一種檸檬酸鈣的生產方法及其應用技術

本發明專利技術公開了一種檸檬酸鈣的生產方法，該方法包括：在生成檸檬酸鈣的條件下，將含檸檬酸的溶液與氫氧化鈣和/或碳酸鈣接觸；其特征在于，至少部分接觸過程在磁場的作用下進行。通過本發明專利技術的檸檬酸鈣的生產方法，在檸檬酸鈣的生產過程中不會產生厚的檸檬酸鈣結垢，繼而不僅使得檸檬酸鈣的生產能夠連續進行，還提高了檸檬酸鈣的收率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種檸檬酸鈣的生產方法及其應用，具體地，涉及ー種檸檬酸鈣的生產方法以及該方法在檸檬酸生產中的應用。
技術介紹
檸檬酸是ー種廣泛應用于飲料、食品以及醫藥等行業的有機酸，檸檬酸的制備方 法一般包括將原料進行預處理并發酵得到檸檬酸發酵清液，并進一歩從發酵清液中提純檸檬酸，并進行后處理?，F有技術的從檸檬酸發酵清液中提純檸檬酸的方法包括鈣鹽法和色譜法，由于色譜法對物料進行前處理的步驟比較復雜，且輔助設施投資較高，因此，一般通常采用比較傳統的鈣鹽法對發酵得到的檸檬酸進行提純。通常情況下，鈣鹽法提純檸檬酸包括先將檸檬酸發酵清液與氫氧化鈣和/或碳酸鈣漿液反應生成檸檬酸鈣。采用現有的方法制備檸檬酸鈣的生產過程中，特別是連續大量 制備檸檬酸鈣的過程中，反應罐的內壁會形成檸檬酸鈣結垢層，隨著時間的推移，檸檬酸鈣結構層會越長越厚，嚴重影響傳熱并減少了反應罐體的實際使用容量，進而影響檸檬酸鈣的產量；而且，當結垢生長到一定的厚度時，會脫落于反應罐內，沉降淤積于溢流管內，導致溢流不暢，甚至堵塞管道，從而影響連續化的正常生產，降低了中和エ段產能。因此，一般在反應罐運行ー個月后，需要進行人工除垢。但是人工除垢的勞動量大且在人工除垢時，必須停止運行系統，這就會嚴重影響檸檬酸鈣的產量；而且，除下來的檸檬酸鈣垢特別堅硬，無法用于后續酸解，通常只能作為廢棄物扔掉，這樣便在很大程度上降低了檸檬酸鈣的收率乃至后續檸檬酸生產過程中檸檬酸的收率。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術的不足，提供一種能夠有效提高檸檬酸鈣收率和產量的朽1檬酸I丐的生產方法，以及該方法在朽1檬酸生產中的應用。為了實現上述目的，本專利技術提供ー種檸檬酸鈣的生產方法及其在檸檬酸生產中的應用，該方法包括在生成檸檬酸鈣的條件下，將含檸檬酸的溶液與氫氧化鈣和/或碳酸鈣接觸；其中，至少部分接觸過程在磁場的作用下進行。通過上述技術方案，在檸檬酸鈣的生產過程中不會產生厚的檸檬酸鈣結垢，繼而不僅使得檸檬酸鈣的生產能夠連續進行，還提高了檸檬酸鈣的收率。此外，本專利技術的專利技術人還意外地發現，通過上述技術方案，還提高了檸檬酸鈣晶體的質量，使得通過本專利技術的方法制得的檸檬酸鈣晶體粒徑較大、易固液分離且分離得到的檸檬酸鈣晶體的水分含量低，從而使得后續酸解獲得的檸檬酸溶液的檸檬酸含量高且易炭倍數低?，F有技術中容易結垢的原因可能為反應罐通常為不銹鋼材質金屬材質，由于水的極性分子作用，金屬表面將發生水化，使金屬材料表面均顯負電性，表面金屬離子因水化而進入溶液中的金屬表面液層中，故金屬表面帶負電荷，當Ca2+與金屬表面接觸吋，Ca2+自然被帶負電荷的金屬表面吸附，形成單分子吸附層；吸附層再與溶液中的Ca2+通過分子間范德華力而鏈接在一起，造成垢的不斷生長增厚。而采用本專利技術的方法不易結垢的原因可能為由于所述至少部分接觸過程在磁場的作用下進行，從而使反應液磁化，并使帶正電荷的Ca+暫時成為帶負電荷的離子，使其不能與帶負電荷的罐壁吸附結合，進而阻止了檸檬酸鈣結垢的形成。具體實施例方式以下對本專利技術的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本專利技術，并不用于限制本專利技術。 本專利技術提供的檸檬酸鈣的生產方法包括在生成檸檬酸鈣的條件下，將含檸檬酸的溶液與氫氧化鈣和/或碳酸鈣接觸；其中，至少部分接觸過程在磁場的作用下進行。根據本專利技術，對所述檸檬酸鈣的生產的設備沒有特別的要求，可以在本領域常規使用的各種反應罐中進行。根據本專利技術，含檸檬酸的溶液與氫氧化鈣和/或碳酸鈣接觸的方式可以為間歇式，也可以是連續式。