【正文】 溫度、 pH、濃度（ g/dL） 檸檬酸鈣濾餅 6 厚度、 RCS、含水量 排出廢水 3 CAM含量、懸浮物含量 項 目 檢測頻次 /（次 /d） 檢驗項目 （四） 酸 解 ? 把檸檬酸鈣完全分解為檸檬酸和石膏 ? 石膏渣中的檸檬酸含量減少到允許程度 ? 盡可能提高酸解液中檸檬酸含量 ? 控制酸解液中的 SO42在適當范圍之內 ? 酸解液中的石膏微粒要降低到最低限度 ?啟動參數(shù)： 檸檬酸鈣含雜質的量、硫酸的純度等； ?技術參數(shù)： 酸解開始溫度、過濾真空度等； ?效果參數(shù)： 酸解液含 CAM、 SO42 、 Cl等，石膏含 CAM、檸檬酸鈣等。干法中和易中和過頭或局部過堿。二氧化硅在檸檬酸生產過程中生成硅酸鹽，使蒸發(fā)器結垢，或成膠狀硅酸堵塞管道。 ? 在中和石灰乳中加一定量的石膏，可解決生產中的可溶性檸檬酸鹽的流損問題。 ? （ 3） 中和溫度 ? 從熱水中沉淀或析出的檸檬酸鈣的溶解度約是干燥的四水檸檬酸鈣的兩倍，這是因為，需要液體達到過飽和之后，才能析出檸檬酸鈣固體顆粒。4H2O + 4H2O ? 濾液的質量 ? pH的控制 ? 中和溫度 ? 其他陽離子的影響 ? 中和劑質量的影響 ? 攪拌器作用 ?（ 1） 濾液的質量 ，它是關鍵中的關鍵問題。 中和的原理是基于在一定溫度和 pH條件下四水檸檬酸鈣 〔 Ca3(C6H5O7)24H2O〕 ； ? 檸檬酸鈣要易過濾和洗滌； ? 廢水中檸檬酸鈣沉淀要限制在最低程度； ? 盡可能減少洗糖水量，把檸檬酸鈣的溶損減少到允許范圍。 ?我國某檸檬酸廠，曾引進德國維斯伐利亞的噴嘴式離心機，分離薯干發(fā)酵醪菌渣，但因渣量多、固體顆粒不均勻易堵塞噴嘴而未成功。需要回收利用的濾餅，不能加助濾劑。 ? （ 5）在固體顆粒細小、膠體較多、粘度大的物料中加助濾劑是提高過濾速度的較好方法。 ?（ 3）檸檬酸發(fā)酵醪中的固體顆粒所形成的濾餅屬可壓縮性濾餅，注意壓力要逐漸增加，特別開始過濾時。 Vh = V t(過濾 +洗滌 +裝拆 +準備 ) = V ∑ t 式中 Vh生產能力，即每 1h平均所得的濾液量（ m3） V 一循環(huán)操作（四個階段）周期所的濾液量（ m3） ∑ t整個循環(huán)周期的總時間（ h） ?過濾機的生產能力主要受 過濾速度所控制。如果要求速度不變，則必須加大過程的推動力，但達到一定限度時，再進行下去，是不經濟的所以必須除去濾餅，而重新開始過濾。 ?濾餅的厚度達到一定程度時，則變成真正的 過濾介質 。 ?過濾的阻力為介質和濾餅之和。 （ 2）過長時間的直接蒸汽加熱，會增加料液稀釋度，有損于收率（最好間接加熱）。 作用 : a、殺滅檸檬酸產生菌和雜菌，終止發(fā)酵，防止檸檬酸被代謝分解。 在當前世界檸檬酸工業(yè)中最廣泛采用的工藝是鈣鹽離子交換法。 基本原理是，固體吸附劑依次經歷一個由特定步驟組成的循環(huán)過程，在這些步驟中，固體吸附劑均與一種流體相接觸，通過改變流體相的性質和組成，吸附劑在一個步驟（吸附）中將吸附一種被吸附物 ，而在下一個通常稱為再生或洗脫的步驟中，吸附劑把被吸附物釋放出來?；蛴脧娝峄驘崴疵摚ń馕觯┇@得檸檬酸液。 下游提取工藝有 ： ?鈣鹽離子交換工藝 ：是將離子交換樹脂脫鹽工藝引入鈣鹽法提取檸檬酸的工藝。第一節(jié) 概 述 成熟的檸檬酸發(fā)酵醪中，除含有主產物檸檬酸之外，還含有纖維、菌體、有機雜酸、糖、蛋白類膠體物質、色素、礦物質及其他代謝產物等雜質 ，它們或來自發(fā)酵原料、或在發(fā)酵過程中生產，它們或溶存或懸浮于發(fā)酵醪中。此法總收率可達到 80%～ 90%，且操作簡單，易掌握。 ? 電滲析提取工藝 ：電滲析是一種膜技術。 ? 色譜分離（ ILCS）工藝 該工藝由中科院生態(tài)環(huán)境中心研究成功，目前仍處于實驗性生產階段。 