CN114790466B - 一种在低温高压酶促条件下制备饱和碳酸氢钙溶液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在低温高压酶促条件下制备饱和碳酸氢钙溶液的方法，采用反应装置制备，首先，调节外部恒温源的温度，使其达到目标温度，并通过自控温循环泵和管道将外部恒温源中的水接入釜内的液体循环管，形成闭式循环。然后，将碳酸钙粉末、水及碳酸酐酶加入反应釜，盖紧釜盖，待反应釜内温度冷却至目标温度，打开排气阀门、进气阀门、二氧化碳高压气源阀门。等釜内的空气排尽后，关闭排气阀门，同时打开搅拌阀门，继续充入高压二氧化碳。当釜内混合物搅拌均匀后，关闭搅拌阀门。当压强达到目标压力后，关闭进气阀门。静置使反应完成；打开排液阀门，排出高浓度饱和碳酸氢钙溶液。该方法简单、成本低廉，可满足各种科研及工业化需求。
Description
技术领域
本发明涉及无机化合物的合成领域，具体涉及一种在低温高压酶促条件下制备饱和碳酸氢钙溶液的方法。
背景技术
碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)是一种无机酸式盐，可用作土壤固化改良剂、乳化稳定剂、面团调理剂、营养增补剂、抗氧化增效剂等。当前，碳酸氢钙主要采用可溶性钙盐如氯化钙、硝酸钙与碳酸氢钠反应制备而成，或者在介电常数较低的乙醇或三乙醇胺等溶剂中采用可溶性钙盐如氯化钙、硝酸钙与二氧化碳气体发生反应制备碳酸氢钙粉末。但是，这些在常温常压下制备的碳酸氢钙溶解度很低，一般只有0.016g/100gH2O，属于一种微溶化合物，而且由于碳酸氢钙受热易分解，容易造成产品纯度降低。因此，现有的碳酸氢钙制备方法不能很好满足科研或工业化的需求。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种在低温高压酶促条件下制备饱和碳酸氢钙溶液的方法。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种在低温高压酶促条件下制备饱和碳酸氢钙溶液的方法，其特征在于，该方法采用反应装置制备饱和碳酸氢钙溶液，所述反应装置包括低温高压反应釜，该低温高压反应釜由釜盖和釜体组成，在釜盖上设置有安全阀、泄气阀、排气阀门、搅拌阀门、温度传感器、压力表、进气/排液管、伸入低温高压反应釜内部的搅拌桨，釜体内壁上设置有液体循环管；其中，所述液体循环管通过管道与外部的自控温循环泵相连接，二氧化碳高压气源通过管道连接进气/排液管，在进气/排液管上连接有进气阀门和排液阀门，搅拌阀门连接在搅拌桨上方，并与排气阀门连通；
具体制备饱和碳酸氢钙溶液包括以下步骤：
(1)调节外部恒温源的温度，使其达到目标温度，并通过自控温循环泵和管道将恒温源中的水接入低温高压反应釜内的液体循环管，使其形成闭式循环；
(2)将一定量的碳酸钙粉末、水及碳酸酐酶加入低温高压反应釜中，盖紧釜盖；
(3)待低温高压反应釜内温度冷却至目标温度，依次打开低温高压反应釜的排气阀门和进气阀门、二氧化碳高压气源阀门；
(4)等低温高压反应釜内的原有空气排尽以后，关闭排气阀门，同时打开搅拌阀门，继续向低温高压反应釜内充入高压二氧化碳。当低温高压反应釜内混合物搅拌均匀后，关闭搅拌阀门。当低温高压反应釜内压强达到目标压力后，关闭进气阀门；
(5)静置一段时间使得岩溶反应完成，打开排液阀门，排出的溶液即为设定温度和压力的高浓度饱和碳酸氢钙溶液。
根据本发明，在步骤(1)中，所述外部恒温源选用低温恒温槽提供低温高压反应釜所需恒温水源，采用自控温循环泵闭式循环将恒温的水供给低温高压反应釜。
具体地，在步骤(2)中，所述的碳酸钙选用霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华、动物骨骼或昆虫外壳进行粉碎，或者选用人工合成的各类碳酸钙。
具体地，在步骤(2)中，所述的水选用蒸馏水或自来水。
进一步地，所述的低温高压反应釜温度控制在-20℃至60℃，压强可控制在常压至10MPa。
进一步地，所述的低温高压反应釜材质可采用304不锈钢或316不锈钢。
