Технологический и экономический потенциал полимолочной кислоты и производных молочной кислоты

Молочная кислота являлась специализированным химическим продуктом среднего объема производства (мировой выпуск — около 40 000 т/год), применяемым в широком спектре пищевых и промышленных процессов. Молочная кислота обладает потенциалом стать крупнотоннажным промежуточным продуктом общего назначения, производимым из возобновляемых углеводов и используемым в качестве сырья для биоразлагаемых полимеров, кислородсодержащих химических веществ, регуляторов роста растений, экологически безопасных «зеленых» растворителей и специализированных промежуточных химических продуктов. Недавние объявления крупных американских компаний, таких как Cargill, Ecochem (DuPont/ConAgra) и Archer Daniels Midland, о создании опытно-промышленных установок для производства молочной кислоты и полимерных полупродуктов подтверждают этот потенциал. В прошлом ключевыми технологическими препятствиями и основными центрами затрат в процессе являлись эффективные и экономичные технологии выделения и очистки молочной кислоты из неочищенных ферментационных бульонов, а также ее превращения в химические или полимерные полупродукты. Разработка и внедрение новых технологий разделения, таких как электродиализ (ЭД) с биполярными мембранами, экстрактивная дистилляция, интегрированная с ферментацией, и химическая конверсия, могут обеспечить недорогое производство с использованием непрерывных процессов в крупномасштабных установках. Применение биполярного ЭД позволяет практически устранить отходы солей или гипса, образующиеся при использовании современных процессов производства молочной кислоты. Таким образом, новые технологии позволяют применять экологически безопасные процессы для получения экологически полезной продукции из молочной кислоты. Экономические показатели некоторых из этих процессов и продуктов также могут быть весьма привлекательными. В статье рассматриваются последние технические достижения в процессах производства молочной и полимолочной кислот. Представлены оценки экономического потенциала и производственных затрат для нескольких продуктов и вариантов технологических процессов. Обсуждаются технические достижения Аргоннской национальной лаборатории (ANL) и будущие направления этой программы в ANL.