第二節(jié) 鈣鹽離子交換工藝 發(fā)酵醪 預處理 過濾 復濾 濾液 中和 過濾 洗鈣 調漿 酸解 過濾 復濾 粗檸檬酸液 活性炭粒 陽離子交換柱 菌渣 陰離子交換柱 凈化液 精濾 預熱 蒸發(fā) 結晶 離心 淡有機廢水 濕晶 干燥 篩分 筒倉 包裝 入庫 成品 濕石膏渣 濃有機廢水 90℃ 水 90℃ 水 CaCO3 H2S04 70℃ 水 洗晶水 母液 等外品 （一）發(fā)酵醪的預處理 ? 薯干原料產物的組分： 檸檬酸、草酸、葡萄糖酸、其他雜酸、殘總糖、蛋白質、纖維及菌體。 b、使蛋白質變性而絮凝，破壞膠體，降低料液粘度，有利于過濾。 （二）發(fā)酵醪過濾 ?徹底除去發(fā)酵醪中的懸浮物； ?除去發(fā)酵醪中的草酸； ?盡可能減少濾液的稀釋度； ?把檸檬酸的損失減少到最低限度。起主要作用的是濾餅的厚度和特性，而其特性又取決于濾餅的可壓縮性和不可壓縮性。所以在過濾開始時，往往出現(xiàn)渾濁濾液，這是因為濾漿中的固體顆粒大小不一，細小者易穿過介質的孔隙而未被截留，當介質表面積有濾餅時，濾液變清，這就表示濾餅的毛細孔道較過濾介質小，或者是濾餅在過濾介質的孔道中起有廣泛的架橋作用。 ?濾餅中的微孔錯綜復雜，濾液充滿在這些微孔中，由于表面張力和粘著力而不能自動流出，為提高濾出物的收率，應加 清洗液 將這些清洗液排出。由上式求得的 Vh的量，除以該過濾機的總面積，即該機的平均過濾速度。 ?（ 4）選用過濾介質遵循的基本條件： ?濾布孔道要適中，既能使濾液流暢通過，又能截留住懸浮顆粒 ?必須具有化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性、耐熱性以及適應檸檬酸發(fā)酵醪的特性 ?必須具有足夠的機械強度。助濾劑本身必須是顆粒均勻、性質堅硬、理化性能穩(wěn)定的不可壓縮性物質。 操作方式 間歇式 連續(xù)式 推動力方式 重力過濾機 真空過濾機 加壓過濾機 我國以粗糧為發(fā)酵檸檬酸原料，醪液含渣量較多，基本上都采用加壓式過濾機 ?引進國外技術的廠，采用淀粉水解液為原料，發(fā)酵醪過濾采用帶式過濾機，濾液的復濾（含除草酸）采用預涂層真空轉鼓機。某廠用臥螺沉降式離心機分離菌渣大型試驗獲得成功，但處理量偏小，總體投資太大。 ?啟動參數(shù)：包括料液中和中和劑中的成分含量。4H2O〕 在水中溶解度極小的特性， 用鈣鹽或鈣堿與溶液中的檸檬酸發(fā)生中和反應 ，產生四水檸檬酸鈣從溶液中沉淀析出，除去殘液得到檸檬酸鈣固體。 帶有懸浮物和蛋白質膠體物質的濾液，緩沖性大，影響中和終點的控制，用碳酸鈣中和時產生泡沫多而不易消失， 這種雜質影響檸檬酸鈣結晶，易吸附或包埋在檸檬酸鈣晶體顆粒內，生成的鈣鹽顆粒細小且粘稠，使濾速下降，洗水很難透過濾層，易炭化物難以洗凈，因而造成鈣鹽質量差，洗水耗量高、損失多而工效低。 ? 檸檬酸鈣沉淀速度隨溫度的提高而加快， 80℃ 以上不再增加，其沉淀率在 50℃ 時，已近極限。 其原理是 加入的硫酸鈣中鈣離子與檸檬酸形成鈣鹽沉淀，其他陽離子形成硫酸鹽隨廢水排走。 ?（ 6）攪拌器作用 攪拌器作用是 使中和劑和檸檬酸溶液迅速混合均勻，反應完全而又不破壞檸檬酸鈣的晶形 。 ? 未除草酸的濾液，中和時生成的草酸鈣混入檸檬酸鈣中，因其顆粒很細，易堵塞過濾介質孔道，影響濾速和洗糖。 酸解是利用 檸檬酸鈣在酸性條件下 ，其解離常數(shù)隨 H+濃度的增高而增大的特性，在強酸（硫酸）存在的溶液中產生復分解反應，生成難溶于水的石膏（ CaSO4）沉淀，而將弱酸（檸檬酸）游離出來， 溶存于溶液中。2H2O 反應產物中有硫酸鈣沉淀，屬不可逆反應，因此可以達到完全反應。在后續(xù)蒸發(fā)工序中， SO42含量隨溶液的濃縮而相應增高，加大了對設備的腐蝕性。 凈化工序的工藝流程： 粗檸檬酸液 炭柱 陽離子交換柱 陰離子交換柱 精檸檬酸液 脫色 去陽 離子