进一步地，所述二氧化碳高压气源选用从合成氨制氢气过程的气体、发酵气体、石灰窑气体、酸中和气体、乙烯氧化副反应气体或烟道气中提取和回收的气体，或者选用冷却空气提取氧气与氮气过程中的副产品。
进一步地，所述制备的饱和碳酸氢钙溶液能够保存在低温高压反应釜内，随用随取。
进一步地，所述进气/排液管一管两用，即当给低温高压反应釜进气时，关闭排液阀门，打开进气阀门；当低温高压反应釜内岩溶反应完成后关闭进气阀门，打开排液阀门，排出饱和碳酸氢钙溶液。
本发明提供的在低温高压酶促条件下制备饱和碳酸氢钙溶液的方法，与现有技术相比，该方法制备饱和碳酸氢钙溶液的操作过程简单、原料来源广泛、制备成本低廉，不仅大大提高碳酸氢钙的溶解度，而且生成的饱和碳酸氢钙溶液纯度较高，可实现高浓度高纯度饱和碳酸氢钙溶液随用随取。
附图说明
图1为在低温高压条件下高浓度饱和碳酸氢钙溶液反应装置结构示意图。
图2为进气/排液管结构示意图。
图中的标记分别表示：1、自控温循环泵，2、排液阀门，3、进气阀门，4、安全阀，5、泄气阀，6、液体循环管，7、搅拌桨，8、釜体，9、温度传感器，10、压力表，11、排气阀门，12、搅拌阀门，13、二氧化碳高压气源，14、气源阀门，15、进气/排液管，16、釜盖。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
具体实施方式
需要说明的是，以下实施例仅是本发明较优的实施例，本发明不限于以下的实施例。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均应属于本发明的保护范围。
本实施例给出一种在低温高压酶促条件下制备饱和碳酸氢钙溶液的方法，该方法采用反应装置制备饱和碳酸氢钙溶液，所述反应装置参见图1所示，包括低温高压反应釜，该低温高压反应釜由釜体8和釜盖16组成，在釜盖16上设置有通入低温高压反应釜内部的搅拌桨7，釜体16内壁上设置有液体循环管6；在釜盖8上设置有安全阀4、泄气阀5、排气阀门11、搅拌阀门12、温度传感器9、压力表10、进气/排液管15；其中，所述液体循环管6通过管道与外部的自控温循环泵1相连接，二氧化碳高压气源13通过管道连接进气/排液管15，在进气/排液管15上连接有排液阀门2和进气阀门3，搅拌阀门12连接在搅拌桨7上方，并与排气阀门11连通；
具体制备饱和碳酸氢钙溶液包括以下步骤：
(1)调节外部恒温源的温度，使其达到目标温度，并通过自控温循环泵1和管道将恒温源中的水接入低温高压反应釜内的液体循环管6，使其形成闭式循环；
(2)将一定量的碳酸钙粉末、水及碳酸酐酶加入低温高压反应釜中，盖紧釜盖16；
(3)待低温高压反应釜内温度冷却至目标温度，依次打开低温高压反应釜的排气阀门11和进气阀门3、二氧化碳高压气源13的气源阀门14；
(4)等低温高压反应釜内的原有空气排尽以后，关闭排气阀门11，同时打开搅拌阀门12，继续向低温高压反应釜内充入高压二氧化碳；当低温高压反应釜内混合物搅拌均匀后，关闭搅拌阀门12。当低温高压反应釜内压强达到目标压力后，关闭进气阀门3；
(5)静置一段时间使得岩溶反应完成，打开排液阀门2，排出的溶液即为设定温度和压力的高浓度饱和碳酸氢钙溶液。
本实施例中，在步骤(1)中，所述外部恒温源可选用低温恒温槽提供低温高压反应釜所需恒温水源，采用自控温循环泵1闭式循环将恒温的水供给低温高压反应釜。温度越低，制备的饱和碳酸氢钙溶液中碳酸氢钙溶解度越高。
在步骤(2)中，所述的碳酸钙可选用霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华、动物骨骼或昆虫外壳进行粉碎，或者选用人工合成的各类碳酸钙。而且碳酸钙纯度越高，所制备的饱和碳酸氢钙溶液中碳酸氢钙纯度越高。
在步骤(2)中，所述的恒温水源的水可选用去离子水或自来水。根据申请人的研究表明，采用去离子水，可提高制备的饱和碳酸氢钙溶液中碳酸氢钙的纯度。
在步骤(2)中，所述的碳酸酐酶可选用市售碳酸酐酶。
本实施例中，低温高压反应釜的温度可控制在-20℃至60℃，压强可控制在常压至10MPa。
在步骤(2)中，所述的低温高压反应釜材质可采用304不锈钢或316不锈钢。
