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柠檬酸是一种常用的食品添加剂，它广泛应用于食品、饮料、制药和化妆品等行业。
下面是年产4万吨柠檬酸的工艺流程和主要设备的详细计算。
一、工艺流程：1.柠檬酸发酵阶段：-酿造罐：用于柠檬酸的发酵过程。
-发酵槽：用于存放发酵液。
-发酵罐：用于固定发酵液的温度和pH值。
-发酵槽搅拌器：用于均匀搅拌发酵液。
2.柠檬酸制备阶段：-反应釜：用于柠檬酸的化学反应。
-过滤机：用于过滤得到纯净的柠檬酸溶液。
-浓缩机：用于浓缩柠檬酸溶液。
-结晶罐：用于柠檬酸的结晶过程。
-干燥机：用于将湿柠檬酸晶体干燥。
3.柠檬酸精制阶段：-脱色罐：用于去除柠檬酸中的杂质物质。
-活性炭过滤器：用于去除脱色剂和其他杂质。
-活性炭再生设备：用于重新激活使用过的活性炭。
-混凝剂槽：用于去除悬浮物。
二、设备计算：1.柠檬酸发酵阶段：假设柠檬酸发酵时间为10天，每天发酵8小时。
每小时发酵产量为4万吨/10天/8小时=500吨/小时。
-酿造罐：根据每小时发酵产量和标准酿造比例计算，可选择1000立方米的酿造罐。
-发酵槽：根据酿造罐的容量和发酵液的储存时间计算，可选择2000立方米的发酵槽。
-发酵罐：根据发酵液的体积和发酵温度容量计算，可选择500立方米的发酵罐。
-发酵槽搅拌器：根据发酵液的体积和搅拌效果计算，可选择高效搅拌器。
2.柠檬酸制备阶段：-反应釜：根据每小时发酵产量和反应时间计算，可选择10立方米的反应釜。
-过滤机：根据反应釜产生的柠檬酸溶液流量计算，可选择5吨/小时的过滤机。
-浓缩机：根据过滤后的柠檬酸溶液流量计算，可选择5吨/小时的浓缩机。
-结晶罐：根据浓缩后的溶液流量和结晶时间计算，可选择20立方米的结晶罐。
- 干燥机：根据结晶柠檬酸的湿度和干燥时间计算，可选择1500kg/小时的干燥机。
3.柠檬酸精制阶段：-脱色罐：根据柠檬酸溶液流量计算，可选择5立方米的脱色罐。
-活性炭过滤器：根据脱色罐产生的柠檬酸溶液流量计算，可选择5吨/小时的活性炭过滤器。
柠檬酸的提取工艺柠檬酸是一种广泛应用于食品、药物、化妆品和清洁产品等领域的有机酸。
它可以通过多种提取工艺进行获取。
以下是其中一种常见的柠檬酸提取工艺的步骤：1. 柠檬汁的制备：首先，从柠檬果实中提取出柠檬汁。
可以选择新鲜柠檬进行手工榨取，也可以使用工业化的柠檬汁提取设备进行提取。
2. 过滤：对提取出的柠檬汁进行过滤，去除其中的固体杂质，例如果肉和果皮碎片。
可以通过布料或滤纸进行过滤。
3. 中和：将过滤后的柠檬汁以较小的流量慢慢加入刚好过量的氢氧化钙溶液中。
中和反应的目的是将酸中和成柠檬酸盐，生成的盐为柠檬酸钙。
4. 植物酶去除：对反应后的混合物进行瞬时的高温处理，以去除植物酶活性。
5. 过滤：对混合物进行过滤，以去除沉淀物和未被中和的非柠檬酸盐。
6. 浓缩：将过滤后的溶液进行浓缩，除去其中大部分的水分。
可以通过使用真空蒸发器或其他浓缩设备进行。
7. 结晶：将浓缩后的柠檬酸溶液进行结晶处理，通过提高溶液的浓度使柠檬酸结晶出来。
8. 过滤和干燥：将结晶后的柠檬酸进行过滤和干燥，使其形成干燥的柠檬酸晶体。
9. 粉碎和包装：将干燥的柠檬酸晶体进行粉碎处理，并进行包装，以便后续运输和使用。
这是一种常见的柠檬酸提取工艺，可以根据实际需求进行适当的调整和改进。
提取工艺的优化不仅可以提高柠檬酸的提取效率和产量，同时也能减少生产成本和对环境的影响，使得柠檬酸在各个领域中的应用更加广泛和可持续。
柠檬酸的提取工艺是一项关键的工序，对柠檬酸的产量、质量和成本都有着重要的影响。
在柠檬酸的提取过程中，需考虑以下几个关键因素：原料的选择与处理、中和反应的条件控制、提取液的处理以及产品的后续加工等。
首先，原料的选择与处理对柠檬酸提取的效率起着关键作用。
