Reaktive flüssig-flüssig Extraktion von Milchsäure aus Silage Presssaftkonzentrat

Im Herstellungsprozess für hochreine Milchsäure fallen etwa 50 % der Gesamtkosten im Downstream Processing an. Ein zweiter Nachteil ist die Bildung von großen Mengen Gips während der Ausfällung von Calcium Lactat, was Stand der Technik für die Milchsäure-Isolierung ist. Unterschiedliche Alternativen werden auf ihre Anwendung zur Milchsäure-Isolierung untersucht, darunter auch die Reaktivextraktion. Das Problem bei der Reaktivextraktion von Wertstoffen aus komplexen, biobasierten Prozessströmen ist die Emulsionsbildung, welche die Anwendung von konventionellem Extraktionsequipment verhindert. Ein Ansatz, eine solche Emulsionsbildung zu minimieren, ist die Variation der Zusammensetzung der Lösungsmittelphase. In der vorliegenden Arbeit wird die Isolierung von Milchsäure aus Silage-Presssaftkonzentrat mittels Reaktivextraktion beschrieben. Augenmerk liegt dabei auf der Optimierung der Lösungsmittelphase, um eine möglichst hohe Extraktionseffizienz bei gleichzeitig geringer Emulsionsbildung zu erzielen.
Die Ergebnisse haben gezeigt, dass sich die optimale Zusammensetzung der Lösungsmittelphase zu 30 wt% Extraktionsmittel, 35 wt% Modifier und 35 wt% Diluent ergibt. Als Extraktionsmittel kamen langkettige aliphatische Amine (z.B. TOA) zum Einsatz. Als Modifier wurden langkettige Alkohole (z.B. Octanol) getestet. Unterschiedliche, langkettige Kohlenwasserstoffe (z.B. Hexan) wurden schließlich als Diluent verglichen. Für die Rück-Extraktion kamen Wasser, wässrige NaOH und wässrige NaHCO3 zum Einsatz. Es konnte gezeigt werden, dass die Emulsionsbildung im Extraktionsschritt stark minimiert werden kann (2-4 vol%). In der Rück-Extraktion wurde keinerlei Emulsionsbildung beobachtet. Die Effizienz der Milchsäure-Extraktion lag dabei bei 40 % und die Rück-Extraktions-Effizienz bei 75 %. Damit ergibt das eine Gesamteffizienz von ca. 30 %. Das sind vielversprechende Ergebnisse für eine weitere Optimierung der Reaktivextraktion von Milchsäure aus Silage.