REACTORKUNDE citroenzuurproductie
Welke grondstoffen komen binnen in het proces?
De drie voornaamste grondstoffen zijn
• melasse/molasse
• zwavelzuur
• kalksteen/CaO/kalkmelk/Ca(OH) 2
Welke gewenste producten en nevenproducten komen uit het
proces?
Het gewenste product is citroenzuur/natriumcitraat.
De voornaamste nevenproducten zijn
• mycelium (de schimmel)
• citrocol (wat er overblijft van de melasse)
• gips/CaSO 4/syngeniet (Ca van de kalksteen en SO 4 van het zwavelzuur)
Waarom moet de melasse worden gesteriliseerd?
De melasse moet door een schimmel, Aspergillus Niger, worden omgezet tot
citroenzuur. Als de melasse niet wordt gesteriliseerd, dan kunnen andere aanwezige
micro-organismen in de melasse concurreren met Aspergillus Niger en zo de vorming
van citroenzuur belemmeren.
Hoe wordt het gevormde citroenzuur geïsoleerd van de
onzuiverheden? Welke soorten chemische reacties treden hierbij op?
Het gevormde citroenzuur wordt geïsoleerd uit de gefermenteerde melasse door
kalkmelk toe te voegen. Kalkmelk bevat Ca(OH) 2, dat een base is. Er treedt een zuur-
basereactie op, die tevens een neerslagreactie is, waarbij het gevormde zout, nl.
tricalciumcitraat (TCC), neerslaat. De meeste onzuiverheden blijven achter in de
vloeibare fase. Door filtratie kan het TCC worden gescheiden van de vloeibare fase
met onzuiverheden.
Het gevormde TCC reageert in een tweede reactor met een oplossing van
citroenzuur. Dit is een kristallisatiereactie, waarbij dicalciumcitraatkristallen (DCC)
worden gevormd. In een kristalrooster is nauwelijks plaats voor onzuiverheden, dus
de meeste onzuiverheden die nog in TCC aanwezig waren, komen in de vloeibare fase
terecht. Door filtratie kan het DCC worden gescheiden van de vloeibare fase met
onzuiverheden.
Het gevormde DCC reageert in een derde reactor met een oplossing van zwavelzuur.
Dit is een verdringingsreactie, waarbij citroenzuur (zwak zuur) wordt verdrongen uit
DCC (zijn zout) door H 2SO4 (sterk zuur). Hierbij slaat CaSO 4 neer. De meeste
onzuiverheden die nog in DCC aanwezig waren, komen in deze neerslag terecht. Door
filtratie kan de vloeibare fase met citroenzuur worden gescheiden van de neerslag
met onzuiverheden.
Welke grondstoffen komen binnen in het proces?
De drie voornaamste grondstoffen zijn
• melasse/molasse
• zwavelzuur
• kalksteen/CaO/kalkmelk/Ca(OH) 2
Welke gewenste producten en nevenproducten komen uit het
proces?
Het gewenste product is citroenzuur/natriumcitraat.
De voornaamste nevenproducten zijn
• mycelium (de schimmel)
• citrocol (wat er overblijft van de melasse)
• gips/CaSO 4/syngeniet (Ca van de kalksteen en SO 4 van het zwavelzuur)
Waarom moet de melasse worden gesteriliseerd?
De melasse moet door een schimmel, Aspergillus Niger, worden omgezet tot
citroenzuur. Als de melasse niet wordt gesteriliseerd, dan kunnen andere aanwezige
micro-organismen in de melasse concurreren met Aspergillus Niger en zo de vorming
van citroenzuur belemmeren.
Hoe wordt het gevormde citroenzuur geïsoleerd van de
onzuiverheden? Welke soorten chemische reacties treden hierbij op?
Het gevormde citroenzuur wordt geïsoleerd uit de gefermenteerde melasse door
kalkmelk toe te voegen. Kalkmelk bevat Ca(OH) 2, dat een base is. Er treedt een zuur-
basereactie op, die tevens een neerslagreactie is, waarbij het gevormde zout, nl.
tricalciumcitraat (TCC), neerslaat. De meeste onzuiverheden blijven achter in de
vloeibare fase. Door filtratie kan het TCC worden gescheiden van de vloeibare fase
met onzuiverheden.
Het gevormde TCC reageert in een tweede reactor met een oplossing van
citroenzuur. Dit is een kristallisatiereactie, waarbij dicalciumcitraatkristallen (DCC)
worden gevormd. In een kristalrooster is nauwelijks plaats voor onzuiverheden, dus
de meeste onzuiverheden die nog in TCC aanwezig waren, komen in de vloeibare fase
terecht. Door filtratie kan het DCC worden gescheiden van de vloeibare fase met
onzuiverheden.
Het gevormde DCC reageert in een derde reactor met een oplossing van zwavelzuur.
Dit is een verdringingsreactie, waarbij citroenzuur (zwak zuur) wordt verdrongen uit
DCC (zijn zout) door H 2SO4 (sterk zuur). Hierbij slaat CaSO 4 neer. De meeste
onzuiverheden die nog in DCC aanwezig waren, komen in deze neerslag terecht. Door
filtratie kan de vloeibare fase met citroenzuur worden gescheiden van de neerslag
met onzuiverheden.
