年产4万吨柠檬酸厂提取车间工艺设计
年产20000吨柠檬酸提取车间设计.
摘要本文从柠檬酸及其用途，总体工艺建设方案，原料及其处理，发酵及醪液处理工艺，粗提与精制工艺蒸发、结晶、分离、干燥等几个方面，简介工艺设计中的基本方法。
在本工程的设计中，原料处理及发酵工艺的确定。
我设计了年产20000吨柠檬酸厂的提取车间，完成了工艺流程和车间布置的设计。
采用了玉米干法脱胚粉碎或薯干直接粉碎调浆、液化(玉米液化浆)压滤、低压连续喷射灭菌，液体深层发酵的工艺路线。
在提取精制工艺方面，本设计提取工艺仍采用钙盐提取的工艺路线。
此法工艺成熟、原材料易得、操作方便、产品质量稳定，而且总收率达到80%-90%。
设计中我尽量减少设备费用，充分提高设备和车间空间的利用率，查阅了有关化工设备设计手册，并通过仔细计算，严格地选取设备。
最后绘制工艺流程图、提取车间设备布置图，编写了详细的设计说明书。
关键词：柠檬酸提取工厂设计AbstractIn this paper, and the use of citric acid, the overall technology development programs, materials and processing, mash fermentation and processing technology, the crude and the refining process evaporation, crystallization, separation, drying areas, briefing the basic method of process design. I designed annual output of 20,000 tons of citric acid plant extraction plant, completing the design process and plant layout. Uses dry germ of maize crushing or grinding mixing dry matter directly, liquefied (liquefied corn syrup) filter press, continuous low pressure spray sterilization, submerged fermentation process route. In the extraction and purification process, the extraction process of the design process is still using calcium extraction line. This method is mature technology, raw materials readily available, easy to operate, stable product quality, and the total yield of 80% -90%. I design to minimize equipment costs, maximize the utilization of equipment and workshop space, access to information on chemical equipment design manual, and through careful calculation and strict to select the device. Finally, We will drawing flow chart, extraction plant equipment layout, And to prepare detailed design specifications.Keywords:Citric acid extract plant design目录摘要 (i)Abstract (ii)1 绪论 (1)1.1柠檬酸发展简史 (1)1.2国内外柠檬酸生产情况及展望 (2)1.3设计依据 (4)2工艺流程设计 (5)2.1生产方法的选择 (5)2.2工艺条件的确定 (7)2.2.1柠檬酸的生物合成 (7)2.2.2糖化工艺 (9)2.2.3发酵工艺 (11)2.2.4提取工艺 (14)3 工艺计算 (18)3.1计算依据 (18)3.1.1生产能力 (18)3.1.2主要技术经济指标 (18)3.2提取车间物料衡算 (18)4 提取车间设备计算及选型 (20)4.1板框过滤机 (20)4.2低位储罐 (21)4.3滤渣洗水储罐 (21)4.4碳酸钙调浆桶 (21)4.5C A CO3高位储罐 (22)4.6中和桶 (22)4.7柠檬酸钙过滤机 (22)4.8酸解锅 (23)4.9C A SO4过滤 (23)4.10酸解液储罐 (24)4.11C A SO4洗水罐 (24)4.12热水储罐 (25)4.13酸储罐 (25)4.14H2S04高位储罐 (25)4.15真空抽滤罐 (25)4.16水汽衡算 (26)5 提取车间布置说明 (29)5.1设计依据 (29)5.1.1建筑设计规范 (29)5.2.1基础资料 (29)5.2车间布置说明 (29)5.2.1车间组成 (29)5.2.2厂房布置 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1 绪论柠檬酸是无色半透明晶体或白色结晶性粉末，无臭，有强烈的令人愉快的酸味，其在温暖空气中渐渐风化，在潮湿空气中有潮解性。
(现场管理)年产万吨柠檬酸工程提取车间
设计说明书
系别：城市建设系
专业班级：生物工程0701班
姓名：邓超文
学号：20071171040
指导教师：
（课程设计时间：2011年月日——2011年月日）
华中科技大学武昌分校
1．课题设计目的…………………………………………………………………1
2．课题设计题目描述和要求………………………………………………1
(1)年产2万吨一水柠檬酸折合无水柠檬酸，按1995年5月，中国发酵工业协会柠檬酸分会制定的“柠檬酸行业统计办法”:
中和(总收率90%)
进入提取工段的无水柠檬酸：20000/1.00914=18325.085t/a
每中和100kg一水柠檬酸所需的石灰乳的量计算如下：
2C6H8O7·H2O+3CaCO3 Ca3(C6H5O7)·4H2O+3CO2 +H2O
葡糖酸21052.6*0.0025=52.63t
草酸21052.6*0.0015=31.57t
柠檬酸20000t
其中草酸在中和过程中（PH2.7~2.9）率先一草酸钙盐的形式沉淀下来。葡糖酸则因为溶解度比较大而继续留在酸液中。
酸解
酸化用硫酸用量：Ca2++ SO42-CaSO4
因为硫酸与钙盐的用量比为1.02:1左右。过量的硫酸，目的在于尽量减少柠檬酸的损失。不能过多，是应为，硫酸对容易的沸点有影响，可能导致温度过高时草酸钙的分解。
4．总结……………………………………………………………………………16
参考文献 …………………………………………………………………………17
1课题设计的目的
1.1 主要内容
1、生产工艺的确定并绘制带控制点工艺流程图；
年产4万吨柠檬酸的工艺流程主要设备计算
柠檬酸是一种常用的食品添加剂，它广泛应用于食品、饮料、制药和化妆品等行业。
下面是年产4万吨柠檬酸的工艺流程和主要设备的详细计算。
一、工艺流程：1.柠檬酸发酵阶段：-酿造罐：用于柠檬酸的发酵过程。
-发酵槽：用于存放发酵液。
-发酵罐：用于固定发酵液的温度和pH值。
-发酵槽搅拌器：用于均匀搅拌发酵液。
2.柠檬酸制备阶段：-反应釜：用于柠檬酸的化学反应。
-过滤机：用于过滤得到纯净的柠檬酸溶液。
-浓缩机：用于浓缩柠檬酸溶液。
-结晶罐：用于柠檬酸的结晶过程。
-干燥机：用于将湿柠檬酸晶体干燥。
3.柠檬酸精制阶段：-脱色罐：用于去除柠檬酸中的杂质物质。
-活性炭过滤器：用于去除脱色剂和其他杂质。
-活性炭再生设备：用于重新激活使用过的活性炭。
-混凝剂槽：用于去除悬浮物。
二、设备计算：1.柠檬酸发酵阶段：假设柠檬酸发酵时间为10天，每天发酵8小时。
每小时发酵产量为4万吨/10天/8小时=500吨/小时。
-酿造罐：根据每小时发酵产量和标准酿造比例计算，可选择1000立方米的酿造罐。
-发酵槽：根据酿造罐的容量和发酵液的储存时间计算，可选择2000立方米的发酵槽。
-发酵罐：根据发酵液的体积和发酵温度容量计算，可选择500立方米的发酵罐。
-发酵槽搅拌器：根据发酵液的体积和搅拌效果计算，可选择高效搅拌器。
2.柠檬酸制备阶段：-反应釜：根据每小时发酵产量和反应时间计算，可选择10立方米的反应釜。
-过滤机：根据反应釜产生的柠檬酸溶液流量计算，可选择5吨/小时的过滤机。
-浓缩机：根据过滤后的柠檬酸溶液流量计算，可选择5吨/小时的浓缩机。
-结晶罐：根据浓缩后的溶液流量和结晶时间计算，可选择20立方米的结晶罐。
- 干燥机：根据结晶柠檬酸的湿度和干燥时间计算，可选择1500kg/小时的干燥机。
3.柠檬酸精制阶段：-脱色罐：根据柠檬酸溶液流量计算，可选择5立方米的脱色罐。
-活性炭过滤器：根据脱色罐产生的柠檬酸溶液流量计算，可选择5吨/小时的活性炭过滤器。
