有机酸是指一些具有酸性的有机化合物。最常见的有机酸是羧酸,其酸性源于羧基 (-COOH)。有机酸的种类繁多,诸如:醋酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸、二元酸、琥珀酸、酒石酸等等;有机酸很多是作为重要的中间体或化工基础原料。
一些用量大的有机酸如:柠檬酸、乳酸、二元酸等均采用微生物发酵法来生产,在提取过程中需要用到大量的树脂脱除金属离子;采用连续离子交换技术替代传统的固定床,优势极为明显。
发酵液进过组合膜处理后,得到有机酸钠。该系统将有机酸钠通过填装有强酸性阳离子树脂的连续离子交换系统,在树脂罐中,钠离子与树脂上的氢离子进行交换,得到的产物就是有机酸。
已经交换完成,带有钠离子的树脂柱,会随着系统的旋转进入到酸再生区,在再生区内进过硫酸的再生处理,重新转型为带氢离子的树脂,重新进入交换区,以供继续生产。
本系统还有一个碱再生区,考虑到树脂经过长时间使用后,会吸附原料中的色素等杂质,影响树脂的使用效果。可以根据现场实际情况,定期进行树脂碱强化再生。
以柠檬酸为例,柠檬酸的大体提取工艺如下:
柠檬酸连续离子交换系统总共有两套设备,用以实现脱除阳、阴离子。
实例应用与采用传统固定床对比具有以下优点:
• 树脂用量减少60%以上
• 同等收率可以最大限度的提高产品液浓度
• 酸用量减少40%以上,碱用量减少40%以上
• 水用量减少60%以上
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