乳酸的生产工艺
聚乳酸生产工艺
聚乳酸（PLA）是一种生物可降解塑料，其优点包括环保、可再生和生物兼容性，因此在包装、纺织、医疗器械等领域越来越受欢迎。
聚乳酸主要是由可再生资源（如玉米淀粉、甘蔗等）中提取的乳酸（lactic acid）为原料生产的。
聚乳酸的生产工艺主要包括以下几个阶段：
1. 原料制备：使用生物发酵法从可再生生物质（如玉米淀粉、甘蔗等）中提取乳酸。
这些原料通过发酵产生高纯度的乳酸。
2. 应用预处理技术和工艺：预处理过程包括从乳酸溶液中层析提纯、除去杂质及水分等步骤，以提高乳酸的纯度和质量。
经预处理后的乳酸可达到高纯度，使得接下来的聚合过程更为顺利。
3. 脱水缩聚反应：高纯度的乳酸在脱水缩聚过程中，通过催化剂的作用，水分子从乳酸分子中移除，导致乳酸分子之间相互结合，形成聚乳酸前体——低聚乳酸酯。
4. 环化过程：低聚乳酸酯经过进一步的失水反应，形成环状乳酸酯（lactide），即聚乳酸的环状单体。
5. 聚合过程：环状乳酸酯在特殊的催化剂作用下进行链式开环聚合反应，形成聚乳酸长链分子。
该过程的控制因素包括温度、压力、催化剂选择和反应时间等，这些因素影响着聚乳酸的性能。
6. 聚乳酸加工：生产完成的聚乳酸树脂颗粒可以进一步加工，通过熔融、挤出、吹塑等方法，形成不同类型和形状的聚乳酸制品，如薄膜、纤维、容器等。
聚乳酸生产工艺的关键是控制各阶段的反应参数，确保产品质量稳定和性能优良。
随着科学技术的不断发展和环保意识的提高，聚乳酸在日常生活中的应用愈发广泛。
乳酸的生产工艺
发酵法的关键是菌种的选择，用于发酵生成乳 酸的菌种主要有细菌和根霉。
细菌发酵
细菌细菌的乳酸发酵主要采用下列两种方式： 同型乳酸发酵：葡萄糖经糖酵解途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱
随着乳酸需求量的增加需要开发消除产物抑制的新型乳酸分离方法。 近几年，原位分离技术（InSituProductRemove,简称ISPR）在乳酸 发酵的应用引起了世界范围的关注，如溶剂萃取发酵法（使用油酸、 叔胺等为萃取剂）、吸附法（离子交换树脂、活性炭、高分子树脂 等）、膜法发酵（渗析、电渗析、中空纤维超滤膜、反渗透膜等） 等，这些方法在发酵过程中从培养介质中及时移走乳酸，达到减少 产物抑制、控制pH值的目的，从而提高原料的利用率和产品产率， 对于实现连续生产过程具有重要意义
乳酸的用途
乳酸是一种多用途的精细化学品，可广泛用于 食品，制药，制革，纺织，环保和农业中。在 食品工业中，乳酸是一种重要的酸味剂和反腐 剂。在美国，乳酸在软饮料方面很大程度上取 代了柠檬酸·磷酸等，在啤酒制造中所用的磷 酸已经全部改用乳酸。在医疗工业中，乳酸可 以直接制成药品或制成乳酸盐类，内服可用于 肠内消毒，外用可以作为收敛性杀菌剂。利用 乳酸亲水性的特点将其和难溶性药物结合，可 以增加人体对药物的吸收。
发酵工艺流程
发酵法主要以淀粉为原料，还可以葡萄糖、糖 蜜等为原料，实际是己糖或能分解为己糖的化 合物。
传统的钙盐法生产乳酸的发酵工艺为：首先将 淀粉糖化，接入筛选的菌种后，再加入碳酸钙 以中和生成的乳酸，调节pH值在5.0~5.5，让 菌种在适合产酸的温度下发酵3~6d，生成产 品为粗乳酸钙的发酵液。
