本發(fā)明涉及雙乙酸鈉的制造方法,尤其是以氣相反應為主制造雙乙酸鈉的方法。
背景技術:
雙乙酸鈉是多功能的食用化學品,主要用作食品和飼料工業(yè)的防腐劑、防霉劑、螯合劑、調味劑、ph調節(jié)劑、肉制品保存劑,也是復合型防霉劑的主要原料。具有高效防霉、保鮮、增加營養(yǎng)價值等功效,既適用于糧食種子的安全貯藏,亦實用于飼料的防霉保鮮、增加營養(yǎng)價值、提高適口性,尤其適用于玉米、谷物的保鮮。目前國內外規(guī)?;a雙乙酸鈉的工藝主要有醋酸鈉-醋酸法、醋酸~醋酸酐-碳酸鈉法以及醋酸-氫氧化鈉法等,然而,由于各反應物在反應過程中一次性添加,所有存在反應過程不好控制,反應時間長以及母液回收難等問題。此外,現有的反應器大多為反應釜,傳統(tǒng)意義上的反應釜大多用于液—液反應,不具備氣—固,液—固相反應能力,有一定的局限性(氣固反應傳統(tǒng)反應釜密封性能不好,反應不完全;液固相反應同樣存在此問題)。故現有的這些生產雙乙酸鈉的工藝有待改進。
技術實現要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供在不加任何溶劑的情況下,用冰醋酸和碳酸鈉以氣相反應生產雙乙酸鈉的方法。
為解決上述技術問題,本發(fā)明采用的技術方案為:制造雙乙酸鈉的方法,包括投料、干燥和冷卻步驟,其創(chuàng)新點在于:用冰醋酸和碳酸鈉以氣相反應生產雙乙酸鈉;
投料步驟:先把計量好的碳酸鈉投入到臥式反應器中并開啟攪拌,然后在20~55℃時緩慢向反應器內滴加冰醋酸,滴加時控制溫度在45~90℃之間,所述碳酸鈉和冰醋酸的質量比為1:2.125;
保溫反應:投料結束后,在45~90℃下保溫反應15~32min。進一步的,先把計量好的碳酸鈉投入臥式反應器中,在投料進行一半時,開啟反應器攪拌,投料結束后開啟汽水混合器、熱水循環(huán)泵和加熱反應器對反應器進行加熱,待反應器內氣相溫度升至40℃時,開始按碳酸鈉和冰醋酸的質量比為1:2.125緩慢向反應器內滴加冰醋酸,滴加時間不超過1小時,控制滴加溫度在45~90℃之間。
進一步的,所述步驟(2)具體為:冰醋酸滴加結束后,將反應過程在45~90℃下保溫反應30min,然后取樣送檢,游離乙酸含量需在39.0w%~41.0w%,乙酸鈉含量需在58.0w%~60.0w%。
進一步的,所述步驟(3)中在-0.03~-0.05mpa條件下真空干燥,干燥時間1.5~3h,干燥后粉末的水份≤2.0w%。
進一步的,所述步驟(3)中物料冷卻時間2~3小時后再選用40~60目篩過篩。
進一步的,在所述步驟(3)之后還包括包裝工序。
與現有的生產工藝相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:通過在臥式反應器內的氣相反應過程制造雙乙酸鈉,提高了平行反應選擇性和反應完全性,強化反應相間傳質;在臥式反應器內的氣相反應過程制造雙乙酸鈉不需要外加溶劑介質,所得結晶產品顆粒均勻,且分散性好,生產工藝簡單、原料易得、生產成本低、反應過程中無“三廢”排放、操作簡單。反應具有良好反應選擇性和安全性,且生產的雙乙酸鈉外觀潔白,結晶規(guī)整,產品純度高、品質穩(wěn)定。
具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明的技術方案作詳細說明。
實施例1
(1)投料:打開粉體工程碳酸鈉投料系統(tǒng),打開反應器碳酸鈉投料閥門,將計量好的碳酸鈉加入到臥式反應器內。碳酸鈉投料一半時,開啟反應器攪拌,投料結束后,關閉投料系統(tǒng),開啟汽水混合器、熱水循環(huán)泵,加熱反應器。
待反應器內氣相溫度升至40℃時,開啟夾套冷凝器進出水閥門,打開排空閥,關閉反應器至列管冷凝器的閥門,開始按照碳酸鈉和冰醋酸的質量比為1:2.125滴加冰醋酸,滴加的速度為4.5kg/min,謹防沖料,使溫度控制在78℃;待溫度正常,無帶料現象,加大滴加速度,其速度為6kg/min,如有料帶出則放慢滴加速度,滴加時間不超過1小時。
