一种利用鸡蛋壳制备丙酸钙的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用鸡蛋壳制备丙酸钙的方法，包括蛋壳预处理、壳膜分离、中和反应、纯化反应、过滤、调节pH值、浓缩和干燥等步骤。本发明专利技术采用加水搅拌的物理方式进行壳膜分离，在以往直接中和法的基础之上，建立了利用蛋壳粉制备丙酸钙的二次中和反应法，并使用羧甲基纤维素钠作为絮凝剂进行纯化处理，从而解决了现有技术中壳膜分离效果差、中和反应不彻底、丙酸利用率低和产品品质不稳定等难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及丙酸钙的制备方法，具体涉及ー种利用鸡蛋壳制备丙酸钙的方法。
技术介绍
我国毎年产生蛋壳大约在400万吨左右，仅少量用于肥料和饲料中的钙强化剂，其它均作为废弃物扔掉，造成大量资源浪费和环境污染。鸡蛋壳中主要含有CaCO3,另有少量的MgCO3、Ca3 (P04) 2、Mg3 (PO4) 2和蛋白质，重金属含量低，蛋壳膜中含有70 %的蛋白质及少部分脂类，可用于医药、化妆品和材料等领域。丙酸钙属酸性防霉剂，对人体无毒、无副作用，而且还有抑制产生黄曲霉素的作用，且有一定得解毒作用，可广泛用于面包、糕点等食品的防霉，此外丙酸钙还可作为饲料 添加剤、保鲜剂、医药添加剤。利用蛋壳制备丙酸钙的方法有高温煅烧法和直接中和法。高温煅烧法是将蛋壳在高温下煅烧，蛋壳中碳酸钙分解为CaO，加入蒸馏水配制成一定浓度的石灰乳，然后加入丙酸反应，最后经过滤、蒸发、浓缩和干燥得到丙酸钙成品。直接中和法是将蛋壳与丙酸反应，经纯化过滤后得到丙酸钙溶液，再经浓缩干燥得到丙酸钙成品。现有技术中采用高温煅烧法制备的丙酸钙的产率和含量较高，但需要对蛋壳进行煅烧，耗能大，成本高，而且煅烧产生大量的ニ氧化碳和粉尘，造成环境污染。现有的直接中和法虽然避免了煅烧对环境造成的影响，但存在着以下几个问题壳膜分离方法效率不高，分离的蛋壳膜不易收集；中和反应不彻底；丙酸利用率低；反应后仅加入碱性物质进行纯化，脱除镁离子不彻底，产品品质不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种利用鸡蛋壳制备丙酸钙的方法，属于直接中和法，该方法解决了现有技术中壳膜分离效率低、中和反应不彻底、丙酸利用率低和产品品质不稳定等难题。上述目的是通过以下技术方案实现的ー种利用鸡蛋壳制备丙酸钙的方法，包括下述步骤(I)蛋壳预处理将鸡蛋壳离心，去残留蛋清后清洗，干燥，粉碎过筛，蛋壳粉备用，粗蛋壳进行壳膜分离；(2)壳膜分离向搅拌器中加入I重量份的粗蛋壳和6-12重量份的水，以300-600转/分钟的速度搅拌10-30分钟，静置，得到底层蛋壳粉和上层蛋壳膜液，过滤，滤液干燥后得到蛋壳膜，滤渣与步骤(I)中的蛋壳粉合并；(3)中和反应向反应釜中投入I重量份的蛋壳粉和8-15重量份的水，搅拌后在30分钟内分两次加入共I. 6-2. 4重量份的丙酸，在50-80°C下反应I. 5-3小时后，静置5分钟，取上清液减压浓缩得丙酸钙溶液，同时回收蒸发出的丙酸，回收的丙酸进入反应釜与蛋壳粉进行二次中和反应，反应时间为50-100分钟，过滤得到丙酸钙溶液；⑷纯化反应向一次中和反应和二次中和反应后得到的丙酸钙溶液中加入质量百分比为1-1. 8 %的氢氧化I丐，在60-90 °C条件下反应15-20分钟，然后加入质量百分比为O.002-0. 005%的羧甲基纤维素钠，先快速搅拌I分钟，再慢速搅拌3分钟后，静置5分钟；(5)过滤 将纯化反应后的物料过滤，收集滤液；(6)调节pH值、浓缩、干燥将滤液用丙酸调节pH值为7. 5，然后浓缩至析出丙酸钙结晶，干燥得丙酸钙。本专利技术的有益效果是(I)本专利技术建立了ー种新的壳膜分离方法，通过筛分，将仅含有少量蛋壳膜的蛋壳粉直接用于中和反应，減少了壳膜分离的处理量。粗蛋壳采用加水搅拌的物理方式进行壳膜分离，成本低，无污染，分离效果好，蛋壳粉回收率可达到95.6%，蛋壳粉中蛋壳膜的残留率仅为O. 38%。与其它方法相比，该方法减少壳膜分离处理量约40%，蛋壳粉的回收率提高了约I. 47%，蛋壳粉中蛋壳膜残留量降低了约36%。该处理过程温和，对蛋壳膜影响小，得到的蛋壳膜可应用于医药、化妆品和材料等领域，充分利用了蛋壳资源。(2)建立了二次中和反应法，对一次中和反应后未反应的丙酸进行回收利用，回收的丙酸再次与残留的蛋壳粉进行二次中和反应，提高了丙酸利用率，与现有方法相比，获得単位丙酸钙消耗丙酸量降低了约15%。