在步骤(3)中，所述二氧化碳高压气源13可选用从合成氨制氢气过程的气体、发酵气体、石灰窑气体、酸中和气体、乙烯氧化副反应气体或烟道气中提取和回收的气体，或者选用冷却空气提取氧气与氮气过程中的副产品。
进一步的，在步骤(4)中，所述制备的饱和碳酸氢钙溶液能够保存在低温高压的反应釜内，随用随取。
参见图2，本实施例中，进气/排液管15一管两用，即当给低温高压反应釜进气时，关闭排液阀门2，打开进气阀门3；当低温高压反应釜内岩溶反应完成后，关闭进气阀门3，打开排液阀门2，排出饱和碳酸氢钙溶液。
本实施例给出的在低温高压酶促条件下制备饱和碳酸氢钙溶液的方法，其原理为：根据岩溶反应作用原理可知，碳酸钙可在含有二氧化碳的水中生成碳酸氢钙，但是该反应属于可逆反应，并且在常温常压下生成的碳酸氢钙溶解度很低，满足不了工业化需求。经研究发现，低温、高压以及在碳酸酐酶的催化作用下，可促使反应向右进行，提高碳酸氢钙的溶解度。
以下是发明人给出的具体实施例。
实施例1：
(1)调节外部恒温源的温度，使其达到目标温度20±2℃，并通过自控温循环泵1和管道将恒温源中的液体接入釜体8内的液体循环管6，使其形成闭式循环。
(2)将一定量的分析纯碳酸钙粉末放入低温高压反应釜内，加入一定量的蒸馏水和碳酸酐酶，将釜盖16与釜体8密封安装。
(3)待低温高压反应釜内温度冷却至目标温度20±2℃，依次打开低温高压反应釜的排气阀门11和进气阀门3、二氧化碳高压气源13的气源阀门14。
(4)静置片刻，在排气阀门11处取气体，采用明火检验低温高压反应釜内原有空气排尽以后，关闭排气阀门11，同时打开搅拌阀门12，继续向低温高压反应釜内充入高压二氧化碳。当低温高压反应釜内混合物搅拌均匀后，关闭搅拌阀门12。当低温高压反应釜内压强达到目标压力0.4MPa后，关闭进气阀门3。
(5)静置4～12小时，使得岩溶反应完成，打开排液阀门2，排出的溶液即为设定温度和压力条件下的饱和碳酸氢钙溶液，其中含有4.42g/L碳酸氢钙，纯度100％。
实施例2：
(1)调节外部恒温源的温度，使其达到目标温度4±2℃，并通过自控温循环泵1和管道将恒温源中的液体接入釜体8内的液体循环管6，使其形成闭式循环。
(2)将一定量的分析纯碳酸钙粉末放入低温高压反应釜内，加入一定量的蒸馏水和碳酸酐酶，将釜盖16与釜体8密封安装。
(3)待反应釜内温度冷却至目标温度4±2℃，依次打开低温高压反应釜的排气阀门11和进气阀门3、二氧化碳高压气源13的气源阀门14。
(4)静置片刻，在排气阀门11处取气体，采用明火检验釜内原有空气排尽以后，关闭排气阀门11，同时打开搅拌阀门12，继续向低温高压反应釜内充入高压二氧化碳。当低温反应釜内混合物搅拌均匀后，关闭搅拌阀门12。当低温高压反应釜内压强达到目标压力2MPa后，关闭进气阀门3。
(5)静置4～12小时，使得岩溶反应完成，打开排液阀门2，排出的溶液即为设定温度和压力条件下的饱和碳酸氢钙溶液，其中含有12.84g/L碳酸氢钙，纯度100％。
实施例3：
(1)调节外部恒温源的温度，使其达到目标温度4±2℃，并通过自控温循环泵1和管道将恒温源中的液体接入釜体8内的液体循环管6，使其形成闭式循环。
(2)将一定量的分析纯碳酸钙粉末放入低温高压反应釜内，加入一定量的蒸馏水和碳酸酐酶，将釜盖16与釜体8密封安装。
(3)待反应釜内温度冷却至目标温度4±2℃，依次打开低温高压反应釜的排气阀门11和进气阀门3、二氧化碳高压气源13的气源阀门14。
(4)静置片刻，在排气阀门11处取气体，采用明火检验釜内原有空气排尽以后，关闭排气阀门11，同时打开搅拌阀门12，继续向低温高压反应釜内充入高压二氧化碳。当低温反应釜内混合物搅拌均匀后，关闭搅拌阀门12。当低温高压反应釜釜内压强达到目标压力4MPa后，关闭进气阀门3。
(5)静置4～12小时，使得岩溶反应完成，打开排液阀门2，排出的溶液即为设定温度和压力条件下的饱和碳酸氢钙溶液，其中含有20.26g/L碳酸氢钙，纯度100％。
实施例4：
(1)调节外部恒温源的温度，使其达到目标温度4±2℃，并通过自控温循环泵1和管道将恒温源中的液体接入釜体8内的液体循环管6，使其形成闭式循环。
