專利名稱：一種檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種杼檬酸鈉的生產(chǎn)方法，具體地說，涉及一種采用 鈣鹽-復(fù)分解法生產(chǎn)檸檬酸鈉的方法，屬于食品化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
檸檬酸鈉是一種廣泛應(yīng)用于飲料、食品、醫(yī)藥及化工等行業(yè)的有 機(jī)酸鹽，國(guó)內(nèi)外檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法主要有直接中和法、復(fù)分解法及 離子交換法。直接中和法工藝是經(jīng)提純后的檸檬酸直接與氫氧化鈉和/或碳酸鈉反應(yīng)生產(chǎn)檸檬酸鈉，該方法的主要缺點(diǎn)為對(duì)檸檬酸提純過程中消 耗硫酸及碳酸鈣等輔料，同時(shí)提純時(shí)檸檬酸收率降低，從而導(dǎo)致了生 產(chǎn)成本高。傳統(tǒng)復(fù)分解法是杼檬酸除菌清液與碳酸鈣反應(yīng)生成檸檬酸鈣，檸 檬酸鈣與碳酸鉤反應(yīng)生成檸檬酸鈉和碳酸鈣，該法的主要缺點(diǎn)為反 應(yīng)速度慢、檸檬酸鈉脫色困難、產(chǎn)品質(zhì)量差。離子交換法首先將經(jīng)處理后的檸檬酸除菌清液中的檸檬酸吸附 在樹脂上，然后用氫氧化鈉洗脫，生產(chǎn)檸檬酸鈉，該法的缺點(diǎn)為除 菌清液需經(jīng)脫色、離子交換等前處理后，方可使用，設(shè)備投資大，生 產(chǎn)成本高。因此，需要尋找一種不僅可提高檸檬酸鈉產(chǎn)品質(zhì)量，又能降低生 產(chǎn)成本的方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種可提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的檸檬 酸鈉生產(chǎn)方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，包括
如下步驟1) 先將檸檬酸除菌清液中加入碳酸鈣和/或氫氧化鈣進(jìn)行反應(yīng)， 反應(yīng)終點(diǎn)pH值為3-9，分離得到檸檬酸鉀；2) 將檸檬酸鈣與檸檬酸除菌清液反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值為1.5-6，生成 檸檬酸氫鈣和/或檸檬酸二氫鈣；3) 然后進(jìn)行固液分離，液相返回步驟l中，固相洗滌后與碳酸鈉 和/或氫氧化鈉進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，生成檸檬酸鈉，以及碳酸鈣和/或氫 氧化鈣沉淀；4) 最后進(jìn)行固液分離處理，固相經(jīng)洗滌返回步驟l中，液相經(jīng)過 后處理得到檸檬酸鈉。其中，所述的檸檬酸除菌清液為檸檬酸生產(chǎn)的發(fā)酵液進(jìn)行除菌處 理所得的清液。步驟l)中反應(yīng)溫度為50 1001C。碳酸每與氫氧化努可以單獨(dú)使用，也可混合使用。步驟2)中反應(yīng)溢度控制在20 10(TC。步驟3)中固相洗滌采用20-10(TC的水洗滌。液相返回步驟l,可以單獨(dú)或與檸檬酸除菌清液混合后加入礞酸 鈣或氫氧化鈣進(jìn)行中和反應(yīng)，固液分離，排出廢水并得到檸檬酸鈣。復(fù)分解反應(yīng)可以單獨(dú)加入碳酸鍋，也可以單獨(dú)加入氫氧化鈉，也 可以同時(shí)加入磺酸鈉和氫氧化鈉。步驟4)中固相洗滌采用20-10(TC的水洗滌。固液分離可采用過濾式、沉降式或它們的組合。所述檸檬酸鉤的后處理工序?yàn)楸绢I(lǐng)域常魏方法，比如經(jīng)過脫色、 離子交換、濃縮結(jié)晶、離心、烘干等工序，便可得到檸檬酸鈉產(chǎn)品。本發(fā)明檸檬酸鈉生產(chǎn)方法的優(yōu)點(diǎn)在于1.比中和法、色譜法工藝路線短四分之一，節(jié)約大量人力、物力、財(cái)力；
2. 因不使用硫酸，碳酸鈣和/或氫氧化鈣循環(huán)利用，較中和法和色譜法輔料消耗少，生產(chǎn)成本低；3. 因檸檬酸氫鈣和/或檸檬酸二氫鈣溶解度比檸檬酸鈣大，所以 反應(yīng)速度較傳統(tǒng)復(fù)分解法快。4. 檸檬酸氫鈣和/或檸檬酸二氫鈣晶體比表面積比檸檬酸鈣小， 吸附雜質(zhì)量少，所以較傳統(tǒng)復(fù)分解法檸檬酸鈉易于脫色，產(chǎn)品質(zhì)量好。5. 本發(fā)明的方法生產(chǎn)的梓檬酸鈉反應(yīng)液濃度較傳統(tǒng)復(fù)分解法生 產(chǎn)的檸檬酸鈉反應(yīng)液濃度提高8%以上，后工序濃縮能源消耗較傳統(tǒng) 復(fù)分解法低。