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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 uma importante matéria-prima de produtos químicos para indústrias alimentares e produtos químicos. 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 frequentemente utilizados como matérias-primas sintéticas para certos medicamentos devido às suas características de absorção direta. 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 o fósforo de detergente em pó. Muitos óleos e gorduras 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.
Da produção anual mundial 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 conseguir atender às crescentes necessidades materiais das pessoas. 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 do nível de vida do povo, a demanda do mercado de ácido cítrico também está crescendo rapidamente. Por conseguinte, o mercado do ácido cítrico 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 liquefeitos é pelo processo de liquefacção de jato. Os gases liquefeitos mash é filtrado para remover os resíduos para obter o líquido claro liquefeito, e os gases liquefeitos líquido límpido entra na seção de fermentação. Na seção de extração, este projecto adopta o método de absorção de "avançado interno" 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, secundária de permuta catiónica descoloração, evaporação e concentração, cristalização, separação por centrifugação e secagem.
Três etapas básicas:
1. O pré-tratamento de matérias-primas
Após a remoção de impurezas, o milho em bruto é esmagado e peneiradas através de malha 60 para obter a farinha de milho qualificada.
2. E de liquefacção de mistura de farinha de milho
Transmitir para o depósito de mistura de farinha de milho 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 de α a atividade da enzima amilase (20000U/g, adicionando valor é 10U/g de farinha de milho), misturar uniformemente, e coloque o material em um ejector de alta pressão, 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 derramado em um tanque de fluxo laminar para 30 minutos, e a temperatura do tanque de conservação de calor 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 resistentes a alta temperatura α-amilase, mais pode coagular e coagular proteína, filtrar o entediado após o tratamento, e deixar arrefecer o filtrado através de um sistema de refrigeração de flash de depressão e depois a bomba de material líquido no tanque de liquefacção secundário para abaixar a temperatura do material líquido a 95 °C, adicionar resistente de alta temperatura α-amilase (atividade da enzima 20000U/g, adicionando valor de 8U/g de farinha de milho) no tanque de liquefacção secundário, 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 líquido claro liquefeito. Após a temperatura desce até 37ºC, é bombeada para o fermentador. Ao mesmo tempo, a esterilização de ureia 0, 9%, 0, 1% KH3PO4, 0, 25% MgSO4 e 10 são adicionados para o fermentador de acordo com a seguinte relação volume de massa % 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 filtro de tambor de vácuo para remover o micélio para obter o líquido claro de fermentação. O micélio é a matéria-prima de alimentação de alta qualidade 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 coluna de adsorção, 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 em pó de carbono ativado (5g/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 claro é submetido a resina de permuta catiónica 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 puro 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 ácido cítrico qualificada.
5. A embalagem do produto acabado
O ácido cítrico qualificados e secas 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 gases liquefeitos e o líquido límpido tomadas para fermentação. Em comparação com os tradicionais de matérias-primas de batata secas, 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 pode produzir milho sobre 130kg de alimentos comerciais, o que pode reduzir o preço de aquisição das matérias-primas de ácido cítrico, que tem uma grande vantagem sobre matérias-primas batata secas. O uso do xarope de milho como matéria-prima para produção de fermentação pode fazer a descarga de águas residuais
O montante é drasticamente reduzida. A quantidade das águas residuais produzidas por tonelada de ácido é reduzido de 30m3-50convencional m3 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 proteínas do trigo e de grandes partículas de matéria-prima, o método de liquefacção de jacto contínuo com a enzima duas adições 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 processo de liquefacção de milho, um tanque de fluxo laminar é usada em vez da tradicional do tanque de conservação de calor. 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 tanque de isolamento de liquefacção tradicionais, o material líquido que entra primeiro não pode ser garantido para sair primeiro, resultando em excesso de liquefacção de materiais avançados, líquidos e incompleto liquefação do material subsequentes líquido e de liquefacção irregular antes e depois. Por esse motivo, um tanque de fluxo de uma camada 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 de liquefacção final seja uniforme.
Adoptar o rápido aumento de temperatura para matar enzima, flash e o método de refrigeração instantânea. Durante o tratamento de alta temperatura, a temperatura é aumentada para 120~145ºC pelo extrator. O aquecimento rápido produz menos "grânulos de amido insolúvel" do que o aquecimento gradual. O resultado líquido liquefeito é transparente e fácil de filtro e a taxa de rendimento de amido é alta. Ao mesmo tempo, a rápida adopção de aquecimento. 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 os grânulos de amido insolúvel formada "" sob a acção da alta temperatura, e ao mesmo tempo, a desnaturação protéica 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 diferença de pressão alta e o rendimento do açúcar pode ser aumentado. Durante o processo de 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 de uma forte capacidade de combate à poluição, o caldo de fermentação é diretamente absorvido sem descoloração. Ao mesmo tempo, a pressão na coluna de adsorção 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 agitar a resina de troca de adsorção, então não há necessidade de regenerar a resina em lotes após o processo de lavagem de borracha 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 escorrimento de líquido de libertação de 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 o método livre de alcalinos para evitar os inconvenientes do método livre de ácido original que os açúcares redutores são demasiado elevadas e a fácil de compostos de carbono não são a norma. Em comparação com o método tradicional de 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 método de sal de cálcio "original", o "método de absorção" aumenta o benefício por 1.000 yuan/tonelada de ácido cítrico. A produção realiza o controle de programação automática 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 uma fábrica de ácido cítrico 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 | Sistema de liquefacção de Jet | Portadora híbrida20 | Definir | 1 | |
| 6 | Filtro da estrutura da placa e pressione | BAB150-1000/N | Estação de comboios | 6 | |
| 7 | Fermentador | V=200m³ | Um | 8 | |
| 8 | Latas de sementes | V=20m³ | Um | 4 | |
| 9 | Filtro de transferência de vácuo | GF5.0/2.7-N | Estação de comboios | 2 | |
| 10 | Coluna permutadora de aniões | 1800*7200 | Um | 10 | |
| 11 | Tanque de aquecimento | V=2m³ | Um | 2 | |
| 12 | Coluna permutadora de aniões | 1800*7300 | Um | 10 | |
| 13 | Concentrador de evaporação | JMZ-30 | Estação de comboios | 3 | |
| 14 | Crystallizer | WL520-100-L | Um | 5 | |
| 15 | Centrífuga de três pés | SC1000 | Estação de comboios | 5 | |
| 16 | Secador de leito líquido de vibração | 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 | Tanque de armazenagem de ureia | V = 5m³ | Um | 3 | |
| 21 | Tanque de armazenagem de ácido nítrico | V=6m³ | Um | 3 | |
| 22 | Tanque de armazenagem de ácido sulfúrico diluído | V=100m³ | Um | 4 | |
| 23 | Tanque de armazenagem de amônia líquida | V = 5m³ | Um | 3 | |
| 24 | Diluir o amoníaco líquido do tanque de armazenamento | V=25m³ | Um | 3 | |
| 25 | Caldeira de carvão | DZL4 | Estação de comboios | 2 | |
| 26 | A caldeira a gás | WN82 | Estação de comboios | 2 | |
| 27 | Máquina de limpeza CIP | HJG-3000 | Estação de comboios | 3 | |
| 28 | O sistema de suprimento de ar | TRXseries | Definir | 1 | |
| 29 |
|
Definir | 1 | ||
| 30 | Sistema de refrigeração | Definir | 1 | ||
| 31 | O sistema de tratamento de esgotos | Definir | 1 | ||
| 32 | O sistema de tratamento de biogás | Definir | 1 | ||
| 33 | Análise e teste de equipamentos | Definir | 4 |
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