新鲜柠檬是最常用的原料，其酸味较浓且富含柠檬酸。
柠檬果实应当选择新鲜、未受病虫害侵扰和重金属污染的果实，并洗净去除果皮及果肉中的固体杂质。
只有在原料质量得到保证的情况下，才能更好地提高柠檬酸的提取效率和产量。
柠檬酸生产工艺柠檬酸及生产工艺摘要?柠檬酸广泛应用于食品工业、医药工业和化学工业等方面。
它可利用糖质原料如土豆、地瓜中的淀粉等~在多种霉菌及黑曲菌的作用下~控制较低的温度和pH值、较高的通气量和糖浓度~用发酵法制得。
关键词?柠檬酸化工产品发酵法1 产品说明柠檬酸又名枸橼酸~学名3-羟基-3-羧基戊二酸~分子式CHO为无色、无687臭、半透明结晶或白色粉未~易溶于水及酒精。
加热可以分解成多种产物~与酸、碱、甘油等发生反应。
柠檬酸主要应用于食品工业~因为柠檬酸有温和爽快的酸味~普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。
柠檬酸在化学工业上可作化学分析用试剂~用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂~用作络合剂~掩蔽剂~配制缓冲溶液。
采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂~可改善洗涤产品的性能~可以迅速和沉淀金属离子~防止污染物重新附着在织物上~保持洗涤必要的碱性~使污垢和灰分散和悬浮~提高表面活性剂的性能~是一种优良的鳌合剂。
2 生产原理2.1 生产方法简介中国现有柠檬酸生产厂近百家~总年产能力约80万吨~是全球最大的柠檬酸生产国和出口国。
目前~柠檬酸生产方法有水果提取法~化学合成法和生物发酵法三种。
水果提取法是指柠檬酸从柠檬、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取~此法提取的成本较高~不利于工业化生产。
化学合成法的原料是丙酮~二氯丙酮或乙烯酮~此法工艺复杂~成本高~安全性低。
而发酵法发酵周期短~产率高~节省劳动力~占地面积小~便于实现仪表控制和连续化~现已成为柠檬酸生产的主要方法。
2.2 反应方程式CH0+H0+30 2CHO+4HO 122211 226872(蔗糖) ：柠檬酸；3 工艺过程及流程图3.1工艺过程3.1.1菌种培养在4)6波美度的麦芽汁内加入25，至30，的琼脂~然后接入黑曲霉菌种：无茵操作；~在30)32条件下培养4天左右。
这种培养方法称为“斜面培养”。
一、目前柠檬酸生产过程：基本化学原理：C12H22011 +H20+302→2C6H8O7+4H2O(蔗糖) （柠檬酸）总体来说，柠檬酸的生产主要分为发酵和提取两步。
具体过程如下：步骤：1、原料处理湿粉渣必须经过压榨脱水，使含水量在60%左右；干粉渣含水量低，应按60％的比例补足水分；结块的粉渣需粉碎成二至四毫米颗粒。
2、接种、发酵注意适当通风，因黑曲霉菌是喜空气细菌。
发酵室内的相对湿度注意发酵过程中的温度控制。
（该步骤可浸取得柠檬酸，但此时的柠檬酸清液中含很多其他液态杂质，液态混合物不易分离。
该步骤的生产原理比较简单，即淀粉水解成蔗糖，蔗糖进而与水和氧气生成柠檬酸）该步骤常用产酸能力较强的黑曲霉作为生产菌。
3、清液中和将上一步骤经过沉淀的清液（即含柠檬酸的液态混合物）移入中和罐，加温至60℃后，加入碳酸钙中和，边加边搅拌。
柠檬酸与碳酸钙形成难溶性的柠檬酸钙，从发酵液中分离沉淀出来，达到与其它可溶性杂质分离的目的。
加完碳酸钙后，升温到90℃，保持半小时待碳酸钙反应完成后，倒入沉淀缸内，抽去残酸，再放入离心机脱水，用95℃以上的热水洗涤钙盐，以除去其表面附着的杂质和糖分。
在这里要重点检查糖分是否洗净（洗净的柠檬酸钙盐最好能迅速进行酸解，不要过久贮放，否则会因发霉变质造成损失。
