Технология производства лимонной кислоты Фогельбуш
Лимонная кислота — одна из самых незаменимых и распространенных органических кислот. Ее широко используют в пищевой и питьевой промышленности в качестве окислителя, регулятора кислотности (pH) и консерванта в сочетании с другими веществами. Благодаря своим изолирующим качествам и биоразлагаемости она находит широкое применение в чистящих средствах, фармацевтических и косметических товарах.
В природе лимонная кислота встречается в различных цитрусовых. Для покрытия промышленного спроса широкомасштабное производство лимонной кислоты основано на различных гидролизатах крахмала, тростниковой или свекольной мелассах или сахаре.
Чтобы узнать ключевые показатели при строительстве завода
ОЗНАКОМЬТЕСЬ С ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫМИ ВОПРОСАМИ
Структурная схема
Технология Фогельбуш по производству лимонной кислоты
Обработка примесей в субстратах
ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ
Ввиду того, что содержание примесей в субстратах сильно варьируется, у компании Фогельбуш есть индивидуальные технологии обработки сырья, адаптируемые к конкретной ситуации.
Мелассы часто требуют осветления гексацианоферратом с параллельным кипением и стерилизацией.
В случае применения гидрализатов крахмала с относительно низким содержанием примесей, а также сахарных растворов подготовка сырья состоит из декатионизации и последующей непрерывной стерилизации.
Ферментация
БИОРЕАКЦИЯ
Компания Фогельбуш лицензирует собственные штаммы плесени черной (Aspergillus niger), отобранные и усовершенствованные для промышленной ферментации лимонной кислоты.
Мы четко соотносим наши процедуры ферментации с используемым сырьем для обеспечения максимального выхода. Для запуска технологического процесса ферментер прививают спорами, которые размножаются и испытываются на объекте. Целенаправленное добавление питательных веществ, микроэлементов и специальных ингибиторов регулирует метаболическую активность микроорганизмов и таким образом обеспечивает стабильно высокую производительность.
Наша система (эрлифтных) ферментеров с бирботажной колонной для глубинной ферментации лимонной кислоты отличается простотой конструкции и низким энергопотреблением.
Выращивание спор
Наличие высококачественного посевного материала является обязательным условием эффективного микробного технологического процесса. В случае синтеза лимонной кислоты посевной материал добавляют в ферментер в виде спор. Ввиду важности высокого качества этого материала компания Фогельбуш разработала собственную технологию размножения, сбора и проведения опытно-промышленных испытания спор. Споры высушены для обеспечения неизменности их свойств при хранении, а также для удобства дозирования.
Более подробно об аппарате для выращивания спор
Технологические параметры
Сводная таблица технологических параметров, достигаемых в ходе технологического процесса ферментации на примере чистого субстрата (сахар-сырец, глюкоза, гидролизаты) и меласс.
| Параметр | Ед.изм. | Чистый субстрат | Меласса |
|---|---|---|---|
| Выход | г CAM/г СВ* | не менее 0,84 | не менее 0,80 |
| Концентрация готового продукта | г CAM/л | не менее 140 | не менее 100 |
| *) ферментируемые сахара в виде дисахарида | |||
В зависимости от качества сырья и содержания примесей в ферментированном сусле на этапах изоляции и очистки продукта достигается выход от 90 до 92%.
Сепарирование и подготовка готовых продуктов
ИЗОЛЯЦИЯ И КОНЦЕНТРАЦИЯ ПРОДУКТА
Цель изоляции лимонной кислоты — получить предварительно-очищенный раствор лимонной кислоты из ферментированного сусла. Сусло подвергается нескольким технологическим этапам для отделения мицелия и изоляции раствора лимонной кислоты.
На большинстве наших установок для очистки применяется традиционная технология с использованием известно-серной кислоты, но сейчас этот этап можно заменить хроматографическими способами.
