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O principal método de obtenção do ácido cítrico é hoje uma fermentação microbiana, especialmente a partir da fermentação de Aspergillus niger. O ácido cítrico é um importante produto químico matérias-primas necessárias para a comida e indústrias químicas. Na indústria alimentar, ácido cítrico tem um refrescante sabor amargo, não é tóxico e de alta segurança. Porque o ácido cítrico apresenta boa solubilidade e forte poder quelante, portanto, é amplamente utilizado em diversos de transformação alimentar. Na produção de várias bebidas e doces, adicionando uma quantidade adequada de ácido cítrico pode aumentar a acidez do alimento e tornar o alimento mais refrescante.
Na indústria farmacêutica, radicais ácidos são freqüentemente usados como fibras sintéticas de matérias-primas para certos medicamentos devido a sua absorção direta características. Citratus sintetizada em medicina, tais como o citrato de sódio, citrato de potássio, etc, são amplamente utilizados em medicina clínica. Na indústria química, ácido cítrico é uma parte importante do regulador. Ela é usada para a preparação de tampões, catalisadores e ativadores. Como um agente quelante, citrato de sódio pode substituir tripolifosfato de sódio. É amiga do ambiente e pode ser usado como uma importante matéria-prima para a não-fósforo sabão em pó. Muitas gorduras e óleos contêm certos íons metálicos, que afectam a estabilidade das gorduras. Quando a produção de diferentes óleos comestíveis, a presença dos íons metálicos causará alguns danos para o corpo humano.
O mundo da produção anual de ácido cítrico ultrapassa os 2 milhões de toneladas, 62% são utilizados como aditivos alimentares, 12% é o detergente, 11% é usado na medicina e na indústria química, e a proporção de outras indústrias não é pequeno, cerca de 15%. No entanto, a procura de ácido cítrico está aumentando rapidamente de ano para ano e ainda não pode conhecer pessoas das crescentes necessidades materiais. O país com o maior consumo de ácido cítrico é os Estados Unidos, com uma demanda anual de cerca de 700.000 toneladas. Como um aditivo alimentar, cerca de 45% de ácido cítrico é utilizado na indústria de bebidas, enquanto a indústria de detergente consome 20%, e 10% é utilizado em medicina e produtos químicos. A produção de ácido cítrico em meu país chegou a 500.000 toneladas, e o volume total das exportações de ácido cítrico citrato e está a cerca de 400.000 toneladas, com uma taxa média anual de crescimento das exportações de 20% para 30%.
Com o desenvolvimento da economia mundial e a melhoria dos padrões de vida, a demanda do mercado de ácido cítrico também está crescendo rapidamente. Por conseguinte, o ácido cítrico mercado tem grande potencial de desenvolvimento no mundo.
Um Plano de produção
Este projeto usa o milho como matéria-prima. Após o milho é esmagada e ajustados, a corn steep liquor é gases liquefeitos pelo jet processo de liquefação. Os gases liquefeitos mash é filtrado para remover os resíduos para obter o gás líquido claro e o gás líquido límpido entra na seção de fermentação. Na seção de extração, este projecto adopta o avançado no mercado interno "método de absorção" para extrair o ácido cítrico.:
Dois: Processo tecnológico
Utilizando milho como matéria-prima, produto acabado é obtido após esmagamento, slurrying, liquefacção, filtragem, fermentação, permuta aniónica, descoloração, troca de catiões, secundário descoloração, evaporação e concentração, cristalização, separação por centrifugação e secagem.
Três: Etapas básicas
1. Matéria-prima pré-tratamento
Após a remoção de impurezas, o milho em bruto é esmagado e peneiradas através de malha 60 para obter qualificado de farinha de milho.