如因故不能及时处理，要晾干后再存放），方法是将1～2%的高锰酸钾溶液滴一滴到20毫升洗水中，3分钟不变色即说明糖分已基本洗净。
在清液中和过程中，控制中和的终点很重要，过量的碳酸钙会造成胶体等杂质一起沉淀下来，不仅影响柠檬酸钙的质量，而且给后道工序造成困难。
一般按计算量加入碳酸钙（碳酸钙总量=柠檬酸总量×0．714），当pH为6．5～7．0，滴定残酸为0．1～0．2％时即达到终点。
一旦加过了碳酸钙量，需要补加发酵或母液。
4、酸解与脱色酸解是将已洗净的难溶性的柠檬酸钙与硫酸作用，生成柠檬酸与硫酸钙。
化学原理如下:Ca(C6H5O7)2+3H2SO4=2C6H8O7+3CaSO4（沉淀）5、浓缩、结晶将脱色后过滤所得清液，用减压法浓缩（要求真空度在600～740毫米汞柱，温度为50～60℃）。
柠檬酸制备
柠檬酸是一种重要的有机弱酸，广泛应用于食品、医药和化工等领域。
其制备过程主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：以薯干粉为主要原料，这是我国80%以上柠檬酸生产的基础原料。
2. 调制浆料：将薯干粉调制成浓度为18%～22%的浆料，以适合发酵过程的需要。
3. 灭菌发酵：将调制好的浆料送入已经经过蒸汽灭菌（0.2MPa，40～60分钟）的发酵罐中，进行黑曲霉深层发酵。
4. 中和处理：发酵结束后，使用碳酸钙对发酵液进行中和处理，以得到柠檬酸钙。
5. 酸解精制：通过硫酸酸解将柠檬酸钙转化为柠檬酸，然后进行精制，以去除杂质。
6. 浓缩结晶：将精制后的柠檬酸溶液进行浓缩，随后通过结晶过程得到柠檬酸晶体。
7. 干燥包装：最后将结晶出的柠檬酸进行干燥处理，并包装储存。
总的来说，整个制备过程需要严格控制各个环节的条件，以确保产品质量和生产效率。
柠檬酸作为一种无色晶体，无臭，易溶于水，其溶液显酸性。
在生物化学中，它是柠檬酸循环（三羧酸循环）的中间体，这一循环发生在所有需氧生物的新陈代谢中。
因此，柠檬酸不仅是工业上的重要化学品，也是生命科学中的关键物质。
柠檬酸的提取、分离、鉴定生物111 201100606027 何远升一、钙盐法提取柠檬酸钙盐法生产柠檬酸工艺流程为：发酵液→过滤(除去菌体和残渣)→中和过滤(中和剂石灰乳)→柠檬酸钙盐→硫酸酸解、过滤→粗酸液→净化→浓缩结晶→离心→干燥→柠檬酸晶体。
1. 发酵液热处理将发酵液煮沸5min,然后搅拌降温至80℃。
80℃下,发酵液用两层医用纱布过滤,除去其中的菌丝体、薯干粉渣等较大的固体杂质。
然后用80℃热水洗涤滤饼,使菌体中的柠檬酸释放出来。
离心取上清液。
量筒计量出上清液的体积V0准确量取5mL上清液，量取5mL清液、5mL蒸馏水于锥形瓶中，再滴入2～3滴酚酞指示剂，用标准NaOH 溶液滴定，滴定终点为淡红色，30s内不褪色，记下消耗的NaOH 溶液体积V1；M柠檬酸（g）＝V1(mL)×c(NaoH)×0.001×1/3×210×V0 /52. 碳酸钙中和沉淀钙盐法主要的化学反应步骤有两步:中和与酸解。
其中,中和又可以采用两种方法: 中和:2C6H8O7·H2O+ 3CaCO3→Ca3(C6H5O7)2·4H2O↓+ 3CO2↑+H2O 酸解:Ca3(C6H5O7)2·4H2O↓+ 3H2SO4+H2O→2C6H8O7·H2O+ 3CaSO4·H2O柠檬酸与碳酸钙发生中和反应，形成难溶的柠檬酸钙沉淀，碳酸钙的添加量根据滤液中柠檬酸的重量添加，比例约为柠檬酸：碳酸钙=2.1：1。
边搅拌边缓慢加入碳酸钙，以防止产生大量气泡。
碳酸钙加完后放置90℃恒温水浴中加热，保温搅拌30分钟，趁热过滤，并用沸水洗涤柠檬酸钙沉淀。
3. 酸解将柠檬酸钙沉淀物取出，称量，加入2倍量的水，调匀，加入浓硫酸溶液，硫酸的添加量根据碳酸钙的量计算，碳酸钙与硫酸的摩尔比为1：1.5。
