ES2646439T3 - Procedimiento para la separación, extracción y purificación de ácidos dicarboxílicos - Google Patents

Procedimiento para la separación, extracción y purificación de ácidos dicarboxílicos Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la separación, extracción y purificación de ácidos dicarboxílicos de caldos de fermentación, comprendiendo el procedimiento los siguientes pasos: (a) una separación de la biomasa y de sólidos eventualmente presentes a partir del caldo de fermentación en dos etapas seguidas consecutivamente, (b) separación de la solución de ácido dicarboxílico a partir del caldo de fermentación libre de biomasa mediante cromatografía de lecho móvil simulado (SMB), (c) purificación fina de la solución de ácido dicarboxílico, (d) evaporación en varias etapas y cristalización, y (e) separación y secado de los cristales, en donde (i) la separación de biomasa del caldo de fermentación se efectúa en el paso procedimental a) en una primera etapa sin disminuir el valor de pH añadiendo ácido y sin desactivar térmicamente mediante una microfiltración de prerrecubrimiento y/o una micro-filtración, correspondiendo la temperatura y el valor de pH a los valores de fermentación, (ii) el tiempo entre la extracción desde el fermentador y la filtración no es de más de 2 h, de preferencia de menos de 1 - 2 h, y (iii) la concentración de biomasa en el filtrado no es de más de 1 g/l.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para la separacion, extraccion y purificacion de acidos dicarbox^licos
El acido succmico y sus compuestos se utilizan a gran escala para diferentes aplicaciones en la industria de alimentos, la industria farmaceutica, de cosmeticos y en la industria textil. De manera creciente se utiliza acido succmico como materia prima para la preparacion de polfmeros.
Para la utilizacion industrial de acido succmico que se genera mediante fermentacion de sustratos que contienen carbohidratos por medio de diferentes microorganismos, es decisiva la rentabilidad y la eficiencia de la separacion y de la purificacion del acido succmico de estas soluciones acuosas de fermentacion, las cuales ademas del acido succmico o de las sales de acido succmico tambien contienen otros acidos organicos, otros productos secundarios de la fermentacion, microorganismos y sus componentes y los residuos de los sustratos.
Las calidades del acido succmico generado pueden ser diferentes gracias a la clasificacion en una calidad industrial con un contenido de acido succmico de al menos 97 % en masa y un acido succmico (grado de polfmero) adecuado especialmente para usar en la polimerizacion, con un contenido de al menos 99,5 % en masa.
Numerosas patentes describen la extraccion de acido succmico de soluciones de fermentacion, entre estas
- procedimientos de extraccion usando agentes de extraccion como tributilaminas, trialquilaminas, olefinas, diferentes alcoholes e hidrocarburos aromaticos
- procedimientos usando hidroxido de calcio y acido sulfurico, en los cuales se produce yeso como producto secundario,
- procedimientos usando electrodialisis,
- metodos termicos como destilacion fraccionada o cromatograffa en etapas termicas,
- extraccion a alta presion utilizando CO2,
- procedimientos de membrana tales como osmosis inversa y otros procedimientos de filtracion
en cuyo caso tambien se discuten acoplamientos de estos procedimientos y complementacion mediante otros pasos correspondientes al estado de la tecnica. Procedimientos de este tipo se describen, entre otras, en las memorias descriptivas de las patentes DE 69821951 T2; DE 69015233 T2; DE 69015019 T2; DE 69006555 T2; DE 69015019; DE19939630C2; DE 60028958T2; DE 10 2004 026152 A1, EP 1669459 A1 y US 5177008 A.
La desventaja de muchos procedimientos es que tienen que introducirse sustancias adicionales al procedimiento, las cuales ya no pueden estar contenidas en el producto objetivo, o cuyas trazas en el producto objetivo pueden conducir a reducciones en la calidad y en la aplicabilidad del producto. La realizacion practica de los procedimientos tambien se encuentra ligada parcialmente con un esfuerzo tecnico y energetico considerable.
El objetivo de la invencion es proporcionar un procedimiento para la separacion, extraccion y purificacion de acidos carboxflicos tales como el acido succmico de caldo de fermentacion, que garantice una alta pureza de producto e impida las desventajas conocidas de otros procedimientos.