发酵液中乳酸的分离
plla聚左旋乳酸工艺流程
plla聚左旋乳酸工艺流程
Plla聚左旋乳酸工艺流程包括以下步骤：
1. 原料准备：准备聚左旋乳酸（PLLA）原料，通常为无色固
体且易分散。
2. 溶解：将PLLA原料溶解在相应的溶剂中，常用溶剂有氯仿、二氯甲烷、氯苯等。
在溶解过程中可以加入一定量的助溶剂或增塑剂。
3. 过滤：将溶解的PLLA溶液通过滤纸或滤膜进行过滤，去除杂质和颗粒。
4. 凝固：将过滤后的PLLA溶液倒入凝固模具中，然后通过降温或溶剂挥发等方式使其凝固。
凝固温度和时间根据具体要求进行控制。
5. 拉伸：将凝固后的PLLA薄膜或片状产品放入拉伸机中进行拉伸处理。
通过拉伸可以改变产品的物理性能和形状。
6. 干燥：将拉伸后的PLLA产品在干燥设备中进行干燥处理，去除残留的溶剂和水分。
7. 分切：将干燥后的PLLA产品进行分切，得到最终的PLLA
片状或纤维状产品。
8. 包装：对PLLA产品进行包装，以保证产品质量和保存期限。
需要注意的是，PLLA聚左旋乳酸的工艺流程可以根据具体需求和生产设备的不同而有所调整。
以上步骤仅为一种常见的工艺流程，具体操作要根据实际情况进行调整。
乳酸及乳酸钙生产工艺
乳酸及乳酸钙生产工艺乳酸及乳酸钙是一种广泛应用于食品、医药、化妆品和其他工业领域的重要化学品。
乳酸是一种有机酸，可以通过发酵法或化学合成法生产。
乳酸钙是乳酸与钙盐反应得到的盐类化合物，具有补钙、增强食品保存性和酸度调节等功能。
乳酸的生产工艺主要分为发酵法和化学合成法。
发酵法是通过利用乳酸菌或其他乳酸产生菌将碳源转化为乳酸的过程。
首先，在发酵罐中加入发酵培养基，然后加入具有乳酸发酵能力的菌种，如乳杆菌。
发酵过程中，乳酸菌代谢碳源，产生乳酸和二氧化碳。
当乳酸浓度达到一定水平时，终止发酵过程，通过过滤、浓缩和结晶等步骤提取乳酸产品。
化学合成法是通过化学反应合成乳酸的过程。
最常用的方法是氰化氢法和水合丙烯腈法。
氰化氢法是将氢氰酸和乙烯氰化物在催化剂的作用下进行酯化反应，生成乳酸酯。
然后，在水中加入碱，使乳酸酯水解生成乳酸。
水合丙烯腈法是将丙烯腈和水在催化剂的作用下反应生成乳酸。
乳酸钙是将乳酸与钙盐反应得到的产物。
乳酸钙的生产工艺主要分为乳酸中和法和化学反应法。
乳酸中和法是将乳酸与氢氧化钙或碳酸钙反应，生成乳酸钙沉淀。
化学反应法是将乳酸与其他钙盐如硫酸钙反应，生成乳酸钙沉淀。
乳酸及乳酸钙生产工艺的选择取决于产品的要求和应用领域。
发酵法生产的乳酸通常被认为是天然和无污染的，适用于食品和医药领域。
化学合成法生产的乳酸成本较低，适用于工业领域。
乳酸钙的生产工艺通常与乳酸的生产工艺相结合，可以通过改变反应条件和操作参数来控制产品的物理性质和化学性质。
总之，乳酸及乳酸钙是一种重要的化学品，广泛应用于各个领域。
乳酸的生产工艺主要包括发酵法和化学合成法，乳酸钙的生产工艺主要包括乳酸中和法和化学反应法。
选择合适的生产工艺可以提高产品的质量和产量，满足市场需求。
乳酸及乳酸钙是一种应用广泛的化学品，被广泛用于食品、医药、化妆品和其他工业领域。
乳酸钙具有补钙、增强食品保存性和酸度调节等功能，因此在各种产品中得到广泛应用。