加完硫酸后，搅拌30分钟，过滤，得清亮的棕黄色液体，取样测定柠檬酸的含量，并准确计量柠檬酸液体积。
工业上利用微生物发酵生产柠檬酸工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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柠檬酸及生产工艺
一.柠檬酸的简介
1.柠檬酸的理化性质
柠檬酸（Citric acid），又称枸椽酸，是一种三元羧酸,其学名为3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7(无水物)，在自然界中存在于柠檬、柑桔、梅、李子、梨、桃、无花果等水果中。
柠檬酸具有无毒，无色，无臭特性，一般为半透明结晶或白色粉末，易溶于水、乙醇、乙腈、乙醚等[1]，不溶于苯，微溶于氯仿。
相对密度1.542g/cm3，熔点153℃(失水)。
柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸，也有含结晶水的柠檬酸。
在干燥空气中微有风化性，在潮湿空气中有潮解性，175℃以上分解放出水及二氧化碳。
柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H＋可以电离；水溶液呈酸性，加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。
2.柠檬酸的用途
柠檬酸具有令人愉悦的酸味，入口爽快，无后酸味，安全无毒，被广泛用作食品和饮料的酸味剂；能与二价或三价的阳离子形成络合物，被用作金属加工的鳌合剂和洗净剂（起软化水作用的洗净力补充剂）；还能衍生形成许多衍生物，可用作有机化学工业的原料。
因此被广泛用于食品饮料、医药化工、清洗与化装品、有机材料等领域，是目前世界需求量最大的一种有机酸[2]，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。
二.生产技术
柠檬酸的生产方法共可分为 3 种: 水果提取法,化学合成法, 生物发酵法三种[17]，目前以发酵法生产柠檬酸为主[18]。
发酵法又分为固体发酵法和液体深层发酵法。
固态发酵能耗小但劳动力大，占地面积大，不适合大规模的生产应用。
深层通风发酵法采用不锈钢罐体，机械搅拌通风，微生物在液体相中分布均匀，发酵时不生成孢子，全部菌体细胞用于代谢柠檬酸，发酵速度高，实现了机械化或自动化操作，利于大规模生产。
三.生物发酵法制取柠檬酸
1. 本工艺选择的原料及生产方法
本次生产工艺设计以薯干为原料，采用直接粉碎、调浆、液化，进行好气液体深层发酵，钙盐法提取，最后结晶、干燥得到柠檬酸
2. 工艺流程
接收糖浆后，根据糖浆组成作适当的处理或配制，配成发酵原料，进行连续杀菌并冷却后，进入发酵罐，加入菌种和净化压缩空气后进行发酵；发酵液经升温、过滤处理后，进入中和罐，用中和处理；再经过过滤洗涤，得到柠檬酸钙固体，送入酸解罐，再添加酸解，并加入活性炭进行脱色；然后，通过带式过滤机过滤、酸解过滤，除去及废炭；酸解过滤液经离子交换处理后，进行蒸发、浓缩，再进行结晶；结晶后，用离心机进行固液分离，对得到的湿柠檬酸晶体进行干燥与筛选，最后得到成品柠檬酸。
酸液
柠檬酸生产工艺流程框图
配料 灭菌
发酵
种子
净化
过滤
中和
过滤
酸解
离子交换处理
蒸发结晶
分离 干燥
筛选
活性炭
废渣处理
钙盐 废渣处理
消泡剂
酸解液
次品回流
湿湿柠檬
纯水
淀粉糖
空气
菌种
3. 操作工艺
（1）原料的处理
根据发酵的要求，对薯干原料，采用直接粉碎、磨粉、调浆、液化、连续灭菌的处理方法；以薯干原料生产时，根据我国薯干粗料的特征，发酵工艺要求将薯干从平仓运至备料车间，经过磁选装置除去原料中含铁杂质，以保护设备。