(2)将一定量的分析纯碳酸钙粉末放入低温高压反应釜内，加入一定量的蒸馏水和碳酸酐酶，将釜盖16与釜体8密封安装。
(3)待反应釜内温度冷却至目标温度4±2℃，依次打开低温高压反应釜的排气阀门11和进气阀门3、二氧化碳高压气源13的气源阀门14。
(4)静置片刻，在排气阀门11处取气体，采用明火检验釜内原有空气排尽以后，关闭排气阀门11，同时打开搅拌阀门12，继续向低温高压反应釜内充入高压二氧化碳。当低温反应釜内混合物搅拌均匀后，关闭搅拌阀门12。当低温高压反应釜内压强达到目标压力6MPa后，关闭进气阀门3。
(5)静置4～12小时，使得岩溶反应完成，打开排液阀门2，排出的溶液即为设定温度和压力条件下的饱和碳酸氢钙溶液，其中含有32.56g/L碳酸氢钙，纯度100％。
实施例5：
(1)调节外部恒温源的温度，使其达到目标温度20±2℃，并通过自控温循环泵1和管道将恒温源中的液体接入釜体8内的液体循环管6，使其形成闭式循环。
(2)将一定量的石灰石粉末放入低温高压反应釜内，加入一定量的自来水和碳酸酐酶，将釜盖16与釜体8密封安装。
(3)待低温高压反应釜内温度冷却至目标温度20±2℃，依次打开低温高压反应釜的排气阀门11和进气阀门3、二氧化碳高压气源13的气源阀门14。
(4)静置片刻，在排气阀门11处取气体，采用明火检验釜内原有空气排尽以后，关闭排气阀门11，同时打开搅拌阀门12，继续向低温高压反应釜内充入高压二氧化碳。当低温高压反应釜内混合物搅拌均匀后，关闭搅拌阀门12。当低温高压反应釜内压强达到目标压力4MPa后，关闭进气阀门3。
(5)静置4～12小时，使得岩溶反应完成，打开排液阀门2，排出的溶液即为设定温度和压力条件下的饱和碳酸氢钙溶液，其中含有18.64g/L碳酸氢钙，纯度92％。
实施例6：
(1)调节外部恒温源的温度，使其达到目标温度4±2℃，并通过自控温循环泵1和管道将恒温源中的液体接入釜体8内的液体循环管6，使其形成闭式循环。
(2)将一定量的石灰石粉末放入低温高压反应釜内，加入一定量的自来水和碳酸酐酶，将釜盖16与釜体8密封安装。
(3)待低温高压反应釜内温度冷却至目标温度4±2℃，依次打开低温高压反应釜的排气阀门11和进气阀门3、二氧化碳高压气源13的气源阀门14。
(4)静置片刻，在排气阀门11处取气体，采用明火检验釜内原有空气排尽以后，关闭排气阀门11，同时打开搅拌阀门12，继续向低温高压反应釜内充入高压二氧化碳。当低温高压反应釜内混合物搅拌均匀后，关闭搅拌阀门12。当低温高压反应釜内压强达到目标压力6MPa后，关闭进气阀门3。
(5)静置4～12小时，使得岩溶反应完成，打开排液阀门2，排出的溶液即为设定温度和压力条件下的饱和碳酸氢钙溶液，其中含有29.30g/L碳酸氢钙，纯度90％。
Claims (6)
1.一种在低温高压酶促条件下制备饱和碳酸氢钙溶液的方法，其特征在于，该方法采用反应装置制备饱和碳酸氢钙溶液，所述反应装置包括低温高压反应釜，该低温高压反应釜由釜盖和釜体组成，在釜盖上设置有安全阀、泄气阀、排气阀门、搅拌阀门、温度传感器、压力表、进气/排液管、伸入低温高压反应釜内部的搅拌桨，釜体内壁上设置有液体循环管；其中，所述液体循环管通过管道与外部的自控温循环泵相连接，二氧化碳高压气源通过管道连接进气/排液管，在进气/排液管上连接有进气阀门和排液阀门，搅拌阀门连接在搅拌桨上方，并与排气阀门连通；
所述低温高压反应釜温度控制在-20℃至4℃，压强控制在2MPa至10MPa；
所述进气/排液管一管两用，即，当给低温高压反应釜进气时，关闭排液阀门，打开进气阀门；当低温高压反应釜内岩溶反应完成后关闭进气阀门，打开排液阀门，排出饱和碳酸氢钙溶液；
具体制备饱和碳酸氢钙溶液包括以下步骤：
（1）调节外部恒温源的温度，使其达到目标温度，并通过自控温循环泵和管道将恒温源中的水接入低温高压反应釜内的液体循环管，使其形成闭式循环；
（2）将一定量的碳酸钙粉末、水及碳酸酐酶加入低温高压反应釜中，盖紧釜盖；
（3）待低温高压反应釜内温度冷却至目标温度，依次打开低温高压反应釜的排气阀门和进气阀门、二氧化碳高压气源阀门；