2. Farinha de milho e mistura de liquefacção
Transmitir a farinha de milho para o depósito de mistura através do material Tapete; Adicionar água a 65°C em uma relação de massa (farinha de milho: Água) de 1: 4, 5 e ajustar o pH do chorume dentro do intervalo de 5.0 para 7.0 usando pilhas alcalinas de sal Na2CO3 solução. E adicionar 0, 1% de cloreto de cálcio como um protector e ativador de amilase. Por fim, adicione o pó resistente a altas temperaturas α-amilase (atividade da enzima 20000U/g, adicionando valor é 10U/g de farinha de milho), misturar uniformemente, e coloque o material para a alta pressão extrator, onde o chorume e o vapor pode diretamente e instantaneamente entre em contato com. A temperatura de descarga é de 105°C. O material líquido pulverizado do extrator é resfriado a 97°C por meio do sistema de refrigeração e invadiu um fluxo laminar tanque para 30 minutos, e a temperatura de conservação de calor do tanque é mantida a 95°C [23-25]. Então execute uma injecção secundária. No segundo extrator, o material líquido e vapor estão em contacto directo para tornar o aumento de temperatura rapidamente para 130°C, e a manutenção no tanque é mantida por cerca de 8 minutos.
Matar alta resistentes a temperaturas α-amilase, mais pode coagular e coagular proteína, filtrar o entediado após o tratamento, e deixar arrefecer o filtrado através de um flash de vácuo do sistema de refrigeração e bombeie o material líquido para o secundário do tanque de liquefacção para abaixar a temperatura do material líquido a 95 °C, adicionar alto-resistentes a temperaturas α-amilase (atividade da enzima 20000U/g, adicionando valor de 8U/g de farinha de milho) para o secundário do tanque de liquefacção, liquefazer durante 30 minutos e completar a liquefacção depois de passar o teste de iodo.
3. A fermentação alcoólica
Os gases liquefeitos mash é filtrado para remover os resíduos de milho para obter o gás líquido límpido. Após a temperatura desce até 37ºC, é bombeada para o fermentador. Ao mesmo tempo, a esterilização 0, 9% UR, 0, 1% KH3PO4, 0, 25% MgSO4 e 10 são adicionados para o fermentador de acordo com os seguintes meios de relação volume % líquidos de sementes. A fermentação alcoólica a temperatura é controlada em 34 °C, o pH é cerca de 6, 7, e o ciclo de fermentação é de cerca de 72 horas. Fim de fermentação
Posteriormente o caldo de fermentação é removido pelo tambor de vácuo filtro para remover o micélio para obter a fermentação líquido límpido. O micélio é a matéria-prima de alta qualidade, alimentação e a fermentação líquido límpido entra na extracção e refinação seção [24-25].
4. Extracção e refinação
O líquido fermentado atravessa 8310# permuta aniónica resina de adsorção para separar o ácido cítrico a partir de outras impurezas (no processo de intercâmbio, alterar a pressão na troca de adsorção de coluna, ajuste a pressão para 4, 9×106 Pa para ventilar, repetir 2 a 3 vezes), e então use 10% NH4OH é liberada para obter uma liberação de líquido. Adicionar lye para a solução de libertação para ajustar o pH 9, 0, calor e ferver em condições normais de pressão por 10 minutos, retirar, adicionar o carvão activado (5 g de carvão activado/L de solução), filtro para remover impurezas orgânicas e alguns pigmentos e outros resíduos para a obtenção de um líquido límpido [26 -32]. O líquido límpido submetidos à troca de catiões resina para remover os íons de amônia, e em seguida submetidas a um segundo descoloração para obter 18% de solução de ácido cítrico. A solução de ácido cítrico é evaporado e concentrada e então cristalizadas, e então a mãe licor e cristais são separadas por centrifugação, a mãe licor é retornado para a adsorção e troca novamente e os cristais são secos para obter qualificado de ácido cítrico.
5. Terminar a embalagem do produto
As secas e qualificado de ácido cítrico cristais são embalados e transportados para o depósito de produtos acabados.