然后进入粗粉碎机，将薯干先轧成1-3cm大小的小块，以提高磨粉机的效率，便于物料的输送。
粗碎后，由斗式提升机提送至中间粉仓，由粉仓落入磨粉机粉碎，粉碎后进入粉仓，再经计量送至配料罐。
配料罐内加水调浆，同时加入淀粉酶升温液化。
液化完成后送至连消装置连续灭菌，再送至发酵车间
（2）发酵工序
由备料车间提供的经连续灭菌并冷却的料液，通过灭菌管道泵入已空消灭菌待料的发酵罐，通过差压法或零磅火焰倒种法，接入已培养好的柠檬酸菌种，在通风、搅拌情况下，进行发酵或培养。
在发酵培养过程中，对罐温、罐压、通风量、搅拌转速等实行连续记录监控，并定期检测原糖消耗情况、菌种生长状态、pH值、泡沫等变化情况。
根据发酵的工艺特性要求，及时调整控制发酵工艺过程，以获得最佳工艺产酸率或种罐菌活力，一般经66小时（种罐约25小时）培养，大罐在残糖指标、产酸情况达到放罐条件即可放罐；种罐菌活力及菌群数量达标后，即可移种。
在发酵或陪种过程的定期检测中，若发现异常情况，如染菌等，应针对具体情况及时处理，对中、前期染菌，可加大种量形成，主菌群生长优势，或及时罐实消，补入适当营养源重新接种发酵；后期时可加强监控，提前放罐；对倒罐等应予灭菌排放处理，并认真查找原因，进一步强化灭菌操作中的各个环节。
（3）醪液处理工序
柠檬酸发酵完成后，应即时进行热处理，以灭活发酵，絮凝蛋白、提高收率，为提高设备利用率，增设醪液贮罐，通过热交换器，及时将醪液加热至80℃后进入醪液热贮罐，再经泵压入过滤机，除掉固形物及菌体残渣，将清醪液泵入下道工序。
（4）提取工序
由压滤工段送来的柠檬酸清醪液泵入中和罐，在80℃下进行中和。
碳酸钙经密闭的输送机送入车间，经无级调速下料螺旋分散投入中和罐，以防止局部浓度过高，使中和沉淀反应均匀，经终点检测合格后，将柠檬酸钙悬浮液排入带式过滤机中，将固体柠檬酸钙从悬浮液中分离出来，为满足玉米原料及薯干原料生产工艺的双重要求，中和带式过滤机用特定的加长、强洗型，生产原料操作灵活，以确保粗原料生产时的中和洗糖要求及成品的指标控制，又热水或酸解液调浆，浓硫酸由酸碱站泵入，再计量到酸碱桶中与柠檬酸钙在80℃下生成硫酸钙与柠檬酸的悬浊液送入酸解带式过滤机进行过滤，清洗液即酸解液收集用于调浆，硫酸钙运至渣场综合利用，柠檬酸酸解送至精制工段.
（5）
精制工序
a.离子交换与脱色 柠檬酸液从暂贮罐中泵送离交纯化工序，经由阳离子交换塔，阴离子交换塔和活性炭脱色塔，离交脱色出去色泽及影响成品质量加速设备腐蚀的阴阳离子，阴阳树脂需经过酸洗、碱洗再生处理，离交后的柠檬酸精制母液送入蒸发工序。
b.蒸发与结晶 在提纯溶液进入蒸发部分前，通过精过滤出去清液中的微小树脂颗粒。
精滤后的溶液经热交换器预热后送至双效真空浓缩器经浓缩至特定浓度后，转入真空结晶器，或者低温结晶器进行结晶。
以确定产品（一水成品或无水产品）
，再经分离将柠檬酸晶粒从液相中分离出来，液相在分离后分别放至
各级母液贮罐，根据其杂质离交浓度情况，送往重新蒸发式回流到前工序处理提纯，晶体送往干燥机。
c.干燥与包装 从离心机分离出来的湿柠檬酸晶粒被送到流化床干燥器，根据生产品种控制干燥空气、温度及冷却空气量进行干燥，排空经湿式旋风分离器处理排放，干燥后的柠檬酸晶粒通过传送装置运到筛选机，不合格颗粒被筛选分出来，溶解后返回到结晶系统，柠檬酸成品进行定量、包装，存放。
四.总结
通过本次设计，我发现将理论与实践有很大的差异，理论知识只有与实践相结合才能更加完善并更好的指导实践工作。
此次设计使我大学三年所学的专业知识得到了全面的巩固，使理论和实践达到更好的结合，进一步锻炼独立思考、分析问题和解决问题的能力。
而且通过本次设计，我们基本掌握了柠檬酸生产工艺流程设计，不仅使我们对专业知识的理解更加深入、系统，
也使自己的专业水平
有了大幅提高。
更重要的是，让我们更加深刻地认识到理论联系实际的重要性，并为以后的学习和工作奠定了坚实的基础。
