本发明涉及生物化学技术领域,尤其涉及一种硫酸钙废渣的回收再利用工艺。
背景技术:
钙盐离交法是传统的有机酸提取生产工艺。常见的有机酸有l-乳酸、柠檬酸、苹果酸等等。下面以柠檬酸为例,简单说明传统的钙盐提取工艺:
柠檬酸生产以黑曲霉菌为菌株,以淀粉质(淀粉转化为糖)为原料进行发酵,发酵结束后的发酵液中成分比较复杂,有菌丝体,有柠檬酸,有未发酵完的残糖,有色素,有少量的可溶性蛋白质,还有无机盐等。提取的目的是把柠檬酸从这个复杂组分中提取出来。发酵液中的菌丝体可以通过压滤来去除,压滤后的清液成分仍较复杂。为了简化提取工艺,向压滤清液中加入碳酸钙,使柠檬酸与碳酸钙反应,生成柠檬酸钙沉淀,这一工序称为中和。中和后的料液经过过滤、洗涤,得到较为纯净的柠檬酸钙固体,而压滤清液中的其它杂质,比如残糖、色素、可溶蛋白质、无机盐等都随废水排出系统。中和工序所得到的柠檬酸钙再加入硫酸,二者发生化学反应,生成柠檬酸和硫酸钙沉淀,这一过程称为酸解。酸解后的料液经过过滤、洗涤后,得到较为纯净的柠檬酸和副产物湿硫酸钙。我们把中和、中和液过滤、酸解、酸解液过滤这些组合的工艺称为钙盐法工艺。钙盐后再加脱色、离子交换、浓缩结晶、离心分离、干燥,最终得到柠檬酸成品。钙盐离交法具有操作简便、产品质量好、生产成本低等优点,但在其生产过程中会产生大量的副产物硫酸钙废渣。硫酸钙废渣含水量高且不易脱水,难以回收再利用,成为了困扰柠檬酸生产商的一大难题。
与柠檬酸提取生产工艺相似,l-乳酸由于发酵所采用菌株不耐酸性,因此在发酵过程中,也必须加入碳酸钙以保持发酵罐内ph值的恒定,即在发酵罐中进行中和工序;同时l-乳酸的提取也有酸解工序,酸解过程中同样会产生副产物硫酸钙废渣。多年来科学家们都在寻找钙盐离交法的替代工艺。例如l-乳酸发酵反应中,也有以氢氧化钠或氨水来调节发酵液ph值的,所得发酵液中有效成分为乳酸钠或乳酸铵,这样的发酵液在加硫酸酸解后,酸解液中的硫酸钠或硫酸铵与乳酸共同溶解在水中无法分离。而通过离子交换法来分离,树脂再生时会产生大量的废水,废水处理同样要消耗大量能源。除此之外,还有科学家还尝试了吸交法、色谱法等,但实际提取产品质量均不如钙盐法好,所以实际生产中l-乳酸生产工艺仍然以钙盐法为主。
钙盐法的本质,就是利用硫酸钙溶解度小、能沉淀这一特性,酸解后经过过滤、洗涤,就能得到较纯净的有机酸。因此
声明:
“硫酸钙废渣的回收再利用工艺的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)