年产2万吨柠檬酸厂生产工艺的设计-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要本设计采用薯干为原料，薯干磨成粉，加水调浆，直接加入少量α-淀粉酶，液化后灭菌冷却，即可接种发酵。
其中薯干含水13%、淀粉75%、蛋白质6%左右。
薯干原料中的蛋白质可作为氮源供菌体生长。
薯干原料中含有铁、镁、钾、钙等的无机盐。
本设计采用黑曲霉液体深层好氧发酵、钙盐法提取技术生产柠檬酸。
这两种方法都是国内比较常用的生产方法，有大量的实际经验，易操作，风险小。
本设计对发酵生产柠檬酸的工艺技术方法、工艺流程及涉及技术说明给出了明确设计。
因为知识有限，在工艺计算方面，只做了物料衡算和发酵罐选型的有关计算。
本设计还包括工艺流程图，车间平面布置图，全厂平面图等。
关键词：黑曲霉；深层发酵；钙盐法提取；设备选型annual output of 20000 tons citric acid factory Production processdesignAbstractIn this design, cassava is used as raw material. The dried tapioca is ground into powder, mixed with water, added with a small amount of α -amylase directly, sterilized and cooled after liquefaction, and then inoculated for fermentation. The dry cassava contains 13% water, 75% starch and about 6% protein. The protein in cassava dry material can be used as nitrogen source for thallus growth. Cassava dried raw materials contain inorganic salts of iron, magnesium, potassium, calcium, etc. Citric acid was produced by submerged aerobic fermentation of Aspergillus niger and calcium salt extraction. These two methods are commonly used production methods in China. They have a lot of practical experience, are easy to operate and have little risk.This design gives a clear design for the technological method, technological process and related technical description of citric acid production by fermentation. Due to limited knowledge, only the material balance calculation and the calculation of fermenter selection were done in the process calculation. This design includes the process flow chart, workshop layout, factory floor plan, etc.Key words:Aspergillus niger; Deep fermentation; Calcium salt extraction; Equipment selection目录1前言 (1)1.1柠檬酸的简述 (1)1.2柠檬酸的用途 (1)1.3国内柠檬酸的生产发展概况 (1)1.4世界柠檬酸的生产发展概况 (2)1.5柠檬酸工艺产生的“三废”处理 (2)2柠檬酸生产工艺 (3)2.1工艺流程 (3)2.2柠檬酸生产的工艺流程 (3)2.3原料预处理 (4)2.4糖化工序 (4)2.5无菌空气的处理 (5)2.6种子的培养 (5)2.7发酵工序 (5)2.8醪液处理工序 (6)2.9提取工段 (7)2.10精制工段 (7)2.10.1离子交换与脱色 (7)2.10.2蒸发与结晶 (8)2.10.3干燥预包装 (8)2.11污水处理工序 (9)3柠檬酸生产的物料衡算 (11)3.1柠檬酸生产工艺各项数据指标 (11)3.2原料消耗计算（基准：一吨成品柠檬酸） (12)3.2.1发酵醪量的计算 (12)3.3接种量计算 (12)3.3.1液化醪量的计算 (12)3.3.2成品柠檬酸 (13)3.3.3淀粉质原料年产2万吨无水柠檬酸厂总物料衡算 (13)4柠檬酸生产的主要工艺设备 (15)4.1发酵罐选型 (15)4.2种子罐选型 (16)4.3柠檬酸生产的主要工艺设备表 (16)5全厂及车间布置 (17)6结论 (18)参考文献 (19)谢辞 (20)附录 (21)1前言本工艺设计所生产的产品是无水柠檬酸。
