CN106278871A

CN106278871A - 利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法

Info

Publication number: CN106278871A
Application number: CN201610641782.6A
Authority: CN
Inventors: 苏志刚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2017-01-04

Abstract

本发明公开了一种利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，包括以下步骤：⑴、皂化反应：将棉籽油投入皂化反应釜中，升温至40～85℃，再投入棉籽油重量20‑50％的碱液，碱液浓度为20‑40％；搅拌升温至100～125℃，保温40～90分钟；⑵、中和反应：皂化反应后物料中加棉籽油重量1～3倍的水搅拌稀释，再加酸液中和至pH值为6.5‑7.5；⑶、复分解反应：搅拌中和后的物料，滴加浓度为5～25％的氯化钙溶液，温度55～75℃，至全部转化为脂肪酸钙沉淀；⑷、离心和干燥：复分解反应后物料进行离心分离，固体物料烘干得脂肪酸钙。本发明具有以下优点：采用低成本的棉籽油作为原料，来制备脂肪酸钙，成本低，操作简便。

Description

利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法

技术领域

本发明涉及脂肪酸钙技术领域，尤其是一种利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法。

背景技术

反刍动物的饲料中直接添加的脂肪若不以任何形式保护，就可被反刍动物瘤胃破坏，妨碍微生物的活动，降低纤维素消化率。因此，采用脂肪酸与盐结合的保护油脂；脂肪酸钙就是这种用于反刍动物的饲料添加剂。

脂肪酸钙的制备，在现有技术中提到采用棕榈油、菜籽油、豆油、葵花籽油、亚麻籽油、动物油等为原料来进行制备，而所有的植物油都是有差异的，如专利申请号为“200410683060.0长链脂肪酸钙盐的制备方法”，“取天然植物油置于皂化反应釜中”，保护所有天然植物油用于生产反刍动物饲料添加剂是不严谨的，如蓖麻油是不能用于生产脂肪酸钙的，嘉里油脂化学工业（天津）有限公司，美加利牌10万吨用棕榈油生产脂肪酸钙的装置，有十几年的生产历史，是我国最早引进此项技术的企业，早于此项专利的申请日，此专利在实施例1.使用菜籽油，实施例2.使用大豆油，实施例3.使用了葵花籽油，此专利过大的保护范围是无效的。

《饲料工业》2005年第26卷第23期“脂肪酸钙在反刍动物中的应用及亚麻油脂肪酸钙的生产工艺”提到用亚麻油生产脂肪酸钙的工艺。

另外由于菜籽油、豆油、葵花籽、亚麻籽油的价格过高，亚麻籽油更高，这些植物油生产脂肪酸钙无适用性，动物油因为疯牛病的原固国家禁止用于反刍动物中的饲料添加剂。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，，操作简单，成本低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，包括以下步骤：

⑴、皂化反应：将棉籽油投入皂化反应釜中，升温至40～85℃，再投入棉籽油重量20-50％的碱液，碱液浓度为20-40％；搅拌升温至100～125℃，保温40～90分钟；

⑵、中和反应：皂化反应后物料中加棉籽油重量1～3倍的水搅拌稀释，再加酸液中和至pH值为6.5-7.5；

⑶、复分解反应：搅拌中和后的物料，滴加浓度为5～25％的氯化钙溶液，温度55～75℃，至全部转化为脂肪酸钙沉淀；

⑷、离心和干燥：复分解反应后物料进行离心分离，固体物料烘干得脂肪酸钙。

进一步地，离心分离的废水和洗涤后废水，用于中和反应中物料的稀释和氯化钙溶液的配制。

进一步地，循环使用3-5次的废水进行喷雾干燥。

进一步地，步骤⑴碱液为氢氧化钠液或氢氧化钾液。

进一步地，步骤⑴碱液为氢氧化钠液。

进一步地，步骤⑵酸液为磷酸液、硫酸液、盐酸液和蛋氨酸液中一种或多种复配。

进一步地，步骤⑵酸液为磷酸液。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用了成本低的棉籽油作为原料来制备脂肪酸钙，成本低。

