книги из ГПНТБ / Химическая промышленность Белгородской области (учебное пособие)

ности 1—2 г/л. Раствор перемешивают и отстаивают; проис­ ходит разделение слоев. Нижний слой — солевой раствор — направляют в аппарат для отгонки ацетона, который затем подвергают регенерации на ректификационных тарельчатых колоннах. Верхний-слой — ацетоновый экстракт — перегру­ жают в аппарат 14, для отгонки ацетона. После отгонки ацетона массу упаривают под вакуумом не ниже 600 мм ртут­ ного столба. Затем массу охлаждают в реакторе до 20° С, нейтрализуют серной кислотой до щелочности 1 г/л. Нейт­ рализованный раствор охлаждают рассолом до. 0° п фильт­ руют па нутч-фнльтре 15. Фильтрат упаривают под вакуумом до сиропообразного состояния и направляют па доацетонирование, которое проводят, как и ацетонирование L-сорбозы.

Производство гидрата диацетон-2-кето-1.-гулоновой кис­ лоты. Диацетон-2-кето-Ь-гулоновая кислота (гидрат). М. в.— 292,28, белый кристаллический порошок, температура плав­ ления 98—99°С, хорошо растворим в спирте, эфире, труд­ но в ледяной воде. Его получают окислением диацетон-L-cop- бозы гипохлоритом натрия в присутствии каталитических количеств сернокислого никеля с последующим выделением из водного раствора действием разбавленной соляной кис­ лоты на холоду с выходом 95% по следующей схеме:

Н2С-0/ чсн3

гидрат диацетон-2-кето- L-гулоновой кислоты

120

1

точные растворы сливают в канализацию. Гидрат диацетон- 2-кето-Ь-гулоновой кислоты сушат в аэрофонтанной сушил­ ке непрерывного действия при 60° С и используют Для полу­ чения технической L-аскорбиновой кислоты.

Производство аскорбиновой кислоты. Аскорбиновую кис­ лоту получают из гидрата диацетон-2-кето-Ь-гулоновой кис­ лоты в среде дихлорэтана, ацетона и этилового спирта в присутствии хлористого водорода при 57—62° С в* выходом 88,2% по следующей схеме:

СООН-НрО

ацетон 12,0%) и гидрат диацетон-2-кето-Ь-гулоновой кисло­ ты. После перемешивания суспензию самотеком сливают в енолизатор 2, туда же загружают спиртовый раствор хлори­ стого водорода из мерника 3 из расчета 50 г хлористого во­

122

Р н с. 40. Технологическая схема производства L-искорбиновон кислоты

пературе перемешивают 7—8 часов, затем нагревают до 60—64° С и выдерживают 32—33 часа. Через 40 часов от начала процесса отбирают пробу реакционной массы. При содержании L-аскорбиновой кислоты в пробе более 96% процесс считают законченным. Реакционную массу охлажда­

ванным дихлорэтаном, затем выгружают и сушат в токе горячего воздуха при температуре 85°, получая технический продукт. Медицинскую L-аскорбиновую кислоту получают перекристаллизацией технического продукта из водных ра­ створов. В реактор 5 заливают дистиллированную воду, наг­ ревают до 75°, загружают техническую аскорбиновую кис-

123

ПРОИЗВОДСТВО ЛИМОННОЙ кислоты

Б Е Л Г О Р О Д С К И Й З А В О Д Л И М О Н Н О Й к и с л о т ы

Для придания некоторым пищевым продуктам приятно­ го (<исло-еладкого вкуса фруктов и ягод при их выработке используют различные органические кйслоты. Для этой це­ ли применяют виннокаменную кислоту, молочную, яблочную и лимонную.

Введение кислот в организм человека вместе с пищевы­ ми изделиями, кроме вкусового значения, оказывает влия­ ние и на ряд физиологических процессов. Как известно, кис­ лоты наряду с ферментами содействуют осахариванию крахмала и расщеплению жиров.

Из отдельных отраслей пищевой промышленности наи­ большим потребителем кислот является кондитерская, пот­ ребляющая 65% пищевых кислот. Много кислот расходу­ ется для изготовления безалкогольных напитков, консервов, пищевых концентратов. Однако спрос на лимонную кисло­ ту и другие кислоты не исчерпывается только потребностью пищевой промышленности. Они находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства и в домашнем обиходе.

Стимулом для дальнейшего роста производства пищевых органических кислот-служат потребности народного хозяй­ ства, которые ставят на ближайшие годы задачу утроить объем выработки этих кислот в нашей стране.

Из пищевых органических кислот наиболее широкое при­

126

Лимонная кислота была открыта в 1784году француз­ ским химиком-фармацевтом Шееле. Своим названием Она обязана природным лимонам.

До 30-х годов XX века лимонная кислота вырабатывалась из цитрусовых. Впервые промышленное производство лимон­ ной кислоты было организовано в Италии, которая до рево­ люции являлась основным поставщиком ее на мировом рын­ ке.

