の方法。 32. 水、鉱酸及びヘキサノールの抽出混合液で酸性化フィードを抽出した 後で、しかもヘキサノール抽出液を水性液体で逆抽出する前において、ある量の 乳酸を含有した水溶液が第一抽出工程からのヘキサノール抽出液の抽出剤として 用いられる追加抽出を行い、それにより第二ラフィネート及び精製ヘキサノール 抽出液を得るが、後者はその後で請求項1で記載されたように逆抽出される、請 求項21に記載の方法。 33. 水性フィード中における全乳酸値の少くとも20重量%が乳酸アルカ リ塩の形で存在し、酸性化直前のフィード中における乳酸の濃度が約30重量% 以上である、請求項21に記載の方法。 34. 乳酸及び不純物を含有した水性フィードを用意する; その中にある不純物の少くとも実質的部分を除去するために水性フィードを浄 化して、浄化フィードを得る; その中にある水の一部を除去することによりフィードを濃縮する; それを脱色剤と接触させることによりフィードを脱色する; フィードのpHを約1.0〜約4.5に低下させる上で有効な量の鉱酸を加え ることにより浄化フィードを酸性化して、MHSO4、M2SO4、M3PO4、M2 HPO4、MH2PO4及びMNO3(MはNa、NH4及びKからなる群より選択 される)からなる群より選択される少くとも1種の電解質に関して実質上飽和さ れた酸性化フィードを得る; (a)水、(b)フィードのpHを約1.0〜約4.5に維持する上で有効な 量の鉱酸、及び(c)ヘキサノールを含有した抽出混合液で酸性化フィードを抽 出して、抽出により第一ヘキサノール抽出液と第一ラフィネートを得る; 第一ヘキサノール抽出液を乳酸水溶液で抽出して、それにより第二ラフィネー ト及び精製ヘキサノール抽出液を得る; 精製ヘキサノール抽出液を水性液体で逆抽出して、それにより乳酸に富む水性 抽出液と乳酸に乏しいヘキサノールラフィネートを得る; ヘキサノールをストリッピングすることにより第一ラフィネートからヘキサノ ールを回収する; 酸性化フィードを抽出するのに使用するために該回収されたヘキサノールをリ サイクルする; 水を除去することにより乳酸に富む水性抽出液を濃縮する;及び その中に残留する不純物の少なくとも一部を除去するために濃縮抽出液を炭素 処理する; 工程を含んでいる、乳酸の回収方法。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011087062A1 (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | 三菱化学株式会社 | 含窒素組成物およびその製造方法 |
JP2012115237A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | 脂肪族ジカルボン酸の製造方法 |
JP2012519498A (ja) * | 2009-03-09 | 2012-08-30 | ダウ コーニング コーポレーション | 乳酸発酵ブロスからビシナルジオールを除去する方法 |
KR20140112041A (ko) * | 2011-12-23 | 2014-09-22 | 푸락 바이오켐 비.브이. | 폴리카복실산 추출 |
JP5724876B2 (ja) * | 2009-10-07 | 2015-05-27 | 三菱化学株式会社 | コハク酸の製造方法 |
KR20170115089A (ko) * | 2015-02-13 | 2017-10-16 | 푸락 바이오켐 비.브이. | 락타이드의 제조 방법 |
US10683520B2 (en) | 2011-12-23 | 2020-06-16 | Purac Biochem Bv | Polycarboxylic acid extraction |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL109724A (en) * | 1994-05-23 | 1999-11-30 | Innova Sa | Recovery of carboxylic acid from organic solution that contains an amine and an extraction enhancer |
IL110206A (en) * | 1994-07-04 | 1996-10-16 | Innova Sa | Recovery of carboxylic acid from organic solution that contains an amine and an extraction enhancer |
IL117679A0 (en) * | 1996-03-27 | 1996-07-23 | Innova Sa | A process for obtaining phytic acid and lactic acid |
US5766439A (en) * | 1996-10-10 | 1998-06-16 | A. E. Staley Manufacturing Co. | Production and recovery of organic acids |
US5958744A (en) * | 1997-08-18 | 1999-09-28 | Applied Carbochemicals | Succinic acid production and purification |
US6229046B1 (en) | 1997-10-14 | 2001-05-08 | Cargill, Incorported | Lactic acid processing methods arrangements and products |
US6475759B1 (en) | 1997-10-14 | 2002-11-05 | Cargill, Inc. | Low PH lactic acid fermentation |
US6664413B1 (en) | 1998-11-19 | 2003-12-16 | A. E. Staley Manufacturing Co. | Process for production of esters |
US6291708B1 (en) | 1999-04-28 | 2001-09-18 | A.E. Staley Manufacturing Co. | Process for production of organic acids and esters thereof |
US6153791A (en) * | 1999-08-02 | 2000-11-28 | Archer-Daniels-Midland Company | Process for purifying 2-keto-L-gulonic acid |
US20020102672A1 (en) * | 1999-10-04 | 2002-08-01 | Joseph Mizrahi | Process for producing a purified lactic acid solution |
US6670505B1 (en) | 2000-03-07 | 2003-12-30 | Eastman Chemical Company | Process for the recovery of organic acids from aqueous solutions |
CN1112345C (zh) * | 2000-03-20 | 2003-06-25 | 湖北省广水市民族化工有限公司 | 乳酸的短程暨分子蒸馏精制工艺 |
US6320061B1 (en) | 2000-06-05 | 2001-11-20 | Eastman Chemical Company | Solvent exchange process |