本文将继续讨论乳酸及乳酸钙的生产工艺和相关应用。
乳酸的生产工艺
乳酸的生产工艺乳酸是一种重要的有机酸，在食品、制药、化妆品和环境等领域有广泛的应用。
乳酸的生产主要包括两个工艺：微生物发酵和化学合成。
微生物发酵生产乳酸的工艺是利用乳酸菌对含有易于发酵的碳源（如糖类）的物质进行发酵，产生乳酸。
常用的微生物包括乳酸菌属的乳酸杆菌、乳酸球菌等。
该工艺具有原料来源广泛、生产过程简单、产品纯度高等优点。
主要工艺流程如下：1. 提取菌种：从自然界中分离乳酸菌，经培养、筛选等步骤得到适合生产的菌种。
2. 激活菌种：将菌种转移到适合生长的培养基中，进行激活。
3. 培养菌种：将激活的菌种转移到大规模培养罐中，通过控制温度、pH等条件培养增殖。
4. 发酵：将培养好的菌种与含有易于发酵的碳源的物质混合，通过控制温度、pH等条件进行发酵。
5. 分离纯化：将发酵液进行分离纯化，去除杂质、提取乳酸。
化学合成生产乳酸的工艺主要适用于无法通过微生物发酵得到乳酸的特定情况，如高浓度、高纯度的乳酸。
化学合成工艺主要通过氧化反应和非氧化反应来合成乳酸。
常用的化学合成工艺有以下几种：1. 二氧化碳法：将含有二氧化碳的气体通入含有金属盐的溶液中，反应生成乳酸。
该工艺需要高压氧化器和脱碳装置。
2. 氧化法：将含有氧气的空气通入含有金属盐的溶液中，反应生成乳酸。
该工艺需要氧化反应器和乳酸蒸馏装置。
3. 甲醇法：将甲醇和含有盐酸的溶液反应生成氯乙酸甲酯，再通过水解反应生成乳酸。
该工艺需要甲醇反应器和水解装置。
以上是乳酸的生产工艺的简要介绍。
根据具体需求和条件，选择适合的工艺来生产乳酸，能够满足各个领域的应用需求。
随着生物工程技术的不断发展和创新，乳酸的生产工艺将进一步优化和提高。
L-乳酸的用途及生产工艺
一、概述L-乳酸是近年来人们十分关注并发展较快的有机酸。
这不仅是因为它是以淀粉质(如玉米、大米、薯干等)粮食为原料，通过生物发酵的方法生产有机酸，从而提高粮食附加值的新产品，同时L-乳酸具有在食品、饲料、医药、塑料、饲料、农药、日用化工、造纸及电子工业等多领域应用前景。
更主要的是由于L-乳酸可以通过聚合成为聚乳酸，制成完全可降解的塑料，为人类长期使用塑料制品所形成的废弃物无法处理的难题提供了一种解决的方法，因此其应用前景无法估量。
二、产品用途L-乳酸用于食品、饲料、医药、塑料、农药、日用化工、造纸及电子工业等许多领域。
在食品、饲料工业上，L-乳酸用作酸味剂、强化剂、防腐剂，是绝对安全的添加剂。
在医药工业中，L-乳酸及其衍生物(L-乳酸钠)可与氯化钠、氨基酸等配伍，生产治疗高钾血症或酸中毒大输液，L-乳酸钙、L-乳酸锌等是治疗金属元素缺乏症的药物。
在国外，美日等国均已掌握了由L-乳酸合成聚乳酸树脂的技术，而聚乳酸与人体有很好的相容性，于是他们将聚乳酸用于制造医用材料，如缓释药物的包囊材料(微囊)，可口服或注射，也可植入病灶部位，可减少用药量和延长药效，避免一般口服药瞬时浓度过高易产生毒副反应及易于排出的不足。
此外，还用于制造医用缝合线及修复骨骼损伤的骨钉、骨板等，在伤口愈合后，不必拆线或再次手术取出，而是能被人体慢慢代谢，不留残余，这样不仅免去了手术的麻烦，也减少了病人再次手术的痛苦或异物留在体内的不适。