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 實(shí)施例l檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟1. 先將2.01113酸度為ll免的檸檬酸除菌清液放入到中和反應(yīng)鍋中， 并將料液溫度加熱到8(TC。2. 緩慢加入碳酸鈣進(jìn)行中和反應(yīng)，當(dāng)pH值為45后，加入氫氧化 每，調(diào)節(jié)？11值為5.5后，停止加料。靜置20分鐘，待反應(yīng)液分層后， 將上清液排出，得到約0.5mS檸檬酸l5漿狀物料。3. 將檸檬酸除菌清液緩慢加入到上述漿狀物料中，反應(yīng)溫度控制 在85"C,終點(diǎn)pH值控制在2.3，反應(yīng)結(jié)東后保溫30分鐘，消耗酸度為 11%的檸檬酸除菌清液1.25 m3。4. 用帶式過濾機(jī)分離步驟3得到的反應(yīng)液，固相為檸檬酸氫鈣和 檸檬酸二氫每(對(duì)應(yīng)？112.3時(shí))，用50°(:的水洗滌后備用，收集液相1.65 1113其中檸檬酸含量為2.4%，返回中和工序中和反應(yīng)鍋中，可以和清液 任意比例混合。5. 將洗滌后的固相物料在復(fù)分解反應(yīng)鍋中與碳酸鈉反應(yīng)生成檸 檬酸鈉和碳酸鈣。
6. 分離檸檬酸鈉反應(yīng)液，固相碳酸鈣用5(TC的水洗滌后返回中 和工序，得到含檸檬酸鈉52%的溶液0.8841113。7. 將0.8841113上述檸檬酸鈉溶液放入脫色系統(tǒng)，加入1.75公斤粉末 活性炭，65X:脫色半小時(shí)后過濾；經(jīng)過濾后的檸檬酸鈉溶液進(jìn)入濃縮、 結(jié)晶系統(tǒng)，濃縮后結(jié)晶，最后用離心機(jī)分離結(jié)晶物料，晶體烘干后包 裝。實(shí)施例2檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟1. 先將檸檬酸除菌清液放入到反應(yīng)鍋中，并將料液溫度加熱到50x:。2. 緩慢加入碳酸鈣進(jìn)行中和反應(yīng)，當(dāng)pH值為3.0后，停止加料， 待反應(yīng)液分層后，將上清液(廢水)排出，得到含檸檬酸鈣漿狀物料。3. 將檸檬酸除菌清液緩慢加入到上述漿狀物料中，反應(yīng)溫度控制 在65"C，終點(diǎn)pH值控制在1.5。4. 分離步驟3得到的反應(yīng)液，液相收集后返回步驟l中中和工序的 反應(yīng)鍋，可以和清液任意混合，固相用2(TC的水洗滌后備用，園相為 檸檬酸氫鈣和檸檬酸二氫鈣。5. 將洗滌后的固相在復(fù)分解鍋中與碳酸鈉和氫氧化鈉反應(yīng)生成 檸檬酸鈉。6. 分離檸檬酸銷反應(yīng)液，固相用水洗滌后返回中和工序。7. 將上述檸檬酸鈉溶液放入脫色系統(tǒng)，用活性炭65'C脫色半小時(shí) 后過濾；經(jīng)過濾后的檸檬酸鉤溶液進(jìn)入濃縮、結(jié)晶系統(tǒng)，濃縮后結(jié)晶； 最后分離結(jié)晶物料，晶體烘干后包裝，母液返回脫色系統(tǒng)。實(shí)施例3檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟
1. 先將檸檬酸除菌清液放入到反應(yīng)鍋中，并將料液溫度加熱到■°c。2. 緩慢加入碳酸鈣進(jìn)行中和反應(yīng)，當(dāng)pH值為9.0后，停止加料， 并分離廢水，得到含獰檬酸鈣漿狀物料。3. 將檸檬酸除菌清液緩慢加入到上述漿狀物枓中，反應(yīng)溫度控制 在2(TC，終點(diǎn)pH值控制在6.0。4. 分離步驟3得到的反應(yīng)液，液相收集后返回中和工序反應(yīng)鍋中，可以和清液任意混合，固相用ioox:的水洗滌后備用，園相為檸檬酸 氫鈣。5. 將洗滌后的固相在復(fù)分解鍋中與氫氧化鉤反應(yīng)生成檸檬酸鈉。6. 分離檸檬酸鈉反應(yīng)液，固相氫氧化鈣用水洗滌后返回中和工 序，液相使用提純后的檸檬酸反調(diào)pH至7左右。7. 將上述檸檬酸銅溶液放入脫色系統(tǒng)，用活性炭65。C脫色半小時(shí) 后過濾；經(jīng)過濾后的檸檬酸鈉溶液進(jìn)入濃縮、結(jié)晶系統(tǒng)，濃縮后結(jié)晶； 最后分離結(jié)晶物料，晶體烘干后包裝，母液返回脫色系統(tǒng)。實(shí)施例41. 將實(shí)施例1步驟4產(chǎn)生的第二次反應(yīng)液相與檸檬酸除菌清液混 合后加熱到9(TC。2. 緩慢加入實(shí)施例3產(chǎn)生的氫氧化鈣，當(dāng)？11值為5.5后，停jL加 料，并分離全部廢水，得到含檸檬酸鈣漿狀物料。3. 將檸檬酸除菌清液和檸檬酸鈣同時(shí)緩慢加入到另一套反應(yīng)罐 中，反應(yīng)溫度為100t:,終點(diǎn)pH值控制在4.0。4. 分離步驟3得到的反應(yīng)液，并加入5(TC的水洗滌固相，液相收 集后返回中和工序。