NO171846B - Fremgangsmaate for gjenvinning av melkesyre fra vandige medier inneholdende denne - Google Patents
Fremgangsmaate for gjenvinning av melkesyre fra vandige medier inneholdende denne Download PDFInfo
- Publication number
- NO171846B NO171846B NO895197A NO895197A NO171846B NO 171846 B NO171846 B NO 171846B NO 895197 A NO895197 A NO 895197A NO 895197 A NO895197 A NO 895197A NO 171846 B NO171846 B NO 171846B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- lactic acid
- octol
- aqueous
- organic
- organic solvent
- Prior art date
Links
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 138
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- UPSVYNDQEVZTMB-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1,3,5-trinitrobenzene;1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocane Chemical compound CC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O.[O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UPSVYNDQEVZTMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 11
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- -1 alkane hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 5
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000008422 chlorobenzenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 19
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 11
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 11
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 11
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 11
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 11
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 6
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N L-lactic acid Chemical compound C[C@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 2
- MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L calcium lactate Chemical compound [Ca+2].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001527 calcium lactate Substances 0.000 description 2
- 229960002401 calcium lactate Drugs 0.000 description 2
- 235000011086 calcium lactate Nutrition 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000610640 Homo sapiens U4/U6 small nuclear ribonucleoprotein Prp3 Proteins 0.000 description 1
- 101001110823 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) 60S ribosomal protein L6-A Proteins 0.000 description 1
- 101000712176 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) 60S ribosomal protein L6-B Proteins 0.000 description 1
- 102100040374 U4/U6 small nuclear ribonucleoprotein Prp3 Human genes 0.000 description 1
- CANRESZKMUPMAE-UHFFFAOYSA-L Zinc lactate Chemical compound [Zn+2].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O CANRESZKMUPMAE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000249 biocompatible polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 150000003893 lactate salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012088 reference solution Substances 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 239000011576 zinc lactate Substances 0.000 description 1
- 229940050168 zinc lactate Drugs 0.000 description 1
- 235000000193 zinc lactate Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C51/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C51/487—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to chemical modification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for gjenvinning av melkesyre fra vandige oppløsninger som inneholder denne, spesielt fra oppløsninger som stammer fra for-edlingen av grønnsakprodukter, ved hjelp av et system bestående av et kompleksdannende middel og et organisk ekstraheringsmiddel selektivt for melkesyre, som deretter frigis og gj envinnes.
Melkesyre erholdt på denne måte utgjør et viktig pro-dukt som har interessante anvendelsesmuligheter på et indu-strielt nivå. Melkesyre kan således anvendes i produksjonen av meieriprodukter, som et syrningsmiddél på ernæringsom-rådet, som et mellomprodukt ved produksjonen av plastifiser-ingsmidler, adhesjonsmidler, farmasøytiske produkter, ved produksjon av lactater, som et beisemiddel ved farving av ull m.m.
Et spesielt anvendelsesområde som har vesentlige muligheter for industriell utvikling er området for produksjon av biokompatible og/eller bionedbrytbare polymerer fra melkesyre, anvendelse for produksjon av poser, kontaktfilmer, på sanitærområdet m.m.
Disse siste anvendelsesområder som i dag kun kan gjen-omføres med høye omkostninger, kan finne et billig og enkelt alternativ i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse for gjenvinnelse av melkesyre fra vandige oppløsninger som er ytterst billige biprodukter fra industrielle prosesser, f.eks. fra restløsninger etter fermentering, ekstrakter av vegetabilsk opprinnelse, biprodukter fra bearbeidelsen av råmaterialer fra jordbruket, slik som biproduktene fra mais-fermenteringsbehandling, dvs. den såkalte "maisstøpevæske", m.m.
Eks tråksjonen av melkesyre fra slike vandige oppløsn-inger utgjør et alvorlig problem pga. den ekstremt høye opp-løselighet av melkesyre,og tilstedeværelse i disse vandige væsker, som kommer fra industrielle prosesser, av et stort antall andre stoffer og/eller materialer av organisk og uorganisk natur, i mengder som overskrider mengden inneholdt melkesyre.