Итоговая очистка лимонной кислоты осуществляется обработкой изолированного раствора лимонной кислоты активированным углем, смолами катионного и анионного обмена в реакторах с зафиксированными тарелками. Благодаря автоматизации и конструкции реактора эти технологические этапы также соответствуют всем требованиям современного производственного процесса.
В конце раствор лимонной кислоты обрабатывают в многоэтапных испарителях с падающей пленкой, что совмещает преимущества щадящей обработки продукта и высокой энергоэффективности. Удельное энергопотребление можно еще сократить за счет тепловой либо механической компрессии пара.
Для кристаллизации лимонной кислоты используются вакуумные кристаллизаторы с принудительной циркуляцией непрерывного действия. Надлежащие алгоритмы измерений и управления в сочетании с подходящей конструкцией кристаллизатора предусматривают возможность производства как моно- так и ангидрата лимонной кислоты на заводах Фогельбуш при использовании того же оборудования. Сложные схемы рециркуляции маточного раствора, отделенного от кристаллизуемого сусла в центрифуге непрерывного действия обеспечивают эффективное управление качеством готового продукта.
Сушка псевдоожиженного слоя учитывает высокие требования для поддержания качества готового продукта и обеспечивает его щадящую обработку. Последующий отсев сухого готового продукта позволяет разделять продукт на фракции для конкретных заказчиков в зависимости от размера частиц.
Качество по международным стандартам
Лимонную кислоту можно получать как в порошкообразном, так и в жидком виде. Наши процессы очистки и кристаллизации сочетаются с широким спектром классов продукта, в том числе:
- CAM — моногидрат лимонной кислоты;
- CAA — ангидрат лимонной кислоты;
- сироп;
- цитрат натрия.
Кроме того, они соответствуют международным стандартам качества пищевого, промышленного и фармацевтического классов, в том числе BP, USP и FCC.
Независимый от производителя поставщик технологии
Ваши преимущества от нашего опыта:
- Собственная разработка высокоэффективной технологии производства;
- Собственная лаборатория для проведения испытаний и оптимизации технологического процесса для конкретных видов сырья;
- Отобранные и испытанные процессы подготовки сырья и обработки продукта обеспечивают оптимальное качество продукта;
- Собственный аппарат для выращивания спор и опытно-промышленной ферментации
- Показательные проекты, выполненные на четырех континентах.
Средние расходные показатели
Все приведенные цифры — типовые и зависят от конфигурации завода и оборудования.
| Расход на 1000 кг моногидрата | ||
|---|---|---|
| Глюкоза | кг | 1.350 |
| Производственная вода* | м³ | 48 |
| Деминерализованная вода | м³ | 16 |
| Охлаждающая вода 24 °C ** | м³ | 470 |
| Охлаждающая вода 29 °C *** | м³ | 260 |
| Пар 9 бар | кг | 7.200 |
| Электроэнергия | кВтч | 2.350 |
**) dt = 4.5K
***) dt = 10K Требуются дополнительные химикаты; их расход зависит от качества сырья и комбинации технологических процессов.
ЧАСТЫЕ ВОПРОСЫ
Вся представленная здесь информация является типовой и может меняться в зависимости от конфигурации установки. Для получения более подробной информации отправьте нам запрос с данными о Вашем проекте
Минимальная мощность завода для рентабельности производства лимонной кислоты должна составлять от 20 тыс. тонн в год.
Для завода мощностью 20 тыс. тонн в год требуется 5 гектаров.
Капиталовложения всегда зависят от мощности и конфигурации завода, а также от местных условий. Стоимость технологической установки (за исключением здания, вспомогательных конструкций и инфраструктуры) составляет 41 миллион евро ± 25%.
Данная цифра приведена для общего представления, поскольку в каждом проекте есть свои особенности, которые необходимо учитывать.
При условии наличия разрешений, проектирование и строительство занимают около 24 — 30 месяцев.
Заполните анкету для проектирования (см. ссылки и загрузки в разделе выше) и направьте ее нам для получения профессиональной оценки Вашего проекта.
