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柠檬酸提取生产工艺

Post on 2024-06-28

钙盐法

1、钙盐法原理:该方法利用两个原理实现从成分比较复杂的柠檬酸发酵液中提取出柠檬酸。
①利用柠檬酸钙在热水中的溶解度较小的特点,通过柠檬酸与碳酸钙(或氧化钙、氢氧化钙)反应,从而实现将柠檬酸与发酵液的其它成份分开;
②利用强酸制弱酸的原理,用硫酸来分解柠檬酸钙盐,重新得到柠檬酸;

2、钙盐法的优点和缺点
①优点:工艺成熟,产品质量好、稳定,综合生产成本低;
②缺点:有硫酸钙这个副产物,如果没有完备的工业配套,处理起来比较麻烦;

3、钙盐法的分类
①一步钙盐法(简称柠钙法):柠檬酸与碳酸钙(或氧化钙、氢氧化钙)中和反应得到柠檬酸钙,再将柠檬酸钙与浓硫酸反应得到柠檬酸。因为只有一步中和反应,得到的是柠檬酸钙,所以称为一步钙盐法(柠钙法)。
②两步钙盐法(简称氢钙法):通过柠檬酸与碳酸钙(或氧化钙、氢氧化钙)的两步中和反应得到柠檬酸氢钙,再将柠檬酸氢钙与硫酸反应得到柠檬酸。因为有两步中和反应,得到的是柠檬酸氢钙,所以称为两步钙盐法(氢钙法)。
③两种钙盐法对比:

序号 对比项目
一步钙盐法(柠钙法)
两步钙盐法(氢钙法)
1 投资
2 工艺 简单 多一步中和
3 碳酸钙消耗
100%
67~70%
4 硫酸消耗
100%
67~70%
5 副产品硫酸钙
100% 67~70%

4、连续钙盐法与间歇钙盐法
钙盐法提取工艺又可分为连续钙盐法和间歇钙盐法。随着社会的发展,人力成本越来越贵,全连续钙盐法与间歇钙盐法相比具有很多的优势:

序号 对比项目
全连续中和、酸解(连续钙盐法)
间歇批次中和、酸解(间歇钙盐法)
1 设备投资
2 工艺控制
简单稳定 人工批次控制,受人员的影响较大
3 仪表配置
4 人员配置
可减少20%以上人力配置
100%
5 员工劳动强度

色谱法

1、色谱法的基本原理:
利用发酵液中的柠檬酸与非柠檬酸物质在由固定相(特定树脂)和流动相(热水)构成的体系中具有不同的分配系数,当两相作相对运动时,柠檬酸与非柠檬酸物质随流动相一起运动,并在两相间反复多次进行分配,从而将柠檬酸分离出来。

2、色谱法与钙盐法对比

序号 项目 钙盐法 色谱法 备注
1 设备投资

2 工艺控制
简单稳定 有待优化
3 产品质量
稍低
4 蒸汽消耗
100%
140%
5 副产品硫酸钙
100%
0
6 副产品硫酸钙 100%
25% 色谱残液钙盐法回收

3、色谱法的适用场合
①没有合适的工业配套来有效处理硫酸钙;
②应用场合需要当地能源价格比较便宜,增加的蒸汽消耗费用不足以导致成本大幅上升;
③有充足的资金可以负担高额的投资;