【正文】 離子交換是指用陽、陰離子交換樹脂，除去酸解液中的有害陽、陰離子 的化學反應過程。色素受 pH影響，在酸性溶液中一般較淺，在堿性溶液中較深，這可能與色素等大分子物質(zhì)所帶電荷有關(guān)。粗檸檬酸脫色在 70℃ 左右時，維持 30min即可達到吸附平衡。 （ 3） 活性炭的用量 ：取決于被脫色料液的質(zhì)量。 （ 2）時間 吸附過程雖瞬間可完成，但由于 被脫色物料有一定的粘度，影響了色素分子向活性炭表面和組織內(nèi)部擴散和吸附的速度 ，故保持足夠的接觸時間，才能充分發(fā)揮活性炭的吸附速率。所以在生產(chǎn)中，要選擇 恒定的適當溫度進行脫色 。 但溫度過高，分子運動過快，由容易使“解吸”速度加快 。它們多數(shù)是兩性電解質(zhì)，具有巨大的比表面積，較易被吸附劑吸附，特別是多孔徑的吸附劑，如粉末和顆?；钚蕴??；钚蕴课缴匾话愣际俏达柡蜖顟B(tài)，因此先用于深顏色脫色的活性炭不能再用于較淺顏色的溶液脫色，反之則可充分發(fā)揮其吸附力。 被吸附物質(zhì)的分子量大，則范德華力作用強，小分子物質(zhì)則主要靠靜電引力；活性炭表面存在不飽和鍵，可與色素分子的極性基團形成共價鍵，從而產(chǎn)生化學吸附作用。 ? 活性炭的吸附作用 ： 分為 物理和化學作用 ，相應的 吸附力為范德華力和離子引力 。 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 去陰 離子 ? 活性炭的性能 活性炭 具有多孔性網(wǎng)狀骨架，有很大的表面積，故有很強的吸附能力 。 ? 鋇鹽沉淀法除 SO42 BaCO3+ SO42 BaSO4 +CO32 ? 亞鐵氰化鈣除 Fe3+、 Ni2+ Fe3++3Ca2〔 Fe(CN)6〕 Fe4〔 Fe(CN)6〕 3 +6Ca2+ 2Ni2+ +Ca2〔 Fe(CN)6〕 Ni2〔 Fe(CN)6〕 +2Ca2+ ? 加硫化物除去 Pb2+、 As3+ Pb2++H2S PbS +2H+ 2As3+ +3H2S As2S3 +6H+ 硫 酸 1 含量、 As含量 酸解罐中的漿料 每批 終點、 pH，電導率、 SO4 向過濾機加料 6 濃度、數(shù)量 濾液中 CAM 6 含量 濾液（酸解液） 3 Ca2+、 Mg2+、 Na+、 K+、 SO4 Cl 、懸浮物、 RCS 石 膏 3 水、 CAM 、檸檬酸鈣含量 濾餅厚度 12 項 目 抽樣頻次 /（次 /d） 化驗項目 (五 )凈化（脫色、離子交換） ?除去酸解液中的色素 ?除去酸解液中的 Ca2+、 Mg2+、 Fe3+等陽離子和 SO4 Cl 陰離子 ?盡可能提高凈化檸檬酸的濃度 ?把檸檬酸的損失降低到允許范圍 ?把再生劑和水的消耗降到最低限度 ?啟動參數(shù) ： 粗檸檬酸液中含檸檬酸的量以及含雜質(zhì)的含量； ?技術(shù)參數(shù)： 酸性陽離子交換樹脂的 HCl濃度，堿性陰離子交換樹脂的 NaOH濃度； ?效果參數(shù)： 感官、檸檬酸含量及雜質(zhì)含量。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。 為使反應均衡完全，應適當控制基料溫度和升溫速度；同時溫度也關(guān)系到硫酸鈣的結(jié)晶形態(tài)、溶解度以及它的過濾速度和洗滌難易。2H2O 反應產(chǎn)物中有硫酸鈣沉淀，屬不可逆反應，因此可以達到完全反應。4H2O+3H2SO4+4H2O 2C6H8O7 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(chǎn)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。檸檬酸鈣中的 RCS值，受中和溫度、反應時間等的影響。 ? 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(zhì)孔道，影響濾速和洗糖。 ? 中和劑漿乳 CaCO3屬中等堿性鹽，故可以干法中和也可以濕法中和； Ca(OH)2屬中等強度的堿，只能用濕法中和。 ?（ 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 。 ? 這些雜質(zhì)除和檸檬酸反應生成可溶性檸檬酸鹽而流損外，三氧化物在石灰消化時或中和過頭偏堿性時，生成大分子氫氧化物膠體，易與檸檬酸反應生成絡合物。 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。 ? （ 4） 其他陽離子的影響 ? 發(fā)酵醪中有較多的金屬陽離子，他們來自于原料、水和中和劑，也都 和檸檬酸形成可溶性很大的鹽類 ，在分離檸檬酸鈣的時候，隨廢水而排走，使收率下降，同時由于這些離子的存在也增大了檸檬酸鈣的溶解度。 ? 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。因而造成與因素（ 1）中所述的同樣后果。 帶有懸浮物和蛋白質(zhì)膠體物質(zhì)的濾液，緩沖性大，影響中和終點的控制，用碳酸鈣中和時產(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(zhì)量差，洗水耗量高、損失多而工效低。4H2O +3CO2 +H2O 2C6H8O7?H2O+3Ca(OH)2 Ca3(C6H5O7)24H2O〕 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(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。 ?效果參數(shù)：包括廢水中檸檬酸鈣含量等。 ?啟動參數(shù)：包括料液中和中和劑中的成分含量。 利用草酸鈣溶解度低于硫酸鈣溶解度的原理，在一次濾液中加硫酸鈣，使其生成草酸鈣，在一次濾液復濾時，一并除去，反應方程式如下： （ COOH） 2 + CaSO4 Ca（ COOH） 2 + H2SO4 預處理前發(fā)酵醪 3 檸檬酸含量、草酸含量、 懸浮物量、殘總糖量 預處理后發(fā)酵醪 6 檸檬酸含量、懸浮物量、 料溫 第一次過濾液 6 檸檬酸含量、懸浮物量、 密度 濾 餅 3 檸檬酸含量、含水量 第二次復濾液 6 檸檬酸含量、草酸含量、 懸浮物量、密度 取 樣 取樣頻率 /（次 /d） 檢驗項目 （三） 中 和 ? 從發(fā)酵清濾液中提取高純度的四水檸檬酸鈣 〔 Ca3(C6H5O7)2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。其目標是省卻一道復濾工序，但不適合濾餅回收利用工序。 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(shù)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(zhuǎn)鼓機。過濾結(jié)束后被除去。助濾劑本身必須是顆粒均勻、性質(zhì)堅硬、理化性能穩(wěn)定的不可壓縮性物質(zhì)。 ?應該根據(jù)被過濾物料的性能和選用的過濾機的機種來選用適用的濾布。 ?（ 4）選用過濾介質(zhì)遵循的基本條件： ?濾布孔道要適中，既能使濾液流暢通過，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。 ?（ 2）溫度對過濾速度影響很大。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。 過濾機的生產(chǎn)能力，通常以每單位過濾面積（ m2）