离子交换树脂吸附柠檬酸的研究
制备色谱技术在柠檬酸生产中的应用
制备色谱技术在柠檬酸生产中的应用1 柠檬酸的发展历史上, 欧洲人从柠檬果汁中用钙中和法得到了结晶的柠檬酸, 但产量受资源条件限制。
20世纪初, 发酵法生产柠檬酸技术得到发展, 该方法以糖类为原料, 采用黑曲霉发酵过程, 于50年代实现了工业化生产。
1951年, 国外柠檬酸的产量为2.5万吨。
我国柠檬酸的工业化生产始于20世纪70年代, 1980年的产量为8374吨。
由于当时粮食短缺, 我国科技人员培育了粗料发酵的黑曲霉菌株, 开发了以地瓜干为原料的生产工艺。
这一技术在当时的国际市场上有一定优势, 产品在价格上有竞争力, 并较早地出口到了国外。
由于当时国内的食品工业还欠发达, 国内生产的柠檬酸主要用来出口, 且发展较快。
1990年柠檬酸的产量为6.13万, 2000年达到32万吨, 预计2001年的产量可达到38万吨。
在产品出口方面, 增速也较大。
20世纪70年代, 出口量只有几百吨, 而1980、1990、2000年的出口量分别达到了5017吨、4万吨和26万吨。
中国已成为世界上最大的柠檬酸生产国和出口国, 年创汇额超过2亿美元。
2 传统的柠檬酸分离技术传统的“钙盐法”柠檬酸生产技术是从含柠檬酸的发酵液中除去菌体后，加入钙，使柠檬酸以钙盐的形式析出, 过滤, 洗涤, 硫酸酸析, 得到粗柠檬酸钙溶液, 再脱色、交换、浓缩、结晶而得到成品。
这一技术从柠檬酸实现工业化生产开始一直沿用至今。
然而, “钙盐法”存在着严重的污染问题, 每生产一吨柠檬酸要消耗一吨硫酸和一吨碳酸钙, 同时排放2.5吨的湿硫酸钙。
处理大量的湿硫酸钙已成为企业的沉重负担, 并对环境造成了污染。
为此, 国内外专家和领导一直没有停止过研究开发从发酵液中提取柠檬酸的方法, 以代替“钙盐法”。
我国曾先后进行过溶剂萃取、离子交换等分离柠檬酸的工业试验, 但均因技术不成熟而未能在行业中推广。
近年来, 国内外大量开展了用特殊的吸附树脂从发酵液中色谱分离柠檬酸的研究工作。
离子交换树脂进样速度对杂质吸附的影响
离子交换树脂进样速度对杂质吸附的影响
《离子交换树脂进样速度对杂质吸附的影响》
离子交换树脂是一种常用的化验分离材料，利用其吸附离子的特性可以有效地去除水和溶液中的杂质。
然而，离子交换树脂进样速度对其吸附杂质的效率有着重要的影响。
研究表明，离子交换树脂进样速度较快时，固相和液相接触的时间较短，树脂表面的有效吸附位点没有充分利用。
这将导致树脂对杂质的吸附效率降低，从而影响分离和净化效果。
相反，当离子交换树脂进样速度较慢时，固相和液相的接触时间较长，可以充分利用树脂表面的有效吸附位点，提高了杂质的吸附效率。
因此，在实际应用中，离子交换树脂的进样速度需要根据具体情况进行调整。
对于需要快速分离和净化的样品，可以采用快速进样的方式，以提高样品的处理效率；对于需要高效吸附的样品，可以采用较为缓慢的进样速度，以提高树脂对杂质的吸附效率。
总之，离子交换树脂进样速度对其吸附杂质的效率有着重要的影响，需要根据具体情况进行调整，以提高样品的处理效率和吸附效率。
弱酸性阳离子交换树脂的吸附介绍
弱酸性阳离子交换树脂的吸附介绍弱酸性阳离子交换树脂的吸附介绍本产品是在大孔结构的丙烯酸共聚交联高分子基体上带有羧酸基（COOH）的离子交换树脂，该树脂具有优良的动力学特性，并且具有再生效率高、酸耗低，工作交换容量大等特点。
本产品相当于美国：AmberlitcIRC84，德国：LewatitCNP80、日本：DiaionWK10，法国：DuoliteC476，前苏联：KB3，捷克：OstionKM，相当于我国老牌号：D131、D110、D111S、D152、用途：在水处理中，D113树脂与001×7配套能非常明显的除去碱度和硬度，特别是除去碳酸氢盐，碳酸盐及其它一些碱性盐类，重要用于含盐量较高的水处理；大水量软化脱碱处理；废酸废碱中和；电镀含铜、镍废水处理；以及制药，食品和制糖等,也可用于废液的回收和处理，生化药物的分别和提纯。
包装：编织袋，内衬塑料袋。
塑料桶，内衬塑料袋。
使用时参考指标：1．PH范围：5142．允许温度（℃）≤1003．.膨胀率：（H+→Na+）≤654．工业用树脂层高度：m0.82.05．再生液浓度：Hcl:36H2SO4:0.516．再生剂用量（按100计），kg/m3湿树脂：HCL4060H2SO4801207．再生液流速：m/hHcl:48H2SO4:10258．再生接触时间：minute:30459．正洗流速：m/h:约2010．正洗时间：minute:203011．运行流速：m/h:204012．工作交换容量：mmol/l（湿树脂）≥2000弱酸性阳离子交换树脂的吸附介绍离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力，对它们的吸附有选择性。
各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律，但不同的树脂可能略有差异。
重要规律如下。
本文介绍了离子交换树脂的吸附介绍。
离子交换树脂1、对阳离子的吸附高价离子通常被优先吸附，而低价离子的吸附较弱。
在同价的同类离子中，直径较大的离子的被吸附较强。
