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

вода лимонной кислоты, в значительной степени объясняются

в содружестве с научно-исследовательскими институтами, а именно:

1.Применение ионообменных смол для усовершенствова­ ния технологии и снижения потерь в производстве лимонной кислоты из мелассы. Работа выполнялась физико-химиче­ ским научно-исследовательским институтом Воронежского государственного университета.

2.Исследование поведения титановых сплавов в средах производства лимонной кислоты. Работа выполнялась Все­

союзным научно-исследовательским институтом титана, г. Запорожье.

3. Большой объем работ выполнен Ленинградским науч­ но-исследовательским институтом пищевой промышленности, в частности:

и внедрены:

а) отмывка гипса на ленточных вакуум-фильтрах, внед­ рение данного предложения намного облегчило труд ра­ бочих,

б) произведена реконструкция варочного отделения, ко­ торая позволила дополнительно выработать 27 тонн крис­ таллической лимонной кислоты и получить экономический эффект 88,2 тыс. руб. в год,

в) внедрен выпуск сухого, кормового концентрата вита­

131

на 0,5%, улучшить товарный вид кислоты, повысить произ­

способ получения лимонной кислоты усиленной аэрацией-и повторным подсевом спор. Переход на новый режим сбражи­

355 кг на топну лимонной кислоты, экономический эффект от внедрения составил 66 тыс. руб. Механизирована и авто­ матизирована станция нейтрализации сброженных растворов и расщепления цитрата кальция. Сюда входит реконструкция известкового отделения со строительством печи для обжига извести. Экономический эффект от эксплуатации ее составил 39 тыс. руб. в год. Строительством и вводом в эксплуатацию печи руководил инженер Локтев В. С.

сбрасывался с кювет бродильных камер на пол, а потом вакуумом удалялся в мицельнос отделение. Внедрение ме­

б) вдвое удлинить межремонтный срок работы стелла­ жей, площадок, пола. Годовой экономический эффект — 15 тыс. руб. Внедрением занималась бригада под руководст­ вом бригадира слесарен МелькомовТГ. М.

Внедрение на заводе перечисленных выше и других ме­ роприятий позволило улучшить основные технико-экономи­ ческие показатели, получать продукцию только высшего ка­ чества, без брака, и рекламаций.

Рост выпуска товарной продукции н объем се реализации будут достигнуты задает повышения производительности тру­ да, который будет осуществлен путем внедрения нового, более производительного оборудования на выгрузке цитрата каль­ ция, выпарной станции, фильтрации растворов, фасовке и др., а также автоматизации технологических операций на отмыв­ ке цитрата кальция, приготовления питательных растворов и растворов солей.

Ьелгородскому заводу лимонной кислоты за хорошие про­ изводственные показатели неоднократно присуждались Рес­ публиканские премии и переходящее Красное знамя Ми-

132

нистерства пищевой промышленности РСФСР. За отличные показатели в работе около семидесяти человек получили правительственные награды. Орденами Октябрьской Револю­ ции и «Знак Почета» награждена аппаратчица В: В. Макиева, орденом Трудового Красного Знамени — директор за­ вода И. Г. Гома, электросварщик В. А. Бондарев, орденом «Знак Почета» — технолог О. В. Пендерева, бригадир Л. М. Логинов, орденом трудовой Славы — слесари В. П. Чер­ нявских, А. И. Андросов и др.

Выпускаемая заводом лимонная кислота высокого качест­ ва, превышающая ГОСТ на пищевую кислоту. За хорошее качество кислоты, поставляемой на экспорт, заводу присуж­ ден Диплом II степени. Коллектив завода борется за присвое­ ние звания коллектива коммунистического труда. Этой вы­ сокой награды уже удостоены на заводе из 5 цехов три цеха: бродильный, химический и экспериментальный.

Лимонная кислота является сравнительно новым продук­ том, выработка ее освоена ограниченным числом стран, она' пользуется большим спросом не только внутри страны, но и на мировом рынке. Завод экспортирует лимонную кис­ лоту в Польшу, Венгрию, ГДР, Монголию, Корею, Вьетнам, ОАР.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИМОННОЙ к и с л о т ы

Технология получения лимонной кислоты состоит из сле­ дующих основных этапов:

1.Заготовка и хранение мелассы.

2.Приготовление мсласспых растворов.

3.Сбраживание мелассных растворов в лимонную кис­

лоту.

вым грибом для биосинтеза лимонной кислоты. Она имеет

иусловий хранения.

Сцелью проведения биохимических, микробиологических и химических испытаний пробы мелассы отбирают на сахар­ ных заводах. Для производства лимонной кислоты пригод­ ной считается меласса с содержанием сахара не менее 46%•

133

видимых сухих веществ (по рефрактометру) — не менее 75%, pH в пределах 6,7—7,5. Такая меласса при сбражива­ нии ее раствора с концентрацией сахара 15%, высоте слоя 8 см через 7 суток должна дать выход лимонной кислоты с 1 м2 не менее 900— 1000 граммов за сутки. Меласса, удовлет­ воряющая выше приведенным требованиям, поступает в же­ лезнодорожных цистернах на завод и хранится в железных резервуарах на 4000 тонн. Для производства пригодна ме­ ласса, вырабатываемая сахарными заводами до декабря.

Вболее поздние сроки качество ее ухудшается.