Ekstraksjonen av melkesyre fra fermenteringsløsninger eller fra vandige ekstrakter utføres i dag ifølge flere for-skjellige behandlingsveier. Ifølge den mest alminnelige anvendte behandlingsvei, overføres melkesyre til salt under tilstedeværelse av kalsiumkarbonat, som gir kalsiumlactat. Etter fermenteringsrestene er filtrert fra, fjernes saltet med svovelsyre. Melkesyre erholdt på denne måte renses videre ved filtrering, behandling med aktivert karbon og passering gjennom ionebytterharpikser.
Ifølge en annen behandlingsvei overføres kalsiumlactat til sinklactat, som deretter renses ved hjelp av et stort antall krystalliseringer i kaska.de. Melkesyre frigjøres deretter ved hjelp av tilsetning av hydrogensulfid.
Fremgangsmåten som omfatter trinnene for forestring, rensing og forsåpning er også anvendt. Nylig ble en fremgangsmåte innført som er basert på nøytralisering med organiske aminer, etterfulgt av ekstrahering av det dannede salt med organiske oppløsningsmidler.
Alle disse rensingsmetoder er påvirket av vesentlige problemer ved industriell anvendelse (korrosjon, restsalter, anvendelse av ionebytterharpikser, osv.), i et slikt omfang at disse rensingsmetoder fører til å utgjøre det dominerende bidrag til de totale produksjonsomkostninger.
Derfor er et mål for foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en enkel og billig fremgangsmåte som er rettet på en selektiv gjenvinning av melkesyre fra vandige oppløsn-inger, slik som fermenteringsløsningser og væsker av vegetabilsk opprinnelse, slik som såkalt "maisstøpevæske" og lignende, som ikke er påvirket av de ovenfor beskrevne mangler vist ved hjelp av fremgangsmåter kjent fra teknikken.
Et annet mål er å tilveiebringe en fremgangsmåte for gjenvinnelse av melkesyre, ved å starte fra vandige oppløsn-inger erholdt i form av foredlingsbiprodukter, som også inneholder en liten mengde melkesyre og/eller inneholder store mengder andre bestanddeler og/eller organiske og/eller uorganiske produkter, uten en innledende konsentrering derav.
Disse mål oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse ved hjelp av anvendelse av et system bestående av et kompleksdannende middel, selektivt for melkesyre, oppløst i et ekstraheringsmiddel selektivt'for det dannete kompleks, som bedre definert i det følgende.
Foreliggende oppfinnelse angår derfor en fremgangsmåte for gjenvinnelse av melkesyre fra vandige medier inneholdende denne, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at det vandige medium behandles med et system bestående av et kompleksdannende middel og et organisk ekstraheringsmiddel, selektivt for melkesyre, hvilket system utgjøres av: a) et kompleksdannende middel omfattende minst én makro
cyklisk octol med generell formel (I)
i kronekonfigurasjon, hvori :
- R representerer lineære eller forgrenede alkyl-radikaler med fra 5 til 18 karbonatomer i aksial konfigurasjon, oppløst i b) minst ett organisk oppløsningsmiddel som ikke er blandbart med vann, utvalgt blant de mettede, eventuelt halogenerte, (cyklo)alkan-hydrokarboner, eventuelt halogenerte og/eller alkylerte aromatiske hydrokarboner, og petroleumseter, ved en pH-verdi innen området fra 1 til 6,
den organiske fase som utgjøres av melkesyre-octolkomplekset oppløst i det organiske oppløsningsmidlet atskilles fra den vandige fase og den organiske fase behandles deretter med vann ved en pH-verdi innen området fra 7 til 10 eller med methanol, hvilken behandling frigjør melkesyre og melkesyren gjenvinnes deretter ved hjelp av fremgangsmåter kjent i teknikken.
På denne måte, med den innledende kompleksdannelse
av melkesyre med octol, erholdes en selektiv ekstrahering av melkesyre oppløst i den som startmateriale anvendte vandige fase over i den organiske fase.
Kompleksdannet melkesyre frigjøres deretter ved hjelp av en behandling med vann ved en pH verdi innen området fra 7 til 10, og fortrinnsvis innen området 7 til 9, noe som fører til at en mer eller mindre konsentrert vandig oppløsn-ing av melkesyre erholdes, som kan anvendes som sådan, eller fra hvilken det kan erholdes konsentrert, ren melkesyre ved hjelp av fremgangsmåter kjent i teknikken.
