本發(fā)明涉及一種無水檸檬酸晶體的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)上無水檸檬酸的生產(chǎn)方法為：先將檸檬酸發(fā)酵液經(jīng)固液分離得到檸檬酸清液，檸檬酸清液經(jīng)過氫鈣法或鈣鹽法、酸解法、脫色后所得提純后的溶液加熱濃縮，將上述濃縮好的檸檬酸料液連續(xù)注入結(jié)晶器，通過蒸發(fā)使檸檬酸濃縮液達(dá)到過飽和狀態(tài)，溶液自然起晶，然后邊補(bǔ)加檸檬酸溶液邊蒸發(fā)，當(dāng)固體含量(無水檸檬酸晶體)占檸檬酸溶液和固體的混合物總重量的46-60重量％時，開始連續(xù)定量排放含有無水檸檬酸晶體的晶漿液，保持系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。含有無水檸檬酸晶體的檸檬酸晶漿液直接導(dǎo)入離心機(jī)進(jìn)行固液分離，得到濕的無水檸檬酸晶體和檸檬酸結(jié)晶母液，所得顆粒度為100-200的超細(xì)目檸檬酸晶體的量占總晶體量僅為5％，現(xiàn)有的方法制備的無水檸檬酸晶體產(chǎn)品中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量較低。因此，要想獲得超細(xì)目無水檸檬酸晶體產(chǎn)品，只能通過將顆粒度在80目篩上的無水檸檬酸產(chǎn)品粉碎成顆粒度較小的產(chǎn)品，但是通過物理粉碎后的產(chǎn)品相比較結(jié)晶直接得到的超細(xì)目無水檸檬酸晶體而言，由于表面積較大，在空氣中更容易結(jié)塊，不易保存。
因此，急需一種能夠提高無水檸檬酸晶體產(chǎn)品中超細(xì)目無水檸檬酸晶體含量的生產(chǎn)方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中無水檸檬酸晶體產(chǎn)品中超細(xì)目無水檸 檬酸晶體含量較低的缺陷，提供一種無水檸檬酸晶體的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，通過在檸檬酸料液的過飽和度首次為1.02-1.13時，向檸檬酸料液中加入顆粒度為1600-2200目的無水檸檬酸晶種，停止加熱，保溫0.5-1小時，然后繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1-2小時后，開始放料，能夠提高制得的無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量。
因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種無水檸檬酸晶體的生產(chǎn)方法，該方法包括：將檸檬酸料液通過加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，并在檸檬酸料液的過飽和度為1.02-1.13時，向檸檬酸料液中加入無水檸檬酸晶種，停止加熱，保溫0.5-1小時，然后繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1-2小時后，開始放料；
其中，無水檸檬酸晶種的顆粒度為1600-2200目。
本發(fā)明中，通過向過飽和度為1.02-1.13的檸檬酸料液中加入顆粒度為1600-2200目的無水檸檬酸晶種，并控制保溫時間為0.5-1小時，能夠控制首次產(chǎn)生晶核的量，然后繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1-2小時，能夠控制晶核的生長速度，從而提高了制得的無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量。因此，通過直接結(jié)晶得到了超細(xì)目無水檸檬酸晶體含量較高的無水檸檬酸晶體產(chǎn)品，該無水檸檬酸晶體產(chǎn)品在空氣中不易結(jié)塊，易長期保存。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制得的檸檬酸晶體在光學(xué)顯微鏡(4×100倍)下的形態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種無水檸檬酸晶體的生產(chǎn)方法，該方法包括：一種無水檸檬酸晶體的生產(chǎn)方法，該方法包括：將檸檬酸料液通過加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，并在檸檬酸料液的過飽和度為1.02-1.13時，向檸檬酸料液中加入無水檸檬酸晶種，停止加熱，保溫0.5-1小時，然后繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1-2小時后，開始放料；
其中，無水檸檬酸晶種的顆粒度為1600-2200目。
本發(fā)明中，蒸發(fā)結(jié)晶的容器可以為常規(guī)的用于結(jié)晶的結(jié)晶器，該結(jié)晶器的使用方法可以為將初始的檸檬酸料液一次或連續(xù)注入到結(jié)晶器中。
本發(fā)明中，結(jié)晶器的有效體積是指在運(yùn)行過程中結(jié)晶器的結(jié)晶罐、加熱器及循環(huán)管中可容納液體的體積。
