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[發明專利]鈣鹽法與沉淀置換耦合清潔生產檸檬酸的方法有效

專利信息
申請號: 201210359378.1 申請日: 2012-09-24
公開(公告)號: CN103664569A 公開(公告)日: 2014-03-26
發明(設計)人: 叢威;楊鵬波;劉明;楊文龍;王倩;田原 申請(專利權)人: 中國科學院過程工程研究所
主分類號: C07C51/02 分類號: C07C51/02;C07C59/265
代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318 代理人: 楊小蓉;楊青
地址: 100190 *** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 鈣鹽法 沉淀 置換 耦合 清潔 生產 檸檬酸 方法
【權利要求書】:

1.一種鈣鹽法與沉淀置換耦合清潔生產檸檬酸的方法,包括以下步驟:

1)沉淀置換反應:向檸檬酸鈣和/或檸檬酸一氫鈣、檸檬酸鎂或者檸檬酸鋅的懸濁液中加入碳酸銨、碳酸鈉或者碳酸鉀固體或溶液進行沉淀置換反應,或向碳酸銨、碳酸鈉或者碳酸鉀溶液中加入檸檬酸鈣和/或檸檬酸一氫鈣、檸檬酸鎂或者檸檬酸鋅固體或懸濁液進行置換反應,置換反應后得到含檸檬酸銨、檸檬酸鈉或者檸檬酸鉀的溶液,以及碳酸鈣、碳酸鎂或者碳酸鋅沉淀;

2)雙極膜電滲析:將步驟1)得到的含檸檬酸銨、檸檬酸鈉或者檸檬酸鉀的溶液,通入“鹽-堿”兩室雙極膜電滲析器或“酸-鹽-堿”三室雙極膜電滲析器的鹽室,處理得到含檸檬酸的溶液,以及再生的NH3、NaOH溶液或KOH溶液。

2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟1)沉淀置換反應通過測定置換體系的pH值或粘度作為置換反應終點的判據。

3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述通過測定置換體系pH值作為置換反應終點的判據:

以碳酸銨、碳酸鈉或者碳酸鉀固體或溶液加入檸檬酸鈣和/或檸檬酸一氫鈣、檸檬酸鎂或者檸檬酸鋅的懸濁液時,置換反應過程中體系的pH值從低于10.0升高到高于10.0時達到反應終點;

以檸檬酸鈣和/或檸檬酸一氫鈣、檸檬酸鎂或者檸檬酸鋅固體或懸濁液加入碳酸銨、碳酸鈉或者碳酸鉀溶液時,置換反應過程中體系的pH從高于7.0降低到低于7.0時達到反應終點。

4.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述通過測定置換體系粘度作為置換反應的判據:

以碳酸銨、碳酸鈉或者碳酸鉀固體或溶液加入檸檬酸鈣和/或檸檬酸一氫鈣、檸檬酸鎂或者檸檬酸鋅的懸濁液時,置換反應過程中體系的粘度降低到低于20mPa·s時達到反應終點;

以檸檬酸鈣和/或檸檬酸一氫鈣、檸檬酸鎂或者檸檬酸鋅固體或懸濁液加入碳酸銨、碳酸鈉或者碳酸鉀溶液時,置換反應過程中體系的粘度升高到高于30mPa·s時達到反應終點;

所述粘度的測定條件:烏氏粘度計,溫度為室溫,轉子轉速30轉/分。

5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟2)中將含檸檬酸銨、檸檬酸鈉或者檸檬酸鉀的溶液,通入“鹽-堿”兩室雙極膜電滲析器的鹽室處理后,在鹽室得到檸檬酸,在堿室得到再生的NH3、NaOH溶液或KOH溶液。

6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟2)將含檸檬酸銨、檸檬酸鈉或者檸檬酸鉀的溶液,通入“酸-鹽-堿”三室雙極膜電滲析器的鹽室處理后,在酸室得到檸檬酸,在堿室得到再生的NH3、NaOH溶液或KOH溶液。

7.根據權利要求1、5或6所述的方法,其特征在于,所述堿室再生的NH3用空氣或惰性氣體吹出得到氨氣,或將吹出的氨氣冷凝液化得到液氨,或將吹出的氨氣用水吸收得到氨水。

8.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟1)中得到的碳酸鈣、碳酸鎂或者碳酸鋅沉淀作為檸檬酸中和步驟的中和劑。

9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟2)在雙極膜電滲析處理中再生的NH3、NaOH溶液或KOH溶液與檸檬酸中和步驟得到的含有CO2的氣體反應制取碳酸銨、碳酸鈉或者碳酸鉀。

10.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述制得的碳酸銨、碳酸鈉或者碳酸鉀進一步地用于步驟1)沉淀置換反應。

11.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法還包括在步驟2)之前,對含檸檬酸銨、檸檬酸鈉或者檸檬酸鉀的溶液進行脫鈣、脫鎂或脫鋅的步驟。

12.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法還包括在步驟2)之前,對含檸檬酸銨、檸檬酸鈉或者檸檬酸鉀的溶液進行濃縮的步驟。

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