柠檬酸厂糖化发酵车间设计方案(改)
摘要21. 产品介绍22．生产工艺32.1 生产方法32.2 工艺流程32.3 操作工艺43. 工艺计算书53.1 物料衡算53.1.1 工艺技术指标及基础数据53.1.2 原料消耗计算<基准：1吨成品柠檬酸）63.1.3 发酵醪量的计算73.1.4 接种量73.1.5液化醪量计算73.1.6 成品柠檬酸83.1.7 淀粉质原料年产4万吨一水柠檬酸厂总物料衡算83.2 热量衡算93.2.1 液化热平衡计算93.2.2 发酵过程中的蒸汽耗量的计算93.2.3 发酵过程中的冷却水耗用量计算113.2.4 发酵过程中的无菌空气耗用量的计算114. 糖化车间设备设计与选型124.1 调浆桶的选型124.2 喷射加热器的选型124.3 液化维持罐的选型134.4 板式换热器的选型145．发酵车间设备设计与选型145.1 发酵罐的选型145.1.1 发酵罐容积和台数的确定155.1.2 主要尺寸的计算165.1.3 发酵罐冷却面积的计算165.1.4发酵罐搅拌器的设计175.1.5 发酵罐设备结构的工艺设计185.1.6 发酵罐设备材料的选择错误！未定义书签。
5.1.7 发酵罐壁厚的计算错误！未定义书签。
5.2 种子罐的选型215.2.1 种子罐容积和数量的确定215.2.2 种子罐主要尺寸确定225.2.3 种子罐型号确定225.3 贮罐选型225.3.1 发酵成熟醪贮罐225.3.3 设备一览表23结论23谢辞24参考文献24年产40000吨柠檬酸厂糖化、发酵车间的设计摘要本设计采用薯干原料发酵,只需将薯干磨粉,加水调浆,直接加入少量α－淀粉酶液化后,灭菌、冷却,即可接种发酵。
制备柠檬酸一般采用晒干的薯干作为原料。
薯干含水10%-15%、淀粉70%左右、蛋白质6%左右。
薯干原料中的蛋白质可作为氮源供菌体生长。
薯干原料中含有铁、镁、钾、钙等的无机盐,选用的黑曲霉C0527对这些成分不敏感,故不必对原料做任何预处理。
柠檬酸的提取工艺
FRIENDS
3 离子交换法提取柠檬酸 4 传统钙盐法提取柠檬酸
5
水果中柠檬酸的提取
在水果中提取柠檬酸尤其在未成熟的 杏、苹果或李子和柑橘等含柠檬酸较高的 水果中提取可用水或乙醇作提取剂经过加 热、浓缩和结晶后FR得IEN到DS 的柠檬酸可以直接 应用于食品添加剂等。
柠檬酸的提取工艺
概述 传统提取方法
新型提取方法 展望
概述
成熟的柠檬酸发酵液中，除含有主产物柠 檬酸之外，还含有纤维、菌体、有机杂酸、糖 、蛋白类胶体物质、色素、矿物质及其他代谢 产物等杂质，它们或来FRIE自NDS发酵原料、或在发酵 过程中生产，或溶存或悬浮于发酵液中。通过 各种理化方法，清除这些杂质，得到符合各级 质量标准的柠檬酸产品的全过程，即为柠檬酸 生产的下游工程。它是一个确保产物“丰收”，提 高企业效益的生产系统工程。
超滤法提取柠檬酸的工艺流程
柠檬酸发酵液预处理→超滤→结晶→离心分离的母 液→干燥→成品。
28
采用该提取方法，不使用任何有害物质， 无废弃物产生，而且实施简便，容易实现自动 化，应该说实现了柠檬酸的清洁化生产。
但是，该方法要F求RIE柠ND檬S 酸发酵液残糖含量 ≤1 g／L，柠檬酸产率与残糖含量之比>1275， 方能得到较好的效果。
11
提取工艺
FRIENDS
12
1.发酵液预处理
预处理是指待发酵液加热至75-90℃， 可以及时杀死柠檬酸产生菌及其他杂菌，终 止发酵作用，同时使发酵液中部分蛋白质变 性、絮凝、降低酵液浓FRIE度ND利S 于过滤。此外也 可能使菌体内部分柠檬酸释放出来。预处理 加热时间不能太长，若破坏菌丝球则影响过 滤。
年产两万吨柠檬酸发酵车间工厂设计-开题报告
[1]吴思方：《发酵工厂工艺设计概论》[M]，中国轻工业出版社1995，第35-176页.
[2]吴思方：《生物工程工厂设计概论》[M]，中国轻工业出版社2008，第41-166页.
[3]王福源：《现代食品发酵技术》[M]，中国轻工业出版社1998，第1-205页.
[4]梁世中：《生物工程设备》[M]，中国轻工业出版社2005，第130-148页.