I stedet for vann kan som et alternativ methanol anvendes, forutsatt at den ikke er blandbar med det anvendte organiske oppløsningsmiddel; i dette tilfelle vil melkesyre frigjøres i form av en ethanolisk oppløsning.
Blant gruppene av octoler av generell formel (I), er er de foretrukket hvori R er et alkylradikal inneholdende
fra 6 til 15 karbonatomer, spesielt de hvori R = C,H.,.-.;
D 1 j
<C>9<H>19<;> C11H23' C15H31'
Blandinger derav kan anvendes.
De makrocykliske octoler erholdes ved hjelp av kataly-sert sur kondensasjon av resorcinol med et egnet alkylalde-hyd som beskrevet i J. Org. Chem. 1988, 5^, s. 5475. Ifølge en slik fremgangsmåte kan produkter av generell formel (I) erholdes i form av en enkel konfigurasjonen isomer, betegnet
"kroneisomer", som vist i figur 1, hvori det er vist en. perspektivisk avbilding av molekylet. Kun forbindelser som
har en kronekonfigurasjon med alle R-gruppene stående i aksial posisjon, anvendes som ekstraksjonsmidler ifølge foreliggende oppfinnelse.
I det ovenfor angitte kompleksdannende ekstraksjons-middelsystem ifølge foreliggende oppfinnelse, oppløses den makrocykliske octol med aksialsymetri for R-gruppene som definert ovenfor [(a)-bestanddelen av det ovenfor definerte system] i minst ett organisk oppløsningsmedium selektivt for det dannede kompleks med melkesyre [(b)-bestanddelen av systemet]
Oppløsningsmidlene bør oppvise de følgende karakter-istika. Oppløsningsmidlene bør ikke være blandbare med vann. De bør være gode oppløsningsmidler for de makrocykliske tet-ramerer av generell formel (I). De bør ikke i sin tur danne preferansebindinger (f.eks. hydrogenbindinger) med ekstrak-sjonsforbindelsene av generell formel (I).
Innen rammen for den ovenfor angitte definisjon, kan det anvendes oppløsningsmidler som er utvalgt blant mettede hydrokarboner, dvs. (cyklo)alkaner, som også kan inneholde halogensubstituenter, som hexan, cyklohexan, kloroform, methylenklorid, diklorethan; aromatiske, også alkylerte og/ eller halogenerte, hydrokarboner som benzen, toluen, xylener, alkylbenzener, klorbenzener; hydrokarbonblandninger, som bensin eller kerosen, petroleumeter og karbontetraklorid; såvel som blandinger derav.
Spesielt fordelaktige resultater ble erholdt med anvendelse av karbontetraklorid, toluen, benzen og blandinger derav.
Fremgangsmåten utføres under sterk omrøring ved anvendelse av trykk-og temperaturbetingelser som vesentlig tilsvarer rombetingelser. Som tidligere nevnt behandles den vandige oppløsning,som anvendes som startmateriale, ved en
pH verdi innen området fra 1 til 6, og fortrinnsvis innen området fra 1,4 til 5, med en mengde organisk oppløsning inneholdende den makromolekylære octol (I) i et molart overskudd i forhold til melkesyreinnholdet i det vandige medium. Imid-lertid er denne mengde ikke bindende, og den kan avhenge av oppløsligheten av octolen i oppløsningsmidlet, og av lignende parametere.
Den erholdte oppløsning i den organiske fase, inneholdende octol-melkesyrekomplekset, adskilles fra den vandige fase ved hjelp av kjente fremgangsmåter, og behandles med vann ved en pH verdi innen området fra 7 til 10, og fortrinnsvis innen området fra 7 til 9. Med hensyn til det anvendte mengdeforhold, f.eks. når startoppløsningen utgjør en maisstøpevæske, anvendes en mengde vann eller methanol som er tilnærmet to ganger større enn volumet av den organiske oppløsning inneholdende komplekset som skal behandles.