2、采用了较高温和高浓度碱皂化优点，皂化时间短，皂化率高，棉籽油中的有害物质棉酚彻底分解。

3、用酸中和和过量的碱省去了用饱和食盐水洗涤2-3次的过程，优点节省了70%的水，用磷酸中和产生的磷酸钠，在复分解反应中生成磷酸钙的沉淀，混合与脂肪酸钙中，磷酸钙是奶牛必须的饲料添加剂。

4、废水循环使用3次以上后形成饱和食盐水喷雾干燥，可回收氯化钠，可以做到无废水排放生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

一种利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，包括以下步骤：

⑶、复分解反应：搅拌中和后的物料，滴加浓度为5～25％的氯化钙溶液，温度55～75℃，至全部转化为脂肪酸钙沉淀，即不出现沉淀物；

本发明使用了产量最大，价格最低，不被食用的棉籽油为基本原料，生产反刍动物饲料添加剂，棉籽油脂肪酸钙。

一、棉籽油在皂化反应时，采用了100℃-125℃的较高温度，加入棉油量20-50％的碱液，碱液浓度为20-40％，皂化时间40-90分钟，皂化率为98％以上；其中碱液指的是氢氧化钠液、氢氧化钾液，最佳选择是氢氧化钠液。

如背景技术中提出的申请号200410083060.0发明专利，对皂化反应是这样描述的：取天然植物油置于皂化反应釜中，同时加入5-9倍的自来水，开始油浴加热，油浴温度110-140℃，再取重量15-24％，含量为95％的工业级NaOH，溶于其重量3-5倍的水中，将NaOH溶液一次加到皂化反应釜中，开始皂化，混合皂化温度保持在95℃-98℃，皂化时间3小时后，每隔半小时取少许皂液测其皂化值，当皂化值≥92即为皂化终止。

本发明皂化反应与该专利技术相比，条件差距是比较大的，从关键数据比较。

①使用碱的浓度前者25-40％，通过计标后者在皂化反应时，使NaOH的浓度是2％-4％。

②皂化反应温度前者100℃-115℃，后者95℃-98℃。

③皂化反应时间前者，40分钟-90分钟，后者3小时以上。

④皂化反应的皂化率：前者98％以上，后者≥92％。

根据生产实践，要求皂化时间要短，皂化率要高，可提高劳动生产率。皂化反应的理论和实践证明皂化率随着反应温度的升高而增大，这是因为皂化反应是一个吸热反应，需要较高的温度使油脂尽快水解，从而提高反应速率，使反应更加完全，也证明碱浓度的提高有利于皂化反应的进行，有利于脂肪酸钠的生成，可提高皂化率，高浓度的碱可使棉油中的棉酚彻底分解。

而皂化反应逐着温度的提高，皂化率也升高，呈正比的关系，皂化反应逐着碱浓度的提高，皂化率也提高，也呈正比的关系。

在生成实践中，产品标准要求中性油（未皂化油含量不能超过1％）中性油含量高，生产出的脂肪酸钙发粘，也容易氧化，反刍动物对油脂的利用率也低，因此要求皂化率在98％以上。

二、皂化反应结束后采用了中和反应，中和反应主要采用了无机酸，如磷酸、硫酸、盐酸，最佳为磷酸。也可以用少量的蛋氨酸替代部分磷酸，中和至pH值6.5-7.5，生成磷酸钠或蛋氨酸钠，这样省去了传统工艺中用饱和食盐水洗涤2-3次的过程，减少了大量的洗涤废水和食盐。

三、中和反应后进行复分解反应，在搅拌情况下可不加或加入少量抗氧化剂的溶液，再滴加氯化钙的溶液，浓度5-25％，温度55℃-75℃，总用水量为棉籽量的4-8倍，皂基脂肪酸纳、磷酸钠或蛋氨酸钠和氯化钙进行复分解反应，生成脂肪酸钙、磷酸钙、或蛋氨酸钙的沉淀而析出，磷酸钙和蛋氨酸钙又是反刍动物不可缺少的饲料添加剂。

