CS246782B1

CS246782B1 - Způsob přípravy vínanu vápenatého

Info

Publication number: CS246782B1
Application number: CS85904A
Authority: CS
Inventors: Jiri Pendl; Jiri Skala; Frantisek Hotek
Original assignee: Jiri Pendl; Jiri Skala; Frantisek Hotek
Priority date: 1985-02-11
Filing date: 1985-02-11
Publication date: 1986-11-13
Also published as: CS90485A1

Abstract

Způsob přípravy vínanu vápenatého z přírodního vinného kamene rozpuštěním v silných minerálních kyselinách a matečných roztoků kyseliny vinné vysrážením vápenatým kysličníkem spočívá v tom, že vinný kámen s obsahem 50 až 75 % hmot. kyseliny vinné se smíchá s matečným roztokem kyseliny vinné v poměru 2,5 až 5 dílů 'hmot. kyseliny vinné z vinného kamene k jednomu dílu hmot. kyseliny vinné z matečných roztoků a vzniklá směs se rozpouští v kyselině chlorovodíkové, při teplotě 20 až 90 °C a pak se neutralizuje kysličníkem vápenatým ve formě vápenného mléka nebo hydrotu vápenatého při optimální teplotě 20 až 70 °C a konečného -pH 3,8 až 4,6 za vzniku suspenze, která se odfiltruje a získaný vínan vápenatý se promývá vodou. Vínan vápenatý připravený tímto způsobem se používá jako polotovar při výrobě kyseliny vinné potravinářské. Po jeho rozložení kyselinou sírovou se po oddělení sádrovce roztoky kyseliny vinné zahušťují a krystalizují. Kyselina vinná se vyizoluje odstředěním a usušením.

Description

Předmětem vynálezu je způsob přípravy vinanu vápenatého ze směsi přírodního vinného kamene a posledních matečných roztoků kyseliny vinné neutralizací oxidem vápenatým ve formě vápenného mléka nebo hydrátu vápenatého, používaného při výrobě potravinářské kyseliny vinná.

Zavedený způsob přípravy vinanu vápenatého spočívá v neutralizaci reakční směsi rozpuštěného vinného kamene v koncentrované kyselině chlorovodíkové vápenným mlékem na hodnotu pH 3,5 až 4,2 při optimální teplotě 60 °C. Vzniklá suspenze se vakuově filtruje na nuči a vinan vápenatý se promývá studenou vodou.

Filtrát oddělený od vinanu vápenatého obsahuje obvykle 5 až 8 g kyseliny vinné v litru, což představuje technologickou ztrátu cca 2 % hmot. ze vstupní suroviny. Poslední matečný roztok po- krystalizaci kyseliny vinné se zavedeným způsobem zpracovává na vinan vápenatý přímou neutralizací naředěného matečného roztoku zředěným roztokem po vypírání sádrovcového koláče po rozkladu vinanu vápenatého nebo vodou, vápenným mlékem na pH 4,5.

Vzniklá suspenze se vakuově filtruje při maximální teplotě 60 °C a vinan vápenatý se promývá studenou vodou v množství cca 6 kilogramů vody na 1 kg kyseliny vinné, stejně jako v případě vinanu vápenatého, připraveného z vinného kamene. Získaný filtrát bez promývací vody obsahuje obvykle 18 až 22 g kyseliny vinné a technologická ztráta vykazuje hodnotu 7 až 8 % hmot. ve srovnání na vstupní množství kyseliny vinné.

V průmyslové výrobě se obvykle vrací k opětnému přepracování 20 až 30 % kyseliny vinné ve formě posledních matečných roztoků a tudíž technologické ztráty při přípravě vinanu vápenatého podle zavedeného postupu představují více než 3 °/o, vztaženo na vstupní surovinu.

V těchto ztrátách není započtena ztráta při vypírání vinanu vápenatého studenou vodou, protože ta je úměrná objemu prací vody, který je obvykle ekvivalentní u všech postupů. Technologické ztráty při přípravě vinanu vápenatého, zvláště při izolaci z posledních matečných roztoků, negativně ovlivňují celkové ztráty při výrobě kyseliny vinné a zhoršují celkovou ekonomiku výroby a zvyšují výrobní náklady.

Výše uvedené technologické a technickoekonomické nedostatky odstraňuje způsob přípravy vinanu vápenatého z přírodního vinného kamene a matečných roztoků kyseliny vinné podle vynálezu.