离子交换法提取柠檬酸概述
离子交换法提取柠檬酸概述应富祥(安徽省皖东化工厂,天长 239300) 柠檬酸生产工艺,目前均采用钙盐法,劳动强度大,所产生的硫酸钙废渣,污染环境,而且提取收率低,能耗大,往往由于水解和分离不彻底,使柠檬酸混杂于废渣中废弃,严重影响收率。
离子交换法是提取柠檬酸的新工艺,值得推广。
过去曾有人用离子交换膜、电渗析法生产柠檬酸,由于种种原因,没能成功,以后有人采用离子交换法,但因当时国产离子交换树脂品种少,价格高,物化性能也满足不了工艺要求,造成提取收率低,成本高,母液中残留其它有机杂酸和色素,结果仍需采用“钙盐法”进行净化,故无明显优势,没有得到发展。
离子交换法新工艺,工艺简单,容易操作,连续化管道化生产,自动化操作,大大减轻劳动强度,不产生硫酸钙废渣,提取收率可由旧工艺的70%提高到90%以上。
新工艺简单易行。
将发酵液过滤后用颗粒活性炭脱色除杂,经特制的高强度高交换容量的弱碱性阴离子交换树脂交换吸附,饱和后用氢氧化钠或氢氧化铵进行洗脱,洗脱液再经特制的大孔强酸性阳离子交换树脂除杂,用氢离子交换使柠檬酸钠(铵)转化为柠檬酸,经浓缩结晶可获得质量优良的柠檬酸产品。
结晶母液再经阴离子交换树脂除杂,再浓缩结晶,也获得合格产品。
离子交换法提取柠檬酸工艺流程如下:1 离子交换法提取柠檬酸交换洗脱原理1.1 吸附阴离子交换树脂以OH 型进行交换与吸附3R OH+C 6H 8O 7→R CHO+3H 2O 1.2 洗脱采用氢氧化钠或氢氧化铵为洗脱剂R 3C 6H 5O 7+3NaOH →Na 3C 6H 5O 7+3R OH 如用氨水洗脱:R 3C 6H 5O 7+3NH 3・H 2O →(NH 4)3C 6H 5O 7+3R OH1.3 利用大孔阳离子交换树脂以氢离子交换除阳离子,使柠檬酸盐成为柠檬酸,阳离子交换树脂经酸再生后仍成为氢型。
Na 3C 6H 5O 7+3RSO 3H →3RSO 3N a +C 6H 8O 7(NH 4)3C 6H 5O 7+3RSO 3H →3RSO 3(NH 4)3+C 6H 8O 7 再生:RSO 3Na +HCl →RSO 3H+NaCl RSO 3(NH 4)3+HCl →RSO 3H+NH 4Cl 注:R 为阳树脂骨架,R 为阴树脂骨架。
柠檬酸的提取工艺
5.影响过滤速度的主要因素
（1）发酵醪的性质 （2）温度 （3）过滤的推动力 （4）过滤介质
（5）助滤剂
（1）培养基液化不良、发酵质量不佳、
染菌后的发酵醪和被杂菌污染了的 “陈发酵醪”以及醪中悬浮颗粒的大 小、含纤维量的多寡、保持良好的菌 球体或菌球体被破坏都影响过滤速度。 （2）温度对过滤速度影响很大。 （3）柠檬酸发酵醪中的固体颗粒所形 成的滤饼属可压缩性滤饼，注意压力 要逐渐增加，特别开始过滤时。
（2）pH的控制
中和终点pH对柠檬酸 钙的质量有决定性的影响， pH在偏酸 性范围时，柠檬酸钙的质量比偏碱性条 件下纯的多，但溶解度也相应增加，在 接近和达到碱性范围时，发酵醪中固有 的可溶性有机杂质（主要是蛋白质和碳 水化合物），会形成胶黏性物质而析出， 许多弱酸络合物也会变成不溶性化合物， 这些杂质都会混入钙盐沉淀中。因而造 成与因素（1）中所述的同样后果。
V Vh = t(过滤+洗涤+装拆+准备) = 式中
V
∑ t
Vh----生产能力，即每1h平均所得的滤液量（m3） V ----一循环操作（四个阶段）周期所的滤液量（m3） ∑ t----整个循环周期的总时间（h）
过滤机的生产能力主要受过滤速度
所控制。由上式求得的Vh的量，除 以该过滤机的总面积，即该机的平 均过滤速度。
（5）在固体颗粒细小、胶体较多、粘度大 的物料中加助滤剂是提高过滤速度的较好 方法。助滤剂本身必须是颗粒均匀、性质 坚硬、理化性能稳定的不可压缩性物质。 助滤剂可以在过滤机上形成预涂层，作为 过滤介质使用，也可以按一定比例均匀地 混于被滤液中，然后一起被送入过滤机中， 可形成较疏松的滤饼，降低其可压缩性， 使滤液能顺畅通过。过滤结束后被除去。 需要回收利用的滤饼，不能加助滤剂。
离子交换树脂吸附含铁废盐酸溶液研究
离子交换树脂吸附含铁废盐酸溶液研究前言废盐酸溶液是一种常见的工业废水，其中含有大量的有害金属离子，如铁离子。
如何有效地处理含铁废盐酸溶液，是一个值得探讨的课题。
本文将介绍离子交换树脂吸附法处理含铁废盐酸溶液的研究过程和结果。
一、离子交换树脂的原理1、离子交换树脂的构造离子交换树脂是由交换基团和树脂基体构成的。
交换基团通常是羧基或磺基，能够与溶液中的离子发生交换。
树脂基体则用来支撑交换基团，使其分布均匀。
2、离子交换树脂的交换机理在溶液中，离子交换树脂的交换基团会与溶液中的离子发生交换。
这种交换反应是动力学平衡的，即交换基团与溶液中的离子在不断地交换，但交换平衡后，树脂中的交换基团浓度和溶液中的离子浓度之比是固定的。
二、实验设计1、试剂●废盐酸溶液：从工业废水中收集的含铁废盐酸溶液。
●离子交换树脂：选用磺基离子交换树脂。
2、实验装置使用离子交换树脂吸附装置，其中包括一个树脂柱和一个循环泵。
3、实验方法●将离子交换树脂装入树脂柱中。
●将废盐酸溶液置于循环泵中。
●调节循环泵的流速，使废盐酸溶液流过树脂柱。
