CS233444B1 - Způsob získáváni kyseliny citrónová z kvasných a značiitáných raztoků - Google Patents

Abstract

Způsob získáváni kyseliny citrónová z. kvasných a znečištěných roztoků podle vynálezu, při němž se kvasné a znečištěné roztoky kyseliny citrónové obsahujíc! kyselinu siavelovou od 0,1 do 20 g v litru roztoku neutralizují vápenným mlékem do rozmezí hodnoty pH 3,8 až 4,8 při minimální teplotě 5 az 50 °C a po ohřátí reakční směsi až do 70 °C se vzniklá suspenze opětně neutralizuje vápenným mlékem do rozmezí hodnoty pH 5,5 až 7,5 a tato suspenze se filtruje a promývá vodou, načež se vyizolované vápenaté soli podrobí rozkladu kyselinou sírovou při hodnotš pH 1,55 až 2,80 a konečném obsahu síranu 0,1 až 10 mg na 1 kg kyseliny citrónové při koncentraci 250 až 500 g monohydrátu kyseliny citrónové v litru suspenze.

Description

Předmětem vynálezu je způsob získávání kyseliny citrónová z kvasných a znečistěných roztoků s obsahem kyseliny šlavelové postupnou neutralizací vápenný· mlčkám, rozklade· vysráieného cltronanu vápenatého kyselinou sírovou, deionisaci a krystalisaoí, používaného při průmyslové výrobé kyseliny citrónové.

Zavedený způsob izolace kyseliny citrónová z kvasných a znečistěných roztoků spočívá v přímé neutralizaci tich to roztoků vápenným mlékem na hodnotu pH cca 4,5 při běžné teplote 20 až 40 °C. Po zahřátí přímou párou na 70 až 80 °C dojde k vysrážení nerozpustných vápenatých solí a poté se provádí další neutralizace vápenným mlékem na hodnotu pH cca 6,0. Vzniklý citran vápenatý je hrubozrnný sestávajíc! z drů» a srostlic krystalků. Citran vápenatý je pak oddálen od matečného roztoku filtrací a promyt teplou vodou v množství 6 až 7 kg/kg kyseliny citrónové. Nerozpustná vápenatá sůl se pak rozlož! kyselinou sírovou a kyselina citrónová je izolována po deionisaci a zahuštění kryatalizací. Významným meziproduktem při izolaci kyseliny citrónové je citran vápenatý. Na jeho čistoté závisí v rozhodující míře kvalita finálního produktu vycházejícího z výroby.

Jedním z hlavních ukazatelů kvality kyseliny citrónové ja obsah takzvaných kartanizujících látek blíže nedefinovaných, jejichž přítomnost ee zjišluje karbonlzačním testem a kyselinou sírovou podle kvalitativní normy BP (British pharmacopea) z roku 1973 nebo 1980. Karbonizující látky,- které jsou nežádoucí přímSsí, se sráží spolu s citronem vápenatým ve. formě málo rozpustných solí vápníku a s citronem vápenatým pak vstupují do výrobní linky izolace kyseliny citrónové. Kyselina citrónová Izolovaná popsaným způsobem v provozním miřltku nevyhovuje podmínkám BP 73 v obsahu lehce kartamizujících látek a v kvantitativním vyjádření jej převySuje v průměru dvojnásobně až trojnásobně.

Výěe uvedené nedostatky podstatně snižuje způsob izolace kyseliny citrónové z kvasných a znečištěných roztoků srážením vápenatých solí a jejich rozkladem podle vynálezu.

Jeho podstata spočívá v tom, že kvasný roztok se doplní volnou kyselinou šlavelovou na obsah v rozmezí 0,1 až 20 g do litru, nebo se vezme k izolaci kvasný roztok, kde . kyselina Slavelová vznikla přímým zkvašováním cukrů vedle kyselin citrónové. Kvasný roztok s obsahem obou organiolqřch kyselin se neutralizuje vápenným mlékem na hodnotu pH cca 3,8 až 4,8 při teplotě kvasného roztoku co možno nejnižší v rozsahu 5 až 50 °C.

Po provedené neutralizaci a ohřátí suspenze na cca 70 °C se provede dodatečná neutralizace vápenným mlékem na hodnotu pH 5,5 až 7,5. Popsaným způsobem dojde k vyloučení málo rozpustných vápenatých soli kyseliny šlavelové a citrónové v podobě jemnějších krystalů s větším měrným povrchem. Právě tento jev způsobuje, že při praní teplou vodou do odfiltrování matečného roztoku (šlempy) dojde k dokonalejšímu vymytí zbytků matečného roztoku a k rychlejšímu rozpouštění rozpustnějších vápenatých solí u příměsí, které mají vysokou kartanizační aktivitu, jako např. glukonan vápenatý, eventuálně sacharáty. Takto připravená velmi čistá směs cit ránu a šlavelanu vápenatého se podrobí řízenému rozkladu kyselinou sírovou tak, aby do roztoku přešla pouze kyselina citrónová a šlavelan vápenatý společně se síranem vápenatým mohl být odstraněn po promytí kyseliny citrónové do odpadu. Technologické podmínky byly experimentálně zjištěny a ověřeny v rozmezí hodnot přebytku kyseliny sírové v dokončeném rozkladu od 0,1 do 10 g síranů na. 1 kg obsažené kyseliny citrónové, výhodou 5,5 až 6,5 g síranů na 1 kg kyseliny citrónové.

Iontová aktivita, respektive hodnota pH roztoku nebo suspenze se pohybuje v rozmezí pH 1,55 až 2,80 v závislosti na koncentraci kyseliny citrónové vyskytující se v rozmezí 250 až 500 g kyseliny citrónové na litr suspenee. Kyselina citrónová je pak Izolována po daionizaci, zahuštění a krystalizací odstřelováním a sušením.