De acuerdo con la invencion, el objetivo se logra mediante el empleo de un procedimiento para la separacion, extraccion y purificacion de acido dicarboxflico a partir de un caldo de fermentacion aplicando varias etapas de tratamiento, en cuyo caso el procedimiento comprende los siguientes pasos:
a) una separacion de la biomasa y de los solidos, presentes eventualmente, del caldo de fermentacion en dos etapas consecutivas,
b) separacion de la solucion de acido dicarboxflico del caldo de fermentacion libre de biomasa mediante cromatograffa de lecho movil simulado (SMB),
c) purificacion fina de la solucion de acido dicarboxflico,
d) evaporacion y cristalizacion en multiples etapas,
e) separacion y secado de los cristales, en cuyo caso
(i) la separacion de la biomasa del caldo de fermentacion se efectua en el paso procedimental a) en una primera etapa sin disminuir el valor de pH anadiendo acido y sin desactivacion termica por una filtracion de pre-recubrimiento y/o micro-filtracion; la temperatura y el valor de pH corresponden a los valores de la fermentacion,
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(ii) el tiempo entre la extraccion desde el fermentador y la filtracion no es de mas de 2 horas, de preferencia de menos de 1 - 2 h, y
(iii) la concentracion de biomasa en el filtrado no es superior a 1 g/l.
El caldo de fermentacion que contiene el acido dicarbox^lico en forma de succinato de amonio cuando el acido dicarbox^lico es acido succmico, la biomasa y los componentes del sustrato se introducen continuamente a una filtracion de pre-recubrimiento o a una micro-filtracion. En este caso, la temperatura y el valor de pH corresponden a los valores de la fermentacion puesto que se establecio que desactivando la biomasa por el incremento de temperatura y disminuyendo el valor de pH mediante la adicion de acido se acelera una autolisis de la biomasa y se desprenden mas productos de lisis en el caldo de fermentacion. El tiempo entre el final de la fermentacion y la separacion de la biomasa tambien tiene que mantenerse tan breve como sea posible y no debe ser de mas de 2 horas y de preferencia debe ser de menos de 1 - 2 h. La concentracion de biomasa en el filtrado no debe exceder 1 g/l. La calidad del producto final se ve afectada positivamente gracias a esta conduccion del procedimiento.
El filtrado proveniente de la filtracion de pre-recubrimiento o de micro-filtracion se introduce en un segundo paso a una ultrafiltracion de una o de dos etapas. Aqu se separan las fracciones residuales de biomasa, los solidos insolubles y los compuestos de alto peso molecular. Como optimo entre la calidad del producto y las tasas de flujo de las membranas fueron determinadas membranas con un lfmite de separacion (corte) de <10 kDa. La temperatura de los medios fluidos debe ser de > 30 °C debido a los coeficientes de solubilidad del succinato de amonio en agua. La sustancia retenida se reintroduce a la filtracion de pre-recubrimiento o a la micro-filtracion, o como alternativa se recoge y se usa en calidad de materia prima para la generacion de acido dicarboxflico de calidad industrial, y el material permeado se lleva a un tratamiento adicional.
En la sustancia permeada de la ultrafiltracion se encuentra el acido dicarboxflico en forma de su sal; en caso de acido succmico en forma de succinato de amonio. Para convertirlo en el acido dicarboxflico se efectua la adicion y la mezcla de acido sulfurico concentrado y, asociado con esto, una reduccion del valor de pH de la solucion a valores entre 2,2 a 2,4. En tal caso, en proporcion estequiometrica se produce sulfato de amonio. Para impedir una precipitacion no deseada, este paso procedimental se efectua a temperaturas entre 30 °C a 60 °Cy de preferencia en un intervalo entre 30°C a 40°C. Esta solucion previamente purificada se encuentra disponible para la separacion y purificacion del acido dicarboxflico.