Quatro: Características do processo
Neste processo, o milho é utilizado como matéria-prima e a farinha de milho é o gás e o líquido límpido tomadas para fermentação. Em comparação com os tradicionais de batata secas, matérias-primas, as cepas original pode ser usado para manter o actual nível de fermentação. Sob a condição de que o índice de fermentação permanece inalterada, o rendimento total pode ser aumentado por pelo menos 5 pontos percentuais, que promove o consumo de ácido cítrico. Diminuição significativa. Use o milho como Matéria-prima, res uo de milho com mais de 30% de proteína bruta pode ser obtido, que pode ser usado como aditivo para produzir alimentos nutritivos. 1t corn pode produzir cerca de 130kg de alimentos comerciais, o que pode reduzir a matéria-prima de compra do ácido cítrico, que tem uma grande vantagem sobre batata secas das matérias-primas. O uso do xarope de milho como matéria-prima para produção de fermentação pode dar descarga das águas residuais
O montante é drasticamente reduzida. A quantidade das águas residuais produzidas por tonelada de ácido é reduzido de convencional de 30m3-50m3 e 20m3-25m3, e a concentração de poluentes orgânicos persistentes também é bastante reduzido, a partir de mais de 20000 mgCOD/L a cerca de 5000mg COD/l, e a cor muda de molho shoyu preto para amarelo. Dois ciclos de injecção enzimática do processo de liquefacção de tratamento de liquefacção de amido de milho. Devido ao alto teor de proteína do milho em bruto e a grande matéria-prima partículas, o jacto contínuo liquefacção método com duas adições de enzima é aprovada. O método é para pulverizar a vapor de alta pressão diretamente na camada fina de chorume de amido, o chorume é aquecido à temperatura necessária instantaneamente, e depois da exploração durante um determinado período de tempo, o gelatinization e de liquefacção de amido de milho. Ele pode ser visto a partir da situação de produção que o efeito deste método de liquefacção do amido de milho é melhor e a proteína impurezas são condensou juntos, de modo a que o gás líquido tem boa filtrabilidade. Ao mesmo tempo, o equipamento é simples e conveniente para operação contínua. No milho processo de liquefacção, um fluxo laminar o tanque é usada em vez da tradicional de preservação de calor do tanque. Isso exige que a molécula de substrato para ser deliberado sobre tem uma certa faixa de tamanho para facilitar a formação deste complexo com a glucoamilase. A fim de assegurar que o tamanho da molécula de substrato está dentro de uma certa faixa, o milho o chorume deve ser uniformemente de gases liquefeitos. Com o tradicional liquefacção do tanque de isolamento, o material líquido que entra primeiro não pode ser garantido para sair primeiro, resultando em excesso de liquefacção do material avançado líquido e de liquefacção incompleta do material subsequentes líquido e de liquefacção irregular antes e depois. Por esse motivo, uma camada do tanque de fluxo é projetado. Este depósito é fino e de altura. O material líquido é alimentado tangencialmente a partir da parte superior para evitar que o material líquido do curto-circuito e o material líquido é descarregado a partir da parte inferior, garantindo assim que o material líquido é first in first out e a liquefação final seja uniforme.
Adoptar o rápido aumento de temperatura para matar enzima, flash e instantânea do método de refrigeração. Durante o tratamento de temperatura, a temperatura é aumentada para 120~145ºC pelo extrator. O aquecimento rápido produz menos "insolúvel grânulos de amido" do que o aquecimento gradual. O resultado líquido liquefeito é transparente e fácil de filtro e o amido ou a taxa de rendimento é alta. Ao mesmo tempo, o rápido aquecimento for adoptada. Método, encurtar o ciclo de produção. Além disso, após o aquecimento de pulverização a 120-145 °C, manter o tanque de retenção para cerca de 5-10 minutos para dispersar o formado "insolúvel grânulos de amido" sob a acção da alta temperatura, e ao mesmo tempo, a proteína é desnaturada e a proteína é ainda coagulados. Usando o flash de vácuo refrigeração, a concentração do gás liquefeito de líquido pode ser aumentada, e o teor de amido será ainda dispersos por usando a grande diferença de pressão, e