Citromsav gyártása
Citromsav gyártása
Citromsav táptalajkészítés és fermentáció
Citromsav táptalajkészítés és fermentáció
A citromsav fermentáció lefutása A citromsav fermentáció lefutása
Végső citromsav konc.: ~130 g/l melaszon; 200-250 g/l cukorból Konverzió: 87-92 %;
Produktivitás:
0,67-0,75 kg citromsav/m3*h;
~16-18 kg citromsav/m3*nap Fruktóz: a szacharózból képző- dik invertálódással. Kezdetben polimerizálódhat, azután fel- használja a törzs.
Levegőztetés, pelletképződés Levegőztetés, pelletképződés
Oldott oxigén koncentráció:
ha alacsony, csökken a cit- romsav termelés intenzív levegőztetés, néha O2 dúsítás!
Ha kimarad a levegőztetés:
a savtermelés leáll (a sejtsza- porodás újraindulhat)
Kulcskérdés a morfológia pelletképződés
A micélium elválasztása A micélium elválasztása
A micéliumot általában vá- kuum dobszűrővel választ- ják el. Ha szűrősegéd- anyagra is szükség van, az ásványi anyagok helyett gyakran növényi mellékter- mékeket (pelyva, szalmatö- rek) használnak.
Vákuum dobszűrő Vákuum dobszűrő
Fő egysége egy szektorokra osztott forgó dob, amely részle- gesen a szűrendő lébe merül. A nyomás a dobon kívül atmoszfé- rikus, a dob szektorainak nagy részében viszont csökkentett nyomás uralkodik. A szűrőréte- get a lassan forgó dob felületére feszített szűrővászon, illetve az erre rárakódott anyagréteg alkot- ja. A dob külső felületére a be- merülő zónában rakódik fel a szűrőlepény, a szűrlet a henger belsejébe, a szívókamrákba ke- rül. A léből kiemelkedve a folya- matos szívás következtében a szűrőlepény víztartalma csök- ken.
Oxalátmentesítés Oxalátmentesítés
Kevés Ca(OH)2 bevitelével az oxalát leválik, míg az egybázi- sú kalcium-citrát (a hárombázisúval ellentétben) elég jól oldódik. A szűréssel a kalcium-oxalát elválasztható.
Nyomószűrők
Nyomószűrők
Citromsav kicsapás Citromsav kicsapás
A kicsapás mentét befolyáso- ló technológiai paraméterek:
• a citromsav koncentrációja,
• Hőmérséklet (90 ˚C)
• pH (~7 körüli)
• a Ca(OH)2 adagolás üteme Szűrés: vákuum dobszűrőn
Feltárás kénsavval Feltárás kénsavval
A feltárás tömény (60-70 %- os) kénsavval történik. A kén- savat a sztöchiometrikushoz képest kis feleslegben (+1-2 g/l) adagolják. A képződő gipszet ismét csak vákuum dobszűrőn szűrik le.
Mennyisége: 1,4 tonna gipsz/
tonna citromsav
Színtelenítés, ionmentesítés Színtelenítés, ionmentesítés
A színanyagokat aktív szénnel töltött oszlopon lehet megkötni.
Az ásványi sók ionjait ioncseré- lő gyantákkal lehet eltávolítani,
„flow through” technikával, azaz nem főkomponenst kötjük meg a kolonnán, hanem a szennye- zéseket. A termék átáramlik az oszlopon, nincs szükség elúci- óra.
Ipari léptékű ioncserélő telep
Ipari léptékű ioncserélő telep
Bepárlás Bepárlás
A bepárlás kíméletes, alacsony hőmérsékleten, rövid tartózkodá- si idővel történik. Többfokozatú, többtestes vákuumbepárlót hasz- nálnak, ahol az utolsó fokozatban a tömény oldat hőmérséklete nem haladja meg a 40 ˚C-ot.
Kristályosítás Kristályosítás
A citromsav 36,5 ˚C alatt kristályvízzel, efölött pedig vízmen-tesen kristályosodik. Inkább a monohidrát létrehozására töre-kednek.
Az oldatot 20-25 ˚C-ra hűtik. A citromsav gyártásnál érdemes folyamatos kristályosítókat alkalmazni. Ezekben ál-landó tisztaságú és állandó méreteloszlású kristályok jönnek létre. A kristályok elválasztása és mosása szűrőcentrifugá-ban történik.
Az anyalúg még jelentős mennyiségű terméket tartalmaz, ezt újra feldolgozzák.
Szűrőcentrifuga Szűrőcentrifuga
A kristályok leállítás nél- kül eltávolíthatók a hidra- ulikus működtetésű ka- parókéssel.
(Használt vegyipari gépeket forgalmazó cég hirdetése)
Szárítás Szárítás
A kristályvízvesztés veszélye miatt a száradó anyag hőmér- séklete nem haladhatja meg a 36,5 ˚C-ot. Emiatt vagy vá- kuum-szárítókat használnak, vagy igen nagy mennyiségű, közel szobahőmérsékletű le- vegővel szárítanak.
Technológiai fejlesztési irányok Technológiai fejlesztési irányok
Az eddigiekben a citromsav fermentlé klasszikus feldolgo- zási technológiáját mutattuk be. Az eljárás sok vegyszert és energiát igényel, és óriási mennyiségű mellékterméket bocsát ki. Állandó műszaki fejlesztés folyik például a memb- ránműveletek területén. A sejtek elválasztására mikroszű- rést, a nagy molekulájú szennyezések eltávolítására ultra- szűrést, a citromsav oldat koncentrálására reverz ozmózist, vagy nanoszűrést lehet alkalmazni. Az új feldolgozási mű- veletek elterjedésének gátja, hogy a citromsav igen nagy mennyiségben gyártott olcsó tömegtermék, a legkisebb többletköltség is veszélyezteti a versenyképességet.