La separacion de la sustancia acida permeada de la ultrafiltracion se efectua en cromatograffa de lecho movil simulado. Esta representa una variante particularmente eficiente de la cromatograffa lfquida de alto rendimiento, en la cual la sucesion de varias columnas de separacion conectadas entre sf mediante valvulas en un bucle infinito hacen realidad una gran cantidad de platos teoricos y de esta manera la eficiencia de la separacion de la cromatograffa se mejora considerablemente. Como fase estacionaria pueden emplearse intercambiadores de cationes e intercambiadores de aniones. Despues de dejar la solucion, el acido dicarboxflico se enlaza a la fase estacionaria y despues de lavar varias veces las fracciones no deseadas de la solucion, se eluye del sistema y se extrae por separado en forma de un extracto. Como eluyente se usa agua desmineralizada y/o condensado de vapor. Ha sido posible mostrar que en el extracto puede extraerse mas del 95 % del acido dicarboxflico contenido en el material permeado de la ultrafiltracion, en cuyo caso la proporcion entre el permeado de la ultrafiltracion y el eluyente vaffa en el intervalo entre 1 : 1 y 1 : 2,5 y han sido usadas ocho columnas de intercambiadores anionicos conectadas en un bucle infinito. El extracto todavfa contiene solamente cantidades pequenas de sulfato de amonio, acido acetico y colorantes, provenientes del caldo del fermentador. El material refinado lavado contiene maximo 1 g/l de acido dicarboxflico asf como el sulfato de amonio, sales asociadas de la fermentacion tales como fosfatos, nitratos y cloruros.
Para la preparacion de un acido dicarboxflico de alta pureza (grado poffmero) se efectua opcionalmente una purificacion fina del extracto de la cromatograffa de lecho movil simulado, en la cual las membranas presentan un tamano de separacion de 100 a 400 Da. Pudo mostrarse que una nanofiltracion con un corte (lfmite de separacion) de alrededor de 200 Da produce buenos resultados de calidad. En este caso, el procedimiento se lleva a cabo de una manera que asegura que el material retenido de la nanofiltracion es de no mas de 10 % del rendimiento total. El material retenido tambien contiene, ademas de acido dicarboxflico, acido acetico y colorantes y puede anadirse a la materia prima para la generacion de acido dicarboxflico en calidad industrial. El material permeado se conduce a un tratamiento adicional para obtener acido dicarboxflico con grado de polfmero.
Dependiendo de la calidad de las materias primas empleadas para la fermentacion y de la conduccion del procedimiento en la fermentacion, debido a los residuos aun presentes de colorantes y sustancias acompanantes puede realizarse una purificacion fina adicional del material permeado de la mano-filtracion instalada antes o del extracto de la cromatograffa SMB. En este caso se instala despues una purificacion fina mediante filtracion con carbon activado y/o intercambiador ionico. Como resinas de intercambio ionico pueden tomarse en cuenta intercambiadores de cationes y/o de aniones dependiendo del analisis qmmico de las impurezas.
La preparacion del producto de acido dicarboxflico, tanto en calidad de grado industrial como tambien de grado polfmero, se efectua mediante la evaporacion de la solucion de acido dicarboxflico y subsiguiente cristalizacion. En
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este caso se ha establecido que los parametros de la conduccion del procedimiento tienen una influencia considerable en la calidad del producto.
Para lograr una calidad industrial con un contenido de acido dicarboxflico > 97 % en masa, es suficiente si la evaporacion y la cristalizacion se efectuan en una sola pasada mediante estos pasos procedimentales de varias etapas. La evaporacion de la solucion se efectua hasta una concentracion de 30 a 50 % en masa. Se ha encontrado que el gradiente de temperatura para el enfriamiento de la solucion, que debfa aplicarse durante la cristalizacion, es un parametro esencial para la calidad del producto. El enfriamiento debfa ocurrir por consiguiente en pasos de 3 - 8 °C/min y preferiblemente en pasos de 3 - 5°C/min. Los cristales generados se separan luego del licor madre mediante separacion, se lavan con agua caliente de 40 °C y el licor madre se recicla antes de la evaporacion. Los cristales se secan despues de la separacion.
