ЯБЛОЧНАЯ КИСЛОТА
Способ производства яблочной кислоты предусматривает гидратацию малеиновой кислоты путем ее нагревания до 145 - 155°С и выдержки при указанной температуре под избыточным давлением 2,3 - 2,8 ати в течение 19 - 21 ч. При этом нагревают малеиновую кислоту и создают избыточное давление при помощи острого пара. Полученную реакционную массу повергают двухэтапному упариванию с промежуточным центрифугированием для очистки яблочной кислоты от примесей фумаровой и малеиновой кислот.
При этом на первом этапе раствор упаривают до плотности при 50°С не более 1.31 г/см3 , а на втором - до плотности не более 1.26 г/см3 . Установка для производства яблочной кислоты включает отделение синтеза и отделение очистки.
Отделение синтеза оборудовано реактором-растворителем для получения раствора малеиновой кислоты и реактором синтеза, выполненным из титана и оснащенным трубопроводом для подачи в него острого пара. Отделение очистки оборудовано сообщенными продуктопроводами, реактором-выделителем для отделения раствора яблочной кислоты, двумя реакторами-кристаллизаторами, центрифугой для выделения примесей фумаровой и малеиновой кислот, центрифугой для отделения кристаллической яблочной кислоты и сушилкой для ее высушивания. 2 с и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Известны способы получения яблочной кислоты из растительного сырья, например облепихи (1), махорки (2), листьев хлопчатника (3).
Однако подобные способы малопроизводительны и не могут обеспечить потребности в яблочной кислоте.
Известны способы получения синтетической яблочной кислоты для пищевой и фармацевтической отраслей. Яблочную кислоту синтезируют омылением 4,4,4-трихлор-3-оксимасляной кислоты, окислением фурфурола перекисью водорода. В последнем способе продуктом реакции наряду с яблочной кислотой является малеиновая и янтарная.
В связи с трудностью разделения продуктов реакции данный способ также малоперспективен.
Наибольший интерес для производства яблочной кислоты в промышленных масштабах представляет процесс гидратации малеиновой кислоты. Наибольший выход при этом обеспечивает использование катализаторов: соединений хрома, вольфрамовой кислоты, соединений алюминия.
Существенным недостатком упомянутых способов является необходимость тщательной очистки целевого продукта - яблочной кислоты, что обязательно при условии ее пищевого назначения. Однако очистка яблочной кислоты от примесей, например, на колоннах с ионообменными смолами, значительно удорожает продукт.
Еще одной проблемой, возникающей в процессе гидратации малеиновой кислоты, является высокая коррозионная способность последней. Данная проблема частично устранена в способе, по которому гидратацию малеиновой кислоты проводят в присутствии серной кислоты в освинцованном аппарате.
Защитное действие серной кислоты основано на образовании пленки сульфата свинца, предохраняющей металл от разрушения. Вместе с тем, осуществление синтеза в освинцованном аппарате, в котором целевой продукт находится в контакте с солями свинца, ставит под сомнение возможность его использования в пищевой технологии.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ производства яблочной кислоты путем гидратации малеиновой кислоты.
Способ предусматривает получение малеиновой кислоты окислением фурфурола. Такая малеиновая кислота содержит некоторое количество серной кислоты. 10%-ный раствор малеиновой кислоты подвергают гидратации путем ее нагревания выдержки в течение 8 ч при избыточном давлении 5 атм. Затем из реакционной массы, содержащей избыток серной кислоты, железо и другие тяжелые металлы, отделяют яблочную кислоту, и подвергают ее очистке через кальциевую соль. Синтез осуществляется на установке, включающей отделение синтеза с реактором синтеза и отделение очистки раствора яблочной кислоты.
Недостатком данного способа и установки по производству яблочной кислоты является необходимость сложной, трудоемкой очистки яблочной кислоты от вредных, токсичных примесей, проблематичность использования получаемой яблочной кислоты в пищевых целях, трудности, возникающие в связи с коррозией аппаратуры.
Изготовление вин; изготовление соковых концентратов; в кондитерском производстве; для производства майонеза; сыров; соусов; в производстве безалкогольных напитков; для производства мороженого; в фармацевтике; в косметическом производстве.