Производство молочной кислоты

ЗАВКОМ-ИНЖИНИРИНГ осуществляет проектирование и поставку оборудования для предприятий по производству молочной кислоты.

Молочная кислота — органическая кислота, часто встречающаяся в природе. Является продуктом метаболизма многих растений и животных (в том числе и человека), участвует в обмене веществ практически всех живых организмов.

Молочная кислота целенаправленно продуцируется с помощью молочнокислых бактерий, для которых она является одним из основных продуктов обмена веществ (например, как спирт для дрожжей). Данный процесс называют молочнокислым брожением, и он с древнейших времен широко используется для получения молочнокислых продуктов, а также в переработке овощей и плодов (например, квашение капусты и т. п.).

Молочная кислота широко применяется в пищевой промышленности, при производстве напитков, в сфере общественного питания, в медицине и косметологии, в животноводстве и во многих других отраслях промышленности. В последнее время в связи с ростом цен на нефть и другие ископаемые ресурсы, а также в связи с ужесточением экологических норм и требований во многих странах достаточно большой объем молочной кислоты используется для получения биоразлагаемых полимеров — полилактидов. Их особенность состоит в том, что обладая практически всеми свойствами традиционных полимерных материалов (полиэтилена, полипропилена и др.) полилактиды достаточно быстро (от 1 месяца до 1 года) разлагаются в естественных условиях и конечными продуктами их распада являются углекислый газ и вода. В настоящее время из полилактидов производят одноразовую посуду, упаковку и тару для пищевых продуктов, а также медицинские материалы (шовные материалы, детали имплантатов и т. п.). Ежегодный мировой прирост производства полилактидов, и соответственно, потребности в молочной кислоте, составляет 5-7%.

В целом в производстве молочной кислоты и ее полимеров можно выделить два основных этапа:

- производство самой молочной кислоты;

- производство полимерных материалов на основе молочной кислоты.

Производство молочной кислоты.

Производство молочной кислоты из зернового сырья можно разделить на несколько основных этапов.

  1. Приемка и очистка зернового сырья.
  2. Получение крахмальной суспензии.
  3. Гидролиз крахмала до сахаров.
  4. Молочнокислое брожение.
  5. Обработка сброженного раствора гашеной известью.
  6. Фильтрация.
  7. Кристаллизация лактата кальция.
  8. Расщепление лактата кальция серной кислотой.
  9. Очистка, фильтрация и концентрирование молочной кислоты.

Первые два этапа в целом аналогичны тем операциям, которые применяются при производстве клейковины из зерна. Гидролиз крахмальной суспензии производится в непрерывно действующих реакторах с помощью ферментных препаратов, либо может быть совмещен со стадией брожения.

Молочнокислое брожение осуществляется периодическим или непрерывным способом в специальных аппаратах-реакторах. При молочнокислом брожении в аппаратах поддерживаются необходимые температура и рН среды, среда постоянно перемешивается и аэрируется (при необходимости). При периодическом способе сбраживания процесс протекает от 3 до 5 суток, концентрация молочной кислоты в сброженном субстрате может достигать 20%.

Дальнейшие этапы производства молочной кислоты (обработка гашеной известью и кислотой, фильтрация, кристаллизация, очистка и упаривание) более характерны для химической промышленности, чем для пищевой.

Производство полимеров на основе молочной кислоты.

В целом процесс получения биополимера из молочной кислоты можно разбить на две основные стадии:

  1. Получение лактида (химическое вещество, состоящее из двух молекул молочной кислоты).
  2. Получение полимолочной кислоты (полилактид — ПЛА).

Обе стадии связаны с проведением каталитических химических реакций. Реакции протекают при относительно низких температурах (150-200 оС), в вакууме, с применением цинковых и оловянных катализаторов, выход полимера при этом составляет не менее 70% от массы исходной молочной кислоты.

ЗАДАТЬ ВОПРОС
×

ЗАДАТЬ ВОПРОС

СПАСИБО!

Мы свяжемся с Вами
в ближайшее время