Para lograr una calidad de grados de polfmero del acido dicarboxflico con un contenido de > 99,5 % en masa fue encontrado que en este caso la temperatura debfa estar en el intervalo de 70 °C a 80 °C y la solucion tiene que ajustarse a una concentracion de 50 ±5 % en masa. Como esencial para la calidad de los cristales fue establecido el gradiente de temperatura durante el enfriamiento de la solucion. Por lo tanto, el enfriamiento se efectua en pasos de 1 °C a 5 °C/h. De esta manera se generan cristales con calidad de grado de polfmero que se separan y se secan. El licor madre puede reciclarse. En caso de requerirse, despues de la separacion puede efectuarse una disolucion de los cristales con agua desmineralizada y/o condensado de vapor y el paso de la cristalizacion y la separacion puede repetirse.
Ventajosamente se retiran los cristales del acido dicarboxflico despues de la cristalizacion mediante separacion, en cuyo caso se recicla un licor madre producido antes de la evaporacion y a continuacion se efectua un secado de los cristales.
De manera opcional las sustancias retenidas de la ultrafiltracion y de lamina no-filtracion se combinan y sirven como solucion de partida para la preparacion de un acido dicarboxflico con calidad industrial (technical grade). Los cristales secos se preparan para el uso posterior.
El procedimiento de acuerdo con la invencion se aplica ventajosamente para la purificacion de acidos dicarboxflicos, seleccionados del grupo de acido fumarico, acido maleico, acido adfpico, acido itaconico y otros, principalmente acido succmico.
Ejemplo 1
Un caldo de fermentador que contiene succinato de amonio fue purificado preliminarmente mediante filtracion de manera correspondiente a la descripcion. Despues de transformar la sal de amonio en la forma acida del acido succmico, la solucion fue separada mediante cromatograffa de lecho movil simulado en 5,7 I de extracto y 6,6 I de refinado. Aqrn fueron conectadas en un bucle infinito en total 8 columnas de separacion con un intercambiador de cationes muy acido. En el caso de una relacion de material permeado/eluyente de 2,4, el coeficiente de la extraccion de acido succmico fue de 99,9 %. La concentracion de sulfato en el extracto fue de 238 mg/l y en el refinado de 35.709 mg/l, con lo cual fue lograda una eliminacion de sulfato de 99,4 %.
Ejemplo 2
Un caldo de fermentador que contiene succinato de amonio fue purificado preliminarmente mediante filtracion de modo correspondiente a la descripcion. Despues de convertir la sal de amonio en la forma acida del acido succmico, la solucion fue separada en una cromatograffa de lecho movil simulado en 5,3 I de extracto y 6,1 I de refinado. En este caso fueron instaladas en un bucle infinito en total 8 columnas de separacion con un intercambiador de cationes muy acido. El caso de una proporcion de material permeado/eluyente de 2,2, el coeficiente de la extraccion de acido succmico fue de 99,8 %. Ha sido lograda una eliminacion de sulfato de 97,9 %.
Ejemplo 3
Un extracto que contema acido succmico de la cromatograffa de lecho movil simulado fue sometido a una purificacion fina mediante nano-filtracion con un lfmite de separacion de 200 Da. En el extracto fueron analizados contenidos de 44,8 g/l de acido succmico y 698 mg/l de sulfatos. El extracto filtrado fue cristalizado y analizado. Los cristales teman un contenido de acido succmico de 1.031 g/l y un contenido de sulfato residuales de 21,9 mg/l y cloruros de 13,8 mg/l. El color de los cristales fue "blanco".
Ejemplo 4
Un extracto que contiene el acido succmico de la cromatograffa de lecho movil simulado con un contenido de 44,77 g/l de acido succmico y 699 mg/l de sulfatos fue sometido a una purificacion fina mediante nanofiltracion con un lfmite de separacion de 200 Da y una filtracion siguiente con carbon activado. Los cristales generados despues de la purificacion fina presentaron un contenido de acido succmico de 1.065 g/l y sulfato residuales de 35,3 mg/l asf como de 9,5 mg/l de cloruros. El color de los cristales fue "blanco puro".
