專(zhuān)利名稱：檸檬酸母液凈化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)酵法檸檬酸生產(chǎn)中母液處理工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種檸檬酸母液凈化處理工藝。
背景技術(shù)：
檸檬酸深層發(fā)酵法生產(chǎn)中，其發(fā)酵液除了主要產(chǎn)物外，還含有一些其它代謝產(chǎn)物和蛋白質(zhì)、膠體物質(zhì)等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在提取過(guò)程中，經(jīng)過(guò)濾、吸附及離子交換等處理后大部分被去除，但仍有部分雜質(zhì)會(huì)進(jìn)入檸檬酸的結(jié)晶工序，并留存于結(jié)晶母液中。由于母液雜質(zhì)含量較高，且蛋白質(zhì)、膠體等雜質(zhì)難以有效去除。目前行業(yè)內(nèi)多數(shù)廠家對(duì)于這部分母液通常不進(jìn)行凈化處理，有的是直接進(jìn)行濃縮結(jié)晶，生產(chǎn)檸檬酸鹽，這種處理方式由于雜質(zhì)沒(méi)有去除，結(jié)晶率比較低，得到的檸檬酸鹽質(zhì)量也較差，而且由于母液量大，耗能大，設(shè)備負(fù)擔(dān)也重。也有的是將母液返回到中和工序，重新與發(fā)酵濾液一起進(jìn)行鈣鹽提取。這種方式存在著原材料、能耗等方面的二次消耗，生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。同時(shí)，重復(fù)結(jié)晶雜質(zhì)會(huì)在母液中富集，致使母液質(zhì)量不斷下降，而且質(zhì)量差的母液難以處理。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(200710113693. 5)公開(kāi)了一種“檸檬酸母液處理工藝”。它是將檸檬酸母液稀釋到20-70%，并升溫至20-65度后，加入助凝劑和脫膠劑處理，并過(guò)濾后，將上清液和濾液合并后進(jìn)行重結(jié)晶。這種方法雖能有效去除母液中的雜質(zhì)，但存在著原材料和能源消耗大等缺點(diǎn)。一是母液必須稀釋到20-70%，前期用水量大，后期結(jié)晶能耗高，資源消耗多，治污負(fù)擔(dān)重。二是稀釋液需升溫至20-65度，需消耗大量能源；特別是一水檸檬酸的母液，其溫度一般在10度以下，如果升至20-65度，耗能巨大。三是凈化處理時(shí)需加入助凝劑和脫膠劑共同作用，不僅原材料消耗多，處理成本高，而且這些處理劑的加入同樣會(huì)提高母液外來(lái)雜質(zhì)的含量，影響母液質(zhì)量。通常情況下，需要處理檸檬酸母液的量占到檸檬酸的10%，這些母液中，檸檬酸含量達(dá)到70%以上，如果不對(duì)母液進(jìn)行凈化處理，就很難連續(xù)獲得質(zhì)量合格的檸檬酸產(chǎn)品，降低收率和生產(chǎn)效益。而且由于檸檬酸發(fā)酵受原料、發(fā)酵條件的影響，檸檬酸發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生雜質(zhì)的量也會(huì)波動(dòng)，檸檬酸母液量有時(shí)會(huì)更高。因此，開(kāi)發(fā)工藝簡(jiǎn)單、低成本的母液凈化技術(shù)，最大限度地提高檸檬酸收率，是檸檬酸行業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝簡(jiǎn)單，成本低，便于控制的檸檬酸母液凈化工藝。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明包括絮凝和分離，所述分離包括絮凝后母液上清液的收集和絮凝沉淀的過(guò)濾；絮凝處理采用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑，所述陽(yáng)離子聚丙烯酰胺分子量為1200萬(wàn)-1800萬(wàn)，其離子濃度為40%-55% ；
具體工藝步驟是
1)、母液預(yù)熱將母液加熱到不高于20°C ；2)、絮凝反應(yīng)按母液10-12g/m3的比例邊攪拌邊加入上述絮凝劑；20-30分鐘后停止攪拌，靜置沉降；
