Citromsav gyártása

Citromsav táptalajkészítés és fermentáció

A citromsav fermentáció lefutása Végső citromsav konc.: ~130 g/l melaszon; 200-250 g/l cukorból Konverzió: 87-92 %; Produktivitás: 0,67-0,75 kg citromsav/m3*h; ~16-18 kg citromsav/m3*nap Fruktóz: a szacharózból képző-dik invertálódással. Kezdetben polimerizálódhat, azután fel-használja a törzs.

Levegőztetés, pelletképződés Oldott oxigén koncentráció: ha alacsony, csökken a cit-romsav termelés  intenzív levegőztetés, néha O2 dúsítás! Ha kimarad a levegőztetés: a savtermelés leáll (a sejtsza-porodás újraindulhat) Kulcskérdés a morfológia  pelletképződés 

A micélium elválasztása A micéliumot általában vá-kuum dobszűrővel választ-ják el. Ha szűrősegéd-anyagra is szükség van, az ásványi anyagok helyett gyakran növényi mellékter-mékeket (pelyva, szalmatö-rek) használnak.

Vákuum dobszűrő Fő egysége egy szektorokra osztott forgó dob, amely részle-gesen a szűrendő lébe merül. A nyomás a dobon kívül atmoszfé-rikus, a dob szektorainak nagy részében viszont csökkentett nyomás uralkodik. A szűrőréte-get a lassan forgó dob felületére feszített szűrővászon, illetve az erre rárakódott anyagréteg alkot-ja. A dob külső felületére a be-merülő zónában rakódik fel a szűrőlepény, a szűrlet a henger belsejébe, a szívókamrákba ke-rül. A léből kiemelkedve a folya-matos szívás következtében a szűrőlepény víztartalma csök-ken.

Oxalátmentesítés Kevés Ca(OH)2 bevitelével az oxalát leválik, míg az egybázi-sú kalcium-citrát (a hárombázisúval ellentétben) elég jól oldódik. A szűréssel a kalcium-oxalát elválasztható.

Nyomószűrők

Citromsav kicsapás A kicsapás mentét befolyáso-ló technológiai paraméterek: a citromsav koncentrációja, Hőmérséklet (90 ˚C) pH (~7 körüli) a Ca(OH)2 adagolás üteme Szűrés: vákuum dobszűrőn

Feltárás kénsavval A feltárás tömény (60-70 %-os) kénsavval történik. A kén-savat a sztöchiometrikushoz képest kis feleslegben (+1-2 g/l) adagolják. A képződő gipszet ismét csak vákuum dobszűrőn szűrik le. Mennyisége: 1,4 tonna gipsz/ tonna citromsav

Színtelenítés, ionmentesítés A színanyagokat aktív szénnel töltött oszlopon lehet megkötni. Az ásványi sók ionjait ioncseré-lő gyantákkal lehet eltávolítani, „flow through” technikával, azaz nem főkomponenst kötjük meg a kolonnán, hanem a szennye-zéseket. A termék átáramlik az oszlopon, nincs szükség elúci-óra.

Ipari léptékű ioncserélő telep

Bepárlás A bepárlás kíméletes, alacsony hőmérsékleten, rövid tartózkodá-si idővel történik. Többfokozatú, többtestes vákuumbepárlót hasz-nálnak, ahol az utolsó fokozatban a tömény oldat hőmérséklete nem haladja meg a 40 ˚C-ot.

Kristályosítás A citromsav 36,5 ˚C alatt kristályvízzel, efölött pedig vízmen-tesen kristályosodik. Inkább a monohidrát létrehozására töre-kednek. Az oldatot 20-25 ˚C-ra hűtik. A citromsav gyártásnál érdemes folyamatos kristályosítókat alkalmazni. Ezekben ál-landó tisztaságú és állandó méreteloszlású kristályok jönnek létre. A kristályok elválasztása és mosása szűrőcentrifugá-ban történik. Az anyalúg még jelentős mennyiségű terméket tartalmaz, ezt újra feldolgozzák.

Szűrőcentrifuga A kristályok leállítás nél-kül eltávolíthatók a hidra-ulikus működtetésű ka-parókéssel. (Használt vegyipari gépeket forgalmazó cég hirdetése)

Szárítás A kristályvízvesztés veszélye miatt a száradó anyag hőmér-séklete nem haladhatja meg a 36,5 ˚C-ot. Emiatt vagy vá-kuum-szárítókat használnak, vagy igen nagy mennyiségű, közel szobahőmérsékletű le-vegővel szárítanak.

Technológiai fejlesztési irányok Az eddigiekben a citromsav fermentlé klasszikus feldolgo-zási technológiáját mutattuk be. Az eljárás sok vegyszert és energiát igényel, és óriási mennyiségű mellékterméket bocsát ki. Állandó műszaki fejlesztés folyik például a memb-ránműveletek területén. A sejtek elválasztására mikroszű-rést, a nagy molekulájú szennyezések eltávolítására ultra-szűrést, a citromsav oldat koncentrálására reverz ozmózist, vagy nanoszűrést lehet alkalmazni. Az új feldolgozási mű-veletek elterjedésének gátja, hogy a citromsav igen nagy mennyiségben gyártott olcsó tömegtermék, a legkisebb többletköltség is veszélyezteti a versenyképességet.