5. 步驟4得到的固相在復(fù)分解鍋中與碳酸鈉反應(yīng)生成檸檬酸鈉。6. 分離上述反應(yīng)液，固相碳酸鈣洗滌后返回中和工序。7.將上述檸檬酸鈉溶液放入脫色系統(tǒng)，用活性炭65。C脫色半小時(shí)后過濾；經(jīng)過濾后的檸檬酸鈉溶液進(jìn)入濃縮、結(jié)晶系統(tǒng)，濃縮后結(jié) 晶；分離結(jié)晶物料，晶體烘千后包裝，母液返回脫色系統(tǒng)。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳 盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本 領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ) 上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟1)先將檸檬酸除菌清液中加入碳酸鈣和/或氫氧化鈣進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)終點(diǎn)pH值為3-9，分離得到檸檬酸鈣；2)將檸檬酸鈣與檸檬酸除菌清液反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值為1.5-6，生成檸檬酸氫鈣和/或檸檬酸二氫鈣；3)然后進(jìn)行固液分離，液相返回步驟1中，固相洗滌后與碳酸鈉和/或氫氧化鈉進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，生成檸檬酸鈉，以及碳酸鈣和/或氫氧化鈣沉淀；4)最后進(jìn)行固液分離處理，固相經(jīng)洗滌返回步驟1中，液相經(jīng)過后處理得到檸檬酸鈉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，其特征在于，步 驟l)中反應(yīng)溫度為50 100。C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，其特征在于， 步驟2)中反應(yīng)溫度控制在20 10(TC。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任意一項(xiàng)所述的檸檬酸鏑的生產(chǎn)方法，其特 征在于，步驟3)中固相洗滌采用20 100。C的水洗滌。
5. 根據(jù)杈利要求l-4任意一項(xiàng)所述的檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，其特 征在于，步驟3)中液相返回步驟l)中，單獨(dú)或與檸檬酸除菌清液混 合與碳酸鈣和/或氫氧化鈣進(jìn)行反應(yīng)。
6. 根揚(yáng)杈利要求l-5任意一項(xiàng)所述的檸檬酸鉤的生產(chǎn)方法，其特 征在于，固相洗滌采用20 10(TC的水洗滌。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6任意一項(xiàng)所述的檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，其特 征在于，步驟4)中所述后處理包括脫色、濃縮結(jié)晶、離心和烘干工 序。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，其包括如下步驟先將檸檬酸除菌清液中加入碳酸鈣和/或氫氧化鈣進(jìn)行中和反應(yīng)，反應(yīng)終點(diǎn)pH值為3-9，固液分離后得到檸檬酸鈣；將所得的檸檬酸鈣與檸檬酸除菌清液反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值為1.5-6，生成檸檬酸氫鈣和/或檸檬酸二氫鈣；然后進(jìn)行固液分離，液相返回中和工序，固相與碳酸鈉和/或氫氧化鈉進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，生成檸檬酸鈉及碳酸鈣和/或氫氧化鈣沉淀；最后進(jìn)行固液分離處理，固相經(jīng)洗滌后返回中和工序，液相經(jīng)過后處理得到檸檬酸鈉。本方法工藝路線短，反應(yīng)速度快，由于碳酸鈣和/或氫氧化鈣可循環(huán)利用，因此生產(chǎn)成本低，而且獲得的檸檬酸鈉易于脫色，產(chǎn)品質(zhì)量好。
文檔編號(hào)C07C51/41GK101117314SQ20071011861
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日
發(fā)明者劉彭城, 尚海濤, 李榮杰, 蔡其海 申請(qǐng)人:安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司