[00020059]发酵液中柠檬酸的分离纯化和资源化利用

　　柠檬酸是一种三元有机羧酸，是世界上发酵生产量最多的羧酸之一，同时也是很重要的商业产品，全球产量高于100万吨/年，2010年我国柠檬酸产量高达90万吨。目前，世界上99%的柠檬酸是通过发酵生产的，主要是用纤维状黑曲霉菌在淀粉或蔗糖的培养基中发酵生产。柠檬酸的应用十分广泛，主要用于食品添加剂行业，药物领域，生物可降解塑料行业，农副产品改性或其它领域。其最大的消费市场是食品行业，消耗量约占总产量的70%，药物领域的使用量约是12%，其它应用领域约为18%，且需求量仍以每年3.5~4.0%的比例增加，因此，柠檬酸有很大的发展空间。但是，由于我国大多数柠檬酸企业在质量和环保方面投入不足，多以低档含水柠檬酸低价出口，遭遇多国反倾销投诉，因此，生产高品质柠檬酸迫在眉睫。

　　本项目技术主要采用耦合吸附法，以有机酸与发酵液中的微生物、其它有机酸、色素、蛋白质、糖等杂质的分离为研究对象，针对现有有机酸分离落后的浓缩重结晶、等电点沉淀和吸附脱色等传统工艺，突破钙盐法生产有机酸行业发展的技术瓶颈，解决目前行业内企业普遍存在的技术问题，提高产品纯度和收率，降低生产成本，实现全工艺清洁生产，该技术的推广具有一定的现实意义和重要的应用价值。新工艺投入运行后，减少了工业用水约50%，降低了废水排放，节约了粉末活性炭用量，消除了粉尘污染，改善了工作环境，提高了收率，实现了柠檬酸钠联产生产，降低了污水排放的COD含量。新工艺带来的耦合吸附剂损耗可以通过装备和工艺得到改善及有效控制。工艺过程中的废液通过蒸馏和树脂吸附能够得到综合利用，可满足环保排放指标要求。耦合吸附剂在产品生产过程中，通过工艺和技术方面的处理，经检测，对生产出的产品没有影响，完全符合国家标准。

　　耦合吸附工艺的技术经济分析表明，获得1吨柠檬酸的生产成本为：吸附剂等消耗为14.8元/t，后续工艺生产1吨柠檬酸除能源费用外只需投入97.8元，分离纯化费用为112.6元/t。

　　通过对柠檬酸市场分析，以及整个分离工艺的成本核算，确定耦合吸附法分离纯化发酵液中柠檬酸工艺，生产成本低、工艺操作简单、环境友好，是非常具有发展前景的工艺，适合工业大规模生产柠檬酸。