在本專利技術中，接觸為間歇式時，可以為在單一的反應罐中使含檸檬酸的溶液與氫氧化鈣和/或碳酸鈣接觸，并且至少部分接觸過程在磁場的作用下進行。在本專利技術中，接觸為連續式時，優選所述接觸分為連續的多階段進行，所述多階段包括依次串聯的多個反應罐(以下也稱為多級反應罐)，將含有檸檬酸的溶液與氫氧化鈣和/或碳酸鈣進行接觸的方式為向第一級反應罐中連續引入含有檸檬酸的溶液以及氫氧化鈣和/或碳酸鈣，并將得到的含有檸檬酸鈣晶體的漿液依次連續引入后續階段的反應罐中，含有檸檬酸的溶液與氫氧化鈣和/或碳酸鈣在各級反應罐中的至少部分接觸過程在磁場的作用下進行。由于采用本專利技術的方法能夠有效地抑制反應罐中檸檬酸鈣結垢的產生，因此能夠適用于在多級反應罐中進行連續生產。根據本專利技術，所述磁場的作用方式只要能夠抑制反應罐中檸檬酸鈣結垢的產生即可。因此，所述磁場的作用方式可以是間歇方式，也可以是連續方式。所述間歇方式是指磁場的作用不連續而是間斷的。例如每次磁場作用的時間為10-20min，相鄰兩次磁場作用的間隔時間為5-10min。所述連續方式是指磁場的作用連續而不間斷。從能夠更有效地抑制反應罐中檸檬酸鈣結垢的產生的觀點來考慮，優選為連續方式，即在整個接觸過程中均在磁場的作用下進行。根據本專利技術，所述磁場的磁場強度的可選擇范圍較寬，只要能夠使反應液磁化，且使反應液中的鈣離子帶負電荷即可，優選情況下，所述磁場強度可以為80000-150000高斯，更優選情況下，所述磁場強度為80000-100000高斯。在本專利技術中，所述磁場可以為各種磁場發生裝置所產生的磁場，所述磁場可以為電磁場和/或磁性材料產生的磁場等。所述磁場發生裝置可以采用本領域技術人員公知的各種磁場發生裝置。例如，可以在反應罐的外壁設置赫姆赫茲線圈，使其與反應罐同軸，并在線圈中通入一定的電流，以提供均勻、穩定的外加磁場。其中，線圈的纏繞圈數、線圈間的間距以及通入線圈中的電流的大小可以適當調整，只要保證能夠使反應液磁化，且使反應液中的鈣離子帶負電荷即可。另外，也可以在反應罐的底部設置磁力器，該磁力器所產生的磁場強度只要保證能夠使反應液磁化，且使反應液中的鈣離子帶負電荷即可。該磁力器可以通過商購獲得(例如，可以為購于濰坊云海機械設備有限公司RCDB系列干式電磁鐵)。根據本專利技術，所述含檸檬酸的溶液可以為本領域用于生產檸檬酸鈣所常用的各種含檸檬酸的溶液。優選的情況下，所述含檸檬酸的溶液為檸檬酸發酵液除去菌體后的檸檬酸發酵清液。在本專利技術中，對所述含檸檬酸的溶液中檸檬酸的含量沒有特別的限定，可以為檸檬酸I丐生產中所使用常規含量。優選的情況下，以一水朽1檬酸計，所述含朽1檬酸的溶液中朽1檬酸的含量為O. 01-0. 15mg/ml ;更優選為O. 05-0. 13mg/ml。根據本專利技術，氫氧化鈣和碳酸鈣的用量能夠使含檸檬酸的溶液中98%以上的檸檬酸與鈣離子形成鈣鹽沉淀即可，因此，所述氫氧化鈣和碳酸鈣的用量等于常規氫鈣法提取 朽1檬酸時氫氧化I丐和碳酸I丐的用量即可。一般地，以一水朽1檬酸計，所述含朽1檬酸的溶液中的檸檬酸與以鈣元素計的氫氧化鈣和碳酸鈣的總量的摩爾比為I :1-2。在此，需要指出的是當在本專利技術中僅使用氫氧化鈣和碳酸鈣中的一種時，所述含檸檬酸的溶液中的檸檬酸與以鈣元素計的氫氧化鈣和碳酸鈣的總量的摩爾比為所述含檸檬酸的溶液中的檸檬酸與所使用的物質(氫氧化鈣或碳酸鈣)的摩爾比；當在本專利技術中共同使用氫氧化鈣和碳酸鈣時，所述含檸檬酸的溶液中的檸檬酸與以鈣元素計的氫氧化鈣和碳酸鈣的總量的摩爾比為所述含檸檬酸的溶液中的檸檬酸與碳酸鈣和氫氧化鈣的總量的摩爾比。根據本專利技術，優選的情況下，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種檸檬酸鈣的生產方法，該方法包括：在生成檸檬酸鈣的條件下，將含檸檬酸的溶液與氫氧化鈣和/或碳酸鈣接觸；其特征在于，至少部分接觸過程在磁場的作用下進行。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張軍華，滿云，陳靜文，顧宗池，廖四祥，
申請(專利權)人：中糧生物化學安徽股份有限公司，
類型：發明
國別省市：