Den frigjorte syre forblir i den vandige fase, mens den organiske fase, som inneholder den totale mengde makrocyklisk octol, adskilles fra den vandige fase ved dekantering og sentrifugering, og kan hvis ønskelig resirkuleres.
For å fullføre gjenvinnelsesprosessen er det nødven-dig med et tidsforbruk innen området fra 1 til 12 timer, som en funksjon av utførelsesbetingelsene.
Som ovenfor angitt utgjøres de vandige oppløsninger som inneholder melkesyre vesentlig av fermenteringsløsninger, vandige ekstrakter av vegetabilsk opprinnelse, de såkalte "maisstøpevæsker" og lignende, som er tilgjengelige fra markedet til lav pris. Disse er vandige oppløsninger med et molart melkesyretiter vanligvis innen området fra 0,06 til 12,1, foruten et stort antall andre organiske og uorganiske bestanddeler.
Likevel er fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse ikke bundet til en spesiell minimums eller maksi-mumsverdi av et slikt titer.
Vandige oppløsninger som har et molart melkesyretiter innen området fra 0,06 til 12,1 og fortrinnsvis innen området fra 0,1 til 3,6, kan derfor behandles.
Følgelig kan fremgangsmåten anvendes på meget for-tynnede oppløsninger av melkesyre (0,5 %), såvel som på kon-sentrerte oppløsninger, praktisk talt opp til tilnærmet 90 vekt %, uten at det er nødvendig med en innledende konsentrering eller fortynning av oppløsningen som skal behandles.
Oppløsningene kan underkastes en eller fler behand-lingssykluser eller behandlingsrekker ifølge foreliggende oppfinnelse.
Ifølge en foretrukket, men ikke begrensede, praktisk utførelsesform, utføres fremgangsmåten ved kompleksdannelse-ekstrahering av melkesyre ifølge foreliggende oppfinnelse, i tilfelle av behandling av maisstøpevæske, ved å bringe den vandige fase som inneholder melkesyre i kontakt, under om-røring ved 25 °C i tilnærmet 8 timer, med den organiske fase dannet av oppløsningsmidlet, utvalgt fra gruppen av de ovenfor angitte oppløsningsmidler, hvori ekstraheringsmidlet av generell formel (I) oppløses i et overskytende molart forhold. Den selektive kompleksdannelse finner sted ved inter-fasen mellom de to faser, etterfulgt av at det således dannede kompleks beveger seg over i den organiske fase. De to faser adskilles deretter fra hverandre ved dekantering eller sentrifugering. Den således erholdte organiske fase inneholder melkesyre-makrocyklisk tetramer (I)-komplekset. Melkesyre frigjøres, f.eks. ved hjelp av en tilbakeekstrahering med destillert vann, ved et volumforhold på 2:1, som spalter komplekset og forårsaker at melkesyren frigjøres; melkesyren beveger over i den nye vandige fase; den samtidig frigitte makrocykliske octol forblir i den organiske fase.
Hvis ønskelig kan melkesyre erholdes fra den vandige fase ved den ønskede konsentrasjon ved hjelp av f.eks. for-damping .
På grunn av dens enkle og milde utførelsesbetingelser er fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse spesielt fordelaktig.
I det følgende gis en nærmere beskrivelse av foreliggende oppfinnelse ved hjelp av de følgende eksempler, som kun er ment å være beskrivende for forliggende oppfinnelse og ikke begrensende.
Eksempler 1- 5
Melkesyre ble ekstrahert fra vandige oppløsninger ved en kjent konsentrasjon og en pH verdi innen området fra 1,4
-2
til 1,9 ved hjelp av en 1 x 10 molar oppløsning av octol 1 (R = ^^23) i karbontetraklorid (se tabell 1).
En tofaseblanding (1:4 volumdeler) bestående av 10 ml vandig fase og 40 ml organisk fase opprettholdes under kraftig omrøring ved 25°C i 8 timer. Etter den fullstendige ad-skillelse av de to faser fra hverandre, fjernes den organiske fase og analyseres. Den kvantitative bestemmelse av ekstrahert melkesyre utføres ved hjelp av HPLC-analyse av den organiske fase sammenlignet med en standard referanseoppløsn-ing [betingelser: Lichorosorb RP18 kolonne (fra Merck); elu-eringsblanding: 73:26:1 H20/CH3CN/H3P04-80 %; gjennomstrømn-ingshastighet:1 ml/minj.
