专利名称：一种用玉米生产柠檬酸酯的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柠檬酸酯的生产工艺。
背景技术：
柠檬酸酯类增塑剂无毒安全，是国内外塑料行业的首选环保型增塑剂之一，特别是柠檬酸三丁酯和柠檬酸三辛酯，具有相容性好、增速效益高、无毒、挥发性小等特点，而且经其增塑后的塑料低温绕曲性能好，在熔材时对热稳定，不变色，其耐寒性、耐光性、耐水性、抗霉性优良，但由于价格相对较高，目前主要用于无毒安全性高的领域。现有的柠檬酸酯的生产大都是分二步的，先用玉米等原材料生产出成品柠檬酸，然后再用成品柠檬酸做为原料加醇通过酯化而成。采用上述方法生产柠檬酸酯主要缺点是:工艺线路长，柠檬酸收率低,生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、生产成本低的用玉米生产柠檬酸酯的工艺。本发明采用的技术方案是:一种用玉米生产柠檬酸酯的工艺，其特征在于:包括如下过程:
⑴将干燥、未发霉的玉米粉碎，加水调成糊状后，发酵制得含柠檬酸和玉米渣的混合
物；
⑵将混合物加热至70-80°C后，经压滤分离得到发酵过滤液；
⑶在中和缸将发酵过滤液升温后，常压下加入碳酸钙反应，终点PH值控制为5.5，再用胶带式过滤机过滤，并以80-90°C的热水洗涤柠檬酸钙盐；
⑷将柠檬酸钙盐配制成80%的溶液，注入反应缸中至50%的液位，启动搅拌并加热至600C，缓缓加入硫酸，当PH值在3左右停止加入硫酸，加热至85°C后用硫酸或柠檬酸钙盐调PH到3，并保持30min后，再加入活性炭；上述反应完成后，用胶带式过滤机分离出硫酸钙，滤液为朽1檬酸溶液；
(5)将柠檬酸溶液用耐酸泵泵入离交柱除去金属阳离子杂物得柠檬酸清液；
(6)将柠檬酸清液转入酯化釜中，并按酸和醇摩尔比1:3.5的比例加入醇，同时投入硫酸，升温分离出水分，当釜温为110°C时加入轻质钙粉，并投入催化剂，继续升温并回流醇，至釜内柠檬酸全部反应生成酯，经检测酸度在0.2%以下时即酯化完成；然后降温至80°C投入10%的碳酸水溶液进行中和，以除去残留的酸性物质和催化剂，分层除去碱液层，再用纯净水在80°C水洗分层除去水份，加入活性炭并升温至165°C以上，除去残留的过量醇；
(7)将反应缸内物料通 过精滤机过滤后即可得成品柠檬酸酯。本发明生产柠檬酸酯用玉米生产的柠檬酸清液来生产柠檬酸酯，减少了制成柠檬酸成品的浓缩降低了蒸汽耗量和电耗；减少了制成成品柠檬酸的许多工序，节约了大量的人力资源；并且原来生产成品柠檬酸有母液循环，会降低柠檬酸的收率，用本发明工艺生产，能提高朽1檬酸的收率，降低朽1檬酸酯的生产成本。
图1为本发明工艺流程图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步说明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，绝不限制本发明的保护范围。本发明实施例采用如图1的工艺流程，具体为:
1、将干燥、未发霉的玉米粉碎至60-80目后，以每吨玉米加水5吨调配成糊状后，再按照每吨玉米添加液体淀粉酶20ml和硫酸铵0.6KG，并升温至85°C后，保温30min，再升温至105°C并保温15min，杀菌消毒，后降温至38°C左右，加入柠檬酸发酵菌种黑曲霉，发酵约55-60小时制得含柠檬酸和玉米渣的混合物；
2、将混合物加热至70-80°C后，经压滤分离出玉米渣后得到含有柠檬酸的发酵过滤
液；
3、将发酵过滤液在中和缸后升温至80°C左右，加入碳酸钙常压下反应20-30min后，控制终点PH值5.5左右，用胶带式过滤机过滤，并以80-90°C的热水洗涤柠檬酸钙盐，并以
