提取工艺，采用新型提取工艺是电渗析吸交法代替传统工艺，吸附去除杂质，浓缩成品。采用电渗析吸交法提取柠檬酸，平均收率可达以上，不存在硫酸钙处理问题，操作简单，人员可减少。电渗析是种分离技术。它是在离子交换树脂基础上发展起来的新技术，可用于化工产品的分离提纯浓缩和物资的回收。我国人将此工艺用于从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸，但所得柠檬酸产品易炭化物含量较高，其含量仅符合工业级标准。电渗析与吸交柱结合使用能使质量符合英国药典质量标准。采用电渗析吸交法提取柠檬酸新工艺与原钙盐法工艺相比，具有非常鲜明，非常突出的特点。该变量生产环境，减少了环境污染使用原钙盐法工艺生产柠檬酸，由于使用原料碳酸钙和粉末活性炭，同时副产微带酸性的膏状硫酸钙。每生产吨柠檬酸，就需运行吨多碳酸钙，运出吨多的膏状硫酸钙。车间内常处于白粉黑粉飘飞，使厂区车间地面常有白泥黑泥散落，造成不良的工作环境。为了保证情节的工作状态，各厂家都要花费大量的人力物力财力去治理。现新工艺彻底消除了硫酸钙渣，极大地减少了柠檬酸生产队环境的污染，整个过程处于液体状态下，实行管路阀门操作，不但大幅度降低了工人的劳动强度，而且使车间厂区的面貌大为改观。提高了柠檬酸的收得率原钙盐法提取工艺，由于工艺本身的缺憾，如中和时溶液中所含有的柠檬酸不能完全被中和或不能完全在短时间内生成柠檬酸钙而分离出来，提取收率不高，中和酸解收得率般在左右总提取收率最高在。采用电渗析吸交法新工艺后大为改观，取代了中和酸解工段，电渗析吸交法平均收率可达以上。降低了提取工段原辅材料消耗经统计，比较原辅材料消耗，电渗析吸交法新工艺比原钙盐法工艺降低了原辅材料费用。新工艺增加了副产品硫酸铵原钙盐法工艺,副产品是硫酸铵，不但无经济价值，污染环境，需花大力气去处理，而且浪费自然资源。新工艺副产品是硫酸铵。用于复合肥的制造或其他化工产品，可增加经济效益。新工艺提高了产品质量采用原钙盐法提取工艺，产品质量达到英国药典标准的比例般次性只有。新吸交法工艺以上能够次性达到英国要点质量标准。新工艺减少了人员降低了个人的劳动强度原钙盐法工艺半成品是固体柠檬酸钙，需要工人从柠檬酸钙抽滤槽中铲出，送入柠檬酸分解罐，生成的硫酸钙又需要从硫酸钙抽滤槽中铲出，运送到垃圾场，耗费大量人力物力，特别是北方漫长的冬季夜班卸渣困难。新工艺减少了的操作工作，并减少了硫酸钙废渣的车辆运送及人员费用。二工作原理与要点本工艺分两步操作，第步是将发酵液经过电渗析进行分离提取柠檬酸第二步是将电渗析分离的柠檬酸进行吸交去除杂质和柠檬酸的提纯。电渗析工作原理与设备装置电渗析工作原理在外加直流电场的作用下，溶液中的离子会产生迁移运动，在这种情况下，利用带有固定可交换基团的阴阳离子交换膜对溶液中离子有选择性透过的功能，使带有不同电荷的离子从淡化室分别迁移到各自相应的浓缩室中，从而达到溶液纯化的目的。电渗析设备装置电渗析机组大体上是由整流器电渗析器操作容器泵计量装置和仪表等所组成。整流器是提供直流电的主要装置，输入三相交流电，电压为,输入直流电，电压为,电流为离子交换树脂吸交性能的工作原理与工艺离子交换树脂对有机酸的吸交性能柠檬酸在水中电离成和酸根离子。柠檬酸是羟基三羧酸，在水中很容易解离成和离子，树脂对有机酸的吸交性能通常为酸性阳离子交换树脂不论是强酸型还是弱酸型都不能吸交有机酸。酸性阴离子交换树脂能吸交柠檬酸乳酸等有机酸根离子。和弱碱性阴离子交换树脂相比，强酸性阴离子交换树脂对比柠檬酸性更强的硫酸盐酸草酸等酸根阴离子的吸交更显著，而弱酸性阴离子交换树脂对柠檬酸根吸交更好，且洗脱亦容易。大孔吸附性树脂的有的能吸附有机酸根，但吸附量小，选择性差，易被水洗掉。二离子交换机制利用阴离子交换树脂从柠檬酸发酵液中分离柠檬酸是属选择性吸交。发酵液中的残糖及其集合物蛋白质色素等非离子杂质，以及原料带入而残留的等金属离子不被树脂吸交，绝大部分随残液被分离除去，经水洗，除去污染于树脂上的残糖等杂质。然后用碱或解析和柠檬酸或柠檬酸铵液，再用阳离子交换树脂转型获得纯净的柠檬酸液。或用强酸或热水洗脱解析获得柠檬酸液。三洗脚原理离子交换的效果，除了取决于离子浓度和离子选择系数外，还应取决于离子交换的速度。离子交换反应般是在动态下进行的。发酵液中的柠檬酸根离子在通过弱碱性型离子交换柱时，其吸交过程为柠檬酸根离子从溶液中向树脂扩散，并通过树脂表面液膜或边界层，到达树脂表面柠檬酸根离子树脂表面向树脂孔道中扩散，并到达有效位置上位置上在吸交点上，柠檬酸根离子和树脂交换基团上的离子进行吸交反应离子从树脂内部扩散到树脂表面离子穿过树脂表面进入水溶液中。