在一定的时间间隔内，测量废盐酸溶液的铁离子浓度。
三、实验结果通过实验，我们得到了如下的结果：时间（min）铁离子浓度（mg/L）0 12030 8060 4590 30120 20从结果中可以看出，随着时间的增加，铁离子浓度逐渐降低。
这说明，离子交换树脂吸附法能够有效地去除废盐酸溶液中的铁离子。
四、讨论1、离子交换树脂吸附法的优点离子交换树脂吸附法具有较高的去除效率，能够有效地去除废盐酸溶液中的有害金属离子。
此外，该法操作简单，成本较低，因此在工业废水处理中有广泛的应用。
2、离子交换树脂吸附法的不足离子交换树脂吸附法存在一些不足，例如交换基团的耗尽和交换平衡的问题。
为了解决这些问题，我们需要定期更换离子交换树脂，并对树脂进行再生处理。
总结通过本次实验，我们证明了离子交换树脂吸附法能够有效地去除废盐酸溶液中的铁离子。
离子交换树脂实验报告
T11.离子交换实验（分离工程，指导教师：蒋崇文）一、实验目的与要求1. 学习采用离子交换树脂分离柠檬酸的基本原理。
2. 掌握离子交换法的基本操作技术。
3. 掌握离子交换法穿透曲线的测定方法 二、实验原理待分离组分柠檬酸（H 3A 表示）的溶液，在与强碱性树脂（HOR 表示）进行离子交换时，交换组分之间遵守如下化学计量关系：离子交换柱操作过程，可用流出曲线表征，称为穿透曲线，图11-1示。
横坐标为流出液体的体积，纵坐标为流出液中离子浓度。
流出曲线反映了恒定流速时，不同时刻流出液中离子浓度的变化规律。
流出曲线中的a 和b 段，离子交换树脂未饱和，流出液中不含被交换离子，随着离子交换树脂开始饱和，流出液中开始出现被交换离子，流出液浓度为0.05C 0时称为穿透点c ，流出曲线中的d 段，离子交换树脂进一步被饱和，流出液中被交换离子继续增加，流出曲线到达e 点时，树脂被完全饱和，流出液中离子浓度达到进料液中水平0.95C 0成为饱和点。
此时流出的体积为饱和体积。
离子交换的实验装置图11-2示。
图11.1离子交换的穿透曲线OH AR HOR AH 233333+→+三、试剂与材料强碱型树脂，2mol/L盐酸溶液；2mol/L氢氧化钠溶液，0.1mol/L氢氧化钠溶液，1％酚酞指示剂。
四、器材50cm×1cm交换柱，碱式滴定管，收集试管，烧杯，150ml锥形瓶。
五、实验步骤1. 树脂的处理将干的强碱型树脂用蒸馏水浸泡过夜，使之充分溶胀。
用2倍体积的2mol/L的氢氧化钠浸泡1小时，倾去清液，洗至中性。
再用2mol/L的盐酸处理，做法同上。
如此重复2次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。
最后一次处理用2mol/L的NaOH溶液进行，放尽碱液，用清水淋洗至中性待用。
2. 装柱取直径1cm,长度50cm的交换柱，用脱脂棉塞住玻璃柱的下部。
将柱垂直置于铁架上。
自顶部注入上述经处理的树脂悬浮液，关闭层析柱出口，待树脂沉降后，放出过量溶液，再加入一些树脂，至树脂沉降至25cm的高度。
离交法提取柠檬酸所用离交柱结构改进及操作参数的优化
文章 编 号 ：１７ — ６６ｆ ０ ８ ７ ０ ５ — ３ ６ １９ ４ ２０ ０ —０ ８ ０ １
离 交法提 取柠 檬 酸所 用 离 交柱 结构 改进 及 操 作 参数 的优 化
郑喜 群 ，袁 文 ，刘 晓 兰 ，王 文侠
（ 齐齐哈尔大学 黑龙江省农产品加Ｔ重点建设实验室 ，黑龙江 齐齐哈尔 １ １０ ） ６ ０ ６ 摘要 ：通过对单室和双室离交柱吸附柠檬酸运行效果的对比，确定采用双室同定床离交柱 ，并对其结构进行了改进 ， 同时优化 了树脂填装高度和流体流速等。通过测量单室不同高度时树脂膨胀所引起的阻力 ，得 最佳高径 比为 ２：１ 。
ｃｕ ｎｇ ｒ ｓｎ ａｔｔｄｅ ａ ｄ ｆｕｄ ｆｏ ｗｅ ｅ ｏ ｔｍｉｅ ．Ｂｙ ｍｅ ｓ ｒｎ ｅ ｉ ｓ ｅ ｐａ ｄｉｇ ｒｓｓａ ｃ ｔ ｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｌｉ ｅ ｉ ｌｄｉ ｅ ｉ ｌｉ ｕ ｎ ｉ ｗ ｒ ｐ ｉ ｚ ｄ ｌ ｌ ａ ｕ ｇ ｒ ｓｎ ｘ ｎ ｎ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｗｉ ｄｉｅ ｅ ｔｒ ｓｎ ａｔｔ ｎ ｉ ｈ ｕｄ ｓｎ ｌ ｏ ｍ ｏ －ｅ ｃ ｎ ｅ ， ｔｅ ｏ ｔｍｕ ｒ ｔｏ ｏ ｌｉ ｅ ｔ ａ ｔｒｗａ ｏ ｄ ｔ ｅ ２ ：１ ｉ ｇｅ ｒ ｏ ｉｎ ｘ ｈａ ｇ ｒ ｈ ｐｉ ｍ ａｉ ｆａｔｔ ｏ ｄｉｍｅｅ ｓ ｆｕｎ ｏ ｂ ｕｄ ．