2.Приготовление бродильного раствора. Как показано на технологической схеме бродильного цеха (рис. 41), из ре­ зервуаров меласса поступает в промежуточную емкость 1,

оттуда насосом 2 подается через весы 3 в варочный котел 4, изготовленный из нержавеющей стали объемом на 50 м3 мелассного раствора. Загруженная в котел меласса разводится водой до концентрации 15% сахара в литре раствора и сте­ рилизуется нагреванием обычно до 100— 110° С. Далее про­ водится обработка раствора железисто-синеродистым кали­ ем (желтой кровяной солыо) для осаждения железа и ряда других веществ, после охлаждения раствора до 45°С вносятся в него питательные соли фосфора, калия, цинка, а иногда и антибиотики (левомицетин, фурациллин), подавляющие пос­ тороннюю микрофлору. Количество добавляемых солей ус­ танавливают биохимическими опытами. Приготовление ра­ створа на Белгородском и большинстве других заводов' проводится но периодической схеме и длится 6—8 часов.

3. Сбраживание мелассных растворов в лимонную кисло­

тупает из варочного котла. Камеры оборудованы стеллажа­ ми, на которых установлены кюветы из нержавеющей стали пли алюминия глубиной 150—200 мм и размерами в плане 2000X10000 мм. Кюветы установлен!,i в 10— 12 ярусов, при­ чем общие площади их в одной камере колеблются от 300 м2

до 600 м2.

После стерилизации камеры пароформалпновой смесыо и охлаждения ее до температуры 30—35° С кюветы заливают­ ся бродильным раствором на высоту 150— 160 мм, после че­ го в камеру с током воздуха вдувается 20 г сухих спор. Спо-

134

х и м о о е с х и и ц е х

ся некоторое количество лимонной кислоты, вакуумным на­ сосом транспортируется в запарник 7, где водой и паром под давлением в 2 атмосферы промывается, и промывные воды сливаются в сборник 8 для сброженных растворов. Мице­ лий из запарника' транспортером выгружается в автомаши­

значение качество мелассы, микробиологическая чистота ра­ створа в камерах, поддержание на протяжении всего цикла оптимального климатического режима.

Применяемый на Белгородском заводе поверхностный ме­ тод брожения достаточно отработан,позволяет достигать вы­ хода лимонной кислоты до 60% от затрачиваемого сахара,

воров и получение ее в кристаллическом виде. Назначение химического цеха — получение кристаллической лимонной

лоту, 0,5-—2% несброженного сахара, глюконовую и щаве­ левую кислоты, азотистые, красящие вещества, коллоидные вещества и др., причем, количество примесей достигает 70% к весу лимонной кислоты, (содержащейся в растворе. Выде­ ление кристаллической лимонной кислоты основано на пло­

Нейтрализация. Полученные кислые растворы в бродильном цехе из сборника сброженных растворов 8 поступают в нейт­ рализатор 1 (рис. 42), нагреваются до 90— 100°С и при пе­ ремешивании к ним добавляется известковое молоко до по­ лучения нейтральной или слабо щелочной реакции pH 7—7,5. В результате лимонная кислота превращается в плохо ра­ створимый трехкальциевый цитрат Саз^СбНбОуЬ-бНгО, выпа­ дающий в осадок, реакция идет по схеме:

2С6Н80 7 + ЗСа (ОН) 2 = Са3 (С6Н50 7)2+6Н 20

В осадок также выпадает кальциевая соль щавелевой кислоты, а кальциевая соль глюконовой кислоты остается в растворе.

137

Задача следующей операции: отделение цитрата кальция от фильтрата и обязательная отмыпка его горячей водой от растворимых в воде примесей до отрицательной реакции на сахар.

Суспензия из нейтрализатора 1 самотеком поступает на нутч-фильтры 2, изготовленные из нержавеющей стали. Цит­ рат кальция на фальтрах промывают горячей водой с темпе­ ратурой около 95°С. Учитывая то, что растворимость цитрата увеличивается с понижением температуры, горячую воду подают небольшими порциями, не допуская растрескивания осадка, нарушающего равномерность и полноту промывки. Конец промывки определяют по отсутствию в промывных водах сахара и ионов хлора.

Разложение цитрата кальция. Промытый цитрат кальция, содержащий примесь щавелево-кислого кальция, перегружа­ ется в реактор 3, где разлагается серной кислотой по уравне­ нию:

Саз (С6Н5О7)2+ 3H2S 0 4= 2C6H807+ 3CaS04

Свободная лимонная кислота переходит в раствор, а гипс и оксалат кальция остаются в осадке, т. к. для разложения оксалата кальция в присутствии лимонной кислоты необхо­

2Fe2(C6H507)2 + 3K4[Fe(CN)6]— >-4 КзСбН5 0 7 + Fe4[Fe (СМ)6]з

)],алее раствор лимонной кислоты отделяют от гипса, ок­ салата калия и берлинской лазури на ленточных вакуумфильтрах, изготовленных из нержавеющей стали, покрытых хлориновой тканью или бельтингом. Отфильтрованный раст­ вор поступает в вакуум-камеры фильтра и отсюда — в сбор-' ник б, находящийся также под разряжением. Из вакуум-сбор­ ника растворы кислоты собираются в запасные резервуары, откуда направляются на упаривание. Осадочная масса на фильтрах промывается горячей (90°С) водой до тех пор, по­ ка содержание лимонной кислоты в промывных водах не по­ низится до 0,1%. Средняя концентрация раствора лимонной кислоты вместе с промывными водами должна быть не ни­ же 16%- Гипс (с примесями), несколько подсушенный раз­ режением, транспортируется в бункер 5 и удаляется с терри­ тории завода как неиспользуемый отход.

Упаривание растворов. Отфильтрованные растворы ли-

139