【正文】 ，形成過飽和溶液。當(dāng)過飽和度增大時，溶質(zhì)的濃度增大，溶質(zhì)分子間的距離縮小而引力增大，溶劑分子對溶質(zhì)分子的分散作用相對減弱。 晶體生長過程 ? 晶體生長基本上分兩個過程進(jìn)行，即 晶體表面沉積過程 和 分子擴(kuò)散過程 。 ?溫度 結(jié)晶速度與絕對溫度成正比 。但過度劇烈地攪拌，會使晶粒損傷或斷裂，形成碎屑，對結(jié)晶不利，動力消耗也大。 一水檸檬酸結(jié)晶圖解 如果采用自然起晶法，則先要將料溫降到D點(diǎn)（約 30℃ ），待溶液中出現(xiàn)大量晶核后，減慢降溫速度，使體系狀態(tài)按 D E路線進(jìn)行，最后至 10℃ 以下時結(jié)束。 ?結(jié)晶罐攪拌轉(zhuǎn)速不宜過快，以晶體不沉淀為度。 蒸發(fā)放料液 每批 料溫、相對密度 晶 漿 每批 溫度、晶體含量、粒度 濕晶體 每批 SO4 易炭化物 母 液 3 相對密度、 易炭化物、 Cl 、 SO4 Ca2+、 Fe3+ 項(xiàng) 目 取樣頻次 /（次 /d） 檢驗(yàn)項(xiàng)目 (八 )干燥 、包裝、貯運(yùn) ? 及時將來自離心機(jī)的濕檸檬酸晶體的游離水除去并篩分、包裝，獲得符合等級標(biāo)準(zhǔn)的檸檬酸產(chǎn)品； ? 防止檸檬酸晶體結(jié)塊或熔融及污染； ? 及時處理等外品和捕集器中的物料，把損耗降低到允許范圍； ? 準(zhǔn)確掌握干燥段和冷卻段的風(fēng)溫和空氣質(zhì)量； ? 嚴(yán)格執(zhí)行 《 食品衛(wèi)生法 》 ，對產(chǎn)品的衛(wèi)生質(zhì)量負(fù)責(zé)。檸檬酸在流化床里“沸騰”時間過長，會磨損晶面、失去光澤、晶形不整、粉狀物增多。 離心機(jī)來的 濕晶體 干燥機(jī)出口晶體 6 3 含水量、 SO4易炭化物、機(jī)械雜質(zhì) 含水量、品溫 篩分機(jī)出口晶體 3 顆粒度、機(jī)械雜質(zhì)、品溫 重溶罐中溶液濃度 3 檸檬酸含量 環(huán)境與個人衛(wèi)生 入庫產(chǎn)品 3 每批 應(yīng)符合食品衛(wèi)生法規(guī) 包裝、標(biāo)志、合格證、抽檢質(zhì)量 項(xiàng) 目 抽檢頻次 /（次 /d） 檢驗(yàn)項(xiàng)目 ?習(xí)題 ? 檸檬酸生產(chǎn)的下游工程概念； ? 檸檬酸提取過程中，中和的原理及所用中和劑和反應(yīng)方程式； ? 檸檬酸提取過程中，酸解的原理及反應(yīng)方程式； ? 凈化的定義及反應(yīng)流程； ? 過飽和溶液的定義及形成方法； ? 簡述溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶析出的全過程； ? 簡述晶核形成的三種方式； ? 簡述晶體生長的兩個過程。 、包裝、貯運(yùn) ?篩分 從干燥機(jī)出來的檸檬酸立即進(jìn)入篩分機(jī)分出巨大和極小顆粒，符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品進(jìn)入料倉，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，包裝。 ?空氣的濕含量 干燥速率與物料表面和空氣流之間的濕度差成正比，因此降低空氣的濕含量，就等于提高了干燥的推動力，空氣濕含量越低，吸收和帶走水分的潛力越大。嚴(yán)禁鏟、刮罐壁晶垢，防止損傷搪瓷表面。 ? 無水檸檬酸結(jié)晶 的臨界溫度在℃ 以上，因此它的體系過飽和溫度要高，結(jié)晶溫度要控制在 40℃以上，其結(jié)晶過程 如右圖所示： 當(dāng) A點(diǎn)溶液濃縮到 B點(diǎn)（ 83%、60℃ ）后，移入結(jié)晶罐中，啟動攪拌，用水冷卻到 C點(diǎn)（ 48℃ ），刺激起晶或添加無水檸檬酸晶種作為晶核，控制溫度在 40~42℃ ，育晶，使體系按 C D路線進(jìn)行至結(jié)晶結(jié)束，最終溫度不低于 40℃ 。 ? 一水檸檬酸結(jié)晶 過程如右圖所示：當(dāng)溫度在 55℃ 時，檸檬酸的飽和濃度是 73%。 ? 境界膜厚度（ ?） 境界膜厚度與結(jié)晶速度成反比 。 晶體生長模型 母液和晶體混合體體系示意圖 若擴(kuò)散是限速過程，則晶體生長速度可用擴(kuò)散運(yùn)動公式表示： △c境界膜兩邊的濃度差（ mol/L） , △c=ccs A 晶粒表面積（ m2） ? 境界膜厚度（ m） D 擴(kuò)散系數(shù)，與絕對溫度成正比，與粘度成反 比。 晶核形成的條件是：當(dāng)溶液濃度達(dá)到臨界濃度，晶核顆粒半徑超過臨界半徑時，晶核才能穩(wěn)定存在，并進(jìn)一步成長。在 Ⅰ Ⅰ 上的溶液飽和度 α 為 1。無水檸檬酸是在 ℃ 以上結(jié)晶析出，晶形為 單斜晶系 的棱形雙棱錐體，熔點(diǎn)為 153℃ 。 來料液 3 濃度、易炭化物、 Ca2+、 Mg2+、 Fe3+ 、 SO4 Cl 、機(jī)械雜質(zhì) 返回的母液 3 同上 一效、二效出料 6 濃度 蒸發(fā)完成液 每批 相對密度 項(xiàng) 目 取樣頻次 /（次 /d） 檢驗(yàn)項(xiàng)目 (七 )結(jié)晶 ?及時地從檸檬酸濃縮液中結(jié)晶出晶體并分離母液； ?濕檸檬酸晶體要粒度均勻，理化指標(biāo)符合等級標(biāo)準(zhǔn)，游離水含量盡可能低； ?保持較高的結(jié)晶率和結(jié)晶收率； ?防止母液被污染和稀釋。 我國檸檬酸生產(chǎn)常用自然外循環(huán)式蒸發(fā)器，為防止逃料，常采用大容積蒸發(fā)室，但如果物料液位太高，也會影響傳熱。溶質(zhì)含量越高或溫度越低，則溶液的蒸汽壓越低，反之則越高。 ?啟動參數(shù)： 料液中含 CAM、易炭化物、 Ca2+等的含量，以及蒸汽壓力 、冷卻水溫度。 離子交換樹脂的交換基團(tuán)，是在樹脂母體成形后，再通過化學(xué)反應(yīng)，按樹脂類型引進(jìn)的。 （ 4） pH：一般在偏酸性溶液中脫色效果比在偏堿性溶液中要好。 在某一溫度條件下吸附的色素，可以在另一溫度條件下“解吸”。吸附力的強(qiáng)弱則由吸附劑和被吸附物質(zhì)的性質(zhì)所決定。 ? 硫酸添加量 在同一濃度的檸檬酸溶液中，在相同溫度條件下，過量 SO42可降低 CaSO4的溶解度。 前工段來發(fā)酵過濾液 3 CAM含量、 RCS、懸浮物、透明度、一價陽離子 后工段來母液 3 CAM含量、 RCS 、 SO4Cl 經(jīng)中和桶加料 3 CAM含量、 RCS、一價陽離子 中和劑漿 1 MgO、濃度、鹽酸中不溶物 過濾前中和漿料 每批料 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。二氧化硅在檸檬酸生產(chǎn)過程中生成硅酸鹽，使蒸發(fā)器結(jié)垢，或成膠狀硅酸堵塞管道。 ? （ 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)椋枰后w達(dá)到過飽和之后，才能析出檸檬酸鈣固體顆粒。 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)2 ?我國某檸檬酸廠，曾引進(jìn)德國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。 ? （ 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濾速度的較好方法。 Vh = V t(過濾 +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（四個階段）周期所的濾液量（ m3） ∑ t整個循環(huán)周期的總時間（ h）