Ejemplo 5
Un extracto que contema acido succmico de la cromatograffa de lecho movil simulado fue sometido a una purificacion fina por medio de intercambio ionico. El extracto tema un contenido de 44,8 g/l de acido succmico, 699 mg/l de sulfatos y 1.88 mg/l de cloruros. Los cristales generados a partir de la solucion finamente purificada 5 presentaron un contenido de acido succmico de 967 g/l de acido succmico, 37,6 mg/l de sulfatos y 0,92 mg/l de cloruros. El color de los cristales fue "blanco.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la separacion, extraccion y purificacion de acidos dicarbox^licos de caldos de fermentacion, comprendiendo el procedimiento los siguientes pasos:
    (a) una separacion de la biomasa y de solidos eventualmente presentes a partir del caldo de fermentacion en dos etapas seguidas consecutivamente,
    (b) separacion de la solucion de acido dicarbox^lico a partir del caldo de fermentacion libre de biomasa mediante cromatograffa de lecho movil simulado (SMB),
    (c) purificacion fina de la solucion de acido dicarboxflico,
    (d) evaporacion en varias etapas y cristalizacion, y
    (e) separacion y secado de los cristales, en donde
    (i) la separacion de biomasa del caldo de fermentacion se efectua en el paso procedimental a) en una primera etapa sin disminuir el valor de pH anadiendo acido y sin desactivar termicamente mediante una microfiltracion de prerrecubrimiento y/o una micro-filtracion,
    correspondiendo la temperatura y el valor de pH a los valores de fermentacion,
    (ii) el tiempo entre la extraccion desde el fermentador y la filtracion no es de mas de 2 h, de preferencia de menos de 1 - 2 h,
    y
    (iii) la concentracion de biomasa en el filtrado no es de mas de 1 g/l.
  2. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque
    en el paso procedimental a) la segunda etapa de la separacion de biomasa y de solidos se efectua por medio de una filtracion de una o de dos etapas con membranas de la frontera de separacion de < 10 kDa, reciclandose un material retenido que se ha formado a la filtracion de pre-recubrimiento o a la micro-filtracion de la primera etapa del paso procedimental a) y el material permeado que se genera se pasa al tratamiento adicional.
  3. 3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y/o 2, caracterizado porque
    el material permeado de la ultrafiltracion que proviene de la segunda etapa del paso procedimental a) es acidificado con acido sulfurico concentrado a un valor de pH de 2,2 a 2,4, con lo cual la sal del acido dicarboxflico contenida en la solucion de fermentacion purificada se convierte en acido dicarboxflico y se origina sal en proporcion estequiometffca, manteniendose la temperatura del material permeado acidificado de la ultrafiltracion en un intervalo de entre 30 °C y 60 °C, y de preferencia en un intervalo de entre 30 y 40 °C.
  4. 4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el material permeado de la ultrafiltracion se separa en una cromatograffa de lecho movil simulado (SMB) en el paso procedimental b) en un extracto que contiene la cantidad principal del acido dicarboxflico y un material refinado que contiene la cantidad principal de sulfato de amonio y cantidades bajas de sales acompanantes tales como fosfatos, nitratos y cloruros,
    (i) realizandose la adicion del material permeado de la ultrafiltracion y de un efluente continuamente en una proporcion de permeado: eluyente de 1:1,5 a 1:2,5,
    (ii) enlazandose el acido dicarboxflico a una fase estacionaria de la SMB estando esta compuesta por un intercambiador de cationes y/o un intercambiador de iones,
    (iii) presentando el extracto que contiene el acido dicarboxflico un contenido de acido dicarboxflico < 1 g/l, y recogiendose el refinado por separado unos de otros, y
    (iv) siendo el grado de eficiencia de la extraccion de acido dicarboxflico a partir del permeado de la ultrafiltracion de > 95 %.
  5. 5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado porque el extracto de la cromatograffa SMB en el paso procedimental c) se somete a una nanofiltracion en la cual las membranas poseen un lfmite de separacion de 100 a 400 Da, de preferencia 200 Da.
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  6. 6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en el paso procedimental c) esta prevista una purificacion fina mediante filtracion con carbon activado y/o intercambiadores de cationes y/o intercambiadores de iones y se prepara un acido dicarbox^lico purificado.