(2)保溫:滴加結束后保溫28min,取樣送檢,游離乙酸含量39.4w%,乙酸鈉含量58.2w%,樣品合格后排空關閉,準備下一步干燥。
(3)干燥:開啟真空設備,打開反應器至列管冷凝器的閥門,開啟列管冷凝器進出水閥門、氣液分離器進出閥門,控制真空度為-0.03mpa,控制反應器溫度80℃,夾套溫度100℃。干燥1.5小時,取樣合格后準備放料,負壓干燥過程中,反應器中揮發(fā)出來的乙酸經冷凝器冷凝、氣液分離器分離得到8%稀醋酸,流至稀醋酸接收槽。
(4)冷卻:溫度至40℃,放料至內熱攪拌冷機,開啟冷卻水閥門,冷卻2~3小時。
(5)包裝:40目篩過篩后,進行包裝。
測得產品純度為99.91%。
實施例2
(1)投料:打開粉體工程碳酸鈉投料系統(tǒng),打開反應器碳酸鈉投料閥門,將計量好的碳酸鈉加入到臥式反應器內。碳酸鈉投料一半時,開啟反應器攪拌,投料結束后,關閉投料系統(tǒng),開啟汽水混合器、熱水循環(huán)泵,加熱反應器。
待反應器內氣相溫度升至40℃時,開啟夾套冷凝器進出水閥門,打開排空閥,關閉反應器至列管冷凝器的閥門,開始按照碳酸鈉和冰醋酸的質量比為1:2.125滴加冰醋酸,滴加的速度為4.5kg/min,謹防沖料,使溫度控制在88℃;待溫度正常,無帶料現象,加大滴加速度,其速度為6kg/min,如有料帶出則放慢滴加速度,滴加時間不超過1小時。
(2)保溫:滴加結束后保溫32min,取樣送檢,游離乙酸含量39.3w%,乙酸鈉含量58.5w%,樣品合格后排空關閉,準備下一步干燥。
(3)干燥:開啟真空設備,打開反應器至列管冷凝器的閥門,開啟列管冷凝器進出水閥門、氣液分離器進出閥門,控制真空度為-0.05mpa,控制反應器溫度80℃,夾套溫度100℃,干燥2小時,取樣合格后準備放料,負壓干燥過程中,反應器中揮發(fā)出來的乙酸經冷凝器冷凝、氣液分離器分離得到8%稀醋酸,流至稀醋酸接收槽。
(4)冷卻:物料溫度至40℃時,放料至內熱攪拌冷機,開啟冷卻水閥門,冷卻3小時。
(5)包裝:60目篩過篩后,進行包裝。
測得產品純度為99.95%。
對比例1
乙酸鈉與乙酸在乙醇中液相反應,此法生產工藝復雜,生產設備投資大,生產成本高,而且產品純度不如本發(fā)明方法得到的純度高。
(1)投料:打開5000l反應釜乙醇投料閥門,將計量好的乙醇加入到反應釜內。乙醇投料完成后,開啟反應器攪拌,開啟反應釜人孔,往反應釜中加入計量好的乙酸鈉,乙酸鈉投料結束后開啟反應釜蒸汽加熱閥門,加熱反應釜。
待反應釜內溫度升至40℃時,開啟夾套冷凝器進出水閥門,打開排空閥,關閉反應釜至列管冷凝器的閥門,開始滴加冰醋酸,冰醋酸的滴加量為400kg,滴加的速度為3kg/min,謹防沖料,使溫度控制在88℃;待溫度正常,無帶料現象,加大滴加速度,其速度為5kg/min,如有料帶出則放慢滴加速度,滴加時間不超過2小時。
(2)保溫:滴加結束后保溫15min,取樣送檢,游離乙酸含量39.8w%,乙酸鈉含量58.1w%,樣品合格后排空關閉,準備下一步干燥。
(3)干燥:開啟真空設備,打開反應釜至列管冷凝器的閥門,開啟列管冷凝器進出水閥門、氣液分離器進出閥門,控制真空度為-0.05mpa,控制反應器溫度80℃,夾套溫度100℃,干燥2小時,取樣合格后準備放料,負壓干燥過程中,反應器中揮發(fā)出來的乙酸經冷凝器冷凝、氣液分離器分離得到8%稀醋酸,流至稀醋酸接收槽。
(4)冷卻:物料溫度至40℃時,放料至托盤。
(5)包裝:60目篩過篩后,進行包裝。
測得產品純度為98.95%。
需要指出的是,上述較佳實施例僅為說明本發(fā)明的技術構思及特點,其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施,并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明精神實質所作的等效變化或修飾,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。