Ｂｙ ｍ ｅ ｎｓ ｆｃ ｎ ｒｓ ｈ ｅ ｉ ａ ｏ ｏ ｔａ ｔｔ ｅ ｒ ｓｎｓ ｅ ｐ ｎ ｎ ｅ ｉｔｎｃ ｆｓｎ ｌ ｏ ｍ ｎ ｏ ｌ—ｄ ｃ ｏ －ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｈｅ ｓ ｍｅ ｒ ｓｎ ａｔ ｕ ｘ ａ ｄｉｇ ｒ ｓｓａ ｅ ｏ ｉｇｅ ｒ ｏ ａ ｄ ｄ ｕｂｅ ｅ ｋ ｉｎ ｘ ｈａ ｇ ｒｗｉ ｔ ａ ｅ ｉ ｌｉ ｄｅ， ｔ ｅ ｒ ｓｎ ｒ ｓｓａ ｃ ｆｄ ｕ— ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｅ ｉｔｎ ｅ ｏ ｏ ｂｌ— ｃ ｓ ｄ ｔｃｅ ｏ ｂ ｅ ｓ ｖｓｂ ｙｔ ａ ｈ ｔｏ ｈ ｉｇｅ ｒａ ， ｔｅ ｏ ｉ ｕ ｒｔｏ ｆａｔｔ ｅ ｔ ｉｍｅ ｅ ｎ ｔ ｎｄ ｒ ｅ ｄｅ ｋ ｗａ ｅｅ ｔｄ ｔ ｅ ｌｓ ｉｉｌ ｈ ｎ ｔａ ｆｔ ｅ ｓｎ ｌ ｏ ｍ ｈ ｐｔ ｍ ａ ｉｓ ｏ ｌｉ ｍ ｕｄ ｏ ｄａ ｔ ｒｉ ｈｅ ｕ ｅ ｒ ｏ ａ ｄ ｕ ｐｅ ｏ ｍ ｒ ：１ ｎ ． ：１ ｅ ｐ ｃ ｉｅｙ． ｔ ｅ ｏ ｔｍｕｍ ａ ａ ｔｒｆｕ ｄ ｆｏ ｗａ ｉ ｓｏ ｅ ｉ ｏｕｍｅ ｒ ｏ ｍ ｎ ｐ ｒｒａ ｗｅ ｅ ２ ａ ｄ １２ ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ｈ ｐｉ ｐ ｒ ｍｅｅ ｉ ｗ ｓ ４ ｔｍｅ ｆｒｓｎ ｖ ｌ ｌ ｌ ｓｐｅ ｈ ｕｒ ｔ ｅ ｒｓｎ ｅ ｐ ｎ ｉｎ ｒ ｔ ｓａ ｏ ｔ １ ， ｏ ， ｈ ｅ ｉ ｘ ａ ｓｏ ａｅ ｗａ ｂ ｕ ０％
离子交换树脂吸附柠檬酸的研究
科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界0引言柠檬酸无毒,水溶性好,酸味适度,易被吸收,且价格低廉,广泛应用于食品、医药、化工、纺织等工业中[1],其中用量最大的是食品业。
预计,随着生活水平的提高,食品工业的快速发展,国内柠檬酸在食品业的用量近年内增长较快。
全球洗涤剂行业对柠檬酸的需求量增长很快,而我国在这一方面动作较为缓慢。
国外已有柠檬酸大量应于医药上,我国则刚起步[2]。
1本实验的实验原理强碱性阴离子交换树脂:它具有强碱性的活泼基团季胺基。
由苯乙烯和二乙烯苯聚合物,与氯甲基醚反应,即得聚苯乙烯型季胺基强碱性阴离子交换树脂,这类树脂如果用NaOH 溶液处理,则发生交换过程,转变为OH -型的树脂[3],这种树脂是淡黄色的球状颗粒,对酸、碱、氧化剂和某些有机溶剂都比较稳定;对强酸根和弱酸根阴离子都能交换;在酸性、碱性和中性溶液中都能应用;在分析化学上应用较多。
一般都处理成Cl -型树脂出售,因为Cl -型比OH -型更稳定。
而阴离子交换树脂的交换容量,一般也是指Cl -型树脂的[4]。
2实验过程及结果讨论2.1静态吸附将待用树脂称取1.000g 各六份分别至于锥形瓶中,贴上标签后待用。
用移液管移取25mL49.8g/L 柠檬酸液至小烧杯中,通过添加高浓度的NaOH 溶液调节其pH 至最佳吸附值7时,然后用蒸馏水将其定容至50mL 容量瓶中振荡摇匀后分别取25mL 加到盛装有树脂的锥形瓶中,盖上瓶塞之后放入振荡器中振荡,振荡时间为平衡吸附时间10分钟。
然后过滤振荡液,用移液管分别移取5mL 以酚酞为指示剂,0.5044mol/L NaOH 溶液为滴定液滴定,记录NaOH 液的用量。
随着时间的增大树脂对柠檬酸的吸附量不断增高。
2.2静态解析将待用树脂称取1.0000g 各六份分别至于锥形瓶中,贴上标签后待用.用移液管移取25mL 49.8g /L 柠檬酸液至小烧杯中,通过添加高浓度的NaOH 溶液调节其pH 至最佳吸附值,然后用蒸馏水将其定容至50mL 容量瓶中振荡摇匀后分别取25mL 加到盛装有树脂的锥形瓶中,盖上瓶塞之后放入振荡器中振荡,振荡时间为平衡吸附时间。
柠檬酸综述
柠檬酸综述摘要：本文介绍了柠檬酸的生产概况、用途和柠檬酸产品的提取方法及用途。
关键词：柠檬酸 ；食品； 生产；提取 ；应用与开发正文：1、柠檬酸的结构与基本性质柠檬酸又称枸橼酸， 2-羟基丙烷-1, 2, 3-三羧酸,分无水柠檬酸(C 6H 8O 7，)和一水柠檬酸(C 6H 8O 7·H 2O)。
柠檬酸是食品工业中用量最大的酸味剂，我国的酸味剂消费也以柠檬酸为主[1]。
C CH 2COOH HO COOHCH 2COOH在室温下,为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末,无臭、味极酸,在潮湿的空气中微有潮解性。
它可以以无水合物或者一水合物的形式存在:柠檬酸从热水中结晶时,生成无水合物;在冷水中结晶则生成一水合物。
加热到78°C 时 一水合物会分解得到无水合物。
在15°C 时,柠檬酸也可在无水乙醇中溶解[2]。
从结构上讲,柠檬酸是一种三羧酸类化合物,并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。
加热至175°C 时它会分解产生二氧化碳和水,剩余一些白色晶体。
柠檬酸是一种较强的有机酸,有3个H+可以电离;加热可以分解成多种产物,与酸、碱、甘油等发生反应。
柠檬酸是有机酸中第一大酸,由于物理性能、化学性能、衍生物的性能,是广泛应用于食品、医药、日化等行业最重要的有机酸[3]。
2、柠檬酸的提取方法柠檬酸分子还可以与锌、铜、铁等金属形成可溶性螯合物。
在所有有机酸的市场中，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。
而产品的生产成本是生产厂家的立足根本,收率则是柠檬酸生产工业的关键。