WO2002022545A1 (en) * | 2000-09-15 | 2002-03-21 | Purac Biochem B.V. | METHOD FOR THE PURIFICATION OF α-HYDROXI ON INDUSTRIAL SCALE _______________________________________________________ |
US6509179B1 (en) | 2000-10-12 | 2003-01-21 | Barbara I. Veldhuis-Stribos | Continuous process for preparing lactic acid |
DE10301040B4 (de) * | 2003-01-13 | 2005-07-21 | Stockhausen Gmbh | Aufreinigung eines Monomers durch Extraktion mit einem Phasenbildner und Kristallisation |
US20050186311A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-08-25 | Loh Jimbay P. | Method for acidifying and preserving food compositions using electrodialyzed compositions |
US7887867B2 (en) * | 2004-02-23 | 2011-02-15 | Kraft Foods Global Brands Llc | Stabilized non-sour dairy base materials and methods for preparation |
US20050186312A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-08-25 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Shelf-stable foodstuffs and methods for their preparation |
US20050220969A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-10-06 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Shelf-stable cold-processed food compositions and methods for their preparation |
BRPI0507226A (pt) * | 2004-02-27 | 2007-06-26 | Dow Global Technologies Inc | método para separar um composto orgánico hidrofìlico de um fluido aquoso |
US20080254165A1 (en) * | 2007-04-12 | 2008-10-16 | Rashid Patel | Novel manufacturing process for milk acid |
US8669397B2 (en) * | 2009-06-13 | 2014-03-11 | Rennovia, Inc. | Production of adipic acid and derivatives from carbohydrate-containing materials |
EP2440515B1 (en) * | 2009-06-13 | 2018-08-15 | Archer-Daniels-Midland Company | Production of adipic acid and derivatives from carbohydrate-containing materials |
NZ596974A (en) | 2009-06-13 | 2014-03-28 | Rennovia Inc | Production of glutaric acid and derivatives from carbohydrate-containing materials |
US8669393B2 (en) * | 2010-03-05 | 2014-03-11 | Rennovia, Inc. | Adipic acid compositions |
US9770705B2 (en) | 2010-06-11 | 2017-09-26 | Rennovia Inc. | Oxidation catalysts |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US686170A (en) * | 1900-04-26 | 1901-11-05 | Charles N Waite | Process of purifying lactic acid. |
US2223797A (en) * | 1940-01-22 | 1940-12-03 | Commercial Solvents Corp | Recovery of lactic acids from crude solutions thereof |
GB694795A (en) * | 1950-06-17 | 1953-07-29 | Corn Prod Refining Co | Improvements in or relating to a process of treating steep liquor and the product resulting therefrom |
US2710880A (en) * | 1953-05-07 | 1955-06-14 | Edward M Filachione | Extraction of lactic acid |
IL39710A (en) * | 1972-06-19 | 1975-04-25 | Imi Inst For Res & Dev | Recovery of acids from aqueous solutions by solvent extraction |
IT1020235B (it) * | 1973-11-03 | 1977-12-20 | Benckiser Gmbh Joh A | Processo per la preparazione di citrati alcalini o di ammonio |
US4334095A (en) * | 1980-10-06 | 1982-06-08 | Miles Laboratories, Inc. | Extraction of organic acids from aqueous solutions |
US4444881A (en) * | 1981-10-26 | 1984-04-24 | Cpc International Inc. | Recovery of organic acids from a fermentation broth |
US4698303A (en) * | 1985-02-15 | 1987-10-06 | Engenics, Inc. | Production of lactic acid by continuous fermentation using an inexpensive raw material and a simplified method of lactic acid purification |
US4771001A (en) * | 1986-03-27 | 1988-09-13 | Neurex Corp. | Production of lactic acid by continuous fermentation using an inexpensive raw material and a simplified method of lactic acid purification |