Den således erholdte organiske fase ekstraheres deretter en gang til med destillert vann (pH 7). Den vandige fase analyseres deretter ved hjelp av HLPC. Tilbakeekstraheringen av melkesyre i vann utføres som følger: 1 ml organisk fase blandes med 2 ml destillert vann. Etter omrøring i 8 timer ved 25 °C sentrifugeres den vandige fase og analyseres. Resultatene er vist i tabell 1.
Eksempel 6
Ved anvendelse av samme fremgangsmåte som i eksemplene 1-5, ekstraheres en 12,10 molar vandig oppløsning av melke--2
syre ved hjelp en 5 x 10 molar oppløsning av octol 1 i karbontetraklorid. Resultatene er vist i tabell 1.
Eksempler 7- 11
Melkesyre ble ekstrahert fra vandige oppløsninger ved en kjent konsentrasjon og ved en pH verdi innen området fra
-2
1,4 til 1,9 ved hjelp av en 1 x 10 molar oppløsning av octol 1 toluen (se tabell 2).
En tofaseblanding (1:1 volumdeler) av 50 ml vandig fase og 50 ml organisk fase opprettholdes under kraftig om-røring ved 25 °C i 8 timer. Etter den fullstendige adskill-else av de to faser fra hverandre, fjernes den organiske fase og analyseres ved hjelp av acidimetiisk titrering.
Den kvantitative bestemmelse av melkesyreinnholdet utføres ved hjelp av tilbaktetitrering av baseoverskuddet som er nødvendig for å nøytralisere oppløsningen. En veid mengde organisk oppløsning titreres med et overskudd av 0,1 N oppløsning av NaOH. Den dannede tofaseblanding opprettholdes under omrøring i 30 minutter og baseoverskuddet til-baketitreres med 0,1 N vandig oppløsing av K^ SO^. Den poten-siometriske linje gjør det mulig å bestemme konsentrasjonen
i vektdeler av ekstrahert melkesyre i toluenfasen med en meget høy presisjon. Resultatene er bevist i tabell 2. Til-
bakeekstraheringen med destillert vann ga tilsvarende resultater .
Eksempler 12- 16
Ved anvendelse av den samme fremgangsmåte som i eksemplene 7-11 ble et antall vandige oppløsninger av melkesyre ved en pH innen området fra 1,9 til 2,5 ekstrahert ved hjelp av en 1 x 10 * molar oppløsning av octol 1 i toluen. Resultatene er vist i tabell 3. Tilbakeekstraheringen med destillert vann ga tilsvarende resultater.
Eksempler 17- 18
Ved å anvende den samme fremgangsmåte som i eksempler 1-5, ble en 12,10 M vandig oppløsning av melkesyre ekstrahert
_2
med henholdsvis en 1 x 10 molar oppløsning av octol 1 (R
_2
= C11<H>23^ °^ med en 1 x 10 molar oppløsning av octol 2 (R
= C,H10) i benzen. Resultatene er vist i tabell 4. Tilbakeekstraheringen med destillert vann ga tilsvarende resultater.
Eksempler 19- 20
Ved å anvende den samme fremgangsmåte som i eksempler 1-5 ble en 12,10 M vandig oppløsning av melkesyre ekstrahert
-2
med henholdsvis en 1 x 10 molar oppløsning av octol 3 (R =
_2
CgHlg) og med en 1 x 10 molar oppløsning av octol 4 (R = C1C.H_.) i karbontetraklorid. Resultatene er vist i tabell 4.
lo 31
Tilbakeekstraheringen med destillert vann ga tilsvarende resultater.
Eksempel 21
Ved å anvende den samme fremgangsmåte som eksemplene 1-5, ble en sammenlignende ekstrahering av en 12,10 M vandig oppløsning av melkesyre utført med karbontetraklorid alene. 0,33 x 10 mol/liter melkesyre ble ekstrahert.
Eksempel 22
Ved å anvende den samme fremgangsmåte som i eksemplene 7-11, ble en sammenlignende ekstrahering av melkesyre fra en vandig oppløsning inneholdende en 12,10 molar konsentrasjon derav utført med toluen alene. 1 x 10 ~<2> mol/l melkesyre ble ekstrahert.
