。柠檬酸钠是著名的抗凝血剂广泛应用于输血血液和血浆保存以及制造人造代血浆和血制品加工工艺。柠檬酸镁柠檬酸铜柠檬酸镍等在工业和药品等方面都有广泛的用途。柠檬酸三甲酯是柠檬酸和甲醇酯化而成，溶解力强，耐油性和耐光性好，特别适用于涂料。乙酰柠檬酸三乙酯是无色油状液体可用于制作食品包装材料。柠檬酸的其他酯类在工业和食品等方面也有诸多应用。柠檬酸的生产方法目前生产柠檬酸的主要方法有水果提取法化学合成法以及生物发酵法三种。国内生产柠檬酸的厂家主要有安徽丰原生化股份有限公司江苏无锡罗氏中亚柠檬酸有限公司安徽华源生物药业有限公司湖北黄石兴华生化有限公司等近家大型企业。年生产能力约为万吨，大部分企业使用的是生物发酵法。黄石理工学院毕业论文水果提取法水果提取法是早期制取柠檬酸的方法，在发酵法未出现之前，持续了大约年的时间。柠檬酸可以从柠檬橙橘子苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取。该法是从未成熟的柠檬柑橘等水果中压榨出果汁，然后和石灰乳混合，生成柠檬酸钙沉淀，再用硫酸处理，得到不含杂质的柠檬酸溶液。盐溶液经浓缩结晶即可得出柠檬酸产品。当今，水果的生产已经产业化，水果产量也随之增加，并且比较集中，在考虑生态果园和综合利用时，可以利用这种方法来提取柠檬酸。此法成本较高，不利于投入工业化生产。化学合成法化学合成法使用的原料是丙酮，二氯丙酮或乙烯酮。以二氯丙酮为原料的技术路线如图所示。图用化学合成法制备柠檬酸的技术路线此法制取柠檬酸的工艺复杂，成本高，安全性低，很少使用。生物发酵法柠檬酸的生物发酵法有多种发酵工艺，有固体表面发酵法，表面发酵法，深层发酵法，石油烃正构烷烃发酵法等等，目前生物发酵法主要采用前三种方法为主。使用的主要原料有薯干，木薯，马铃薯，蜜糖，正烷烃等。还有用玉米的，小麦淀粉的水解液，制备葡萄糖的母液等均可生产柠檬酸。无论使用何种微生物，也无论采用哪种发酵方法，柠檬酸发酵都是好气性的，即柠檬酸发酵是好氧发酵。表面发酵法，此法又称浅层发酵法。它是利用生长在液态培养基表面的微生物的代谢作用，将可发酵性原料转化为柠檬酸。这种工艺出现最早，它在年首先由美国公司实现了工业化，至今工业上仍然沿用，主要用于糖蜜原料的发酵。其工艺过程为将原料先放入煮沸锅内加水煮沸，依次加黄血盐和二钠盐煮沸灭菌，再用无菌水配成培养基液，加入适量的硫酸铵磷酸二氢黄石理工学院毕业论文钾作为氮源和营养盐，将培养基液在下送入发酵室内装入浅底的铝盘或不锈钢盘中，干孢子接入黑曲霉干孢，发酵过滤掉菌丝后将发酵液中和酸解净化浓缩结晶等后处理而得柠檬酸。该方法具有设备简单，投资少投产快，操作简单，能耗低原料粗放，产酸浓度高等优点。但也有占地面积大，劳动强度高，发酵时间长，菌体生成量影响产酸率等缺点。固体发酵法也属浅盘发酵法的种，是将固体原料与曲霉菌丝体混合，经过微生物的代谢活动，将原料中的可发酵成分转化为柠檬酸。此法虽然较落后，但可利用薯渣等固体原料进行发酵，发酵后的残渣仍可作为饲料。采用固体发酵所用仪器设备简单，投资少，操作简便，原料粗放，发酵时间短，但其占地面积大，劳动强度大，产酸率及提取率低，副产物多。因为该法有些优点，故有存在的价值。深层发酵法和表面发酵的基本原理相似，只是发酵过程发生在密闭的大型发酵罐内，菌体的生长分散在整个液体介质内。深层发酵的关键设备是发酵罐。发酵罐通常由罐体搅拌冷却装臵和空气分布器等组成。配制好的发酵原料经灭菌冷却后，将培养的优育菌种先接种于种子罐，再转移至发酵罐。发酵期间罐内始终通入无菌空气，以增加培养基内的溶解氧，注意控制发酵温度通气量及搅拌速度，维持菌体的生长。该方法的优点是发酵体系为均的液体，传热传质良好设备占地面积小，生产规模大发酵速率高，时间短产酸率高，菌体生成量小，原材料消耗低便于机械化操作发酵副产物少，产品得率高，产品质量高等，从而使其成为当今世界生产柠檬酸的最主要的方法。④石油烃正构烷烃发酵法采用解脂覆膜孢酵母为菌种，以石油为原料发酵生产柠檬酸是基于分解长链烷烃的能力，先通过端氧化产生长链脂肪酸，诱发子链打开，借氧化或氧化作用成为短链脂肪酸，然后进入三羧酸循环产生柠檬酸，反应历程如下我国柠檬酸工业的发展历程菌种选育屡结硕果优良的菌种对柠檬酸发酵起着决定性的作用，我国在菌种选育方面的研究非常活跃，近二十年来不断有新的菌种面世，使我国的柠檬酸发酵达到世界先进水平，黄石理工学院毕业论文对总糖转化率最高已达。世纪年代，上海工微所以酒精生产上所用的固体曲菌种宇佐美曲霉为出发菌，经射线及氮芥诱变处理，以薯干为原料进行柠檬酸菌种筛选，获得我国第代柠檬酸生产菌宇佐美曲霉，产酸水平，转化率，周期小时。采用在筛选平板培养基之中添加柠檬酸的方法，从土壤中筛选出野高，因此选用六弯叶机械搅拌器。