(3)首次使用羧甲基纤维素钠作为絮凝剂进行纯化处理，絮凝剂可以増大颗粒团聚粒径，促进Mg(0H)2g体的形成和沉淀，减少纯化的时间，提高了产品品质的稳定性。(4)有利于环保和资源综合利用蛋壳中含有残留蛋清，若不及时清理或利用，就会蚊蝇成堆、恶臭难闻，形成严重的环境污染。而本专利技术利用废弃鸡蛋壳制备丙酸钙，变废为宝，提高资源综合利用率。本专利技术的制备方法整个过程处于半密封的状态，除产生ニ氧化碳以外，不产生其他废气，不产生固体垃圾，整个生产过程不会污染环境。(5)生产周期短，生产设备要求较低，能耗和生产成本低。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进ー步说明。实施例I ー种利用鸡蛋壳制备丙酸钙的方法，包括下述步骤(I)蛋壳预处理将鸡蛋壳离心，去残留蛋清后清洗，干燥，取IOOKg鸡蛋壳粉碎过筛，得蛋壳粉39kg，直接用于中和反应，得粗蛋壳61kg，使用(2)中的方法进行壳膜分离。(2)壳膜分离将待分离的61kg粗蛋壳置于搅拌器中，加入732kg的水，开动搅拌器，搅拌速度为600转/分钟，搅拌10分钟后，静置5分钟，得到底层蛋壳粉和上层蛋壳膜液，过滤分离，滤液干燥后得到蛋壳膜，同时得到滤渣55. 5kg，将此部分滤渣与步骤(I)中的蛋壳粉合并，共计94. 5kg,用于中和反应。(3)中和反应向反应釜中加入94. 5kg的蛋壳粉和1418kg的水，搅拌混匀后在30分钟内分两次加入共208kg的丙酸，在80°C下反应I. 5小时后，静置5分钟，取上清液，减压浓缩得一次中和反应丙酸钙溶液，同时回收蒸发出的丙酸，回收的丙酸进入反应釜与蛋壳粉进行二次中和反应，反应时间为50分钟，过滤得到二次中和反应丙酸钙溶液。(4)纯化反应合并一次中和反应和二次中和反应得到的丙酸钙溶液，加入质量百分比为1.8%的氢氧化钙，在90°C条件下反应15分钟，然后加入质量百分比为O. 003%的羧甲基纤维素钠，先快速搅拌I分钟，再慢速搅拌3分钟后，静置5分钟。 (5)过滤将纯化反应后的物料过滤，收集滤液。(6)调节pH值、浓缩、干燥将滤液用丙酸调节pH值为7. 5，然后浓缩至析出大量丙酸钙结晶，干燥得丙酸钙173. 3kg。该实施例壳膜分离中蛋壳粉的回收率为94. 5%，蛋壳膜在蛋壳粉中的残留率为O.38%，丙酸利用率为67. 2%0丙酸钙产率为98. 58%，产品纯度达到99. 20%。实施例2ー种利用鸡蛋壳制备丙酸钙的方法，包括下述步骤(I)蛋壳预处理与实施例I相同。(2)壳膜分离将待分离的61kg粗蛋壳粉置于搅拌器中，再加入366kg的水，开动搅拌器，搅拌速度为300转/分钟，搅拌30分钟后，静置5分钟，得到底层蛋壳粉和上层蛋壳膜液，过滤分离，滤液干燥后得到蛋壳膜，同时得到滤渣56. 9kg。将此部分滤渣与步骤(I)中的蛋壳粉合并，共计95. 9kg，用于中和反应。(3)中和反应向反应釜中加入95. 9kg的蛋壳粉和768kg的水，搅拌混匀后在30分钟内分两次加入共173kg的丙酸，在60°C下反应3小时后，静置5分钟，取上清液，减压浓缩得一次中和反应丙酸钙溶液，同时回收蒸发出的丙酸，回收的丙酸进入反应釜与蛋壳粉进行二次中和反应,反应时间为loo分钟,过滤得到二次中和反应丙酸I丐溶液。(4)纯化反应合并一次中和反应和二次中和反应得到的丙酸钙溶液，加入质量百分比为1%的氢氧化钙，在60°C条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种利用鸡蛋壳制备丙酸钙的方法，其特征在于包括下述步骤 (1)蛋壳预处理 将鸡蛋壳离心，去残留蛋清后清洗，干燥，粉碎过筛，蛋壳粉备用，粗蛋壳进行壳膜分离； (2)壳膜分离 向搅拌器中加入I重量份的粗蛋壳和6-12重量份的水，以300-600转/分钟的速度搅拌10-30分钟，静置，得到底层蛋壳粉和上层蛋壳膜液，过滤，滤液干燥后得到蛋壳膜，滤渣与步骤(I)中的蛋壳粉合井； (3)中和反应 向反应釜中投入I重量份的蛋壳粉和8-15重量份的水，搅拌后在30分钟内分两次加入共I. 6-2. 4重量份的丙酸，在50-80°C下反应I. 5_3小时后，静置5分钟，取上...

【专利技术属性】
技术研发人员：马美湖，蔡朝霞，李涛，周艳华，耿放，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：