Jeho podstata spočívá v tom, že přírodní vinný kámen se smíchá s matečnými roztoky kyseliny vinné v optimálním poměru 2,5 až 5 dílů hmot. kyseliny vinné z vinného kamene k jednomu dílu hmot. kyseliny vinné z matečných roztoků a nechá se reagovat s kyselinou chlorovodíkovou přidané v poměru na jeden díl hmot. kyseliny vinné 0,35 až 0,55 hmot. dílů kyseliny chlorovodíkové tak, aby došlo k rozpuštění veškerého hydrogenvinanu draselného.

•Reakce se urychlí zahřátím roztoku s výhodou přímou parou na teplotu 60 až 80 °C. Pak se přídavkem vápenného mléka neutralizují za dokonalé homogenizace na konečnou hodnotu pH 3,8 až 4,6, s výhodou 4,2. Vzniklá suspenze se filtruje po ochlazení pod 60 °C z důvodů snížení rozpustnosti vinanu vápenatého. Filtrát vykazuje zbytkovou hodnotu kyseliny vinné 3 až 4 g v litru a odpovídá cca 1,4 % hmot. ztráty z původní suroviny.

Získaný vinan vápenatý se promývá studenou vodou do minimálního obsahu chloridů ve filtrátu. Snížená rozpustnost kyseliny vinné ve filtrátu po oddělení vinanu vápenatého je způsobena zejména docílením vysokého přesycení vápenatými ionty v neutralizovaném roztoku vápenným mlékem, kdy je vinný kámen společně s matečnými roztoky rozpuštěn v dostatečném přebytku kyseliny chlorovodíkové.

Samostatná neutralizace matečných roztoků je prováděna až do hodnoty pH 4,5 avšak tento postup nezaručuje dostatečné přesycení vápenatých iontů v roztoku. Vyšší hodnoty pH při neutralizaci těchto roztoků se negativně projevují vysrážením hydratovaných kysličníků železa a hliníku, a to má za následek zhoršenou filtrovatelnost vysráženého vinanu vápenatého a zejména jeho špatné vypírání. Matečné roztoky neutralizované společně s rozpuštěným vinným kamenem v nadbytku kyseliny chlorovodíkové do hodnoty pH 3,9 až 4,3 dávají vinan vápenatý s minimálním množstvím vysrážených organických kalů a hydratovaných kysličníků železa a hliníku.

Způsob přípravy vinanu vápenatého podle vynálezu je výhodnější ve srovnání se stávající technologií izolace vinanu vápenatého, hlavně z hlediska technickoekonomického, neboť se podstatně zlepšuje využití základní suroviny, hlavně pak se zjednoduší zpracování matečných roztoků kyseliny vinné. Tímto postupem lze docílit snížení technologických ztrát v operaci izolace vinanu vápenatého až na polovinu hodnot dosahovaných při používané technologii samostatného zpracování vinného kamene a přepracování matečných roztoků.

Způsob podle vynálezu ilustrují dále uvedené příklady:

Příklad 1

Do nádrže objemu 6 m³ se předloží 1,1 t vinného kamene o obsahu 68 % kyseliny vinné (0,748 t kyseliny vinné). Přidá se 0,25 m³ posledních matečných roztoků po krystalizaci kyseliny vinné s obsahem 805 g na litr (0,20125 t kyseliny vinné) a ještě 0,08 m³ zředěných roztoků po vypírání sádrovcového koláče s obsahem 32 g/1 (0,00256 tun kyseliny vinné). Celkem bylo vloženo do reakce 0,9518 t kyseliny vinné. Za intenzivního míchání bylo přidáno 1,2 m³ (0,48 tun) koncentrované kyseliny chlorovodíkové (33 %).

Suspenze byla přímou párou vyhřátá na 60 ³C. Po cca 1 hodině homogenizace byla provedena neutralizace vápenným mlékem na konečnou hodnotu pH 4,5. Po vychladnutí suspenze na 52 °C byla provedena filtrace na vakuové nuči a filtrační koláč byl důkladně promyt objemem 6,8 m³ studené vody· ,

V prvním objemu 3,6 nr matečného roztoku před vymýváním byl analyzován obsah kyseliny vinné a zjištěno 3,8 g/1, což představuje ztrátu 0,01368 t kyseliny vinné, a to jest 1,4 % z původní vsázky. Ze získaného vinanu vápenatého byla pak izolována krystalická kyselina vinná běžným způsobem a její čistota vyhovovala parametrům platné ČSN normě.

