【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(xiàng) 目 檢測(cè)頻次 /（次 /d） 檢驗(yàn)項(xiàng)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(dāng)范圍之內(nèi) ? 酸解液中的石膏微粒要降低到最低限度 ?啟動(dòng)參數(shù)： 檸檬酸鈣含雜質(zhì)的量、硫酸的純度等； ?技術(shù)參數(shù)： 酸解開始溫度、過(guò)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(guò)頭或局部過(guò)堿。二氧化硅在檸檬酸生產(chǎn)過(guò)程中生成硅酸鹽，使蒸發(fā)器結(jié)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(chǎn)中的可溶性檸檬酸鹽的流損問(wèn)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?yàn)?，需要液體達(dá)到過(guò)飽和之后，才能析出檸檬酸鈣固體顆粒。4H2O + 4H2O ? 濾液的質(zhì)量 ? pH的控制 ? 中和溫度 ? 其他陽(yáng)離子的影響 ? 中和劑質(zhì)量的影響 ? 攪拌器作用 ?（ 1） 濾液的質(zhì)量 ，它是關(guān)鍵中的關(guān)鍵問(wèn)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(guò)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(guó)某檸檬酸廠，曾引進(jìn)德國(guó)維斯伐利亞的噴嘴式離心機(jī)，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(xì)小、膠體較多、粘度大的物料中加助濾劑是提高過(guò)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(guò)濾時(shí)。 Vh = V t(過(guò)濾 +洗滌 +裝拆 +準(zhǔn)備 ) = V ∑ t 式中 Vh生產(chǎn)能力，即每 1h平均所得的濾液量（ m3） V 一循環(huán)操作（四個(gè)階段）周期所的濾液量（ m3） ∑ t整個(gè)循環(huán)周期的總時(shí)間（ h） ?過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力主要受 過(guò)濾速度所控制。如果要求速度不變，則必須加大過(guò)程的推動(dòng)力，但達(dá)到一定限度時(shí)，再進(jìn)行下去，是不經(jīng)濟(jì)的所以必須除去濾餅，而重新開始過(guò)濾。 ?濾餅的厚度達(dá)到一定程度時(shí)，則變成真正的 過(guò)濾介質(zhì) 。 ?過(guò)濾的阻力為介質(zhì)和濾餅之和。 （ 2）過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的直接蒸汽加熱，會(huì)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(chǎn)生菌和雜菌，終止發(fā)酵，防止檸檬酸被代謝分解。 在當(dāng)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(jīng)歷一個(gè)由特定步驟組成的循環(huán)過(guò)程，在這些步驟中，固體吸附劑均與一種流體相接觸，通過(guò)改變流體相的性質(zhì)和組成，吸附劑在一個(gè)步驟（吸附）中將吸附一種被吸附物 ，而在下一個(gè)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(lái)?；蛴脧?qiáng)酸或熱水洗脫（解析）獲得檸檬酸液。 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(chǎn)物檸檬酸之外，還含有纖維、菌體、有機(jī)雜酸、糖、蛋白類膠體物質(zhì)、色素、礦物質(zhì)及其他代謝產(chǎn)物等雜質(zhì) ，它們或來(lái)自發(fā)酵原料、或在發(fā)酵過(guò)程中生產(chǎn)，它們或溶存或懸浮于發(fā)酵醪中。此法總收率可達(dá)到 80%～ 90%，且操作簡(jiǎn)單，易掌握。 ? 電滲析提取工藝 ：電滲析是一種膜技術(shù)。 ? 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(shí)驗(yàn)性生產(chǎn)階段。 