五、预期成果
合运用所学的生物工程设备、化工原理和生物工艺学，发酵工厂设计概论、计算机辅助设计绘图等方面的知识进行柠檬酸发酵车间的设计，掌握柠檬酸生产技术发展新趋势，为以后在化工、生物工程、生物医药领域从事设计、生产和新技术研发等方面工作打下一定的基础。
2013年4月8日
指导教师意见：
指导教师：年月日
多年来我国国内市场对柠檬酸的需求平稳，增长幅度缓慢。2001年国内市场柠檬酸消耗量为9.3万吨，2003年为11.8万吨，2005年为14.5万吨，目前为17.3万吨。人均年消耗量约为0.13公斤，而发达国家人均年消耗量为1.5～2公斤。一些国外应用量很大的领域在我国还较少应用，因此，大力拓展国内市场十分必要。柠檬酸在国内食品、饮料中的应用前景十分广阔。我国柠檬酸产品主要以低端产品为主，价格偏低。面对日趋激烈的市场竞争，生产企业应加大技术投入，向下游开发高档次产品。如无水柠檬酸具有不结块、利于运输、贮存和使用等特点，国外近年对无水柠檬酸需求增长迅速，是柠檬酸产品发展的方向之一。此外，我国柠檬酸深加工产品品种少，不及国外的一半。目前美国药典已经收载的柠檬酸下游产品有柠檬酸钙、柠檬酸铁、柠檬酸氢二胺、柠檬酸铁铵、柠檬酸锌等等。
[9]蔡继宁等：《化工设备机械基础课程设计指导书》[M]，化工工业出版社2000，第45-125页.
年产吨柠檬酸工厂设计
建厂可行性研究报告:林勤2015年 10 月 16 日目录第一章绪论 (1)1.1企业概况 (1)1.2目的和意义 (1)12333333344555663.2选址 (6)3.3总平面设计方案 (6)3.4车间生产过程设计 (7)3.4.1生产车间工艺布置原则 (7)3.4.2 生产所需建筑 (8)3.5 车间平面设计说明 (8)4.工艺计算 (10)4.1物料衡算 (10)4.1.1 全厂总物料衡算主要内容 (10)4.1.2 工艺技术指标和基础数据 (10)4.2 原辅料消耗及中间产品衡算 (11)4.2.1 总反应式 (11)4.2.2液化醪量的计算 (11)4.2.3 发酵液量的计算 (13)131415151517171717171717181818184.4.1.7提取车间其它用水 (18)4.4.1.8锅炉用水 (18)4.4.1.9其他用水 (19)4.4.1.10总用水量 (19)4.4.2 年产5000吨柠檬酸工厂水量衡算表 (19)4.5 电量衡算 (19)4.5.1 计算步骤 (19)4.5.1.1 原料粉碎液化工段 (19)4.5.1.2 发酵工段 (20)4.5.1.3 提取精制工段 (20)4.5.1.4其他设备 (21)4.5.2 年产5000吨柠檬酸工厂电量衡算表 (22)第五章主要设备选型 (23)5.1选择设备的原则 (23)232525252526262626262727272728288.1.1总投资估算 (28)8.2 经济效益评价 (28)8.2.1产品成本估算 (28)8.2.2副产品收入估算 (29)8.2.3收益估算 (29)参考文献： (30)年产5000吨柠檬酸发酵工厂设计食品科学与工程专业魏文姣指导老师蒲传奋Design of an annual output of 5000 tons of Citric acid fermentation factoryFood science and engineering major Wei Wen jiaoGuide teacher Pu Chuan fenAbstract: This paper is mainly for the annual output of 5000 tons of citric acid fermentationanalyzed.steamcorporatesewage第一章绪论1.1企业概况柠檬酸发酵工厂位于山东省潍坊，潍坊市安丘市位属暖温带大陆性气候，四季分明，光照充足，雨热同季。
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学科分类号：081801本科学生毕业设计题目（中文）：年产4万吨柠檬酸厂提取车间工艺设计（英文）：Annual output of 40,000 tons citric acid plant extraction workshop design姓名学号院（系）专业、年级指导教师2013年5月10日目录摘要...................................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ................................................................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论. (1)1.1 概述 (1)1.1.1 柠檬酸用途 (1)1.1.2 柠檬酸循环 (2)1.2 柠檬酸发展简史 (2)1.3 国内柠檬酸形势 (3)1.4 设计规模与深度 (4)第2章柠檬酸生产工艺 (5)2.1 工艺流程的设计的原则 (5)2.2 柠檬酸生产方法的选择 (5)2.2.1 生物发酵法 (5)2.3 工艺条件的确定 (6)2.3.1 柠檬酸的生物合成 (6)2.3.2 糖化工艺 (7)2.3.3 发酵工艺 (8)2.3.4 提取工艺........................................................ 错误!未定义书签。
2.4 柠檬酸生产工艺简介.............................................. 错误!未定义书签。
第3章工艺计算.................................................................. 错误!未定义书签。
3.1 计算依据.................................................................. 错误!未定义书签。
3.1.1 生产能力........................................................ 错误!未定义书签。
3.1.2 主要技术经济指标........................................ 错误!未定义书签。
3.2 提取车间物料衡算.................................................. 错误!未定义书签。
第4章提取车间设备计算及选型............................... 错误!未定义书签。
4.1 板框过滤机.............................................................. 错误!未定义书签。
4.2 低位储罐.................................................................. 错误!未定义书签。
4.3 滤渣洗水储罐.......................................................... 错误!未定义书签。
4.4 碳酸钙调浆桶.......................................................... 错误!未定义书签。