優(yōu)選地，先向結(jié)晶器中注入檸檬酸料液至結(jié)晶器的有效體積V。
本發(fā)明中，過飽和度是指某一溫度下溶劑中實(shí)際溶解的溶質(zhì)的重量與該溫度下溶液達(dá)到飽和時溶劑中理論溶解的溶質(zhì)的重量的比值。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該的理解的是，為了連續(xù)作業(yè)，以獲得所需量的超細(xì)目無水檸檬酸晶體，本發(fā)明的方法還可以包括重復(fù)地進(jìn)行以下步驟：放料的體積為結(jié)晶器有效體積V的1/2-2/3，然后將檸檬酸料液注入結(jié)晶器中至結(jié)晶器的有效體積V，將檸檬酸料液通過加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，并在檸檬酸料液的過飽和度為1.02-1.13時，向檸檬酸料液中加入所述無水檸檬酸晶種，停止加熱，保溫0.5-1小時，然后繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1-2小時后，開始放料。在此，優(yōu)先地，需要在10min內(nèi)將檸檬酸料液注入結(jié)晶器中至結(jié)晶器的有效體積V。其中，上述步驟重復(fù)次數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要制備的超細(xì)目無水檸檬酸晶體的量而確定，第一次加入晶種的量和該重復(fù)進(jìn)行步驟中每次加入的晶種的量可以相同也可以不相同。
本發(fā)明中，每次向檸檬酸料液中加入所述無水檸檬酸晶種的顆粒度可以相同也可以不同，只要其顆粒度在1600-2200目范圍內(nèi)即可。
優(yōu)選地，所述無水檸檬酸晶種的顆粒度為1800-2000目，能夠進(jìn)一步提高制得的無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，檸檬酸料液中檸檬酸的含量可以為本領(lǐng)域常規(guī)的用于結(jié)晶制備無水檸檬酸晶體的含量，例如可以為65-72重量％。該檸檬酸料液中檸檬酸的含量指的是初始檸檬酸料液中檸檬酸的含量或注入結(jié)晶器中至結(jié)晶器的有效體積V的檸檬酸料液中檸檬酸的含量，即還沒有進(jìn)行加熱蒸發(fā)結(jié)晶的或向結(jié)晶器中補(bǔ)充的檸檬酸料液中檸檬酸的含量。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，優(yōu)選地，相對于1m3的檸檬酸料液，無水檸檬酸晶種的加入量為80-110g，更優(yōu)選為90-100g，能夠進(jìn)一步提高制得的無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量。此處“相對于1m3的檸檬酸料液”中的“檸檬酸料液”指的是初始檸檬酸料液或注入結(jié)晶器中至結(jié)晶器的有效體積V的檸檬酸料液。在此，無水檸檬酸晶種的加入可以一次性加入或分多次加入。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，蒸發(fā)結(jié)晶的條件可以為本領(lǐng)域常規(guī)的用于蒸發(fā)結(jié)晶的條件，為了進(jìn)一步提高制得的無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量，優(yōu)選地，蒸發(fā)結(jié)晶的條件包括：溫度為44-70℃。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，為了制得超細(xì)目無水檸檬酸晶體，該方法還包括將放料得到的晶漿液依次進(jìn)行固液分離和烘干。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，無水檸檬酸晶體的結(jié)晶溫度為36.6以上，因此，烘干的條件可以包括：溫度為40-60℃，時間為10-30分鐘。其中，固液分離和烘干方法可以為本領(lǐng)域常規(guī)的方式，例如可以通過離心進(jìn)行固液分離，采用烘干機(jī)進(jìn)行烘干。
實(shí)施例
在以下實(shí)施例和對比例中：
結(jié)晶器的有效體積指的是在運(yùn)行過程中結(jié)晶器的結(jié)晶罐、加熱器及循環(huán)管中可容納液體的體積。
制得的超細(xì)目無水檸檬酸晶體指的是100-200目的無水檸檬酸晶體。
無水檸檬酸晶種的制備方法為：將30-60目無水檸檬酸晶體在球磨機(jī)(型號：KHKQ-100)里磨70-120分鐘即可得到1600-2200目無水檸檬酸晶種，晶種的顆粒度大小可以通過光學(xué)顯微鏡下的標(biāo)尺度量晶種的尺寸。晶種在球磨機(jī)里運(yùn)行70分鐘，得到1600目(1600目占總重量＞95％)的無水檸檬酸晶種。晶種在球磨機(jī)里運(yùn)行80分鐘，得到1800目(1800目占總重量＞95％)的無水檸檬酸晶種。晶種在球磨機(jī)里運(yùn)行90分鐘，得到1900目(1900目占總重量＞95％)的無水檸檬酸晶種；晶種在球磨機(jī)里運(yùn)行100分鐘，得到2000目(2000目占總重量＞95％)的無水檸檬酸晶種；晶種在球磨機(jī)運(yùn)行45分鐘，得到800目(800目占總重量＞95％)的無水檸檬酸晶種。
