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柠檬酸钠是柠檬酸盐类重要产品之一,用途广泛,目前国内外大多采用固定床离子交换法生产柠檬酸钠,该方法提取率低、产品质量差,尚未工业化。基于此,本文首先通过树脂选型与单柱实验研究,优选出SQD815型树脂,80个周期后对柠檬酸的静态交换容量0.928(g·g-1干基),下降率12.54%,洗脱液易炭化合物2.55综合性能最佳。确定了正反进料方式对树脂吸附柠檬酸无显著效果,进料流速为3.Ocm·min-1,洗涤水量在 1600mL-1800mL,洗脱温度 80℃,4.0%NaOH再生树脂,为氢钙母液色谱分离最佳工艺条件。其次,根据小试研究结果,应用L100-139色谱装置,进行氢钙母液色谱法提取柠檬酸钠生产工艺研究:1)考察了活性炭脱色树脂柱、阳离子交换树脂柱连接方式,对氢钙母液预处理的效果影响,结果表明采用粗脱色→阳主柱→阳辅柱→精脱色工艺,80℃进料线速度1.0cm·min-1条件下除铁,60℃进料线速度1.0cm·min-1条件下脱色效果最佳;2)研究了色谱分离系统排布方式,对分离效果的影响,结果表明采用系统排布图3,驻留时间1500s,吸附区流速4-5cm·min-1、净化区流速3-4cm·min-1、洗脱区流速4-5cm·min-1分离效果较好;3)研究了柠檬酸钠母液酸化处理工艺,考察了连续阳离子交换再生废液取代成品盐酸对中和收率的影响,结果发现,连续阳离子交换再生废液不能直接取代成品盐酸,当酸化液稀释至3倍时,其阳离子含量折合成一价阳离子浓度不超过0.358mol·L-1,而且按照0.65%的比例加到柠檬酸压滤清液中去对中和收率无影响,提取收率提高了 32.26%,产生的经济效益169.33万元/年。最后,根据中试研究结果进行工业化验证及经济效益分析。研究结果表明:氢钙母液色谱法提取柠檬酸钠的工艺是可行的,提取率达96.4%,节约经济效益约125万元,产品质量符合国标GB2008英国药典BP2003、美国食品添加剂标准FCC-IV、美国药典USP35的要求。本课题提出氢钙母液连续离子交换技术,色谱法提取柠檬酸钠新工艺,解决了母液循环利用问题,降低了生产成本,提高了经济效益,对同时生产柠檬酸及柠檬酸钠的企业具有借鉴意义。