因此，寻找一条既经济又合理的途径来生产柠檬酸颇受到人们的关注[4]。
（1）传统柠檬酸提取方法2.1.1 水果中柠檬酸的提取柠檬酸的测定方法主要有2种：蒸馏水直接提取法和乙醇蒸发提取法。
当今,水果的生产已经产业化,水果产量也随之增加,并且比较集中,因此考虑生态果园的综合利用时,可以利用这种方法来提取柠檬酸。
柠檬酸法脱硫中硫酸根的树脂吸附研究
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利用柠檬酸去除污泥中重金属的新工艺
离子交换与吸附, 2006, 22(6): 497 ~ 502ION EXCHANGE AND ADSORPTION文章编号：1001-5493(2006)06-0497-06利用柠檬酸去除污泥中重金属的新工艺*孙道华李清彪黄翠红凌雪萍厦门大学化学工程与生物工程系，厦门 361005摘要：经柠檬酸络合后采用离子交换法处理污泥中的重金属，该方法包括3个步骤：浸提过程、固液分离、浸提液的净化和循环。
对影响浸提液的净化和循环步骤中的主要影响因素进行了研究。
结果表明，732型阳离子交换树脂性能优异，对重金属的离子交换率接近100%；以5% HCl溶液为洗脱剂，动态逆流操作条件下，Cu、Ni和Zn的洗脱率分别达到88.85%、86.15%和88.40%；以铝片为置换剂，对重金属Pb、Cd、Cu、Ni都能得到90%以上的置换率。
循环实验表明，处理后污泥中的重金属含量符合《农用污泥中污染物控制标准》 (GB4284-84)，柠檬酸可以实现循环使用。
关键词：污泥；重金属；柠檬酸；离子交换中图分类号：X703.1 文献标识码：A1 前言未来数年内，我国城市污泥排放量每年都将达到840万吨左右(干重)，占我国固体废弃物总比重的3%以上。
目前，污泥的处置方式主要有填埋、焚烧、填海和农业利用等，因为环境压力或费用太高，前3种方式污泥处置量不断减少或被禁止[1]。
污泥中含有大量的有机质和植物生长所需要的氮、磷、钾等元素，是良好的有机肥料，作为农业利用是一种最为经济可行和最有前景的处置方法，但目前世界各国污泥的农用率不高，主要原因是污泥中含有一定数量的重金属，如未经任何无害化处理直接农用，会由于污泥中重金属的浸出而造成二次污染的可能。
从污泥中去除重金属的方法主要有化学法、生物法及电化法[2,3]。
近年来，利用柠檬酸等有机酸去除污泥中重金属的研究成为热点，工艺包括3个步骤：浸提过程，即重金属从固相转移到液相中；固液分离，即采用离心沉降分离等方法将处理后的污泥与浸提液分离；浸提液的净化和循环，即运用离子交换等方法将重金属从浸提液中转移出去。
果酒降酸方法的应用研究进展
果酒降酸方法的应用研究进展摘要有机酸是果酒中重要风味物质之一，目前酿酒工艺中降酸的方法主要有化学降酸法、物理降酸法和生物降酸法。
对这几种降酸方法进行分析和比较，为生产优质的果酒提供理论与实践依据。
关键词果酒；滴定酸；化学降酸；物理降酸；生物降酸滴定酸是果酒中所有可与碱性物质发生中和反应的酸的总和，其具体种类及含量因酿酒原料不同而有所差异。
主要是一系列的有机酸，包括酒石酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸、醋酸等。
滴定酸是果酒中重要风味物质之一，对葡萄酒的感官质量起重要的作用。
适量的有机酸能使酒醇厚且爽口，平衡酒中的苦味，还能抑制细菌活动。
但过高的有机酸含量，则造成酒味过酸，酒体粗糙，难以入口，往往还会出现酒液失光混浊的现象。
因此，必须对果酒的有机酸进行严格控制，适时进行加酸或降酸。
基于目前降酸工作中的难点及研究现状，重点介绍以下几种代表性的降酸方法。
1化学降酸法在果汁或酒液中加入化学试剂（如碳酸钙、碳酸氢钾、酒石酸钾和双钙盐等），其操作简单易行，降酸效果明显，但其化学反应往往会影响口感和酒液的色泽，同时由于金属离子的大量溶入，可能会带来酒液的不稳定，如失光、混浊等。
这些化学试剂一般为弱酸盐，它们与酒样中的强酸盐发生化学反应，置换出强酸，从而达到降酸的目的。
1.1CaCO3降酸利用CaCO3降酸反应快，成本低，使用方便，其限用量为1.5g/L，可以降酸1.5g/L。
不要将CaCO3直接加入葡萄汁中，因为加入的CaCO3会和酒石酸反应，产生酒石酸钙。
这一处理如果在葡萄酒中进行，一是直接降低酒的质量，给酒带来一种邪味；二是Ca2+带来的不稳定因子，即使冷冻也不能保证酒石酸钙的稳定。
因此，建议CaCO3降酸在葡萄汁澄清阶段配合皂土使用，分离清汁时采用虹吸法。
值得注意的是，葡萄汁中Ca2+残留量过高会抑止发酵进行。
1.2KHCO3降酸KHCO3和酒石酸反应产生酒石酸钾，酒石酸钾又和酒石酸反应产生酒石酸氢钾。
利用冷冻技术可以获得酒石酸氢钾的稳定。
利用清洁工艺生产柠檬酸的研究
１ 实 验 方 案
对 柠 檬 酸 而言 ，柠 檬 酸 生 产 过 程 中 产 生 的废 物 包 括 以下 几 个 部 分 ： １ ．柠 檬 酸 发 酵 液 中 的 中和 废 糖 水 ，排 放 量 一 般 在 １ｍ 产 品 左 右 。 ０ ／ ｔ
２ 实 验 方 法
