[发明专利]制备甲酸钙的双极膜电渗析装置及甲酸钙制备方法

说明书

本发明提供了一种制备甲酸钙的双极膜电渗析装置，包括膜堆、极水罐、淡水罐和碱水罐，膜堆由阳离子交换膜和双极膜按顺序依次排列组成，双极膜的阴膜与阳离子交换膜之间为碱室，双极膜的阳膜与阳离子交换膜之间为淡室。本发明的甲酸钙制备方法，将甲酸钠溶液与去离子水泵入膜堆内，在电场作用下，双极膜阴、阳膜复合层间的去离子水解离成H⁺和OH^‑，OH^‑进入碱室，H⁺进入淡室，甲酸钠解离出的Na⁺进入碱室与OH^‑结合形成NaOH溶液，HCOO^‑进入淡室与H⁺结合形成NaHCOO。然后将NaHCOO与Ca(OH)₂中和反应得到Ca(HCOO)₂。本发明以过剩的化工副产品甲酸钠为原料，通过双极膜电渗析制备得到应用价值更高的品质优异的甲酸钙，回收得到的氢氧化钠可以循环使用，最终实现绿色化工的目的。

技术领域

本发明涉及节能生产技术领域，具体地，涉及一种制备甲酸钙的双极膜电渗析装置。

背景技术

甲酸钙作为新型饲料添加剂，适用于各类牲畜饲料的酸化防霉剂，有防止腹泻、痢疾、帮助消化吸收等功能。还可用于水泥的快速凝固剂、润滑剂、早强剂。同时也广泛用于高档皮革制造，以及多种化工产品的制造。

工业上生产甲酸钙的方法主要有甲酸和氢氧化钙或碳酸钙中和法、甲醛法、甲酸钠复分解法以及多羟基醇副产甲酸钙法。传统的甲酸中和法采用甲酸与熟石灰中和生成甲酸钙，经精制而得商品甲酸钙成本较高不适合工业化生产。甲酸钠复分解法采用甲酸钠与可溶性钙盐复分解反应得到甲酸钙与钠盐，由于甲酸钙及钠盐的溶解度较大，分离较为困难，并且副产一部份经济价值较低的钠盐难以处理。多羟基醇副产甲酸钙法，是在多羟基醇生产过程中副产甲酸钙的方法。

在多元醇生产过程中，可以根据不同工艺产生甲酸钠或者甲酸钙。相对甲酸钙来说，甲酸钠的应用价值较低，因此企业在生产时，更加倾向于副产为甲酸钙。但是在多羟基醇副产甲酸钙法中，多元醇合成的过程中采用氢氧化钙作碱催化剂并副产甲酸钙，经过分离精制得到甲酸钙成品，由于氢氧化钙的碱性不及氢氧化钠强，如果采用氢氧化钙作催化剂对多元醇的产品质量及产品收率都有较大的影响，并且由于转化率低会产生大量三废。因此，依靠现有生产工艺无法大量提供质优价廉的甲酸钙产品，同时资源浪费严重。

为了解决现有的甲酸钙传统生产工艺生产成本高、生产能力较低以及多羟基醇副产甲酸钙法得到的甲酸钙产品质量差及产品收率低等问题，亟需提供一种生产能力高、产品质量好且经济环保、资源节约的甲酸钙合成工艺。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种制备甲酸钙的双极膜电渗析装置，以多元醇制备过程产生副产品甲酸钠为原料，通过双极膜电渗析制备得到应用价值更高的甲酸钙，从而解决甲酸钙传统生产工艺生产成本高、生产能力较低的问题，同时解决多元醇副产甲酸钙法得到的甲酸钙产品质量差及产品收率低的问题，提高副产甲酸钙产品质量和产品收率，对多元醇制备副产进行有效利用，节约副产资源，使生产环保化。

本发明提供了一种制备甲酸钙的双极膜电渗析装置，包括膜堆、极水罐、淡水罐和碱水罐，其中：

所述膜堆两端通过线路与电流电压可调的直流电源连接；

所述极水罐内盛装极水，极水罐的一端通过管道与膜堆连通，另一端通过管道与极水循环泵连通，极水循环泵通过管道与极水罐换热器连通，极水罐换热器的另一端通过管道与极水罐连通，极水循环泵用于将极水罐中的极水输送至膜堆，极水罐换热器用于给极水换热降温；

所述淡水罐内盛装原料和甲酸，淡水罐的一端通过管道与膜堆连通，另一端通过管道与淡水循环泵连通，淡水循环泵通过管道与淡水罐换热器连通，淡水罐换热器的另一端通过管道与淡水罐连通，淡水罐换热器用于给淡水罐内的液体降温，室循环泵用于将淡水罐中的液体输送至膜堆；