实际上吸交过程的速度是由上述布的相对速度组成的。通常认为第步离交反应是在瞬间完成的，可以忽略不计。第步中的柠檬酸根离子在溶液中扩散受到相反离子例如等的吸引和相同离子的排斥。包围树脂的薄薄的液膜的厚度是假设的，无法直接测量，但从测量交换速度的试验中已证明确实存在此膜。在交换柱中，液体流过柱越快，膜的厚度越小。第步又称为粒内扩散。离子交换速度主要取决于膜扩散和柱内扩散的速度。而影响离子扩散的因素主要有溶液流速膜扩散随溶液流过柱的速度或静态搅拌速度的增加而增加，而粒内扩散基本不受流速或搅拌影响。树脂颗粒离子的膜扩散速度与树脂颗粒大小成反比，而粒子内扩散速度与粒径倒数的次方成正比。沉沦的浓度当溶液中粒子浓度较低时，对膜扩散速度影响较大，而对粒内扩散影响较小当溶液中的离子浓度高时，对粒内扩散影响较大而对膜扩散速度影响较小。④树脂交联度树脂的交联度对粒内扩散的影响比对膜拜扩散的影响更显著。般树脂交联度增大，柱内扩散速度降低。对于弱。开始的洗水中含有柠檬酸，应回收，无酸后则排放掉。洗至目测无色素时，用无离子水冲洗数次即可。天冷时，最好用温无离子水冲洗。洗脱碱洗脱当柱内洗水液面降至树脂表面，通入氨水进行洗脱。氨水洗脱流速为，液位仍要保持恒定，洗脱时流出液逐步升高，当上升至时停止通氨水，而通入无离子水，将残余柠檬酸根顶出，流速与洗脱时相同。手机洗脱液。继续通入无离子水，至碱液全部流出。用水反冲，松动树脂后备用。碱洗脱当柱内洗水液面降至树脂表面，能入盐酸进行洗脱。酸洗脱流速为，液位人要保持恒定。洗脱时流出会逐步下降，当降至时开始收集。时为柠檬酸高流分，随后不断取样检测流出液的，并逐渐降低洗脱的流速。旦流出液发现，立刻停止洗脱。用水顶出多余盐酸，水洗至所有，再用倍树脂体积的或氨水进行再生，使树脂恢复为。洗脱流速的控制般说洗脱流速要比上柱流速慢，使柠檬酸高峰集中，拖尾少。但柠檬酸溶解度低，因此，在浓度高时，流速过慢会发生结柱，此时应迅速加快流速，使结晶溶化。转型将上述碱洗脱液输入型阳离子交换柱中转型，流速为开始流出液中柠檬酸浓度较低，应单独收集。然后酸液逐渐变浓，第七章设备选型览表工序设备名称规格容积数量备注糖化工序调浆罐喷射液化器维持罐板式换热器糖化罐贮糖罐板框压滤机发酵罐种子罐发酵车间流加糖罐消泡剂罐消泡剂计量罐刘家汤连消器维持罐四效浓缩器提取车间贮罐脱色罐电渗析器离交柱上柱罐高流份池精制车间卧式结晶箱板框过滤器助晶槽离心机水力真空泵板式换热器分配器热风机旋风分离器动力车间蒸汽电力冷冻机空气压缩机冷水塔贮罐液氮贮罐浓硫酸贮罐第八章锅炉站空气站冷冻站核算锅炉容量的确定式中锅炉的额定容量生产用的最大蒸汽耗量锅炉房自用气量，般取的管网热损失，般取的解得查表选择型号锅炉台，型号台二电站的选择柠檬酸的生产具有高度连续性，对供电的可靠性有较高的要求，应该有两个电源供电，不但由城市电网供电，还应该有锅炉发电站，现利用产品单耗计算年产晶体味精所需电负荷式中年电能消耗量全年产品总量单位产品耗电量，味精厂般为查表选择电站锅炉型号为三空气站及空压机的选择及核算全发酵车间有台发酵罐，没台装液量为，有台种子罐，每台装液量为，设台设备同时需要通风，平均通风比,则工作状况最大通风量为若换成度，时，体积为故发酵车间全年所消耗的无菌蒸汽量为查设备手册，选用台型号无油润滑空气压缩机。四冷冻站的选择制冷记的选择发酵工厂普遍使用的制冷剂为氨，因为氨的单位容积产冷量比较大，价格低廉。冷媒的选择冷媒必须具备以下几个条件冰点低热容量大对设备的腐蚀性小价格低廉。本设计选用冰盐水为冷媒。并东站应靠近提取车间，同时应避免日晒，氨压缩机主要通道不宜过长，本冷冻站选用型号氨活塞压缩制冷机。五冷却塔与储水池的选择根据循环水量计算，得到每天的循环水量为,则每小时的量为根据气象资料得知湿球温度主要为度，查表选取温降为度的冷却塔，型号为的冷却塔台。碱性的阴离子交换过程，由于粒内扩散速度比膜扩散速度慢得多，所经其吸交速度主要由柱内扩散来控制。因此柠檬酸吸交时应考虑树脂选型上要选择大孔径细粒度，机械强度好逐步形成交联度较小交换容量大的树脂。在实际操作上要严格控制上柱液流速与柠檬酸根在树脂粒内扩散速度相致，避免由于流速过快，部分柠檬酸根还没有扩散到交换点上和吸交就随发酵液流出，从而降低树脂交换容量要有定的树脂层高度，使没有充分吸交的柠檬酸根向新树脂内扩散和吸交，避免因流速过快引起流出液的迅速下降，造成柠檬酸的损失。般来说被柠檬酸根交换下为的扩散到溶液中，经吸交后前期的流出液的较高，维持随着吸交的进行，交换柱