L-乳酸的聚合物(聚乳酸)更多的是用来制造生物降解塑料，这是塑料工业的重大进步，用这种塑料制成的包装材料(袋、瓶、盒等)和日用塑料(餐具、玩具、文化用品、生活用品等)废弃在自然界，能在三至六个月内被自然界存在的至少100种以上的常见微生物完全分解为二氧化碳和水，不发生像聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯那样破坏环境的“白色污染”，是保护环境造福子孙的理想材料，现在已在不少国家成为商品，受到人们的欢迎。
L-乳酸在农药生产上，是制造高效、低毒、低残留的新锄草剂一苯氧丙酸除草剂(如精嘌马、精哇禾灵等)，L-乳酸的左旋性赋予该类农药的生理活性，产生了除草效果(用D-乳酸则无效)。
年产5000吨乳酸工厂提取车间设计[技巧]
![年产5000吨乳酸工厂提取车间设计[技巧]](https://img.taocdn.com/s3/m/0f55ab4676232f60ddccda38376baf1ffc4fe302.png)
年产5000吨乳酸工厂车间设计乳酸是世界上应用广泛的三大有机酸之一，目前生产乳酸主要采取的方法有传统发酵工艺以及固定化微生物法、电渗析连续发酵法、萃取发酵法、膜法发酵法、吸附发酵法、同时糖化发酵法等新工艺，在工业生产中多采用微生物发酵法生产L-乳酸。
乳酸的提取精制是乳酸生产中非常重要的步骤，工业生产中常用的乳酸提取工艺主要有：钙盐法、锌盐法、离子交换法、溶剂萃取法和电渗析法等。
本设计采用德式乳杆菌为菌种，以大米为主要原料，麸皮为辅助原料经糖化发酵并行式来生产乳酸。
在发酵时加入CaCO3作为乳酸中和剂和发酵液稳定剂，得到的发酵液经预处理→浓缩→冷却结晶→洗晶→离心分离→乳酸钙结晶→溶晶→酸解→过滤→脱色等一系列步骤得到粗乳酸；粗乳酸先经浓缩再经离子交换法（先通过732阳离子交换柱再通过331阴离子交换柱）得到纯乳酸。
根据上述工艺流程，在进行乳酸工厂提取车间设计时，根据工厂的实际生产工艺和产能采取最优的提取工艺，通过对乳酸生产平衡、设备平衡和能量平衡等的计算，选取相应的生产设备，合理布局设计，使生产操作可靠性、方便性达到生产要求，降低成本，最终使生产效益最大化，并设计出合理的工艺流程图、设备结构和布置图以及全厂平面布置图。
关键词：发酵工艺；乳酸提取车间；工厂设计目录1 绪论 (1)1.1 乳酸的概况 (1)1.1.1 乳酸的理化性质 (1)1.1.2 乳酸的工业生产 (2)1.1.3 乳酸的用途及功能 (2)1.1.4 乳酸的质量检验与储存 (3)1.2 乳酸的发酵方法 (3)2 生产工艺 (5)2.1 发酵工艺 (6)2.1.1 发酵工艺流程及特点 (7)2.1.3 发酵工艺操作要点及注意事项 (8)2.2 提取精制工艺 (9)2.2.1 提取工艺流程及特点 (9)2.2.2 提取工艺条件 (9)2.2.3 提取注意事项以及工艺操作要点 (10)3 工艺计算及设备选型 (12)3.1 发酵工段 (13)3.1.1 物料平衡计算 (13)3.1.2 设备计算及选型 (13)3.2 提取工段 (14)3.2.1 生产平衡计算 (14)3.2.2 设备平衡计算及选型 (15)4 车间布置设计 (17)4.1 设计依据 (17)4.2 车间布置（厂房平面布置） (18)4.2.1 车间布置设计原则 (18)4.2.2 车间平面布置 (18)4.2.3 车间立面布置 (18)4.2.4 设备布置 (18)结论...............................................................................错误！未定义书签。
