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《檸檬酸發(fā)酵工藝--復(fù)習(xí)進(jìn)程.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、檸檬酸發(fā)酵工藝--檸檬酸提取分離新工藝2.5.1吸交法該方法是利用特定的有機(jī)高分子樹脂的高選擇離子交換性，直接從處理后的發(fā)酵濾液中提取檸檬酸或其鹽類。其流程是發(fā)酵液經(jīng)過濾后用離子交換柱交換吸附，氨水洗脫后過陽離子交換柱轉(zhuǎn)型，再經(jīng)活性炭脫色、除雜后濃縮、結(jié)晶，最后得到檸檬酸產(chǎn)品。主要基于以下幾個反應(yīng)：離子交換法提取檸檬酸的工藝流程離子交換法工藝簡單、能耗低，收率可達(dá)95%以上。當(dāng)然，該工藝也存在一些缺點，例如，離子交換樹脂在使用中需要頻繁再生，會產(chǎn)生大量廢液;再之，離子交換樹脂具有一定的壽命，也需
2、要經(jīng)常更換。因此，尋求或研制高效、壽命長、易回收利用的離子交換樹脂，就成為該工藝得以工業(yè)化推廣的關(guān)鍵。工藝的主要特點1)采用吸交量大，抗污染活性強(qiáng)，不易破碎的離子交換樹脂，作為分離材料，從檸檬酸發(fā)酵液中高效率地分離出檸檬酸。2)強(qiáng)化了發(fā)酵液過濾的予處理工作和采用了有效的除易炭化物的方法，使成品檸檬酸易炭化物含量低于標(biāo)準(zhǔn)。3)提取液中檸檬酸濃度可達(dá)20-30%，節(jié)省蒸發(fā)能耗。4)無石膏廢渣，副產(chǎn)品可制NH4SO4化肥，生產(chǎn)1噸檸檬酸可產(chǎn)0.6噸硫酸銨。5)提取總收率可超過90%，提取成本比鈣鹽法下
3、降300-500元/噸。2.5.2色譜法色譜工藝的原理與高壓液相色譜儀的原理一樣,它根據(jù)固定相對流動相具有不同的親和力導(dǎo)致料液中各組分通過樹脂床的速度的快慢得到分離，在固定相中分配系數(shù)大的組分遷藝速率慢，分配系數(shù)小的組分遷移速率快，因遷移的速率不同而使發(fā)酵液中的各成分得到分離。色譜法提取檸檬酸的工藝流程工藝的主要特點是：1）采用對檸檬酸分子具有高效分離特性的離子交換樹脂作為分離材料，從檸檬酸發(fā)酵液中分離出檸檬酸。2）強(qiáng)化了發(fā)酵過濾液的予處理，除去非檸檬酸雜質(zhì)，使成品檸檬酸中易炭化物含量達(dá)標(biāo)。3）
4、提取液中檸檬酸濃度可高達(dá)20-40%，可減少其濃縮能耗。4）無石膏廢渣，LCS工藝分離液可用鹽酸、硫酸、硝酸磷酸；NaOH、K0H、NH4OH等無機(jī)酸或無機(jī)堿水溶液，因此分離廢水可通過蒸發(fā)結(jié)晶工序制成化肥，降低成本。5）從發(fā)酵液中總酸算起，總收率可達(dá)85-90%6)生產(chǎn)1噸檸檬酸產(chǎn)0.7噸硫酸鈉，因連續(xù)串聯(lián)運行進(jìn)料壓力較高，樹脂破損率較大。3、變溫色譜法和吸交法變溫色譜法與吸交法結(jié)合新工藝是綜合了上述兩個原理的優(yōu)點，弱酸強(qiáng)堿兩性專用合成樹脂（熱再生樹脂）吸附檸檬酸，該樹脂對檸檬酸有很強(qiáng)的專一吸附
5、能力,對其它雜質(zhì)幾乎不產(chǎn)生吸附。樹脂的解吸洗脫劑是用熱水,水在不同溫度時離解度將產(chǎn)生顯著變化,當(dāng)溫度從25℃上升到85℃時,H+和OH-的濃度可增大30倍,熱水代替酸、堿起到了改變離子交換平衡的推動作用,因此可用90℃左右的熱水輕易地從吸附了檸檬酸的飽和樹脂上將檸檬酸洗脫下來。但是在實際生產(chǎn)中不可能達(dá)到大孔吸附樹脂對檸檬酸的百分之百的吸附，肯定會有一少部分檸檬酸跟隨其它雜質(zhì)泄漏，因此我們又提出了吸交法吸附檸檬酸根，然后用氫氧化鈉洗脫生產(chǎn)檸檬酸鈉的工藝。這兩個工藝的有機(jī)結(jié)合能是檸檬酸的提取率達(dá)到9
6、0%以上，經(jīng)過試驗與計算檸檬酸與檸檬酸鈉兩種產(chǎn)品的質(zhì)量比大概是5：1也就是說在生產(chǎn)5萬噸檸檬酸的同時會生產(chǎn)1萬噸的檸檬酸鈉產(chǎn)品。該工藝具有以下特點：（1）徹底根除了原“鈣鹽法”提取檸檬酸所產(chǎn)生的大量的工業(yè)垃圾硫酸鈣。減少了工人勞動強(qiáng)度，減少了環(huán)境污染，改善了整個車間及廠區(qū)的面貌；（2）提高了檸檬酸生產(chǎn)的總收率；（3）提高了產(chǎn)品質(zhì)量：新工藝的提取液質(zhì)量優(yōu)于原“鈣鹽法”提取液，不但提高了成品質(zhì)量，而且由于新工藝提取液中大幅度減少了Ca2+、Fe2+等離子的濃度，大大降低了精致工段的壓力和費用；（4）
7、節(jié)省大量能源消耗和人力物力消耗：新工藝徹底取消了原工藝的“中和”、“酸解”工段，節(jié)省了這兩個工段的真空抽濾和攪拌電消耗，節(jié)省了因加熱和熱水洗滌所必須的煤耗，同時也節(jié)省了50%以上的操作工，省去了硫酸鈣運輸費用；（5）提高了社會效益：原“鈣鹽法”工藝每生產(chǎn)1t檸檬酸就有2t的酸性硫酸鈣工業(yè)垃圾產(chǎn)生。新工藝在提取檸檬酸的同時可生產(chǎn)玉米蛋白渣、菌絲渣等副產(chǎn)品，使檸檬酸生產(chǎn)所投入的各種原輔材料，全部轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品出售，使自然資源進(jìn)入良性循環(huán)的軌道；（6）新工藝為整個生產(chǎn)自動化奠定了基礎(chǔ)：采用新工藝后，發(fā)酵液
8、經(jīng)過過濾后一直到濃縮結(jié)晶前，完全是在液體狀態(tài)下的封閉操作，減少了外界環(huán)境的污染，為檸檬酸生產(chǎn)的完全潔凈化、連續(xù)化、自動化奠定了堅實的基礎(chǔ)；（7）簡化了操作：原工藝需要嚴(yán)格控制“中和”、“酸解”過程反應(yīng)終點，費事、費時，還經(jīng)常發(fā)生誤差，新工藝簡化了操作。變溫色譜法和吸交法結(jié)合新工藝的效益估算采用色譜法和吸交法提取新工藝后，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，使檸檬酸生產(chǎn)成本下降。每生產(chǎn)1t檸檬酸節(jié)約：（1）主要原輔材料消耗：110元（2）節(jié)省煤：約1t（3）節(jié)約電：約50～200Kw·h（3）提高收率：7%（4）節(jié)