4.5 CaCO3高位储罐....................................................... 错误!未定义书签。
4.6 中和桶...................................................................... 错误!未定义书签。
4.7 柠檬酸钙过滤机...................................................... 错误!未定义书签。
4.8 酸解锅...................................................................... 错误!未定义书签。
4.9 CaSO4过滤 ............................................................... 错误!未定义书签。
4.10 酸解液储罐............................................................ 错误!未定义书签。
4.11 CaSO4洗水罐 ......................................................... 错误!未定义书签。
4.12 热水储罐................................................................ 错误!未定义书签。
4.13 酸储罐.................................................................... 错误!未定义书签。
4.14 H2SO4高位储罐...................................................... 错误!未定义书签。
4.15 真空抽滤罐............................................................ 错误!未定义书签。
4.16 水汽衡算................................................................ 错误!未定义书签。
第5章提取车间布置说明.................................................. 错误!未定义书签。
5.1 设计依据.................................................................. 错误!未定义书签。
5.1.1 建筑设计规范................................................ 错误!未定义书签。
5.1.2 基础资料........................................................ 错误!未定义书签。
5.2 车间布置说明.......................................................... 错误!未定义书签。
5.2.1 车间组成........................................................ 错误!未定义书签。
5.2.2 厂房布置........................................................ 错误!未定义书签。
第6章设计总结.................................................................. 错误!未定义书签。
参考文献................................................................................ 错误!未定义书签。
致谢........................................................................................ 错误!未定义书签。
年产4万吨柠檬酸厂提取车间工艺设计摘要本文从柠檬酸及其用途，总体工艺建设方案，原料及其处理，发酵及醪液处理工艺，粗体及精制工艺等几个方面，简介工艺设计中的基本方法。
本设计采用玉米原料通过液体深层好氧发酵，得到柠檬酸发酵液，再通过钙盐离子提取法提取柠檬酸。
选用的菌种为黑曲霉G23-4。
此法工艺成熟、原材料易得、操作方便、产品产量稳定。
本设计为年产量4万吨的柠檬酸厂提取车间工艺设计。
在设计中我充分提高设备和车间的空间利用率，查阅了有关化工设备设计手册，并通过仔细计算，严格地选取设备。
最后绘制了提取车间设备布置图，编写了详细的设计说明书。
【关键词】柠檬酸；提取；工厂设计Annual output of 40,000 tons citric acid plant extraction workshop designAbstractThis paper introduces the basic methods of technology design from the function of citric acid, overall plans of technology design, raw materials, fermentation, crude process and refining process. This design uses the corn raw materials through the liquid oxygen deep good fermentation, the calcium salt ion extraction citric acid. The selection of strains is the Aspergillums Niger G23-4. This method is mature. The raw material is easy to get. It's easy to operate and the production is stable.This paper is a design for extracting workshop by the annual production of 40,000 tons of citric acid. During designing, I make full use of the equipment and the workshop space. I have cooked up many manuals on designing chemical equipment and have calculated carefully to select the equipment strictly. Finally, I will draw an arrangement diagram of equipment in extraction workshop and write a detailed specification for design.[Keywords]Citric acid; extract; plant design第1章绪论1.1 概述柠檬酸（citric acid）又名枸橼酸，学名为2—羟基丙烷—1，2，3—三羧酸，分子式C6H8O7。