o rendimento do açúcar pode ser aumentado. Durante a troca de adsorção, o adsorvente constantemente "festa", eliminando a necessidade de regeneração de lote. Usando uma base fraca permutador de aniões com grande capacidade de absorção e a forte anti-poluição capacidade, o caldo de fermentação é diretamente absorvido sem descoloração. Ao mesmo tempo, a pressão no intercâmbio de adsorção de coluna é alterado e a pressão é ajustada para 4, 9×106 Pa a esvaziar, repetido de 2 a 3 vezes. Este "shake" processo pode totalmente agite a adsorção da resina de troca, então não há necessidade de regenerar a resina em lotes após o processo de lavagem como o método de separação, o que reduz o consumo de água, ácido e alcalino. Ajustar o pH da solução de liberação para melhorar o efeito de separação das impurezas. Metais alcalinos é adicionado ao líquido de libertação de fluir para fora da resina permutadora de aniões. Ajustar o pH a 8-10 pode destruir a estabilidade coloidal da solução de ácido cítrico, flocculating assim e separação de uma pequena quantidade de proteínas solúveis, açúcares, colóides, diversos ácidos e outras impurezas da solução. O "método de absorção" [33-36] adopta metais alcalinos livres método para evitar os inconvenientes do ácido original sem método que os açúcares redutores são demasiado elevadas e a fácil de compostos de carbono não são a norma. Em comparação com os tradicionais sal de cálcio, o rendimento de extração aumentou de cerca de 75% para
80%, melhorou a qualidade do produto e a redução dos custos de produção. Em comparação com o original "sal de cálcio método", o "método de absorção" aumenta o benefício por 1.000 yuan/tonelada de ácido cítrico. A produção realiza programa automático de controle e elimina os resíduos de produção de resíduos. CaSO4 gera apenas uma pequena quantidade de águas residuais, o que poupa energia e é benéfica para a proteção ambiental
Lista dos principais equipamentos de um ácido cítrico planta com uma produção anual de 10.000 toneladas
| Número de série | Nome do produto | Modelo e os parâmetros técnicos | Unidade | Quantidade | |
| 1 | elevador de baldes | TD315 | Estação de comboios | 2 | |
| 2 | Pulverizador | JFS-120-43 | Estação de comboios | 2 | |
| 3 | Transportador de fita | TD75 | Estação de comboios | 2 | |
| 4 | depósito de mistura | V=15m³ | Um | 3 | |
| 5 | Liquefacção Jet System | Portadora híbrida20 | Definir | 1 | |
| 6 | A placa e o filtro da estrutura pressione | BAB150-1000/N | Estação de comboios | 6 | |
| 7 | Fermentador | V=200m³ | Um | 8 | |
| 8 | Latas de sementes | V=20m³ | Um | 4 | |
| 9 | Aspirador do filtro de transferência | GF5.0/2.7-N | Estação de comboios | 2 | |
| 10 | Permuta aniónica coluna | 1800*7200 | Um | 10 | |
| 11 | Tanque de aquecimento | V=2m³ | Um | 2 | |
| 12 | Permuta aniónica coluna | 1800*7300 | Um | 10 | |
| 13 | Concentrador de evaporação | JMZ-30 | Estação de comboios | 3 | |
| 14 | Crystallizer | WL520-100-L | Um | 5 | |
| 15 | Três centrífuga de pé | SC1000 | Estação de comboios | 5 | |
| 16 | Líquido de vibração do secador de leito | GGNL-4.0 | Estação de comboios | 4 | |
| 17 | embaladora | KD-38III | Estação de comboios | 3 | |
| 18 | Bomba resistente à corrosão | 80FB-40 | Estação de comboios | 35 | |
| 19 | Tanque de armazenamento | V=150m³ | Um | 9 | |
| 20 | Ureia do tanque de armazenamento | V = 5m³ | Um | 3 | |
| 21 | Ácido nítrico tanque de armazenamento | V=6m³ | Um | 3 | |
| 22 | Solução diluída de ácido sulfúrico do tanque de armazenamento | V=100m³ | Um | 4 | |
| 23 | Amoníaco líquido do tanque de armazenamento | V = 5m³ | Um | 3 | |
| 24 | Diluir o amoníaco líquido do tanque de armazenamento | V=25m³ | Um | 3 | |
| 25 | Carvão e a caldeira a gás | DZL4 | Estação de comboios | 2 | |
| 26 | A caldeira a gás | WN82 | Estação de comboios | 2 | |
| 27 | A CIP limpeza da máquina | HJG-3000 | Estação de comboios | 3 | |
| 28 | Suprimento de Ar system | TRXseries | Definir | 1 | |
| 29 |
|
Definir | 1 | ||
| 30 | Sistema de refrigeração | Definir | 1 | ||
| 31 | Tratamento de Esgoto system | Definir | 1 | ||
| 32 | Biogás do sistema de tratamento | Definir | 1 | ||
| 33 | Análise e teste de equipamentos | Definir | 4 |
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