IT1227895B (it) * | 1988-12-22 | 1991-05-14 | Donegani Guido Ist | Processo per il recupero di acido lattico da soluzioni che lo contengono |
AT391323B (de) * | 1989-03-10 | 1990-09-25 | Jungbunzlauer Ag | Mikroorganismus der species bacillus coagulans sowie ein verfahren zur herstellung von optisch reiner l(+)-milchsaeure |
JPH02286090A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-26 | Michigan Biotechnol Inst | 乳酸の生産および精製方法 |
US4963486A (en) * | 1989-04-21 | 1990-10-16 | Cornell Research Foundation, Inc. | Direct fermentation of corn to L(+)-lactic acid by Rhizopus oryzae |
US5068418A (en) * | 1989-05-08 | 1991-11-26 | Uop | Separation of lactic acid from fermentation broth with an anionic polymeric absorbent |
US5104492A (en) * | 1990-07-11 | 1992-04-14 | The Regents Of The University Of California | Recovery of carboxylic acids from water by precipitation from organic solutions |
US5210296A (en) * | 1990-11-19 | 1993-05-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Recovery of lactate esters and lactic acid from fermentation broth |
IT1247995B (it) * | 1991-06-06 | 1995-01-05 | Himont Inc | Processo per la produzione di soluzioni acquose di acido lattico purificate a partire da brodi di fermentazione. |
WO1993006226A1 (en) * | 1991-09-13 | 1993-04-01 | Purdue Research Foundation | Fermentation process for producing lactic acid |
-
1993
- 1993-07-26 US US08/096,939 patent/US5426219A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-07-25 AU AU73726/94A patent/AU7372694A/en not_active Abandoned
- 1994-07-25 JP JP7505370A patent/JPH09500649A/ja active Pending
- 1994-07-25 WO PCT/US1994/008362 patent/WO1995003268A1/en not_active Application Discontinuation
- 1994-07-25 EP EP94922715A patent/EP0711269A1/en not_active Withdrawn
- 1994-07-25 CA CA002167913A patent/CA2167913A1/en not_active Abandoned
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012519498A (ja) * | 2009-03-09 | 2012-08-30 | ダウ コーニング コーポレーション | 乳酸発酵ブロスからビシナルジオールを除去する方法 |
JP5724876B2 (ja) * | 2009-10-07 | 2015-05-27 | 三菱化学株式会社 | コハク酸の製造方法 |
WO2011087062A1 (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | 三菱化学株式会社 | 含窒素組成物およびその製造方法 |
JPWO2011087062A1 (ja) * | 2010-01-15 | 2013-05-20 | 三菱化学株式会社 | 含窒素組成物およびその製造方法 |
US8663342B2 (en) | 2010-01-15 | 2014-03-04 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for producing nitrogen-containing composition |
JP2012115237A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | 脂肪族ジカルボン酸の製造方法 |
JP2015504044A (ja) * | 2011-12-23 | 2015-02-05 | ピュラック バイオケム ビー. ブイ. | 乳酸の抽出 |
JP2015500866A (ja) * | 2011-12-23 | 2015-01-08 | ピュラック バイオケム ビー. ブイ. | カルボン酸を水性溶液から分離する方法 |
KR20140112524A (ko) * | 2011-12-23 | 2014-09-23 | 푸락 바이오켐 비.브이. | 락트산 추출 |
JP2015507623A (ja) * | 2011-12-23 | 2015-03-12 | ピュラック バイオケム ビー. ブイ. | ポリカルボン酸の抽出 |
KR20140112041A (ko) * | 2011-12-23 | 2014-09-22 | 푸락 바이오켐 비.브이. | 폴리카복실산 추출 |
US10017451B2 (en) | 2011-12-23 | 2018-07-10 | Purac Biochem B.V. | Lactic acid extraction |
US10683520B2 (en) | 2011-12-23 | 2020-06-16 | Purac Biochem Bv | Polycarboxylic acid extraction |
US11299447B2 (en) | 2011-12-23 | 2022-04-12 | Purac Biochem B.V. | Method for isolating a carboxylic acid from an aqueous solution |
KR20170115089A (ko) * | 2015-02-13 | 2017-10-16 | 푸락 바이오켐 비.브이. | 락타이드의 제조 방법 |
US10399956B2 (en) | 2015-02-13 | 2019-09-03 | Purac Biochem B.V. | Method for manufacturing lactide |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU7372694A (en) | 1995-02-20 |
US5426219A (en) | 1995-06-20 |
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