柠檬酸的制取工艺.ppt

柠檬酸的制取工艺 我国柠檬酸的生产现状 生产状况： 60年代开始，生产柠檬酸年总产量居世界第一，出口量一直占国内总产量的50%以上。目前，生产厂家近百家，万吨级以上的有6家。主要有安徽丰原生物化学集团公司（生产能力为12.0万吨/年）、江苏无锡罗氏中亚柠檬酸有限公司（生产能力为4.0万吨/年）、安徽华源生物药业有限公司（生产能力为3.5万吨/年）等。 存在问题：出口量增长过快，技术创新相对滞后，加上国际市场竞争激烈，已出现严重的供大于求的局面，设备利用率不到60%，行业经济效益呈滑坡态势。 柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，学名α-羟基丙烷三羧酸，化学名称2-羟基丙三羧酸，英文文献俗名citric acid，分子式C6H8O7。无色或白色晶体，无臭，味极酸，易溶于水和乙醇、微溶于乙醚、水溶液呈酸性反应。　它是无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在工业，食品业，化妆业等具有极多的用途。是生物体主要代谢产物之一。 分子式为 柠檬酸的生产方法 1.水果提取法：这种方法主要是从柠檬、橙子、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取。但是此法成本比较高，不利于投入工业化生产。 2.化学合成法：用丙酮、二氯丙酮或乙烯酮为原料进行化学合成。 3.生物发酵法：通过对有机物的发酵来制取柠檬酸。生物发酵法又分为固体表面发酵法、表面发酵法、深层发酵法和石油烃发酵法。 柠檬酸的传统工艺 柠檬酸的生产原料有糖蜜，淀粉原料，液体石蜡和纤维原料的水解液等。 钙盐法是提取柠檬酸的传统方法。其工艺流程为： 钙盐法制取柠檬酸主要是先将有机物进行微生物发酵，有机物发酵生成了葡萄糖，C12H22O11 +H2O → C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖） 再由微生物发酵，将混合后的物体放入浸取缸，连续浸泡，得到沉淀后的清夜，C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）+302→2C6H8O7+4H2O将清夜移入中和罐，加入碳酸钙中和，边加边搅拌，由于柠檬酸钙是难溶性物质，可以从发酵液中沉淀分离出来， 2C6H8O7+CaCO3 →(C6H7O7)2Ca+H20+CO2 再将沉淀的柠檬酸钙分离出来加入硫酸洗涤，由于硫酸的酸性强于柠檬酸，故以强酸制取弱酸的原理可以制取出柠檬酸。 (C6H7O7)2Ca+H2SO4 → 2C6H8O7 + CaSO4 小结 用钙盐法制取柠檬酸主要是利用了柠檬酸钙不溶于水，但能溶于酸的特点来提取得到纯柠檬酸固体产品。钙盐法工艺相对其他方法而言，工艺成熟、设备简单、原材料易得且产品质量稳定而被广泛的使用。但其也存在不少的缺陷，一是得到提取液中的柠檬酸质量分数较低；二是单元操作损失过多，总收率较低；三在提取过程中柠檬酸经历多次相变，消耗的化工原料较多，固液分离量大，能耗高；四是环境污染严重，产生大量的固体废弃物硫酸钙和废水等。为了提高产品质量，降低生产成本，用石灰乳代替碳酸钙中和的新工艺。这种新的工艺大大缩短了中和时间和柠檬酸的洗涤时间。中和时无大量气体逸出，改善了劳动条件，提高了设备利用率，并且产品质量更加稳定。 * * 天然柠檬酸在自然界中分布很广，天然的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的柠檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得的，可分为无水和水合物两种。纯品柠檬酸为无色透明结晶或白色粉末，无臭，有一种诱人?? 柠檬酸 的酸味。 　　很多种水果和蔬菜，尤其是柑橘属的水果中都含有较多的柠檬酸，特别是柠檬和青柠——它们含有大量柠檬酸，在干燥之后，含量可达8%（在果汁中的含量大约为47 g/L[3]）。在柑橘属水果中，柠檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005 mol/L和柠檬和青柠的0.30 mol/L之间。这个含量随着不同的栽培种和植物的生长情况而有所变化。 *