無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量的測定方法為：精確稱取100克(精確到0.1克)無水檸檬酸晶體產(chǎn)品，用100-200目分樣篩分篩，分篩10分鐘停止，得到100-200目中間的樣品重量并將其與100的比值即為超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量。
實(shí)施例1
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的無水檸檬酸晶體的生產(chǎn)方法
(1)將8m3檸檬酸含量為69重量％的檸檬酸料連續(xù)注入有效體積為8m3的結(jié)晶器中，并通過加熱控制蒸發(fā)結(jié)晶的溫度為60℃進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，當(dāng)檸檬酸料液的過飽和度為1.08時，向檸檬酸料液中一次性加入顆粒度為1900目的無水檸檬酸晶種760g，停止加熱，并保溫0.5小時，然后繼續(xù)加熱控制蒸發(fā)結(jié)晶的溫度為60℃進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1.5小時，然后進(jìn)行放料；
(2)放料4m3檸檬酸晶漿液并在10分鐘內(nèi)將檸檬酸含量為69重量％ 的檸檬酸料液注入到結(jié)晶器有效體積8m3的液位，通過加熱控制蒸發(fā)結(jié)晶的溫度為60℃進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，當(dāng)檸檬酸料液的過飽和度為1.09時，向檸檬酸料液中一次性加入顆粒度為1800目的無水檸檬酸晶種760g，保溫0.5小時，然后60℃條件下繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1.5小時后進(jìn)行放料；
(3)重復(fù)進(jìn)行步驟(2)；
(4)將步驟(1)、(2)和(3)放料得到的晶漿液在60℃下進(jìn)行離心分離，然后用烘干機(jī)在45℃下進(jìn)行烘干20分鐘，制得無水檸檬酸晶體(參見圖1)，測得該無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量為95重量％。
實(shí)施例2
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的無水檸檬酸晶體的生產(chǎn)方法
(1)將8m3檸檬酸含量為72重量％的檸檬酸料連續(xù)注入有效體積為8m3的結(jié)晶器中，并通過加熱控制蒸發(fā)結(jié)晶的溫度為65℃進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，當(dāng)檸檬酸料液的過飽和度為1.05時，向檸檬酸料液中一次性加入顆粒度為2000目的無水檸檬酸晶種800g，停止加熱，并保溫1小時，然后繼續(xù)加熱控制蒸發(fā)結(jié)晶的溫度為65℃進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1.8小時，然后進(jìn)行放料。
(2)放料5.3m3檸檬酸晶漿液并在10分鐘內(nèi)將檬酸含量為72重量％的檸檬酸料液注入到結(jié)晶器有效體積8m3的液位，通過加熱控制蒸發(fā)結(jié)晶的溫度為65℃進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，當(dāng)檸檬酸料液的過飽和度為1.06時，向檸檬酸料液中一次性加入顆粒度為1800目的無水檸檬酸晶種720g，保溫1小時，然后在65℃條件下繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶2小時后進(jìn)行放料；
(3)重復(fù)進(jìn)行步驟(2)；
(4)將步驟(1)、(2)和(3)放料得到的晶漿液在65℃下進(jìn)行離心分離，然后用烘干機(jī)在50℃下進(jìn)行烘干18分鐘，制得無水檸檬酸晶體，測得該無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量為92重量％。
實(shí)施例3
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的無水檸檬酸晶體的生產(chǎn)方法
(1)將8m3檸檬酸含量為65重量％的檸檬酸料連續(xù)注入有效體積為8m3的結(jié)晶器中，并通過加熱控制蒸發(fā)結(jié)晶的溫度為44℃進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，當(dāng)檸檬酸料液的過飽和度為1.10時，向檸檬酸料液中一次性加入顆粒度為1800目的無水檸檬酸晶種720g，停止加熱，并保溫0.7小時，然后繼續(xù)加熱控制蒸發(fā)結(jié)晶的溫度為44℃進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1.2小時，然后進(jìn)行放料；