乳酸的应用与发酵生产工艺
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河北工业大学学报
2004 年第 3 期
2.2.4 分子蒸馏提纯 分子蒸馏属于高真空蒸馏技术，它克服了常规蒸馏操作温度高、受热时间长、分离效率低等Байду номын сангаас点，
特别适合于高沸点、热敏性及易氧化物质的分离 ． [25] 分子蒸馏的特点在于蒸发器与冷凝器之间的居里 小于分子间的平均自由程，一般为 10 2 ~ 0.2 m．许多生化产品若采用传统的分离方法提纯，难以克服操 作温度高、受热时间长等缺点，导致有效成分的聚合、分解等变化 ．分 [26] 子蒸馏技术恰恰克服了这一 缺陷，对于规模化生产的乳酸产品，分子蒸馏技术优于超临界萃取、柱层析分离等技术．通过分子蒸馏 提纯 L-乳酸，可以达到蛋白质清除、重金属离子清除、脱臭、脱色、提纯等目的．在进行分子蒸馏提 纯乳酸之前需要对发酵液进行预处理．
（ 1. 河北工 业大学 化 工学院 ，天津 300130；2. 天津大 学 化工 学院，天 津 300072 ）
摘要：介绍了乳酸的应用、发酵生产和分离提纯的工艺，并提出了加快中国乳酸工业发展亟待
解决的几个问题．乳酸是具有良好生物相容性的有机酸，可应用于食品、制药、生物降解性塑
料生产等领域．发酵法是生产乳酸的主要方法，发酵液中的乳酸可以通过萃取、吸附等方法与
收 稿日期： 2003-09-15 基 金项目： 国家自然 科学基 金资助项 目 （20036010） 作 者简介： 闫智慧 （1978-）， 女 （汉族），硕士 生．
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异型乳酸发酵：异型乳酸发酵是某些乳酸菌利用己糖单磷酸盐途径， 分解葡萄糖为5-磷酸核酮糖，再经差向异构酶作用变成5-磷酸木酮糖， 然后经磷酸酮解酶的作用下发生裂解反应，生成乙酰磷酸和3-磷酸甘 油醛。3-磷酸甘油醛进一步还原为乳酸。异型乳酸发酵的菌种除生成 乳酸外，还生成乙醇、CO2和乙酸。 生产中应该选用能够进行同型乳酸发酵的菌种，以提高乳酸的产量。 工业中常用德氏乳杆菌发酵，德氏乳杆菌产生DL型乳酸，对糖的转 化率高达90%以上。
发酵工艺流程
发酵法主要以淀粉为原料，还可以葡萄糖、糖 蜜等为原料，实际是己糖或能分解为己糖的化 合物。 传统的钙盐法生产乳酸的发酵工艺为：首先将 淀粉糖化，接入筛选的菌种后，再加入碳酸钙 以中和生成的乳酸，调节pH值在5.0~5.5，让 菌种在适合产酸的温度下发酵3~6d，生成产 品为粗乳酸钙的发酵液。
乳酸的生产
乳酸主要通过发酵法和化学合成法生产，发酵 法采用天然原料，是乳酸生产的主要方法，具 有较大的市场和较强的竞争力。