  7. 7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el acido dicarboxflico en el paso procedimental d) se concentra mediante una evaporacion en varias etapas a partir de la solucion purificada de acido dicarboxflico y a continuacion se extrae mediante cristalizacion en forma de cristales,
    (i) en donde, para lograr una calidad industrial del acido dicarboxflico con un contenido de > 97 % en masa de acido dicarboxflico, se efectua una sola pasada mediante la evaporacion y la cristalizacion en varias etapas y el enfriamiento del acido dicarboxflico concentrado en un cristalizador se efectua en pasos de 3 - 8 °C/min, de preferencia de 3 - 5 °C/min, y
    (ii) en donde para lograr un acido dicarboxflico de alta pureza con un contenido de < 99,5 % en masa (grado de polfmero), la solucion se ajusta a una temperatura de 70 - 80 °C y una concentracion de 50 ±5 % en mas, y a continuacion se realiza una cristalizacion, en donde el enfriamiento del material concentrado se efectua en pasos de 1- 5 °C/h y este paso se repite, en caso de requerirse, despues de separar los cristales y disolverlos en agua desmineralizada y/o condensado de vapor.
  8. 8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los cristales del acido dicarboxflico se separan despues de la cristalizacion en el paso procedimental e) mediante separacion, en cuyo caso un licor madre que se produce se recicla antes de la evaporacion en el paso procedimental d) y a continuacion se efectua un secado de los cristales.
  9. 9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los materiales retenidos de la ultrafiltracion de la segunda etapa del paso procedimental a) y la nano-filtracion del paso procedimental c) se combinan y sirven como solucion de partida para la preparacion de un acido dicarboxflico con calidad industrial (technical grade) y continuan pasando por las etapas procedimentales.
  10. 10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el procedimiento se aplica para la purificacion de acidos dicarboxflicos, seleccionados del grupo de acido fumarico, acido maleico, acido adfpico, acido itaconico y otros, principalmente acido succmico.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2847342B1 (en) * 2012-05-07 2020-08-12 Archer Daniels Midland Co. Purification of succinic acid
DE102013000027A1 (de) * 2013-01-03 2014-07-03 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Verfahren zur Aufreinigung von Carbonsäuren aus Fermentationsbrühen
CN103497100A (zh) * 2013-09-23 2014-01-08 中国石油化工股份有限公司 长链二元酸水相双阶段提纯方法
CN103508877B (zh) * 2013-10-15 2016-09-14 济南华明生物科技有限公司 衣康酸节能型四效浓缩结晶的方法及装置
TW201610164A (zh) * 2013-12-06 2016-03-16 麥瑞安公司 製備琥珀酸及琥珀酸酯之方法
TW201538477A (zh) 2013-12-06 2015-10-16 Myriant Corp 製備丁二酸酯之方法
DE102014213637A1 (de) 2014-07-14 2016-01-14 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Vorrichtung zur Aufkonzentration und Kristallisation von fermentierbaren Carbonsäuren
BR112017003951A2 (pt) * 2014-09-02 2017-12-12 Invista Tech Sarl purificação de diácidos de cadeia longa
US9452968B1 (en) 2015-04-22 2016-09-27 Orochem Technologies, Inc. Separation of adipic acid and dodecanedioic acid from corresponding monoacid and hydroxy acid
EP3098880B1 (en) 2015-05-27 2019-02-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Separator including microbial cellulose, method of producing the separator, and use of the separator
DE102015216815A1 (de) 2015-09-02 2017-03-02 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Anlage zur Gewinnung einer in einem Fermentationsprozess hergestellten Carbonsäure
