本发明涉及一种工业性生产草酸的方法，其特征在于使用淀粉作原料，将淀粉糖化（水解）反应和糖氧化反应同步进行，直接工业性生产草酸。 现有用淀粉氧化生产草酸的方法，一般都有糖化工序即先将淀粉水解成单糖，然后，再氧化单糖生产草酸，这种方法的缺点是工序多，操作繁、流程长，不仅有糖化工序，而且糖化后的稀溶液还要增加浓缩工序，显然，采用这种生产方法，生产周期长，操作繁，经济指标达不到要求，而且还需增加生产设备-糖化釜和浓缩釜，这些都导致生产投资增加，产率降低和成本升高。近年，也有试设计用糖密一步法直接生产草酸的工厂，但都遇到了反应时易“液泛”冒釜、喷料，生产不安全、产率低、成本高，达不到工业生产经济规模等问题，而不得不停产。
本发明的目的在于提供一种用淀粉作原料，既能安全生产，又能达到稳产、高产的一步直接工业性生产草酸的方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明所使用的淀粉包括玉米、红（白）薯、木薯和土豆淀粉。
图1和图2是本发明的生产工艺流程。下面结合附图进行详细说明。
按照附图1：
在带有搅拌的2000l配浆罐中，先加入30～80%的硫酸水溶液800～1200l，再加入硫酸体积0.005～0.1%的催化剂（V205或V、Fe、Mn、Mo的复合剂），升温至40℃～60℃加入450kg淀粉，搅拌均匀，即得淀粉混配浆。然后，将淀粉配浆和二倍淀粉重量的浓硝酸，以10～15N浓度，在搅拌下，同时加入3000l带搅拌的反应釜中进行糖化、氧化反应。加入的体积比为硝酸∶淀粉配浆＝1∶0.8～2.2，并要在8～15个小时内加完。反应温度一直保持66℃～71℃，直到反应完全无氧化氮气体为止。控制最终析晶后反应液硫酸浓度为40～50%，冷却，脱除母液，即得粗草酸（含量约95%）485～680kg。用常规法精制，即得精草酸。
按照附图2：
在带有搅拌的3000l反应釜中，先加入30～80%的硫酸水溶液800～1200l，再加入硫酸溶液体积0.005～0.1%的催化剂（V205或V、Fe、Mn、Mo的复合剂）搅拌，并升温至66℃～71℃，再以二倍淀粉重量的浓硝酸，以10～15N浓度，有控制地加入釜中进行糖化、氧化反应，反应
反应温度一直控制在66℃～71℃，直到完全无氧化氮气体为止。控制最终析晶后反应液硫酸浓度为40～50%，冷却至室温，脱除母液，即得粗草酸（含量约95%）485～680kg，用常规法精制，即得精草酸。
在淀粉和硝酸反应的过程中，大致可分为三个阶段：
第一阶段：
第二阶段：
第三阶段：
第一阶段主要是淀粉断链产生异麦芽糖，同时有大量CO2、NO和水产生，几乎没有草酸生成，反应液粘度逐步变稠。此段反应激烈，容易产生“液泛”冒釜、喷料等不安全现象。因此反应初期阶段要严格控制原料的加入和反应温度。
第二阶段主要是异麦芽糖水解为葡萄糖，并有部分葡萄糖同时反应生成草酸。此时有大量反应热放出，反应液粘度又逐步变稀。此阶段不易产生“液泛”现象，故原料的加入不需严格控制，但仍需控制反应温度在66℃～71℃。
第三阶段主要是大量葡萄糖转化为草酸，反应放热量较少，反应平稳，不再产生“液泛”，故在反应温度不变的情况下，反应能顺利进行。
本发明方法地一个重要环节是要严格控制加料的浓度和速度。第一种方案是采用将淀粉配浆与10-15N硝酸同时加入反应釜中进行反应，加入的体积比是硝酸∶淀粉配浆＝1∶0.8～2.2，全部原料要在8～15个小时内加完。第二个方案是采用把硝酸连续地加入淀粉配浆中进行反应，在反应初期严格控制加入硝酸的浓度和速度。一般在最初三个小时内加入10～15N硝酸量为：第一个小时1～25l，第二个小时5～35l，第三个小时10～50l
本发明方法的另一个重要环节是控制反应液中硫酸的浓度。一般反应初期硫酸浓度控制在30～80%，反应终结时的浓度控制在40～50%。浓度过高，草酸分解，浓度过低，草酸析不出来，均造成产率下降。
严格地掌握好这两个重要环节，可以有效地控制整个糖化、氧化反应，不仅可以避免“液泛”，达到安全生产，而且可以保持稳产、高产。
本发明方法与现有氧化法制草酸相比有以下优点。
1、本发明方法使糖化反应和氧化反应同步进行，省去了糖化工序和稀糖液的浓缩工序，从而不仅缩短了生产周期，简化了生产操作，同时也省去了糖化设备和糖液的浓缩设备。
2、由于有效地控制了加入原料的浓度和速度，不仅使整个生产反应得到较好的控制，避免了“液泛”冒釜、喷料现象，达到了安全生产，而且还降低了原料消耗，使草酸生产达到了稳产、高产。
本发明方法平均产率为：
淀粉∶粗草酸＝1∶1.3～1.5（现有技术为1∶1～1.2）。
淀粉∶精草酸＝1∶1.2～1.3（现有技术为1∶0.8～1）
硝酸耗量为：
精草酸∶硝酸＝1∶0.35～0.50（现有技术为1∶0.7～0.8）
实施例1
在带搅拌的2000l的配浆罐中，先加入40～70%硫酸水溶液1000l，再加入0.1kgV205催化剂，升温至40℃～60℃，加入淀粉450kg，搅拌均匀，即得淀粉配浆。然后，将淀粉浆和900kg浓硝酸（以12～14N）在搅拌下同时加入3000l带搅拌的反应釜中进行反应，反应温度一直保持在66℃～71℃，加入的体积比为硝酸∶淀粉浆＝1∶1～1.8，全部原料应在10～13个小时内加完，直到反应完全无氧化氮气体为止。控制最终析晶后反应液硫酸浓度为40～50%，冷却至室温，脱净母液，即得粗草酸（含量约为95%）485～680kg。活性炭脱色精制，即得精草酸，可达国际工业一级品。
实施例2
在带搅拌的3000l反应釜中，先加入40～70%硫酸水溶液1000l，再加入V205催化剂0.1kg，搅拌，并升温至66℃～71℃，加入淀粉450kg后，立即与900kg浓硝酸（d-1.486）进行反应，此时控制12～14N硝酸的加入量，第一个小时加5～15l，第二个小时加10～25l，第三个小时加25～40l，余量在7～10个小时内加完，反应温度一直保持在66℃～71℃，直到反应完全没有氧化氮气体为止。控制最终析晶后反应液硫酸浓度为40～50%，冷却至室温，脱净母液，即得粗草酸（含量约95%）485～6801kg。用活性炭脱色精制，得到精草酸，可达国际工业一级。