3)、分離提取將靜置分層后的母液上清液抽提收集，絮凝沉淀過(guò)濾，并單獨(dú)收取濾液。優(yōu)選的是所述陽(yáng)離子聚丙烯酰胺分子量為1300萬(wàn)至1400萬(wàn)，其離子濃度為 40-50%ο另一優(yōu)選的是所述絮凝反應(yīng)前5-10分鐘的攪拌速度為150-200轉(zhuǎn)/分鐘，后 10-20分鐘攪拌速度為60-100轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明絮凝反應(yīng)中采用單一陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑，外加劑少，不僅工藝簡(jiǎn)單、 生產(chǎn)成本低，而且最大限度的降低了外加劑對(duì)母液雜質(zhì)含量影響，不會(huì)對(duì)母液造成二次污染。由于母液PH —般小于2，且受發(fā)酵影響，其雜質(zhì)成分復(fù)雜多變，選用不同的絮凝劑直接影響到雜質(zhì)的絮凝結(jié)團(tuán)和沉降等效果。本發(fā)明采用分子量為1200萬(wàn)至1800萬(wàn)，離子度為 40-55%的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑，具有絮凝效果好，沉降速度快等優(yōu)點(diǎn)。其次，本發(fā)明無(wú)需對(duì)母液進(jìn)行稀釋?zhuān)粌H節(jié)約水資源，而且凈化后母液在濃縮結(jié)晶時(shí)耗能低。再是，目前檸檬酸廠家多是以處理生產(chǎn)一水檸檬酸的母液為主，其母液溫度在10度以下，本發(fā)明絮凝反應(yīng)的溫度控制在較低的溫度下進(jìn)行，能夠節(jié)約大量的熱能，且母液凈化后可提高母液結(jié)晶率10%以上。我國(guó)是世界上檸檬酸生產(chǎn)大國(guó)，需要處理的母液量非常大，本凈化工藝每噸母液的凈化總成本不到20元人民幣，這對(duì)于檸檬酸產(chǎn)業(yè)的節(jié)能降耗具有重要意義。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 圖1是本發(fā)明工藝流程框圖2是本發(fā)明工藝操作運(yùn)行圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:
取分子量為1200萬(wàn)，離子度為40%的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺500克作為絮凝劑，用水配置成濃度為0. 3%的溶液。在攪拌罐中加入50立方米檸檬酸結(jié)晶母液，加熱升溫到10攝氏度，邊攪拌邊加入上述配置好的絮凝劑溶液。按150轉(zhuǎn)/分鐘攪拌速度攪拌10分鐘，再按60轉(zhuǎn)/分鐘攪拌速度攪拌20分鐘，停止攪拌，靜置自然沉降。靜置2個(gè)小時(shí)后，抽取上清液，直接進(jìn)入濃縮結(jié)晶工序。沉淀物用離心機(jī)或者板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾取濾液。經(jīng)上述凈化處理后的母液與同等濃度未凈化母液一起檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種檸檬酸母液凈化工藝，包括絮凝和分離，所述分離包括絮凝后母液上清液的收集和絮凝沉淀的過(guò)濾；其特征是絮凝處理采用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑，所述陽(yáng)離子聚丙烯酰胺分子量為1200萬(wàn)-1800萬(wàn)，其離子濃度為40%-55% ；具體工藝步驟是1)、母液預(yù)熱將母液加熱到不高于20°C；2)、絮凝反應(yīng)按母液10-12g/m3的比例邊攪拌邊加入上述絮凝劑；20-30分鐘后停止攪拌，靜置沉降；3)、分離提取將靜置分層后的母液上清液抽提收集，絮凝沉淀過(guò)濾，并單獨(dú)收取濾液。
2.按照權(quán)利要求1所述的檸檬酸母液凈化工藝，其特征是所述陽(yáng)離子聚丙烯酰胺分子量為1300萬(wàn)-1400萬(wàn)，其陽(yáng)離子濃度為40-50%。
3.按照權(quán)利要求1所述的檸檬酸母液凈化工藝，其特征是所述絮凝反應(yīng)前5-10分鐘的攪拌速度為150-200轉(zhuǎn)/分鐘，后10-20分鐘攪拌速度為60-100轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種檸檬酸母液凈化工藝，包括絮凝和分離，絮凝處理采用分子量為1200萬(wàn)至1800萬(wàn)、離子濃度為40%—55%的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑，將母液加熱到不高于20℃，按母液10-12g/m3的比例邊攪拌邊加入上述絮凝劑；20-30分鐘后停止攪拌，靜置沉降，將靜置分層后的母液上清液抽提收集，絮凝沉淀過(guò)濾，并單獨(dú)收取濾液。本發(fā)明母液無(wú)需稀釋?zhuān)铱刂茰囟仍?0度以下進(jìn)行絮凝反應(yīng)，不僅節(jié)能節(jié)水，生產(chǎn)成本低，而且可大幅度提高結(jié)晶率。
文檔編號(hào)C02F1/56GK102241585SQ201110120540
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者于明華, 張傳惠, 李世勇, 李儉, 馬欽元 申請(qǐng)人:濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司