Eksempel 23
Melkesyre ble ekstrahert fra maisstøpevæske (inneholdende tilnærmet 8-15 vekt % melkesyre) ved en pH verdi på 4,2, ved hjelp av en 1 x 10 - 2 molar oppløsning av octol 1 i toluen.
En tofaseblanding (2:1 volumdeler) inneholdende 50 ml organisk fase og 25 ml maisstøpevæske opprettholdes under kraftig omrøring ved 25 °C i 8 timer. Etter adskillelsen av de to faser ble melkesyren tilbakeekstrahert fra den organiske fase med et likt volum destillert vann. Konsentrasjonen av tilbakeekstrahert melkesyre bestemmes ved hjelp av HPLC under de samme utførelsesbetingelser som beskrevet i eksem-_2
pel 1. En verdi på 5,7 x 10 mol/l erholdes, i forhold til
_2
en verdi på 1 x 10 mol/l som ble erholdt når maisstøpe-væske ble ekstrahert under de samme betingelser med toluen alene.
Eksempel 24
Melkesyre ble ekstrahert fra den samme maisstøpevæske _2
ved hjelp av en 1 x 10 molar oppløsning av octol 1 i karbontetraklorid .
Ved anvendelse av den samme fremgangsmåte som i eksempel 23 med en tofaseblanding (4:1 V/V), inneholdende 100 ml organisk fase og 25 ml maisstøpevæske, ble det ekstrahert
_2
5 x 10 mol/l melkesyre, sammenlignet med en ekstrahert kon--2
sentrasjon av melkesyre på kun 0,55 x 10 mol/l når ekstra-heringen utføres med karbontetraklorid alene.
Claims (4)
1. Fremgangsmåte for gjenvinning av melkesyre fra vandige medier inneholdende denne,
karakterisert ved at det vandige medium behandles med et system omfattende et kompleksdannende middel og et organisk ekstraksjonsmiddel, selektivt for melkesyre, hvilket system utgjøres av: a) et kompleksdannende middel omfattende minst én makro
cyklisk octol med generell formel (I)
i kronekonfigurasjon, hvori : - R representerer lineære eller forgrenede alkyl-radikaler med fra 5 til 18 karbonatomer i aksial konfigurasjon, oppløst i b) minst ett organisk oppløsningsmiddel som ikke er blandbart med vann, utvalgt blant de mettede, eventuelt halogenerte, (cyklo)alkan-hydrokarboner, eventuelt halogenerte og/eller alkylerte aromatiske hydrokarboner, og petroleumseter, ved en pH-verdi innen området fra 1 til 6,
den organiske fase som utgjøres av melkesyre-octolkomplekset oppløst i det organiske oppløsningsmidlet atskilles fra den vandige fase og den organiske fase behandles deretter med vann ved en pH-verdi innen området fra 7 til 10 eller med methanol, hvilken behandling frigjør melkesyre og melkesyren gjenvinnes deretter ved hjelp av fremgangsmåter kjent i teknikken.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en makrocyklisk octol av formel (I) hvor R representerer alkyl-radikaler inneholdende fra 6 til 15 karbonatomer, fortrinnsvis utvalgt blant gruppen omfattende C6H13; C9H19; Ci:sH23; C15H31; og blandinger derav.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at det anvendes minst ett organisk oppløsningsmiddel som ikke er blandbart med vann utvalgt blant hexan, cyklohexan, kloroform, methylenklorid, diklorethan, xylener, alkylbenzener, klorbenzener, hydrokarbon-blandinger, bensin, kerosen og petroleumseter; og fortrinnsvis utvalgt blant karbontetraklorid, benzen, toluen og blandinger derav.