Попытка организовать промышленное производство ли­ монной кислоты в конце XIX и в начале XX века с помощью различных штаммов гриба не увенчалась успехом. И только в начале 30-х годов .в Чехословакии и Советском Союзе бы­ ло создано производство лимонной кислоты методом биохи­ мического синтеза с помощью плесневых грибов — Аспергиллус нигер — из сахаросодержащего сырья, что стало воз­ можным благодаря селекции высокоактивных штаммов гриба-кислотообразователя.

Большой вклад в дело организации производства лимон­ ной кислоты в Советском Союзе внесли В. С. Буткевич, С. П. Костычев, О. П. Протодьяконов и другие. -

В 1935 году промышленное производство лимошюй кис­ лоты в СССР было открыто на Ленинградскомзаводе, где основным сырьем служил обычный пищевой сахар.

Исследования ученых были направлены на поиски более дешевого сырья для производства лимонной кислоты. Таким сырьем оказалась меласса-патока, отход производства сахар­ ной промышленности, из нее сейчас получают лимонную кислоту на всех заводах СССР.

Лимонная кислота является трехосновной четырехатом­ ной оксикислотой с молекулярным весом 192, химическая формула ее:

НО—С—СН2—СОН—с н 2—С—о к

О С—о н о

Она кристаллизуется с одной молекулой воды в виде бес­ цветных ромбических кристаллов, не имеющих запаха, хо­

70—75° С, при 100° С полностью теряет кристаллизационную воду, превращаясь в белый аморфный порошок. Температу­ ра плавления безводной кислоты 153° С.

127

В последнее время выявлена большая роль лимонной кислоты в окислительно-восстановительных процессах в растениях и животных.

Регулируя окпсл'ительно-восстановнтельные процессы и

мин С). , В природе лимонная кислота особенно широко распрост­

ранена в плодах и листьях многих растений, где она содер­ жится как в свободном, так и в связанном виде. Доказано присутствие лимонной кислоты в мускулах, коже, крови и в различных внутренних органах людей и животных. Большое количество ее содержат цитрусовые (лимоны до 6%, Дико­ растущие гранаты до 9%), а также такие ягоды, как сморо­ дина, клюква, шиповник, крыжовник и др. Много лимонной кислоты содержится в листьях махорки и хлопчатника (до 14% на сухое вещество). В 30-х годах XX века по идее со­ ветского ученого академика А. Шмука из листьев махорки получали лимонную кислоту на Московском никотиновом заводе. Но в связи с высокой стоимостью сырья, трудоем­

та широко используется в пищевой промышленности в раз­ ных кондитерских изделиях, напитках, киселях и т. д.

Смеси лимонной кислоты и ее соли создают очень устойчи­ вые буферные системы, служащие для стабилизации раз­ личных пищевых изделий. Лимонная кислота должна найти широкое применение в домашнем хозяйстве для подкисления различных блюд с тем, чтобы заменить уксус, применение которого часто нежелательно с точки зрения медицины. В фармацевтической промышленности лимонная кислота при­ меняется для вкусового оформления различных лекарств и стабилизации pH в них. Она служит исходным веществом для синтеза изоникотингидразида — нового лечебного сред­ ства против туберкулеза.

Лимонная кислота и ее соли являются активной, частью ряда лекарств. Очищенная кислота и ее натриевые соли при­

128

крупных паровых котлов, очистки поверхности металла перед фосфатпрованием его, очистки воды. В США лимонная кислота используется для повышения дебита нефтяных сква­ жин, т. к. она увеличивает проницаемость глинистых плас­ тов.

Лимонная кислота применяется как добавка к некоторым клеям, краскам, лакам, а также используется в печатном и текстильном производствах.

В производстве пластических масс и синтетических воло­ кон используются эфиры лимонной кислоты.

Лимонная кислота реактивной чистоты и ее соли имеют большое применение в химической промышленности, осо­ бенно в производстве редких и цветных металлов и в фо­ тографии. Она пользуется также большим спросом на ми­ ровом рынке.

** *

Завод лимонной кислоты в г. Белгороде создан на базе Кошарского спиртзавода.

Первоначально на заводе проектировалось строительство отдельного технологического корпуса, в ■'котором намечалось разместить основные цехи — бродильный и химический мощностью на 1000 тонн лимонной кислоты в год. Помеще-- ния бывшего спиртзавода намечалось использовать как вспомогательные. Сдача в эксплуатацию первой очереди за­ вода на 300 тонн в год планировалась на 1962 год с дове­ дением мощности до 1000 тонн в 1963 году.

Однако рационализаторы при активной помощи со стороны Белгородского сойета народного хозяйства внесли коррек­ тивы в эти первоначальные планы.

Было предложено использовать для производственных це­ хов старые помещения спиртзавода, проведя значительную реконструкцию их, а также первоначально выпускать на за­ воде нс лимонную кислоту, а полупродукт — цитрат каль­ ция,'который передавать для переработки другим заводам.

Это позволило сдать в эксплуатацию первую очередь уже в июле 1960 г., т. е. через 6—7 месяцев после начала работ по переоборудованию завода.

Конечно, совмещение строительно-монтажных работ, неп­ рерывное наращивание мощности завода и специфичность технологического процесса производства лимонной кислоты,