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第 36 卷增刊江苏冶金 Vo l. 36 N o. S
2008 年 2 月 J iangsu M etallurgy F eb. 2008
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色谱法在柠檬酸母液提纯柠檬酸工艺上的应用
胡志杰, 蒋小东, 蒋永强
(宜兴协联生物化学有限公司, 江苏宜兴 214203)
摘要: 介绍了柠檬酸母溶提纯工艺发展趋势, 并采用自行开发研制的色谱技术从母液中提纯柠檬酸的技术原理和
工艺特点, 分析了采用该技术处理废母液的经济效益。
关键词: 柠檬酸母液; 提纯; 色谱法
中图分类号: TQ 42016; TQ 921+ . 1
为解决以上难题, 国外进行了萃取和吸附分离
技术研究来替代钙盐沉淀法生产工艺。其中萃取分
1 国内外现状和技术发展趋势
离技术以色列已研究成功, 并在美国一公司组织生
产。但由于生产中萃取溶剂的乳化及产品中萃取溶
柠檬酸生产属于重污染行业, 发酵液中含有残
剂的残留, 使产品在食品、医药行业中的使用受到影
糖、蛋白质、色素、胶体物、无机盐及原料中带入的各
响, 因此技术至今无法推广使用。我国曾先后进行过
种杂质。因此, 要获得符合高质量标准要求的柠檬酸
溶剂萃取、离子交换等分离柠檬酸的工业试验, 但均
成品, 必须采取一系列物理及化学的方法提纯处理。
因不成熟而未能在行业中推广, 吸交提取法是在研
目前其提纯工艺基本上都是采用钙盐沉淀法, 包括
究中的另一柠檬酸提取方法。但至今所有这些分离
以下步骤: 发酵液过滤除菌体→加入碳酸钙生成
技术都是使用各种阴离子交换树脂(D 318 等) 从发
钙盐(CO 2 排出) →钙盐过滤分离(发酵废糖水排
酵液中吸附柠檬酸后, 使用酸进行脱附, 然后再用碱
出) →用硫酸分解钙盐生成柠檬酸和硫酸钙→石
进行树脂再生; 或使用碱进行脱附获得柠檬酸盐, 然
膏过滤分离(石膏排出) →阳离子交换清除杂质→
后用阳离子交换树脂加酸进行转型成柠檬酸。这些
阴离子交换清除杂质→活性炭脱色→浓缩、结晶
方法都需要使用大量的酸碱(生产每吨柠檬酸, 约需
→柠檬酸产品(工艺流程图详见图 1)。
要消耗 1 吨硫酸和 215 吨液碱或 20% 1 吨氨水) , 形
成巨量三废, 需要进行处理。
为适应我国对环保工作的日益重视和加入W TO
的挑战, 必须突破柠檬酸生产中陈旧的工艺技术的制
约, 创造性地开发全新的工艺技术并用高新技术改造
图1 柠檬酸提取现行工艺流程图传统产业, 增强产品竞争力, 占领市场制高点。由此我
此生产从柠檬酸生产实现工业化开始, 一直沿用公司与江南大学联合开展了“利用自行开发研制的碱
至今, 已经几十年。其工艺路线长, 成本高, 每吨柠檬性柠檬酸螯合专用吸附树脂和模拟移动床(SM B ) 色
酸成品要消耗 1 吨硫酸和 1 吨碳酸钙(石粉) , 且产生谱技术从柠檬酸母液中分离残糖以提纯制备柠檬酸
大量的废气、废水、废渣(生产 1 吨柠檬酸将产生 480 产品”的技术研究。
公斤二氧化碳, 40 立方米废水和 2 吨硫酸钙废渣) 成
为企业的沉重包袱, 三废处理费用占生产成本的10~ 2 技术原理和工艺特点
15%。许多企业环保不达