２１ 实 验 步 骤 ． 首 先 以吸 附容 量 为 依 据 ，筛选 吸 附 剂 ，并 考 察 温 度 和 浓 度 对 筛 选 出 的 一 、二 种 吸 附 容 量 较 高 的 离 子 交 换 树 脂 的 影 响 。然 后 进 一 步 测 定柠 檬 酸 在 该 分 离 柱 上 的 穿 透 曲线 和 洗 脱 曲
维普资讯
２０ ０ ２年 ８月
利 用 清 洁 工 艺 生产 柠 檬 酸 的 设 计 思 路 见 图 ｌ 由 图 ｌ 知 ， 发 酵 液 以批 方 式 进 入 循 环 。 可
圈 ，先 经 固 液 分 离 ，得 发 酵 液 进 入 离 交 系 统 ， 同时 得 到 的 固 型 物 排 出 闭 路 循 环 圈 作 为 甲 觅
凝 水 。经 过 多 次 循 环 后 ， 闭 路 循 环 圈 内每 个 操 作 点 的 物 料 即 可 达 剑 平 衡 或 接 近 平 衡 ，保 持 各 操 作 点 的 操 作 在平 衡 点 进 行 可 无 限 循 环 。以 Ｆ内容 是 本项 目的 核 心 内 容 即 离 子 交 换 树 脂 分 离 柠 檬 酸 的 新 工 艺 的研 究 。
利 用 注 ｉ． 生 产 柠 檬 酸 的研 究 ｉ ｌ－ 艺 ￣ 士Ｔ ｌ． ｚａ －
应汉杰 徐 焱 赵谷林 宋 晓光 吕 浩 欧 阳平 凯
南京工业 大学制 药与 生命科 学学院 ，南京 ２ ０ ０ １０ ９
离子交换树脂的制备和应用分析
离子交换树脂的制备和应用分析离子交换树脂是一种常见的化学吸附材料，广泛应用于水处理、药物分离纯化、化学分析等领域。
离子交换树脂的制备和应用过程中涉及到许多关键技术和理论，下面就这方面进行深入探讨。
一、离子交换树脂的制备步骤离子交换树脂的制备过程包括固定离子的选择、树脂基材的选择和修饰、交联剂的选择和使用等多个环节。
在具体的制备步骤中，首先要选择适合需求的固定离子，如Na+、H+、Ca2+等。
然后再选择适合固定离子的树脂基材，如甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯、乙烯基苯等。
树脂基材可以通过分子量、交联度等方式进行调整。
为了让离子交换树脂在不同场合中更好地发挥作用，常常需要使用交联剂进行修饰。
交联剂可以使树脂的交联程度得到调整，从而影响树脂的吸附能力、机械强度等特性。
交联剂可分为小分子和大分子两类，其中，氧化铝、二氧化硅是典型的小分子交联剂；而甲醛、丙烯脯氨酸等是经常使用的大分子交联剂。
二、离子交换树脂的应用领域1.水处理。
离子交换树脂在水处理方面应用广泛。
例如，用离子交换树脂去除水中的硬度物质，如钙、镁等金属离子，可以减少水垢的形成，延长自来水管道的使用寿命；同时，过滤时水样中的杂质也被除去，使水质更为清洁透明，安全无害。
2.药物分离纯化。
离子交换树脂在药物分离纯化中也具有重要作用。
许多药物分子中包含大量的离子或电荷，这些离子和电荷之间的交换可以被离子交换树脂吸附分离。
离子交换树脂的应用可以提高药物的纯度和活性，从而提高药物的治疗效果。
3.化学分析。
离子交换树脂在化学分析中可以用于分离和富集目标化合物。
离子交换树脂可以吸附和分离含有相同离子的化合物，从而使得目标化合物与杂质之间得到了有效的分离，提高了分析准确度和灵敏度。
三、离子交换树脂的发展趋势目前，离子交换树脂正在不断更新和发展。
尤其是在制备和应用方面，一些新技术和新理念正得到越来越广泛的应用。
具体来说，离子交换树脂的制备中，研究人员通过调整反应温度、吸附剂种类等因素来提高树脂的吸附能力和选择性；同时，还在尝试使用生物技术手段来合成离子交换树脂。
离子交换树脂吸附柠檬酸的研究
离子交换树脂吸附柠檬酸的研究【摘要】柠檬酸用途非常广泛，所以世界各国都积极开展对它的研究，得出多种从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的方法。
本文对D201型大孔强碱性阴离子交换树脂从柠檬酸溶液中交换分离柠檬酸的研究。
该法是利用特定的有机高分子树脂对柠檬酸盐的高选择性将柠檬酸从发酵液中提取出来。
【关键词】D201型大孔强碱性阴离子交换树脂；柠檬酸；吸附0 引言柠檬酸无毒，水溶性好，酸味适度，易被吸收，且价格低廉，广泛应用于食品、医药、化工、纺织等工业中[1]，其中用量最大的是食品业。
预计，随着生活水平的提高，食品工业的快速发展，国内柠檬酸在食品业的用量近年内增长较快。
全球洗涤剂行业对柠檬酸的需求量增长很快，而我国在这一方面动作较为缓慢。
国外已有柠檬酸大量应于医药上，我国则刚起步[2]。
1 本实验的实验原理强碱性阴离子交换树脂：它具有强碱性的活泼基团季胺基。
由苯乙烯和二乙烯苯聚合物，与氯甲基醚反应，即得聚苯乙烯型季胺基强碱性阴离子交换树脂，这类树脂如果用NaOH溶液处理，则发生交换过程，转变为OH-型的树脂[3]，这种树脂是淡黄色的球状颗粒，对酸、碱、氧化剂和某些有机溶剂都比较稳定；对强酸根和弱酸根阴离子都能交换；在酸性、碱性和中性溶液中都能应用；在分析化学上应用较多。
一般都处理成Cl-型树脂出售，因为Cl-型比OH-型更稳定。
而阴离子交换树脂的交换容量，一般也是指Cl-型树脂的[4]。
2 实验过程及结果讨论2.1 静态吸附将待用树脂称取1.000g各六份分别至于锥形瓶中，贴上标签后待用。