Způsobem podle vynálezu se získá kyselina citrónová, která e ukazateli kvality obsahuje lehce kartanizujících látek odpovídá normě BP 73 při padesátiprocentním výtěžku kryetalizace. Popsaný postup poskytuje i technicko ekonomické výhody, protože z kvasných roztoků, kde došlo během kvasného procesu k produkci kyseliny šlavelové vedle kyseliny citrónové, není nutné odstraňovat předem Slavelan vápenatý* což aá pozitivní vliv na snížení investičních nákladů při realizaci výrobní technologie a trvalé potřebě nižěích výrobních nákladů.

Příklad 1

Kvasný roztok o teplotě 17 °C a koncentraci 126 g kyseliny citrónové a 8 g kyseliny * šlavelové v litru objemu 17 m^ ee neutralizuje přídavkem vápenného mléka při intenzivní homogenizaci na hodnotu pH 4,3. Poté ee ohřívá přímou párou do 60 °C a dalěím přídavkem vápenného mléka se upraví pH suspense na hodnotu 6,2. Suspense cit ránu a šlavelanu vépena⁴ tého se filtruje na rotačním vakuovém filtru a koláč se promývá teplou vodou cca 60 °C.

Dokonale promytý koláč se převede do rozkladné nádrže, kde se podrobí rozkladu kyselinou sírovou. Ukončený rozklad vykazoval obsah síranů v suspenzi 5,8 g na 1 kg přítomné kyseliny citrónové a hodnotu pH 1,86 při koncentraci 435 g kyseliny citrónové v litru suspense.

Po filtraci suspense a důkladném jejím promytí byl zjišlován obsah kyseliny ělavelové v rozkladném roztoku kyseliny citrónové s negativním výsledkem. Další izolace kyseliny citrónové až do krystalického produktu byla provedena běžným provozním postupem přes deionizaci, xahuělování, krystalizaci, odstřelování a suieni. Vyrobená krystalická kyselina citrónová byla podrobena karbonizačnímu testu podle normy BP 73. Při padesátoprocentním výtěžku v krystaůizační operaci byla zjištěna hodnota 0,75 násobku barevného standardu předepsaného normou, takže produkt vyhověl s rezervou požadavku.

Laboratorně byl proveden srovnávací pokus s izolací kyseliny citrónové s tím rozdílem, že Slavelan vápenatý byl z reakční směsi oddělen vysrážením vápenným mlékem na hodnotu pH 2,1 a odfiltrován. Další technologický postup byl veden stejným způsobem, jak je uvedeno .nahoře. Vyizolovaná kyselina citrónová podrobená karbonizačnímu testu stejnou metodikou vykázala obsah lehce karbonizujících látek 1,5 násobku barevného standardu dle BP 73 a tudíž má nevyhovující kvalitu.

Příklad 2

Kvasný roztok o-koncentraci 110 g kyseliny citrónové v litru byl doplněn 10 g krystalické kyseliny ělavelové. Po rozpuštění následovala neutralizace vápenným mlékem na hodnotu pH 4,2 a poté byla reakční směs zahřáta na teplotu 58 °C. Vápenným mlékem pak upraveno výsledné pH suspense na hodnotu 6,3. Pak byla suspense odfiltrována a důkladně promyta teplou vodou v množství 7 kg; vody pa 1 kg kyseliny citrónové. Rozklad vápenatých solí kyselinou sírovou byl ukončen při obsahu 6,2 g síranů na 1 kg kyseliny citrónové. Filtrovaný rozkladný roztok byl testován na obsah kyseliny ělavelové s negativním výsledkem. Další izolační postup byl proveden stejným způsobem jako v příkladě 1. Získaná kyselina citrónová byla podrobena karbonizačnímu testu podle normy BP 73·' Zajištěné hodnota byla 0,8 násobku barevného standardu lékopisu.

Pro porovnání byl proveden stejný laboratorní pokus, který se lišil od předcházejícího tím, že kvasný roztok byl neutralizován přímo bez přídavku krystalické kyseliny šlavelové. Při zachování všech předcházejících technologických podmínek byla vyizolována kyselina citrónová, která vykazovala obsah lehce karbonizujících látek v hodnotě 2,0 násobku barevného standardu podle lékopisu BP 73, takže svoji kvalitou nevyhověla.

Claims (1)

1. PŘEDMÉT VYNÁLEZU

   Způsob získávání kyseliny citrónová z kvasných a znečistěných roztoků postupnou neutralizací vápenný· mlékem, rozkladem vysráženého citronanu kyselinou sírovou a Izolací uvolněné kyseliny citrónové po deiohizaci, zahuštění a krystalizaci, vyznačený tím, že kvasné a znečistěné roztoky kyseliny citrónové obsahující kyselinu ělavelovou od 0,1 do 20 g v litru roztoku se neutralizuji vápenným mlékem do rozmezí hodnoty pH 3,8 až 4,8 při minimální teplotě 5 až 50 °C a po ohřátí reakční směsi až do 70 °C se vzniklá suspense opětně neutralizuje vápenným mlékem do. rozmezí hodnoty pH 5,5 aě 7,5 a tato suspense se filtruje a promývá vodou, načež se vyizolované vápenaté soli podrobí rozkladu kyselinou sirovou při hodnotě pH 1,55 až 2,80 a konečném obsahu síranů 0,1 aě 10 g na 1 kg kyseliny citrónové při koncentraci. 250 až 500 g monohydrátu kyseliny citrónové v litru suspense.

   Severografia, n. p„ MOST