4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at det vandige medium inneholdende melkesyre behandles med systemet dannet av det organiske oppløsningsmidlet inneholdende den makromolekylære octol (I) i et molart overskudd i forhold til melkesyren inneholdt i det vandige medium.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT8823057A IT1227895B (it) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | Processo per il recupero di acido lattico da soluzioni che lo contengono |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO895197D0 NO895197D0 (no) | 1989-12-21 |
NO895197L NO895197L (no) | 1990-06-25 |
NO171846B true NO171846B (no) | 1993-02-01 |
NO171846C NO171846C (no) | 1993-05-12 |
Family
ID=11203327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO895197A NO171846C (no) | 1988-12-22 | 1989-12-21 | Fremgangsmaate for gjenvinning av melkesyre fra vandige medier inneholdende denne |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5089664A (no) |
EP (1) | EP0375463B1 (no) |
JP (1) | JPH02221243A (no) |
AT (1) | ATE95160T1 (no) |
AU (1) | AU623719B2 (no) |
BR (1) | BR8906651A (no) |
CA (1) | CA2005921A1 (no) |
DE (1) | DE68909573T2 (no) |
ES (1) | ES2045477T3 (no) |
HU (1) | HU202816B (no) |
IL (1) | IL92806A0 (no) |
IT (1) | IT1227895B (no) |
NO (1) | NO171846C (no) |
SU (1) | SU1836326A3 (no) |
ZA (1) | ZA899741B (no) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5426219A (en) * | 1993-07-26 | 1995-06-20 | A.E. Staley Manufacturing Co. | Process for recovering organic acids |
US5766439A (en) * | 1996-10-10 | 1998-06-16 | A. E. Staley Manufacturing Co. | Production and recovery of organic acids |
US6153791A (en) * | 1999-08-02 | 2000-11-28 | Archer-Daniels-Midland Company | Process for purifying 2-keto-L-gulonic acid |
US6509179B1 (en) | 2000-10-12 | 2003-01-21 | Barbara I. Veldhuis-Stribos | Continuous process for preparing lactic acid |
AU2010217356B2 (en) | 2009-02-25 | 2017-02-16 | Council Of Scientific & Industrial Research | A polybenzimidazole based membrane for deacidification |
JP2013537541A (ja) | 2010-08-19 | 2013-10-03 | コンパニア レフィナドラ ダ アマゾニア | 発酵液から高純度の乳酸を得る方法 |
WO2012021956A1 (pt) * | 2010-08-19 | 2012-02-23 | Companhia Refinadora Da Amazônia | Processo de obtenção de ácido lático com elevado grau de pureza a partir de licor fermentativo |
CN102659563B (zh) * | 2012-03-06 | 2014-09-17 | 河南金丹乳酸科技股份有限公司 | 从重相乳酸中提取乳酸的有机萃取相 |
CN102643191B (zh) * | 2012-03-28 | 2014-08-06 | 河南金丹乳酸科技股份有限公司 | 重相乳酸处理工艺 |
WO2015034036A1 (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | 東レ株式会社 | 乳酸およびポリ乳酸の製造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1906068A (en) * | 1931-03-02 | 1933-04-25 | Grasselli Chemical Co | Lactic acid |
US2092494A (en) * | 1933-12-09 | 1937-09-07 | Dow Chemical Co | Purification of alpha-hydroxy-aliphatic acids |
DE1468126A1 (de) * | 1962-04-26 | 1968-12-05 | Knapsack Ag | Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung,Reinigung und Isolierung von Milchsaeure |
US3980702A (en) * | 1974-05-06 | 1976-09-14 | The Dow Chemical Company | Extraction of carboxylic acids from dilute aqueous solutions |
DE3415141A1 (de) * | 1984-04-21 | 1985-10-31 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur isolierung von milchsaeure aus feststoffhaltigen waessrigen loesungen |
-
1988
- 1988-12-22 IT IT8823057A patent/IT1227895B/it active
-
1989
- 1989-12-19 US US07/452,340 patent/US5089664A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-19 ZA ZA899741A patent/ZA899741B/xx unknown
- 1989-12-19 AU AU47108/89A patent/AU623719B2/en not_active Ceased
- 1989-12-19 CA CA002005921A patent/CA2005921A1/en not_active Abandoned