DE102016119938A1 (de) * 2016-10-19 2018-04-19 Thyssenkrupp Ag Reinigung und Konzentrierung von Carbonsäuren aus Fermentationsprozessen
DE102016220662A1 (de) 2016-10-21 2018-04-26 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Herstellung wenigstens einer hydrierten Verbindung aus einem Carbonsäurederivat
KR102657247B1 (ko) * 2017-06-22 2024-04-16 아처 다니엘 미드랜드 캄파니 다카르복실산-함유 혼합물의 분리 및 정제 방법
CN107382706B (zh) * 2017-07-27 2019-09-03 江南大学 一种从发酵液中提取己二酸的方法
CN111592454B (zh) * 2019-02-21 2023-08-08 上海凯赛生物技术股份有限公司 二元酸胺盐的制备方法、二元酸胺盐溶液、二元酸胺盐和聚合物
EP3822356A1 (en) * 2019-11-18 2021-05-19 Corvay Bioproducts GmbH Method for the production of a dicarboxylic acid
US11806670B2 (en) 2019-12-19 2023-11-07 Cathay Biotech Inc. Method and system for extracting long chain dicarboxylic acid
CN111138272B (zh) 2019-12-19 2024-11-26 上海凯赛生物技术股份有限公司 一种长链二元酸的提取方法及系统
US11999689B2 (en) 2019-12-19 2024-06-04 Cathay Biotech Inc. Method and system for extracting long chain dicarboxylic acid
US12017182B2 (en) 2019-12-24 2024-06-25 Cathay Biotech Inc. Method and system for refining long chain dicarboxylic acid
CN119504415A (zh) * 2019-12-24 2025-02-25 上海凯赛生物技术股份有限公司 一种长链二元酸的精制工艺及系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5168055A (en) 1986-06-11 1992-12-01 Rathin Datta Fermentation and purification process for succinic acid
US5143834A (en) 1986-06-11 1992-09-01 Glassner David A Process for the production and purification of succinic acid
JP2535962B2 (ja) * 1987-10-15 1996-09-18 住友化学工業株式会社 有機酸の回収方法
US5177008A (en) * 1987-12-22 1993-01-05 Kampen Willem H Process for manufacturing ethanol and for recovering glycerol, succinic acid, lactic acid, betaine, potassium sulfate, and free flowing distiller's dry grain and solubles or a solid fertilizer therefrom
US5034105A (en) 1989-07-27 1991-07-23 Michigan Biotechnology Institute Carboxylic acid purification and crystallization process
JPH0779927B2 (ja) * 1992-05-22 1995-08-30 川崎重工業株式会社 擬似移動床式液体クロマトオリゴ糖分離装置
JPH08176133A (ja) * 1994-12-26 1996-07-09 Takeda Chem Ind Ltd Ｌ−アスコルビン酸の精製法
FI962204A0 (fi) * 1996-05-24 1996-05-24 Cultor Oy Foerfarande foer fraktionering av en loesning
US5958744A (en) 1997-08-18 1999-09-28 Applied Carbochemicals Succinic acid production and purification
BR9908464A (pt) * 1998-03-02 2000-12-05 Michigan Biotech Inst Processos para recuperação de ácido carboxìlico a partir de uma solução contendo ácido carboxìlico, e para produção de um éster a partir de uma solução contendo ácido carboxìlico
US6291708B1 (en) 1999-04-28 2001-09-18 A.E. Staley Manufacturing Co. Process for production of organic acids and esters thereof
DE19939630C2 (de) 1999-08-20 2001-07-12 Mg Technologies Ag Verfahren zum Feinreinigen einer wässrigen Lösung, die eine fermentativ hergestellte organische Säure enthält
WO2005030973A1 (ja) * 2003-09-30 2005-04-07 Ajinomoto Co., Inc. 発酵液からのコハク酸の精製方法
DE102004026152A1 (de) 2004-05-28 2005-12-15 Basf Ag Fermentative Herstellung von Feinchemikalien
JP2006328380A (ja) * 2005-04-26 2006-12-07 Mitsubishi Chemicals Corp ポリエステルの製造方法
CN101186571A (zh) 2007-11-30 2008-05-28 江南大学 一种从衣康酸发酵液或衣康酸产品母液中提纯衣康酸的方法
WO2010003534A1 (de) 2008-07-11 2010-01-14 Uhde Gmbh Isolierung von organischen säuren aus fermenterbrühe mit hilfe chromatographischer methoden
JP2010070474A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Toray Ind Inc コハク酸の製造方法
EP2427420A1 (en) * 2009-05-04 2012-03-14 Primafuel, Inc. Improved recovery of desired co-products from fermentation stillage streams
JP2013516180A (ja) * 2009-12-31 2013-05-13 ミリアント・コーポレイション コハク酸アンモニウムを含有する発酵ブロスからのコハク酸の精製

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