[发明专利]丙酸钙的制备方法以及进行该方法的装置

说明书

本发明涉及丙酸钙(Ca(CH₃CH₂COO)₂)的制备方法以及特别适合的进行该方法的装置。

丙酸钙M_r=186.18例如用于动物饲料的防腐剂或作为宠物药物。丙酸钙有抑菌活性。因此，也可以加入焙烤食品中预防霉菌。

制备丙酸钙最常用的方法是在水中使用氢氧化钙中和丙酸，随后喷雾干燥所得水溶液(Ulhmann’s Encyclopedia第5版，A22卷(1993)232页，VCH-Verlag mbHWeinheim)。

采用已知方法制备时，丙酸钙在水中的溶解度，常规条件下不超过30％(w/w)，因此在比条件下的已知方法，会有丙酸钙粗结晶析出。已知方法一般总是使用水溶液。

丙酸钙的溶解度在参考文献中有记载(参见R.C.Weast等“CRC Handbook ofChermistry and Physics”，CRC Press，Boca Raton，FL，第70版(1989)，B-81；W.F．Linke“无机和有机金属化合物的溶解度”，Van Nostrand Co

Princeton，NJ(1958)，第1卷，511页)并且可以通过例如光散射测定方法确定溶解度。

上述已知方法中存在的问题是，由于丙酸钙的低溶解度，基于丙酸钙的数量而使用的大量水必须蒸发掉，相应的会造成环境污染和浪费。

另一种制备丙酸钙的方法是从水相中结晶。丙酸钙的溶解度随温度的变化很小，并且在50℃溶解度恰好最小。因此冷却结晶是不适合的。虽然分批式蒸发结晶是可以的，但相对能量消耗来说并不如水溶液喷雾干燥有利。

通过不断地加入反应物(例如丙酸和氢氧化钙)也可以获得盐，并连续取出析出的结晶(Fleischmann，Greenville方法，Texas，USA)。虽然该方法不存在上述的能量问题，但该方法的问题是必须避免起始原料(例如氢氧化钙)与丙酸钙的回混以影响产品质量。这要求复杂的测量以控制结晶器中的流量。

将结晶过程中形成的颗粒通过离心机或使用滤器从水溶液中分离出来然后干燥。被分离出但仍潮湿的结晶存在很强的结块趋势，需要复杂的固体处理。因此这样产生的大而紧实的结晶比喷雾干燥获得的结晶表现了更差的杀菌活性。

因此，后续工序一般需要复杂的研磨步骤。

丙酸钙也可以通过无溶剂方法制备。

在一种改变的方法中，在装有陶瓷颗粒的旋转反应管中氢氧化钙与丙酸在140℃连续反应(BASFAG方法，Ludwigshafen)。在无溶剂条件下用反应物丙酸使石灰表面部分溶解，这种部分溶解的石灰与丙酸反应生成丙酸钙。形成的反应水立即蒸发并移出。不利的是该方法中反应器敏感度存在一定局限性，由于局部过热造成丙酸的蒸发损失以及反应器中产品的大量结块。而且，由于陶瓷颗粒的机械应力，磨损的材料进入反应器并因此带入产品中。

另一个变化是无溶剂条件下在搅拌床或流化床中制备丙酸钙。这些方法也存在类以的缺点。

本发明的目的之一是提供一种丙酸钙的制备方法，该方法能够节省能量并且不需要额外的研磨步骤。

已经发现通过使用对流干燥器制备粉状丙酸钙的方法实现了上述目的，该方法将在水中细分散的，可泵抽的丙酸钙悬浮液送入对流干燥器中，其中丙酸钙浓度大于或等于30％(w/w)。

本发明中，百分比是指重量百分比(质量份数)。

该方法是基于发现丙酸钙也可以稳定的，含水和可泵抽的结晶稠液(丙酸钙悬浮液)制备和运输，其中丙酸钙浓度大于溶解度上限，在超过溶解度上限时没有粗结晶生成。然而在这种情况下，必须抑制由于连续分散作用而引起的晶体成长。高丙酸钙浓度减少了干燥时间。通过结晶稠液的对流干燥，避免了结晶聚集体的结块。因此本发明方法节省了能量并且避免了额外的研磨步骤和复杂的固体处理。

根据本发明目的，细分散的悬浮液指的是分散相，其中含有平均粒径小于100μm，优选约30-60μm的固体。

细分散的固体是平均粒径小于100μm，优选约30-60μm的粉状固体。

根据本发明目的，“可泵抽的”指的是溶液或悬浮液，它的粘度(或悬浮液的有效粘度)仍然是足够低的以便可以使用泵来转移。