Caso do processo de dessalinização e descoloração Sunresin Xilitol

1. Adoçante Natural: Xilitol

O xilitol é um adoçante natural difícil de extrair, mas que traz muitos benefícios. É um composto orgânico que vem da Finlândia e é extraído de plantas como bétulas, carvalhos, espigas de milho e bagaço de cana-de-açúcar. Na natureza, o xilitol é amplamente distribuído e encontrado em diversas frutas, vegetais e grãos, mas em baixas concentrações.

Na verdade, é um intermediário no metabolismo normal de carboidratos do corpo, o que o torna um ótimo substituto do açúcar para pessoas com diabetes. O xilitol tem muitas funções, incluindo adoçar, melhorar a saúde do fígado, prevenir cáries, ajudar na perda de peso e estabilizar os níveis de açúcar no sangue. Pode ser usado como substituto do açúcar nas famílias para prevenir diabetes e obesidade causadas pelo consumo excessivo de açúcar.

2. Aplicações industriais upstream e downstream do xilitol

A cadeia da indústria do xilitol é relativamente simples. A montante, o fornecimento de matérias-primas depende principalmente de resíduos agrícolas ricos em polissacarídeos, como espigas de milho, palha de trigo, cascas de sementes de algodão, bem como microrganismos, enzimas e outras fontes. A indústria midstream consiste em fabricantes e fornecedores de xilitol, enquanto os usuários downstream são encontrados principalmente nas indústrias de processamento de alimentos, farmacêutica, química diária e outras. No mercado a jusante, o xilitol é utilizado principalmente em doces, com diversos tipos de doces representando 78,65% do mercado. No setor global de gomas de mascar xilitol, ocupa o primeiro lugar com uma participação de mercado de 66,3%, seguido por doces e chocolates com 15,3%, e cuidados médicos e pessoais com 11,3%. Outros campos representam 7,1% do mercado.

3. Situação atual da indústria global e nacional de xilitol

O tamanho do mercado global de xilitol tem aumentado ano após ano, enquanto a produção de xilitol na China tem diminuído. O tamanho geral do mercado global de xilitol tem apresentado uma tendência ascendente, aumentando de US$ 800 milhões em 2017 para US$ 993 milhões de RMB em 2021, com um CAGR de 5 anos de 4,4%. A taxa de crescimento do tamanho do mercado global de xilitol permaneceu estável, com um aumento constante de mais de 5% de 2018 a 2021, atingindo 5,53% em 2021. Estima-se que o tamanho do mercado global de xilitol atingirá US$ 1,11 bilhão em 2023, indicando significativo potencial de mercado.

A China é atualmente o maior produtor e exportador mundial de xilitol. As exportações nacionais de xilitol geram receitas significativas e têm preços de exportação estáveis. O valor de importação de xilitol nacional é relativamente pequeno, com o maior valor de importação sendo 805.600 USD em 2017 e o menor sendo apenas 171.500 USD em 2019. Isto se deve principalmente às grandes flutuações no preço de importação do xilitol, que ultrapassou 100.000 USD/ tonelada em 2020 e 2022. Além disso, o preço de importação do xilitol é geralmente superior ao preço de exportação. As exportações nacionais de xilitol geram mais receitas, com valores de exportação geralmente superiores a 100 milhões de dólares, atingindo 188 milhões de dólares em 2018 e 150 milhões de dólares em novembro de 2022, muito superiores aos 115 milhões de dólares exportados em 2021. O preço médio de exportação do xilitol doméstico é estável. em 3.000 USD/ton, indicando uma renda relativamente estável da exportação de xilitol.

4. Seleção de resina de produção de xilitol e soluções de processo

Em resposta à alta pressão osmótica dos produtos de açúcar e álcool nas resinas, a Sunresin Technology desenvolveu  SEPLITE ® Monojet LSF974  e  SEPLITE ® Monojet LSF9730  resinas de troca iônica de partículas uniformes jateadas, que são caracterizadas por tamanho de partícula uniforme, boa resistência e longa vida útil. Além disso, o tamanho uniforme das partículas reduz a queda de pressão no leito de resina, resultando em uma maior capacidade de processamento online de líquidos em comparação com resinas convencionais, como  SEPLITE ® LSF970  e  SEPLITE ® LSF973 . A resina também apresenta menor taxa de quebra e melhor efeito de remoção de impurezas, o que pode melhorar significativamente a eficiência da produção e reduzir os custos de produção.

Além disso, a Sunresin desenvolveu o processo cromatográfico contínuo de separação de sal SSMB e o processo contínuo de troca iônica para resolver o problema comum de alto teor de sal em açúcares de madeira hidrolisados, como espigas de milho e semifibras pegajosas.

Processo de cromatografia contínua de leito móvel simulado sequencial (SSMB): Este processo é projetado para a separação de açúcar e sal do hidrolisado de xilose contendo alto teor de sal e pigmentos, usando resina de cromatografia customizada e um sistema que utiliza o mecanismo de exclusão de íons da resina. Todo o processo requer apenas água pura, sem consumo de ácidos ou álcalis, levando à remoção de mais de 90% do teor de cinzas e pigmentos parciais. Isto reduz a carga nos sistemas de troca iônica subsequentes, diminui o uso de resina e, consequentemente, reduz o consumo de agentes regeneradores.

O processo contínuo de troca iônica simula o movimento da coluna de resina através de conjuntos de válvulas para melhorar a utilização e a eficiência da resina. Com a mesma capacidade de produção, o uso de resina é menor e as colunas de resina multiestágio podem usar material, agente de regeneração e água de enxágue repetidamente, reduzindo significativamente os custos operacionais.

5. aplicação contínua do dispositivo de troca iônica

Para maximizar as vantagens de desempenho da resina, a Sunresin projetou um dispositivo de troca iônica contínua mais avançado. Através do layout matricial de válvulas autocontroladas, pode alternar e reutilizar rapidamente colunas de resina, reduzindo significativamente o consumo de materiais (ácidos, álcalis, água) durante o processo de produção.

A resina e o equipamento podem funcionar continuamente, com alta utilização, fornecendo matéria-prima ininterrupta e estável para segmentos de processo subsequentes. Em comparação com os sistemas tradicionais de leito fixo, o uso de resina pode ser reduzido em 50-80% e o uso de regenerante pode ser reduzido em 35-60%.