（4）等低温高压反应釜内的原有空气排尽以后，关闭排气阀门，同时打开搅拌阀门，继续向低温高压反应釜内充入高压二氧化碳，当低温高压反应釜内混合物搅拌均匀后，关闭搅拌阀门；当低温高压反应釜内压强达到目标压力后，关闭进气阀门；
（5）静置一段时间使得岩溶反应完成，打开排液阀门，排出的溶液即为设定温度和压力的高浓度饱和碳酸氢钙溶液，且所制备的饱和碳酸氢钙溶液能够保存在低温高压反应釜内，随用随取。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述外部恒温源选用低温恒温槽提供低温高压反应釜所需恒温水源，采用自控温循环泵闭式循环将恒温的水供给低温高压反应釜。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述的碳酸钙选用霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华、动物骨骼或昆虫外壳进行粉碎，或者选用人工合成的各类碳酸钙。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述的水选用蒸馏水或自来水。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的低温高压反应釜材质采用304不锈钢或316不锈钢。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳高压气源选用从合成氨制氢气过程的气体、发酵气体、石灰窑气体、酸中和气体、乙烯氧化副反应气体或烟道气中提取和回收的气体，或者选用冷却空气提取氧气与氮气过程中的副产品。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1101626A (zh) * | 1993-10-09 | 1995-04-19 | 胡元强 | 碳酸酐酶催化法生产硬质矿泉水的方法 |
| CN106241885A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-21 | 升华集团德清华源颜料有限公司 | 一种低粘度氧化铁黄制备方法 |
| CN111013521A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-17 | 广西华纳新材料科技有限公司 | 一种纳米碳酸钙加压碳酸化及表面改性一体反应釜及应用 |
| CN111604021A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-01 | 舟山欧莱克新材料科技有限公司 | 一种红色基kd制备用氧化反应系统及其控制方法 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1101626A (zh) * | 1993-10-09 | 1995-04-19 | 胡元强 | 碳酸酐酶催化法生产硬质矿泉水的方法 |
| CN106241885A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-21 | 升华集团德清华源颜料有限公司 | 一种低粘度氧化铁黄制备方法 |
| CN111013521A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-17 | 广西华纳新材料科技有限公司 | 一种纳米碳酸钙加压碳酸化及表面改性一体反应釜及应用 |
| CN111604021A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-01 | 舟山欧莱克新材料科技有限公司 | 一种红色基kd制备用氧化反应系统及其控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 许英，赵文善 主编.《中学化学教学法实验》.中国林业出版社,1999,第296-302页. * |
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