用移液管移取25mL49.8g/L柠檬酸液至小烧杯中，通过添加高浓度的NaOH溶液调节其pH至最佳吸附值7时，然后用蒸馏水将其定容至50mL容量瓶中振荡摇匀后分别取25mL加到盛装有树脂的锥形瓶中，盖上瓶塞之后放入振荡器中振荡，振荡时间为平衡吸附时间10分钟。
然后过滤振荡液，用移液管分别移取5mL以酚酞为指示剂，0.5044mol/L NaOH溶液为滴定液滴定，记录NaOH液的用量。
离子交换树脂提取柠檬酸的研究
离子交换树脂提取柠檬酸的研究
周定;王建龙
【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》
【年(卷),期】1994(026)005
【摘要】研究了用７１７型阴离子交换树脂提取柠檬酸。
实验测得树脂的饱和交换容量为０．１０６ｇ柠檬酸／ｍｌ湿树脂。
选用氨水对柠檬酸进行解吸。
确定了氨水流速、氨水浓度以及氨水用量对柠檬酸收率的影响。
【总页数】4页(P99-102)
【作者】周定;王建龙
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ225.16
【相关文献】
1.离子交换树脂萃取发酵法生产柠檬酸的研究 [J], 王建龙;周定
2.阳离子交换树脂负载金属离子催化合成柠檬酸三辛酯的研究 [J], 陈秀宇;吕敏红
3.离子交换树脂吸附柠檬酸的研究 [J], 赵莉;张朋耀
4.阴离子交换树脂对柠檬酸吸附解吸行为的初步研究 [J], 秦涛;赵立新;朱祥岩;丘光葵;弥素苹
5.离子交换树脂的选择及柠檬酸溶液循环使用研究 [J], 贺小进;李伟;梁爱民;陈建军;王爱东;胡保利;陈淑明;申翠平
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21-柠檬酸溶液中镍和铝的脱除_贺小进
柠檬酸溶液中镍和铝的脱除贺小进 李 伟 刘 青(北京燕山石油化工公司研究院,北京102549)罗 日军 戚以政 谭天伟(北京化工大学化学工程学院生物化工系,北京100029)摘 要 采用大孔螯合树脂D 751和阴离子树脂D 301分别脱除柠檬酸溶液中的Ni 2+、Al 3+,研究了溶液在树脂中的停留时间对树脂吸附性能的影响,并对吸附后的树脂进行了再生转型研究。
关键词:树脂,柠檬酸,铝,镍柠檬酸在工业上能被用作螯合剂来分离有机相中的Al 3+、Ni2+[1],如采用柠檬酸萃取分离SEBS 胶液中的Ni 2+、Al 3+,要实现柠檬酸溶液的循环使用和去除柠檬酸萃取液中的Ni 2+和Al 3+,需对柠檬酸溶液进行处理。
人们对于含Ni 2+废水的处理已经作过很多研究,但大都局限于含游离Ni 2+的体系,采用的方法有絮凝法[2]、化学沉淀法、电渗析法、吸附法[3]、离子交换法[4,5]等。
对溶液中Al 3+脱除的研究报导较少。
分析了诸类方法对该体系的作用,本文选用了树脂法,对几种离子交换树脂进行比较,选取了螯合树脂D751和阴离子树脂D301分别来交换吸附柠檬酸溶液中的Ni 2+和Al 3+,并对该两种树脂的吸附和解吸特性作了实验和分析。
1 实验部分1.1 试剂及材料1.1.1 化学药品二甲酚橙(XO),丁二酮肟,pH=3的缓冲溶液(乙酸钠+乙酸),EDTA ,(NH 4)2SO 4,柠檬酸镍溶液(一定量硫酸镍与6%柠檬酸溶液混合,Ni 2+含量约160m g/L),柠檬酸铝溶液(一定量纯铝用盐酸溶解后与6%柠檬酸溶液混合,Al 3+含量约200m g/L),SEBS 胶液的柠檬酸萃取溶液(仅用于树脂的选择实验)。
1.1.2 树 脂D751(采用Na 型),D301(采用OH -型),732,734,724,D201,D113,上海树脂厂。
1.2 分析方法Ni 2+分析方法:丁二酮肟法。
Al 3+分析方法:待测溶液经高温灼烧后,所得灰份用盐酸加热第24卷 第5期1998年10月 水处理技术 T ECHNO L OG Y OF WA T ER T REA T M ENT V ol.24N o.5O ct.,1998 收稿日期:1998-01-19溶解,Al 3+浓度测定见参考文献[6]。
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离子交换树脂吸附柠檬酸的研究
【摘要】柠檬酸用途非常广泛，所以世界各国都积极开展对它的研究，得出多种从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的方法。
本文对D201型大孔强碱性阴离子交换树脂从柠檬酸溶液中交换分离柠檬酸的研究。
该法是利用特定的有机高分子树脂对柠檬酸盐的高选择性将柠檬酸从发酵液中提取出来。
【关键词】D201型大孔强碱性阴离子交换树脂；柠檬酸；吸附
0 引言
柠檬酸无毒，水溶性好，酸味适度，易被吸收，且价格低廉，广泛应用于食品、医药、化工、纺织等工业中[1]，其中用量最大的是食品业。
预计，随着生活水平的提高，食品工业的快速发展，国内柠檬酸在食品业的用量近年内增长较快。
全球洗涤剂行业对柠檬酸的需求量增长很快，而我国在这一方面动作较为缓慢。
国外已有柠檬酸大量应于医药上，我国则刚起步[2]。
1 本实验的实验原理
强碱性阴离子交换树脂：它具有强碱性的活泼基团季胺基。