第二節(jié) 鈣鹽離子交換工藝 發(fā)酵醪 預(yù)處理 過(guò)濾 復(fù)濾 濾液 中和 過(guò)濾 洗鈣 調(diào)漿 酸解 過(guò)濾 復(fù)濾 粗檸檬酸液 活性炭粒 陽(yáng)離子交換柱 菌渣 陰離子交換柱 凈化液 精濾 預(yù)熱 蒸發(fā) 結(jié)晶 離心 淡有機(jī)廢水 濕晶 干燥 篩分 筒倉(cāng) 包裝 入庫(kù) 成品 濕石膏渣 濃有機(jī)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(yù)處理 ? 薯干原料產(chǎn)物的組分： 檸檬酸、草酸、葡萄糖酸、其他雜酸、殘總糖、蛋白質(zhì)、纖維及菌體。 b、使蛋白質(zhì)變性而絮凝，破壞膠體，降低料液粘度，有利于過(guò)濾。 （二）發(fā)酵醪過(guò)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(guò)濾開始時(shí)，往往出現(xiàn)渾濁濾液，這是因?yàn)闉V漿中的固體顆粒大小不一，細(xì)小者易穿過(guò)介質(zhì)的孔隙而未被截留，當(dāng)介質(zhì)表面積有濾餅時(shí)，濾液變清，這就表示濾餅的毛細(xì)孔道較過(guò)濾介質(zhì)小，或者是濾餅在過(guò)濾介質(zhì)的孔道中起有廣泛的架橋作用。 ?濾餅中的微孔錯(cuò)綜復(fù)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(dòng)流出，為提高濾出物的收率，應(yīng)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(guò)濾機(jī)的總面積，即該機(jī)的平均過(guò)濾速度。 ?（ 4）選用過(guò)濾介質(zhì)遵循的基本條件： ?濾布孔道要適中，既能使濾液流暢通過(guò)，又能截留住懸浮顆粒 ?必須具有化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、耐熱性以及適應(yīng)檸檬酸發(fā)酵醪的特性 ?必須具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。助濾劑本身必須是顆粒均勻、性質(zhì)堅(jiān)硬、理化性能穩(wěn)定的不可壓縮性物質(zhì)。 操作方式 間歇式 連續(xù)式 推動(dòng)力方式 重力過(guò)濾機(jī) 真空過(guò)濾機(jī) 加壓過(guò)濾機(jī) 我國(guó)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(guò)濾機(jī) ?引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的廠，采用淀粉水解液為原料，發(fā)酵醪過(guò)濾采用帶式過(guò)濾機(jī)，濾液的復(fù)濾（含除草酸）采用預(yù)涂層真空轉(zhuǎn)鼓機(jī)。某廠用臥螺沉降式離心機(jī)分離菌渣大型試驗(yàn)獲得成功，但處理量偏小，總體投資太大。 ?啟動(dòng)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(yīng) ，產(chǎn)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(zhì)膠體物質(zhì)的濾液，緩沖性大，影響中和終點(diǎn)的控制，用碳酸鈣中和時(shí)產(chǎn)生泡沫多而不易消失， 這種雜質(zhì)影響檸檬酸鈣結(jié)晶，易吸附或包埋在檸檬酸鈣晶體顆粒內(nèi)，生成的鈣鹽顆粒細(xì)小且粘稠，使濾速下降，洗水很難透過(guò)濾層，易炭化物難以洗凈，因而造成鈣鹽質(zhì)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(shí)，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(yáng)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(yīng)完全而又不破壞檸檬酸鈣的晶形 。 ? 未除草酸的濾液，中和時(shí)生成的草酸鈣混入檸檬酸鈣中，因其顆粒很細(xì)，易堵塞過(guò)濾介質(zhì)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(qiáng)酸（硫酸）存在的溶液中產(chǎn)生復(fù)分解反應(yīng)，生成難溶于水的石膏（ CaSO4）沉淀，而將弱酸（檸檬酸）游離出來(lái)， 溶存于溶液中。2H2O 反應(yīng)產(chǎn)物中有硫酸鈣沉淀，屬不可逆反應(yīng)，因此可以達(dá)到完全反應(yīng)。在后續(xù)蒸發(fā)工序中， SO42含量隨溶液的濃縮而相應(yīng)增高，加大了對(duì)設(shè)備的腐蝕性。 凈化工序的工藝流程： 粗檸檬酸液 炭柱 陽(yáng)離子交換柱 陰離子交換柱 精檸檬酸液 脫色 去陽(yáng) 離子