发酵法的关键是菌种的选择，用于发酵生成乳 酸的菌种主要有细菌和根霉。
细菌发酵
细菌细菌的乳酸发酵主要采用下列两种方式： 同型乳酸发酵：葡萄糖经糖酵解途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱 氢酶的催化下还原为乳酸。此发酵过程中，1mol葡萄糖可以生成 2mo1乳酸，理论转化率为100%．
乳酸的用途
乳酸是一种多用途的精细化学品，可广泛用于 食品，制药，制革，纺织，环保和农业中。在 食品工业中，乳酸是一种重要的酸味剂和反腐 剂。在美国，乳酸在软饮料方面很大程度上取 代了柠檬酸· 磷酸等，在啤酒制造中所用的磷 酸已经全部改用乳酸。在医疗工业中，乳酸可 以直接制成药品或制成乳酸盐类，内服可用于 肠内消毒，外用可以作为收敛性杀菌剂。利用 乳酸亲水性的特点将其和难溶性药物结合，可 以增加人体对药物的吸收。
乳酸的生产工艺
41110121 顾行健
乳酸（Lacticacid）
乳酸是一种天然有机酸，据 旋光性可分为D-乳酸、L-乳 酸和混合型DL-乳酸。 由于人体内只有代谢L－乳酸 的酶，如果摄入过量D－乳 酸，会引起代谢紊乱甚至酸 中毒。因此在食品工业或制 造医药中应用的乳酸酯及聚 乳酸，都使用L－乳酸为原料。
谢谢！
根霉发酵
根霉多数采用米根霉，传统的米根霉发酵采用游离细 胞在搅拌罐中进行。米根霉的菌丝发达，游离细胞发 酵过程中米根霉会形成很大的菌丝团，引起氧气及其 它营养物质的传递困难，造成产酸速率低、生产不稳 定等缺点。固定化米根霉发酵能使菌丝均匀地分布在 固定介质上，在一定程度上缓解这一问题。 根霉与乳酸菌相比，发酵过程很少发生乳酸的消旋作 用，有利于制得纯净的L-乳酸。由于人体含有的L-乳 酸脱氢酶只能分解L-乳酸，从保健的角度出发在食品 和医药中应尽量使用L-乳酸。
发酵液中乳酸的分离
对于发酵生产乳酸，最适的pH为5.5~6.0。乳酸发酵过程中，随着乳 酸的不断生产，发酵液的pH值不断降低，pH<5时产酸受到抑制。为 了提高乳酸产率，需要控制发酵液pH值。传统的pH值调节是用 CaCO3来中和产生的乳酸，以维持适宜的pH值。传统工艺从乳酸钙 中提取乳酸的过程复杂，而且乳酸盐对细胞代谢有抑制作用。 随着乳酸需求量的增加需要开发消除产物抑制的新型乳酸分离方法。 近几年，原位分离技术（InSituProductRemove,简称ISPR）在乳酸 发酵的应用引起了世界范围的关注，如溶剂萃取发酵法（使用油酸、 叔胺等为萃取剂）、吸附法（离子交换树脂、活性炭、高分子树脂 等）、膜法发酵（渗析、电渗析、中空纤维超滤膜、反渗透膜等） 等，这些方法在发酵过程中从培养介质中及时移走乳酸，达到减少 产物抑制、控制pH值的目的，从而提高原料的利用率和产品产率， 对于实现连续生产过程具有重要意义
几点思考
中国的乳酸工业和国外发达国家相比还有一定 差距，目前和今后的工作应着眼于以下几点： 1）筛选生产L-乳酸选择性更高的菌种，以满 足L-乳酸日益增加的需求； 2）开发使用更廉价原料生产乳酸的工艺，如 用纤维素代替淀粉； 3）进一步开发菌种固定化和提取工艺的耦合 技术，提高乳酸的产出量； 4）加强以乳酸为原料的后续产品的开发．