由苯乙烯和二乙烯苯聚合物，与氯甲基醚反应，即得聚苯乙烯型季胺基强碱性阴离子交换树脂，这类树脂如果用NaOH溶液处理，则发生交换过程，转变为OH-型的树脂[3]，这种树脂是淡黄色的球状颗粒，对酸、碱、氧化剂和某些有机溶剂都比较稳定；对强酸根和弱酸根阴离子都能交换；在酸性、碱性和中性溶液中都能应用；在分析化学上应用较多。
一般都处理成Cl-型树脂出售，因为Cl-型比OH-型更稳定。
而阴离子交换树脂的交换容量，一般也是指Cl-型树脂的[4]。
2 实验过程及结果讨论
2.1 静态吸附
将待用树脂称取1.000g各六份分别至于锥形瓶中，贴上标签后待用。
用移液管移取25mL49.8g/L柠檬酸液至小烧杯中，通过添加高浓度的NaOH溶液调节其pH至最佳吸附值7时，然后用蒸馏水将其定容至50mL容量瓶中振荡摇匀后分别取25mL加到盛装有树脂的锥形瓶中，盖上瓶塞之后放入振荡器中振荡，振荡时间为平衡吸附时间10分钟。
然后过滤振荡液，用移液管分别移取5mL以酚酞为指示剂，0.5044mol/L NaOH溶液为滴定液滴定，记录NaOH液的用量。
随着时间的增大树脂对柠檬酸的吸附量不断增高。
2.2 静态解析
将待用树脂称取1.0000g各六份分别至于锥形瓶中，贴上标签后待用.用移液管移取25mL 49.8g/L柠檬酸液至小烧杯中，通过添加高浓度的NaOH溶液调节
其pH至最佳吸附值，然后用蒸馏水将其定容至50mL容量瓶中振荡摇匀后分别取25mL加到盛装有树脂的锥形瓶中，盖上瓶塞之后放入振荡器中振荡，振荡时间为平衡吸附时间。
然后过滤振荡液，用移液管分别移取5mL溶液以酚酞为指示剂，0.5044mol/L NaOH溶液为滴定液滴定，记录NaOH液的用量。
分别配制0.5mol/L、0.8mol/L、1.0mol/L、1.2mol/L、1.5mol/L、1.8mol/L、2.0mol/L浓度的盐酸溶液50mL，定容于50mL容量瓶中。
洗脱液浓度越大，解析率越高。
当盐酸溶液为1.5mol/L时的解析率最大，可达到99.3%。
这主要是由于在浓度太高的酸溶液中，树脂脱水而收缩，交换在树脂颗粒内部的离子不容易扩散出来；另一方面，浓度高了，洗脱液的粘度却增加了，这样就阻碍了扩散作用的进行，因而洗脱效率反而降低。
2.3 动态吸附过程
准确称取2g经处理过的树脂，在蒸馏水中浸泡一会后装柱，柱长大约为8cm，内径约为1.0cm，将pH为7.55浓度为15g/L的柠檬酸液倒入柱中，控制流速在0.3mL/min。
用量杯接取一定量的滤出液，用0.5044mol/L NaOH溶液滴定，记录氢氧化钠溶液的用量。
当柠檬酸溶液不断地倾入交换柱时，柠檬酸阴离子不断地被交换到树脂上。
当倾入的柠檬酸溶液达到一定的体积时，滴出来的溶液的浓度和倾入时溶液的浓度相等，这时柱中的树脂对柠檬酸达到了动态吸附平衡。
2.4 动态洗脱实验
配制1.5mol/L HCL溶液，然后将其慢慢倒入柱中，并控制流速在0.3ml/min，连续定量的接取滤出液，采用甲基橙和酚酞为双指示剂，1.44mol/LNaOH溶液为滴定液滴定柠檬酸液，当溶液由无色变为浅黄色时记录一次NaOH溶液的用量V1。
继续滴定，当溶液由浅黄色逐渐变为黄色，进而变为淡红色时记录NaOH 溶液的用量。
当洗脱液1.5mol/L盐酸溶液不断地倾入交换柱时，以交换在柱上的柠檬酸阴离子，就不断地被交换下来。
当倾入交换柱的盐酸溶液达到一定体积17mL时，柠檬酸阴离子就全被洗脱下来[5]。
2.5 其他离子对吸附的影响
配置2g/L的氯化钾溶液，将此溶液与柠檬酸按照一定比例混合，最大比例为10：1。
取出比例不同的混合液，调节pH值在7左右，取25mL该液放入称好树脂的锥型瓶中，然后将其放入振荡器中振荡10分钟。
当振荡结束后将振荡液过滤，用移液管移取5mL用0.0983mol/L NaOH溶液加酚酞指示剂滴定，记录NaOH溶液的用量。
实验证明：氯化钾溶液中，两种离子对树脂吸附柠檬酸都没有影响。
3 结论
3.1 D201型大孔强碱性阴离子交换树脂大约在中性条件下对柠檬酸具有良好的吸附性能，吸附速度很快，在10分钟左右就可以达到吸附平衡。
3.2 其他离子对树脂吸附柠檬酸性能的影响很小。
3.3 使用后的树脂再生方法简单，可重复使用。
离子交换吸附法产品回收率很高，方法简便，消耗化工原料少，能耗少，不污染环境。
所以用强碱性阴离子交换树脂从发酵液中提取、分离柠檬酸具有很重要的意义。
3.4 研究结果具有以下几个方面的意义：评价了该树脂对柠檬酸的吸附性能，拓宽了该树脂的应用范围——可用于从发酵液中提取柠檬酸。
为树脂吸附法提取柠檬酸工艺设计提供了有价值的实验参数。
【参考文献】
[1]彭跃莲，姚仕仲，等.从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的方法[J].2002：4-6.
[2]汪多仁.柠檬酸的国外市场动态和我们的对策[J].中国食品应用化学，1999：1-6.
[3]朱亨政.柠檬酸的发酵[J].食品与发酵工业，1994：69-73.
[4]王晓梅，黄铄，张缓.柠檬酸的清洁生产新工艺[J].2003，11：1-3.
[5]王传怀，张国宝，吕希化.电渗析提取柠檬酸技术[J].膜科学与技术，1992：44-48.。