该搅拌器的各部件尺寸与罐径有定的比例关系，现将主要尺寸进行计算搅拌叶径取叶宽弧长底距盘径代入黄石理工学院毕业论文叶弦长叶距弯叶板厚取两档搅拌，搅拌转速可根据罐，搅拌直径为，转速，以等为基准放大求得计算式中搅拌器直径，搅拌器转速，醪液密度，醪液沾度，将数据代入上述式子，视为湍流，则搅拌功率准数计算不通气时的搅拌轴功率式中在湍流搅拌状态时其值为常数搅拌转速，黄石理工学院毕业论文搅拌器直径，醪液密度，代入上式得两档搅拌计算不通气时的搅拌轴功率式中不通风时搅拌轴功率轴转速，将搅拌直径，通风量，设通风比为，取低限，如通风量变大，会小，为安全。取则代入上式求电机功率电电采用三角带传动滚动轴承滑动轴承端面密封增加的功率为代入公式数值得黄石理工学院毕业论文电设备结构的布臵方案空气分布器对于好气发酵罐，分布器主要有两种形式，即多孔管式和单管式。本设计采用通风量大的发酵罐，则使用单管进风，由于进风速度高，又有涡轮板，叶轮打碎溶氧没有问题挡板挡板作用是加强搅拌强度，促进液体上下翻动和控制流型，防止产生涡旋而降低混合与溶氧效果，本罐由于采用蛇管冷却，可减少泡沫，可将挡板上沿略低于正常液面，利用搅拌在液面上形成的涡旋消泡，故可本罐可不设挡板。密封方式随着技术的进步，机械密封已在发酵行业普遍采用，本罐采用双面机械密封方式，处理罐与轴的动静问题。冷却管的布臵由于本罐体积较大，用夹套装臵冷却，比表面积小，冷却效果差，不能满足生产要求，应采用管式冷却方式，但列式罐容易清洗，但耗水量大，现在大多采用蛇形管冷却方式，但清洗困难，综合各方面因素，本罐采用蛇形管冷却。求最高热负荷下的耗水量总式中总每立方米醪液在发酵最旺盛时，小时发热量与醪液总体积的乘积总冷却水比热容，冷却水终温，冷却水初温，将各值代入上式黄石理工学院毕业论文冷却水体积流量为，取冷却管在竖直蛇管中流速为，根据流体力学方程，冷却管总截面积总为总式中冷却水体积流量，冷却水流速，代入上式总进水总管直径总总冷却管组数和管径设冷却管总表面积总，管径，组数为，则总竖直蛇管的组数，根据罐的大小般选取组等，通常每组管不超过圈管子与罐壁的最小距离应大于，主要考虑便于安装清洗和良好的换传热。现根据本罐情况，取，求管径。由上式得总查金属材料表选取无缝管，内，内，认为可满足要求，平均。现取竖蛇管圈端部型弯管曲径为，则两直管距离为，两端弯管总长度黄石理工学院毕业论文冷却管总长度计算由前知冷却管总面积现取无缝钢管，每米长冷却面积为，则冷却管占有的体积每组管长和管组高度另需连接管实可排竖直蛇管的高度，设为静液面高度，下部可伸入封头。设发酵罐内附件占有体积为，则总占有体积为附件管液总每组管子的圈数圈现取管间距为外,竖蛇管与罐壁最小距离为则计算出与搅拌器的距离在允许范围内不小于校核布臵后冷却管的实际传热面积实平均实黄石理工学院毕业论文而前有，实，可满足要求。环境保护和安全生产环境保护环境是人类赖以生存与发展的终极物质来源，同时还承受着人类活动所产生的废弃物的种种作用。对废气废水与废渣的控制和治理，必须从生产的源头上控制和预防，从产品的开发工程设计和生产的等方面统筹考虑。三废的控制应按照减少污染源排放物循环排放物的治理和排放等四个优先级考虑。废气处理对空气污染定义为通常指由于人类活动和自然过程引起些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体健康舒适感或环境。此设计废气中和锅的排放和酸解锅的排放废水处理废水处理的些基础方法有隔油法气浮法沉淀法好氧生物处理厌痒生物处理。此设计废水废水按含盐量的高低分为废糖水离交废水和极少数酸解板框拆洗滤布废水。地面冲洗水全部进入离交废水池。废渣处理此设计废渣石膏使用后的助滤剂，出售。安全生产由于化工生产的特点决定了它具有很大的危险性。据统计，在工业企业发生的爆炸事故中，化工企业占三分之。随着生产技术的发展和生产规模的大型化，安全生产已成为社会十分关注的问题。因为旦发生火灾和爆炸事故，不但导致生产停止，造成生产链中断，使生产力下降，而且还会造身伤亡，产生无法估量的损失和难以挽回的影响。化工生产中的事故主要是中毒火灾和爆炸。黄石理工学院毕业论文参考文献周开翔我国柠檬酸生产技术的现状问题与对策上武汉轻工设计，周开翔我国柠檬酸生产技术的现状问题与对策下武汉轻工设计，于春梅，满俊世界柠檬酸生产概况及市场展望现代化工尤新玉米深加工技术，中国轻工业出版社，国内柠檬酸阴转多云市场报，沈自法唐孝宣发醉工厂工艺与计算华东理工大学出版社华南工学院等发酵工程与设备轻工业出版社,上海第三制药厂等杭菌素生产化工出版社,复旦大学等微生物工程上册上海人民出版社,单熙滨制药工程北京医科大学北京协和医科大学联合出版社,华东化工学院等合编杭生素生产工艺学化学工业出版社王博彦,