Příklad 2

Do kádinky objemu 600 ml se předloží 125 g vinného kamene o obsahu 52 °/o hmotnostních kyseliny vinné (65 g kyseliny vinné). Přidá se 15 ml posledních matečných roztoků po krystalizací kyseliny vinné o obsahu 752 g/1 (11,28 g kyseliny vinné). Za intenzivního míchání bylo přidáno 110 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové. Suspenze byla zahřála na 80 °C a po 1 hodině byla provedena neutralizace vápenným mlékem na hodnotu pH 3,9.

po vychladnutí suspenze na 25 °C byla provedena filtrace a ve filtrátu stanoven obsah kyseliny vinné v objemu 180 ml 0,9154 g kyseliny vinné, což představuje 1,2 procent hmotnostní na původní vsázku. Po vyprání vinanu obvyklým množstvím vody byla běžným postupem izolována kyselina vinná, která odpovídala kvalitativním parametrům ČSN.

Zavedený postup zpracování vinného kamene byl realizován tak, že do nádrže ob0 jemu 6 m³ bylo předloženo 1,4 t vinného kamene (0,952 t kyseliny vinné) a přidán 1,2 metrů³ koncentrované kyseliny chlorovodíkové (33 %) a za intenzívní homogenizace byla suspenze ohřátá na 65 °C. Po jedné hodině byla provedena neutralizace vápenným mlékem na hodnotu pH 4,2.

Vzniklá suspenze po ochladnutí na 50 °C byla vakuově filtrována na nuči a vinan vápenatý promýván 6,8 m³ studené vody. Odfiltrovaný matečný roztok před vypíráním měl objem 3,4 m³ a obsahoval 3,6 g kyseliny vinné v litru a celkem tedy 0,01904 t kyseliny vinné a tudíž technologickou ztrátu 2 % hmot.

Poslední matečný roztok ke krystalizaci kyseliny vinné byl zpracováván samostatně tak, že do nádrže objemu 6 m³ bylo předloženo 1,2 m³ s obsahem 805 g kyseliny vinné v 1 litru (0,966 t kyseliny vinné], roztok byl naředěn roztokem po vypírání sádrovcového koláče o objemu 0,5 m³ s obsahem 32 g/1 (0,016 t kyseliny vinné) a přidáno ještě 0,03 m³ koncentrované kyseliny chlorovodíkové.

Za intenzivního míchání byla provedena neutralizace vápenným mlékem na hodnotu pH 4,5 za současného ohřevu přímou párou na teplotu 60 °C. Po 1 hodině homogenizace suspenze a vychladnutí na 52 °C byla provedena filtrace na vakuové nuči. Bylo získáno 3,5 m³ prvního filtrátu matečného roztoku, který vykazoval obsah 20,3 g kyseliny vinné v litru. Technologická ztráta u tohoto pokusu činila 0,071 t kyseliny vinné a z původního množství 7,24 % hmot.

Podle dosavadního způsobu zpracování vinného kamene a posledních matečných roztoků, včetně roztoku po vypírání sádrovcového koláče při rozkladu vinanu vápenatého, došlo při přepočtu na skutečně zpracovávanou surovinu v hmot. poměru 4 :1 na obsah kyseliny vinné k průměrné ztrátě 3,1 % hmot. na vstupní surovinu. Při zpracování směsi obou surovin vinného kamene a matečných roztoků opět v hmot. poměru 4 :1 byly docíleny ztráty pouze 1,4 % hmot. ve srovnatelných provozních podmínkách.

Claims

Způsob přípravy vinanu vápenatého z přírodního vinného kamene rozpouštěním v silných minerálních kyselinách a matečných roztoků kyseliny vinné vysrážením oxidem vápenatým, vyznačený tím, že vinný kámen s obsahem 50 až 75 % hmot. kyseliny vinné se smíchá s matečnými roztoky kyseliny vinné v poměru 2,5 až 5 dílů hmot. kyseliny vinné z vinného kamene k jednomu dílu hmot. kyseliny vinné z matečných roztoků

VYNALEZU a vzniklá směs se rozpouští v kyselině chlorovodíkové přidané v poměru na jeden díl hmot. kyseliny vinné 0,35 až 0,55 hmot. dílů kyseliny chlorovodíkové, při teplotě 20 až 95 ‘O a pak se neutralizuje oxidem vápenatým ve formě vápenného mléka při teplotě 20 až 70 ^C,C a konečném pH 3.8 až 4,6 za vzniku suspenze, která se odfiltruje a získaný vinan vápenatý se promývá vodou.