0.1%的高锰酸钾溶液检验以5min内红色不消失为合格；
4、将柠檬酸钙配制成80% 的溶液，注入反应缸中至50%的液位，启动搅拌并加热至60°C左右，缓缓加入硫酸，当PH值在3左右停止加入硫酸，加热至85°C以上用硫酸或柠檬酸钙盐调PH到3，并保持30min后加入活性炭；上述反应完成后，用胶带式过滤机分离出硫酸隹丐，滤液为朽1檬酸溶液；
5、将柠檬酸溶液用耐酸泵泵入离交柱除去金属阳离子杂物得柠檬酸清液；
6、将柠檬酸清液转入酯化釜中，并按酸和醇摩尔比1:3.5的比例加入醇，同时投入一定量硫酸，利用醇的沸点高于水的沸点的原理，升温分离水份，当釜温高于110°C时按投入的硫酸量加入轻质钙粉，并投入一定量的触媒(一种金属氧化物)，继续升温并回流醇，至釜内柠檬酸全部反应生成酯，经检测酸度在0.2%以下时即酯化完成。降温至80°C左右投入10%的碳酸水溶液进行中和，以除去残留的酸性物质和触媒。分层除去碱液层，再用纯净水在80°C左右水洗分层除去水份，加入少量的活性炭并升温至165°C以上，除去残留的过量醇。经检测酯品达到合格闪点即得柠檬酸酯；
7、将反应釜内物料通过精滤机过滤后即可得成品柠檬酸酯。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种用玉米生产柠檬酸酯的工艺，其特征在于:包括如下过程: ⑴将干燥、未发霉的玉米粉碎，加水调成糊状后，发酵制得含柠檬酸和玉米渣的混合物； ⑵将混合物加热至70-8(TC后，经压滤分离得到发酵过滤液； ⑶在中和缸将发酵过滤液升温后，常压下加入碳酸钙反应，终点PH值控制为5.5，再用胶带式过滤机过滤，并以80-90°C的热水洗涤柠檬酸钙盐； ⑷将柠檬酸钙盐配制成80%的溶液，注入反应缸中至50%的液位，启动搅拌并加热至600C，缓缓加入硫酸，当PH值在3左右停止加入硫酸，加热至85°C后用硫酸或柠檬酸钙盐调PH到3，并保持30min后，再加入活性炭；上述反应完成后，用胶带式过滤机分离出硫酸钙，滤液为朽1檬酸溶液； (5)将柠檬酸溶液用耐酸泵泵入离交柱除去金属阳离子杂物得柠檬酸清液； (6)将柠檬酸清液转入酯化釜中，并按酸和醇摩尔比1:3.5的比例加入醇，同时投入硫酸，升温分离出水分，当釜温为110°C时加入轻质钙粉，并投入催化剂，继续升温并回流醇，至釜内柠檬酸全部反应生成酯，经检测酸度在0.2%以下时即酯化完成；然后降温至80°C投入10%的碳酸水溶液进行中和，以除去残留的酸性物质和催化剂，分层除去碱液层，再用纯净水在80°C水洗分层除去水份，加入活性炭并升温至165°C以上，除去残留的过量醇； (7)将反应缸内物 料通过精滤机过滤后即可得成品柠檬酸酯。
全文摘要
本发明了一种用玉米生产柠檬酸酯的工艺，其特征在于 将玉米发酵制得含柠檬酸和玉米渣的混合物；经压滤分离；加入碳酸钙反应得柠檬酸钙盐；再加入硫酸，过滤分离得柠檬酸溶液；将柠檬酸溶液除去金属阳离子杂物得柠檬酸清液；将柠檬酸清液加入醇，酯化即可得成品柠檬酸酯。本发明生产柠檬酸酯用玉米生产的柠檬酸清液来生产柠檬酸酯，减少了制成柠檬酸成品的浓缩降低了蒸汽耗量和电耗；减少了制成成品柠檬酸的许多工序，节约了大量的人力资源；并且原来生产成品柠檬酸有母液循环，会降低柠檬酸的收率，用本发明工艺生产，能提高柠檬酸的收率，降低柠檬酸酯的生产成本。
文档编号C07C67/08GK103193641SQ20131013564
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日
发明者黄果成 申请人:湖南洞庭柠檬酸化学有限公司