(2)放料4.5m3檸檬酸晶漿液并在10分鐘內(nèi)將檸檬酸含量為65重量％的檸檬酸料液注入到結(jié)晶器有效體積8m3的液位，通過加熱控制蒸發(fā)結(jié)晶的溫度為44℃進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，當(dāng)檸檬酸料液的過飽和度為1.10時，向檸檬酸料液中一次性加入顆粒度為1800目的無水檸檬酸晶種760g，保溫0.7小時，然后在44℃條件下繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1.2小時后進(jìn)行放料；
(3)重復(fù)進(jìn)行步驟(2)兩次；
(4)將步驟(1)、(2)和(3)放料得到的晶漿液在50℃下進(jìn)行離心分離，然后用烘干機(jī)在43℃下進(jìn)行烘干15分鐘，制得無水檸檬酸晶體，測得該無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量為94重量％。
實(shí)施例4
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的無水檸檬酸晶體的生產(chǎn)方法
按照實(shí)施例1的方法制備無水檸檬酸晶體，不同的是，將步驟(1)和步驟(2)中加入的無水檸檬酸晶種均替換為1600目的無水檸檬酸晶種，制得無水檸檬酸晶體，測得該無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量為82重量％。
實(shí)施例5
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的無水檸檬酸晶體的生產(chǎn)方法
按照實(shí)施例1的方法制備無水檸檬酸晶體，不同的是，步驟(1)和步驟(2)中加入的無水檸檬酸晶種量均改為640g，制得無水檸檬酸晶體，測得該無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量為85重量％。
對比例1
按照實(shí)施例1的方法制備無水檸檬酸晶體，不同的是，蒸發(fā)結(jié)晶的整個過程中均不加入無水檸檬酸晶種，而是自然起晶，制得無水檸檬酸晶體，測得該無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量為5重量％。
對比例2
按照實(shí)施例1的方法制備無水檸檬酸晶體，不同的是，將步驟(1)和(2)中加入的無水檸檬酸晶種替換為800目的無水檸檬酸晶種，制得無水檸檬酸晶體，測得該無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量為10重量％。
對比例3
按照實(shí)施例1的方法制備無水檸檬酸晶體，不同的是，步驟(1)中，繼續(xù)加熱控制蒸發(fā)結(jié)晶的溫度為60℃進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶4.5小時，然后進(jìn)行放料，步驟(2)中，然后60℃下繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶3小時后進(jìn)行放料，測得該無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量為9重量％。
將實(shí)施例1-5與對比例1-3比較可以看出，本發(fā)明的方法制備的無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量高達(dá)82-95重量％，比現(xiàn)有技術(shù)中的不加入無水檸檬酸晶種而制得的超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量高很多，即 顯著提高了無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量。
將實(shí)施例1與實(shí)施例4比較可以看出，當(dāng)無水檸檬酸晶種的顆粒度為1800-2000目時，能夠進(jìn)一步提高制得的無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量。
將實(shí)施例1與實(shí)施例5比較可以看出，相對于1m3的檸檬酸料液，無水檸檬酸晶種的加入量為90-100g，能夠進(jìn)一步提高制得的無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量。
本發(fā)明中，通過向過飽和度為1.02-1.13的檸檬酸料液中加入顆粒度為1600-2200目的無水檸檬酸晶種，并控制保溫時間為0.5-1小時，能夠控制首次產(chǎn)生晶核的量，然后繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶1-2小時，能夠控制晶體的生長速度，從而提高了制得的無水檸檬酸晶體中超細(xì)目無水檸檬酸晶體的含量，因此，通過直接結(jié)晶得到了超細(xì)目無水檸檬酸晶體含量較高的無水檸檬酸晶體產(chǎn)品，該無水檸檬酸晶體產(chǎn)品在空氣中不易結(jié)塊，易長期保存。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。