磷酸钠在复分解反应时，把具有催氧化性能的游离金属离子，如铁、铜等，形成磷酸铁、铜，而沉淀出来，失去活性，提高了脂肪酸钙的抗氧化性。

四、复分解反应进行彻底后，用高速离心机甩出废水，得到含水量为20％-40％的棉油脂肪酸钙；废水放入废水池中，可反复使用，可用于皂基的稀释和配置氯化钙溶液，废水使用3-5次后，浓度达到一定时可喷雾干燥，回收氯化钠，氯化钠又是反刍动物的饲料添加剂，完全可以实现无废水排放生产。

其它生产方法一般废水排放量为脂肪酸钙产量的15-20倍，皂化反应结束后要用饱和食盐水洗涤2-3次，洗涤至皂基为中性，才能进行复分解反应，而且废水是高浓度的氯化钠溶液，严重的污染环境，废水的循环使用，这也是重要的创新点。

五、棉油脂肪酸钙离心机脱水处理后，仍含有20-40％的水，需要进行烘干处理，烘干方法种类很多，只要烘干至水份5-10％都可以。

六、废水循环使用3-5次后可以排放或喷雾干燥回收生产饲料用氯化钠，这也是本技术重要创新点。

根据本产品有近三年的生产实践，经济效益明显，用本专利技术生产脂肪酸钙方法和专利申请号200410083060.0长链脂肪酸钙盐的制备方法，相比可降低直接生产成本8％-20％，用水量减少、食盐不用了、排污费不交了、皂化反应短了等。

应用实施例：

称取棉籽油3000公斤，投入皂化反应釜中。加热升温至80℃左右，开始加氢氧化钠液，浓度30％左右（1000公斤水加500公斤氢氧化钠）。并不断搅拌，加完碱后，逐步升温至107℃左右，保温60分钟左右，取样测皂化率，当皂化率达到98％以上时，皂化结束。

补加8000公斤的水或者回收废水，边加边搅拌使其充分溶解，加磷酸进行中和（45公斤浓磷酸加450公斤水），滴加至PH＞7左右，中和结束。

加抗氧化剂0.6-0.8公斤（10公斤酒精加0.8公斤抗氧化剂，使其完全溶解，我们使用的抗氧化剂是TBHQ，其他抗氧化剂也可以，如：BHA、BHT、PQ等，搅拌分散溶解，进行复分解反应，配置氯化钙（250公斤氯化钙加1200公斤水或者回收废水）滴加氯化钙溶液，温度控制在65℃-70℃，氯化钙和脂肪酸纳，磷酸钠发生复分解反应，生成脂肪酸钙和磷酸钙的沉淀析出。

反应彻底后，停止加氯化钙液，边搅拌边放料，送入离心机甩干，废水回收再使用，通过离心机甩干的脂肪酸钙仍含有30％左右水份，通过烘干机烘干，使含水量将至5％左右，即为成品，计量装袋，废水使用3-5次后，可以直接排放或者喷雾干燥回收，生产饲料用的氯化钠。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，其特征在于：离心分离的废水和洗涤后废水，用于中和反应中物料的稀释和氯化钙溶液的配制。

3.如权利要求2所述利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，其特征在于：循环使用3-5次的废水进行喷雾干燥。

4.如权利要求1所述利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，其特征在于：步骤⑴碱液为氢氧化钠液或氢氧化钾液。

5.如权利要求4所述利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，其特征在于：步骤⑴碱液为氢氧化钠液。

6.如权利要求1所述利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，其特征在于：步骤⑵酸液为磷酸液、硫酸液、盐酸液和蛋氨酸液中一种或多种复配。

7.如权利要求1所述利用棉籽油制备脂肪酸钙的方法，其特征在于：步骤⑵酸液为磷酸液。