浅析柠檬酸钠的清洁化生产.pdf

第36卷第3期
化工设计通訊
Vol 36 No. 3
2010年9月
Chemical Engineering Design Communications
Sep.2010
浅析柠檬酸钠的清洁化生产
张桂军杨志远
(长沙环境保护职业技术学院,湖南长沙410004)
摘要:针对柠檬酸发酵和柠檬酸衲生产的特点(如主要原材料、发酵废、废澄
等),从节能降耗、原料的最有效利用及物综合治理等清洁生产角度开展深入地探
讨,借鉴近年来不断涌现出来的新理论、新技术,对现有柠檬酸钠生产工艺的两个主
要环节进行系统的研究,改革创新,提出符合清洁化生产的新工艺。针对现有工艺解
决三个层面的间题:一是提高原料的利用水平;二是降低产品的能源消耗水平;三是
充分利用生产过程中废水、废渣,変废为宝。其中既涉及到生产工艺的重新调整,又
探讨了一些新技术、新工艺在や檬酸钠生产中的应用
关键词:柠檬酸钠;清洁化生严;发酵工艺;提取工艺
中图分类号:0648.1文献标识码:A文章编号:1003-6490(2010)03-0049-04
三羧酸三钠,分子式:NaC6H3012H20,相对分子质
1清洁化生产的意义
量:294.10,含有两个分子的结晶水,白色晶体或粒状
粉末,相对密度1.857(23.5℃)。无臭,有清凉咸辣
我国对清洁化生产的定义:“不断采取改进设计、味。常温及空气中稳定,在湿空气中微有溶解性,在
使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设热空气中产生风化现象。加热至150℃,失去结晶
备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提水。溶于水(1g/1.5mL,25℃),不溶于乙醇。水溶液
高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使为弱碱性,pH值为8。柠檬酸钠是一种重要的柠檬
用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人酸盐,柠檬酸钠无毒性、具有pH调节性能及良好的
体健康和环境的危害”。清洁生产的内容,可归纳为稳定性等优良性能,故在食品工业、医药、生化、洗涤
“三清洁一控制”,即清洁的原料与能源、清洁的生产剂工业、电镀工业环境保护、建筑、陶瓷、酿造等领域
过程清洁的产品,以及贯穿于清洁生产的全过程有着广泛的应用。
控制。
3钙盐法柠檬酸钠生产工艺
2关于柠檬酸钠
国内生产柠檬酸钠的工艺一般是用发酵法生产
柠檬酸钠,别名栒櫞酸钠,化学名为2-羟基丙出柠檬酸,然后用钙盐或钙碱中和柠檬酸得到柠檬酸
收稿日期:2010-08-29
作者简介:张桂军(196,2-),男,吉林长春人,理学硕土,高级讲师,生物技术及应用专业专职教师。E-ml:wWw168568@126.c0m
万方数据
化工设计通讯
第36卷
钙,生成柠檬酸钙再用碱进行复分解反应得到柠檬
酸钠。
4柠檬酸钠生产中发酵过程的清
整个生产过程由上、下游两个部分组成,上游为
洁化工艺
柠檬酸发酵过程,下游为柠檬酸钠的提取过程。就上
游过程而言,采用木薯做原料,目前国内的柠檬酸的4.1发酵的传统工艺流程
发酵主要采用深层通风发酵法。该法发酵速度快、生
传统工艺的特点:木薯作为柠檬酸发酵的原料,
产率高、原料消耗低、可实现自动化操作控制。就下直接粉碎后,进行配料,发酵后形成菌渣因含有大量
游过程而言,当今世界上普遍采用钙盐离子交换法。的纤维等物质,菌渣只能做饲料等用途,不能作为高
该法工艺成熟、技术简单,但操作单元多、劳动强度附加值产品开发利用。
大、提取率低、腐蚀严重、污染物产生量大。
4.2发酵过程清洁化生产新工艺
水储
料桶
发酵
///对
子
/交
板框压薄机
皮带运输机粉碎机
滷渣
柠檬酸
图1发酵的传统工艺流程
木
木清洗
淀粉桶
配料桶
发酵
粗柠橡酸
板框压滋机
湿磨机
洗水
纤维
薗渣
沼气发酵
酒精
甲壳素
图2发酵过程清洁化生产新工艺
4.3新工艺特点
来进行沼气发酵,达到废水综合利用的目的。
(1)根据清洁生产的特点,从原料入手将有害物
(4)粉碎后的木薯,经分离后将纤维和淀粉分开,
质首先原料中除去,并将废弃物变成可利用的资源。得到的纤维物质可以用来发酵生产酒精。
(2)将木薯首先制成淀粉,利用淀粉进行发酵,由
(5)由于采用淀粉的清液发酵,发酵后固液分离
于淀粉中不含纤维等物质,发酵过程中溶氧水平得到得到的菌渣不再含有纤维等物质,菌渣主要以黑曲霉
提高,提高柠檬酸的收率,同时降低了搅拌的功率。
菌体为主,利用黑曲霉菌体提取甲壳素,得到附加值
(3)木薯首先经过除沙清洗和破碎的过程,将有较高的产品。
毒的表皮除去,对后续发酵有明显的帮助,洗水可用
(6)该工艺充分将生产过程中的各种废液,废渣
万方数据