- 1989-12-20 IL IL92806A patent/IL92806A0/xx not_active IP Right Cessation
- 1989-12-21 BR BR898906651A patent/BR8906651A/pt not_active Application Discontinuation
- 1989-12-21 SU SU894742831A patent/SU1836326A3/ru active
- 1989-12-21 NO NO895197A patent/NO171846C/no unknown
- 1989-12-21 HU HU896724A patent/HU202816B/hu not_active IP Right Cessation
- 1989-12-22 AT AT89313557T patent/ATE95160T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-12-22 JP JP1334661A patent/JPH02221243A/ja active Pending
- 1989-12-22 ES ES89313557T patent/ES2045477T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-22 EP EP89313557A patent/EP0375463B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-22 DE DE89313557T patent/DE68909573T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SU1836326A3 (en) | 1993-08-23 |
IL92806A0 (en) | 1990-09-17 |
IT8823057A0 (it) | 1988-12-22 |
ZA899741B (en) | 1990-09-26 |
CA2005921A1 (en) | 1990-06-22 |
EP0375463A1 (en) | 1990-06-27 |
EP0375463B1 (en) | 1993-09-29 |
DE68909573D1 (de) | 1993-11-04 |
US5089664A (en) | 1992-02-18 |
NO895197L (no) | 1990-06-25 |
JPH02221243A (ja) | 1990-09-04 |
IT1227895B (it) | 1991-05-14 |
ES2045477T3 (es) | 1994-01-16 |
AU4710889A (en) | 1990-06-28 |
AU623719B2 (en) | 1992-05-21 |
HU896724D0 (en) | 1990-03-28 |
DE68909573T2 (de) | 1994-01-27 |
ATE95160T1 (de) | 1993-10-15 |
HUT52748A (en) | 1990-08-28 |
NO895197D0 (no) | 1989-12-21 |
HU202816B (en) | 1991-04-29 |
BR8906651A (pt) | 1990-09-11 |
NO171846C (no) | 1993-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chang et al. | New metal cation-selective ionophores derived from calixarenes: their syntheses and ion-binding properties | |
NO171846B (no) | Fremgangsmaate for gjenvinning av melkesyre fra vandige medier inneholdende denne | |
Chakrabarty et al. | Extraction and recovery of lignosulfonate from its aqueous solution using bulk liquid membrane | |
Joshi et al. | Synthesis of glucaminium-based ionic liquids and their application in the removal of boron from water | |
JP7090617B2 (ja) | 鉱業用途の選択的抽出フィルム | |
BR9407655A (pt) | Método para a produçao de steres cíclicos T | |
ES2265994T3 (es) | Proceso continuo de preparacion de acido lactico. | |
KR20100100916A (ko) | 발효 브로쓰로부터 알콜을 정제하는 방법 | |
KR870007845A (ko) | 바륨염의 정제방법 | |
Chemarin et al. | Recovery of 3-hydroxypropionic acid from organic phases after reactive extraction with amines in an alcohol-type solvent | |
CN104710393A (zh) | 落叶松木粉中二氢槲皮素的预处理乙醇提取方法 | |
Lopes et al. | Impact of polymer molecular weight on the efficiency of temperature swing solvent extraction for desalination of concentrated brines | |
RU2733776C1 (ru) | Способ извлечения рубидия из подземных промышленных вод | |
CA1293519C (en) | Process for extracting nitrohydroxyaromatics from aqueous solutions | |
FI92407B (fi) | Hydroksyloidun polybutadieenin valmistusmenetelmä | |
JP2001505581A (ja) | アスコルビン酸を回収するための方法 | |
US5869679A (en) | Methods for preparing l-2-oxothiazolidine-4-carboxylate and its carboxylic acid | |
FR3018811A1 (fr) | Procede d'extraction de l'acide aconitique a partir de produits issus de l'industrie de la canne a sucre. | |
RU2807411C1 (ru) | Экстракционный способ выделения лития из водных растворов, содержащих хлориды лития, магния и кальция | |
US6123852A (en) | Method for the adsorptive extraction of hydrocarbons from aqueous solutions of hydrocyanic acid | |
CN110255656B (zh) | 三嗪酮工业生产废水的处理方法 | |
Kaygorodov et al. | Extraction of vanillin by aliphatic alcohols | |
WO2001027134A1 (en) | Process for extracting estrogens from pregnant mare urine (pmu) | |
RU2055832C1 (ru) | Способ выделения ванилина из водных растворов | |
SU449910A1 (ru) | Способ регенерации алкилдиантипирилметана |