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食品級氫氧化鈣在過氧化鈣的應用以及過氧化鈣的生產工藝

上傳時間: 2018/10/1 - 【返回

過氧化鈣(CaO2 )是白色或微黃色粉末,無臭無味,極微溶于水,溶于酸。過氧化鈣在275 ℃時開始分解,在濕空氣或水中可長期緩慢釋放出氧氣,此外,它具有較強的漂白、殺菌、消毒作用,對環境無危害。過氧化鈣是一種很有應用價值和發展前途的化工產品,具有廣闊的市場前景 。

目前,過氧化鈣的生產方法按所含鈣原料,可分為鈣鹽法(氯化鈣或硝酸鈣)和食品級氫氧化鈣法兩類。其中食品級氫氧化鈣法又可分為傳統法、空氣陰極法和噴霧干燥法。鈣鹽法和傳統的食品級氫氧化鈣法的工藝過程和設備較簡單,技術較成熟,適合于小規模生產。鈣鹽法和傳統的食品級氫氧化鈣法、空氣陰極法的共同缺點是采用稀溶液生產,大量母液中過氧化氫分解損失大,其產品收率和含量不可能達到很高,CaO2含量一般僅為50%~60%; 噴霧干燥法則采用高濃度過氧化氫(54%H2O2)和固體(或漿狀)食品級氫氧化鈣直接進行反應,并采用噴霧法脫水干燥,物料中水份少,可減少過氧化氫的分解損失,具有流程簡單、收率高、能耗低的特點。但該法的問題是控制難度較大,設備管道易結垢堵塞,且存在爆炸的危險性。另外,國內由于缺少高濃度過氧化氫,一般采用與石灰乳反應的方法生產[2]。

過氧化氫與石灰乳反應生產過氧化鈣的生產工藝流程圖見圖1


CaO2生產工藝流程 


圖1 CaO2生產工藝流程


生石灰與母液和補充水在化灰池中消化成石灰乳后加入反應器中,與雙氧水反應生成過氧化鈣,為了降低過氧化氫和反應生成的過氧化鈣的分解,其間加入復合穩定劑。反應一定時間后,將生成的CaO2料漿過濾分離,其固相再經干燥即為產品,液相母液返回化灰池。[3]

研究過氧化鈣的工業化生產工藝,適宜工藝條件的選擇是保證。

石灰乳用量 從表1和表2所列實驗數據看,其它條件相當,石灰乳用量較大時,產品收率高,但CaO2含量降低;反之,石灰乳用量較小時,產品CaO2含量高,但收率有所降低。綜合產品收率和產品CaO2含量兩方面因素考慮,故選擇石灰乳用量為理論量的110%(即過量10%)較合適。

 

表一

 


表二 

石灰乳中Ca(OH)2含量

由表2數據可見,降低石灰乳中Ca(OH)2含量,對提高產品CaO2含量和產品收率有利,但Ca(OH)2含量過低,將導致設備生產能力下降,故不能太低。因此石灰乳中Ca(OH)2含量選擇為20%-50%為宜。

穩定劑用量自配復合穩定劑用量

無論對產品CaO2含量指標,還是產品收率指標,為雙氧水用量的7%左右是合適的。

反應溫度

從理論上講,低溫反應可降低H2O2和CaO2的分解損失,可望提高產品CaO2含量和產品收率。但實驗結果顯示并非如此,常溫下反應所得產品中CaO2含量和產品收率均比低溫下反應高。

在實驗過程中,觀察到低溫反應時,放出的氣泡(氧氣)確比常溫下少,所得含水濕產品量也較高,但在干燥過程中,放出較多的氧氣,低溫真空干燥和110℃下干燥均是如此,說明CaO2分解現象較嚴重,而常溫下反應所得濕物料產品,在干燥過程中較穩定。導致上述現象的原因尚待進一步研究,但從實驗結果看,選擇常溫(20~30℃)下反應條件是有利的。

反應時間

反應時間的選擇,從圖2和圖3來看,不宜過短,也不宜過長。過短,反應不完全;過長,則增加產物CaO2在液相中的停留時間而增加分解損失。從實驗結果分析看,在實驗范圍內,選擇投料完畢后反應30min是適宜的。


圖2因子水平與k1的關系圖 



圖3因子水平與k2的關系圖 




另外,復合穩定劑的加料方式也應注意,從前后實驗結果看,不宜直接加入到石灰乳中,而是加入到雙氧水中較好,以免降低其穩定效果。

主要產品:食品級氫氧化鈣 , 食品添加劑氫氧化鈣 , 食用級氫氧化鈣 , 高純氫氧化鈣
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