[發(fā)明專利]一種檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210550020.7
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103044239A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李昌濤;安豐民;孔玉;劉劍雄;任守會;周昊
• 申請（專利權(quán)）人: 日照金禾博源生化有限公司
• 主分類號: C07C59/265
• 分類號: C07C59/265;C07C51/41;C07C51/43;C01F11/18
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

檸檬酸鈉是檸檬酸的最大衍生產(chǎn)品，其主要應(yīng)用于原料藥、高端食品飲料、保健品、高端日化用品、洗滌劑工業(yè)及清洗行業(yè)等領(lǐng)域。其制備方法一般包括：淀粉質(zhì)原料經(jīng)發(fā)酵過濾后獲得發(fā)酵清液，然后通過化學(xué)（鈣鹽法和氫鈣法）提純或物理提純（色譜法和萃取法）獲得檸檬酸提純液，檸檬酸提純液與離子膜燒堿中和獲得檸檬酸鈉溶液，再經(jīng)過濃縮結(jié)晶獲得檸檬酸鈉產(chǎn)品。

目前，國內(nèi)有通過吸交法和一步法實現(xiàn)檸檬酸鈉提純的工藝。其中一步法生產(chǎn)檸檬酸鈉工藝是以檸檬酸提純過程中產(chǎn)生的檸檬酸鈣與純堿（碳酸鈉）復(fù)分解反應(yīng)實現(xiàn)檸檬酸鈉的提純。該工藝存在以下缺點：1、原料缺陷：導(dǎo)致檸檬酸鈉產(chǎn)品不合格的主要指標(biāo)鐵離子、氯離子和易碳化合物。純堿是氯堿行業(yè)制品，含有大量的氯離子和鐵離子，該工藝會將所有碳酸鈉中的氯離子和鐵離子帶入檸檬酸鈉提純液中，導(dǎo)致檸檬酸鈉的母液返投量大，純堿（碳酸鈉）單耗高。2、該工藝以中和反應(yīng)制得的檸檬酸鈣為原料與過量的碳酸鈉反應(yīng)，因此，復(fù)分解反應(yīng)結(jié)束后需要大量的純化后的檸檬酸中和過量的碳酸鈉。

目前也有報道通過檸檬酸氫鈣替代檸檬酸鈣與碳酸鈉或碳酸氫鈉或氫氧化鈉進行復(fù)分解反應(yīng)，生成檸檬酸鈉的工藝。但是該工藝中，檸檬酸氫鈣做為一種酸式鹽容易導(dǎo)致最終檸檬酸鈉溶液中存在大量鈣離子（碳酸氫鈣或氫氧化鈣），導(dǎo)致產(chǎn)品鈣離子超標(biāo)。

另外，現(xiàn)有的生產(chǎn)檸檬酸氫鈣的方法中對碳酸鈣或氫氧化鈣的純度要求很高，從而導(dǎo)致成本高。使用石灰石粉為原料時，由于石灰石粉的碳酸鈣含量90-99%，因此溶液中硅酸鹽占檸檬酸氫鈣晶體的比例達到0.5-2.5%，占溶液的0.5-4‰，因此不去除石灰石粉中的雜質(zhì)會對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，同時雜質(zhì)對檸檬酸副產(chǎn)物硫酸鈣的影響很大，使得硫酸鈣無法深加工。雖然我國的石灰石礦藏豐富，但是純度較高的礦藏較少。因此開發(fā)利用低品位的石灰石粉并且不影響產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)檸檬酸的工藝就具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種檸檬酸鈉的生產(chǎn)方法，本發(fā)明主要是將石灰石粉與檸檬酸發(fā)酵液反應(yīng)、過濾、結(jié)晶后再經(jīng)過至少一次中和結(jié)晶過程連續(xù)直接制得檸檬酸氫鈣晶體，并使其與碳酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液進行中和反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)制備檸檬酸鈉和碳酸鈣。

其具體步驟為：

（1）將檸檬酸發(fā)酵濾液中加入鈣劑，攪拌反應(yīng)；

（2）將步驟（1）所得漿液和石灰石粉漿液同時加入反應(yīng)器中，快速攪拌過濾；

（3）將過濾后的清液與回流的檸檬酸氫鈣的漿液混合進行一級結(jié)晶；

（4）將一級結(jié)晶后的晶漿液溢流至二級結(jié)晶罐，并向其中緩慢流加石灰石粉漿液，進行二級中和結(jié)晶；?

（5）將二級結(jié)晶后的晶漿液溢流至三級結(jié)晶罐，并向其中緩慢流加石灰石粉漿液，進行三級中和結(jié)晶；?

（6）將中和結(jié)晶后的晶漿液流入沉降罐，上層檸檬酸氫鈣顆粒回流至一級結(jié)晶過程，下層檸檬酸氫鈣晶體進入洗糖工段；

（7）將步驟（2）中碳酸鈉溶液與離子膜燒堿液混合后加入到洗糖后的檸檬酸氫鈣晶漿桶中反應(yīng)，過濾，碳酸鈣代替石灰石粉回用于整個生產(chǎn)過程，濾液精制得檸檬酸鈉。

生產(chǎn)過程中，首先將檸檬酸發(fā)酵濾液中加入鈣劑攪拌反應(yīng)。本發(fā)明采用的鈣劑為碳酸鈣或者是檸檬酸氫鈣母液回收的檸檬酸鈣漿液，優(yōu)選后者，這是因為當(dāng)檸檬酸鈣被加入到檸檬酸發(fā)酵濾液中后，轉(zhuǎn)化為檸檬酸氫鈣溶解于整個反應(yīng)體系中，也容易誘導(dǎo)后期反應(yīng)向生成檸檬酸氫鈣的方向進行，而且其余的鈣離子會和檸檬酸發(fā)酵濾液中的草酸進行充分反應(yīng)，形成草酸鈣沉淀。為了保證檸檬酸鈣完全轉(zhuǎn)化為檸檬酸氫鈣溶解，同時使得草酸鈣充分沉淀，本發(fā)明采用的反應(yīng)溫度為50-85℃，反應(yīng)時間為0.5-4h，檸檬酸發(fā)酵濾液中的檸檬酸與檸檬酸鈣漿液中檸檬酸根的摩爾比為1:0.1-0.25，如果比例過大，則會導(dǎo)致有部分檸檬酸鈣無法溶解，存留在整個反應(yīng)體系中，誘導(dǎo)最終產(chǎn)物向檸檬酸鈣方向進行或者在過濾工序中被除去，影響最終產(chǎn)率；比例過小，則生成的檸檬酸氫鈣過少。攪拌反應(yīng)完成后，漿液中的主要成分為檸檬酸、檸檬酸氫鈣、草酸鈣。