昊焱——甲酸钙生产工艺
甲酸钙生产工艺
甲酸钙生产工艺
甲酸钙是一种常见的有机酸盐，化学式为Ca(HCOO)2，可作
为消防剂、草坪草料、冷冻剂和钙肥等多种用途。
下面是甲酸钙的生产工艺。
一、原料准备
甲酸钙的主要原料是甲酸和氢氧化钙。
其中甲酸通常通过颠砂或者邻苯二甲酸的合成反应得到。
氢氧化钙是一种无水化合物，可由石灰石高温煅烧得到。
二、反应过程
1. 将甲酸和氢氧化钙按一定摩尔比例混合，使其反应生成甲酸钙。
2. 反应过程中，控制反应温度在20-30℃，避免副反应的发生。
3. 反应较为剧烈，会产生大量二氧化碳气体，并伴有甲酸气味的蒸气。
4. 反应完成后，需要对反应液进行脱水、脱碳等后处理，得到干燥的甲酸钙。
三、设备选择
甲酸钙的生产设备可以选择反应釜、分离釜、脱水装置等。
反应釜可以选择不锈钢材质，具有良好的耐腐蚀性。
分离釜可以采用离心机或者其他分离设备，用于分离产物和副产物。
脱水装置可以选择回转真空干燥器或者其他脱水设备。
四、工艺优化
1. 控制反应温度和反应时间，确保反应充分，产物纯度高。
2. 优化原料摩尔比例，确保反应不过量或不不足。
3. 在反应过程中加入催化剂，加快反应速率。
4. 对产物进行后处理，脱水和脱碳等处理，去除杂质。
以上是甲酸钙的生产工艺，通过合理的原料选择、反应过程控制和设备选择，可以实现甲酸钙的高效生产。
在实际生产中，还需要进行产品质量检测和工艺优化，以提高生产效益和产品质量。
一氧化碳制甲酸钙合成工艺
一氧化碳制甲酸钙合成工艺本文将详细描述一氧化碳制甲酸钙的合成工艺。
首先，我们将介绍甲酸钙的应用领域和重要性。
其次，我们将解释为什么一氧化碳制甲酸钙的工艺如此重要，并描述其具体步骤。
最后，我们总结整个合成工艺的关键步骤和优势。
甲酸钙是一种广泛应用于多个领域的无机化合物，如医药、农业和化工等。
它可用作催化剂、脱水剂和酸等。
因此，寻找一种高效、经济且可持续的合成方法至关重要。
一氧化碳制甲酸钙工艺具有很高的研究和应用价值。
它不仅可以利用丰富的一氧化碳资源，而且可以实现高效转化，具有成本低廉、产量高等优势。
下面将分步骤介绍一氧化碳制甲酸钙的合成工艺。
步骤一：原料准备首先，需要准备甲酸和钙化合物。
甲酸可以从一氧化碳和水反应得到，而钙化合物可以从石灰石等天然矿石中提取。
步骤二：制备反应体系将甲酸溶液加入反应釜中，调节pH 值，使其处于适宜的反应条件下。
然后，将钙化合物加入到甲酸溶液中。
步骤三：反应过程在适当的温度和压力条件下，将一氧化碳通入反应釜中。
一氧化碳与甲酸和钙化合物发生反应，生成甲酸钙。
该反应通常采用搅拌和加热来加速反应速度。
步骤四：产物分离与纯化将反应釜中的混合物进行分离，得到甲酸钙的固体产物。
利用过滤或离心等方法分离固体产物，并通过洗涤和干燥等步骤进行纯化。
步骤五：最终产品的应用得到纯化的甲酸钙后，可以用于制备催化剂、制药和化学反应等众多领域。
这表明一氧化碳制甲酸钙工艺可以为不同领域的应用提供可行的合成方法。
一氧化碳制甲酸钙合成工艺是一种高效、经济且可持续的合成方法。
通过逐步描述原料准备、制备反应体系、反应过程以及产物分离与纯化等步骤，我们可以清楚地了解到这个工艺的整个过程。
一氧化碳制甲酸钙不仅能够利用丰富的一氧化碳资源，而且具备成本低廉、产量高等优势。
这为甲酸钙在医药、农业和化工等多个领域的应用提供了可行的合成途径。
通过不断研究和优化，相信一氧化碳制甲酸钙工艺将在未来获得更广泛的应用和推广。
惜之物四条幅工艺品惜之物四条幅工艺品是一种传统的中国工艺品，以其独特的制作工艺和精湛的技艺而闻名。
甲酸钙的生产工艺
甲酸钙的生产工艺
甲酸钙是一种常见的有机酸盐，广泛用于医药、化工、皮革、纤维、橡胶等领域。
以下是甲酸钙的生产工艺的简要介绍。
甲酸钙的生产通常采用甲酸钠和氢氧化钙反应生成。
具体工艺流程如下：
1. 原料准备：甲酸钠固体和氢氧化钙固体按一定配比准备，并进行粉碎，待用。
2. 反应槽装填：将预先准备好的甲酸钠固体和氢氧化钙固体按一定比例装填进反应槽中。
装填时需要注意保持反应槽的密封性，以防止反应物逸出。
3. 水合反应：将反应槽连接至水合装置，然后往反应槽中注入适量的水。
水合装置通常采用搅拌式水合装置，搅拌装置可以促使反应更加均匀进行。
反应过程中，需要控制反应温度和水的注入速度，以确保反应的顺利进行。
4. 沉淀分离：经过水合反应后，产生的甲酸钙沉淀会悬浮在反应液中。
需要将反应液经过过滤或离心等分离工艺，将沉淀分离出来。
5. 洗涤和干燥：将分离出的甲酸钙沉淀进行洗涤，以去除杂质。
洗涤通常采用反复使用水进行多次洗涤，直到洗涤液中不再有明显的杂质。
然后将洗涤后的甲酸钙沉淀进行干燥，常见的干燥方法有烘箱干燥和风干等。
6. 粉碎和包装：将干燥后的甲酸钙沉淀进行粉碎，使其达到所需的粒度要求。
然后将粉碎后的甲酸钙沉淀进行包装，通常采用密封包装，以防止受潮和杂质污染。
以上是甲酸钙的生产工艺的主要步骤。
整个生产过程需要注意控制反应温度、加水速度、反应时间等参数，以保证产品质量和产量的稳定性。
此外，还需要加强生产车间的清洁和安全管理，确保生产过程的安全和环保。
甲酸钙生产工艺——昊焱
甲酸钙生产工艺的综述化学与材料科学系09级应化班昊焱学号：09700103摘要：本文介绍了甲酸钙的目前国内外主要的生产原理及工艺。
并对氢氧化钙羰基化合成甲酸钙有了进一步的初步研究。
关键字：甲酸钙，渗析，离子交换，一氧化碳，羰基化，氢氧化钙引言甲酸钙（calcium formate)又名蚁酸钙，是一种含甲酸的钙盐，分子式Ca(HCOO)2白色粉末，相对密度2.015，不溶于醇，可溶于水，甲酸钙的溶解度随温度升高变化不大，在0℃时16g/100g水，100℃时18.4g/100g水，400℃左右加热分解。
钙的有效含量为30%，甲酸69%。
甲酸钙用途很广，它是一种有广泛用途的化工产品.甲酸钙除在饲料行业的大量应用外，同时也广泛应用于食品、化工、建材、制革、石油等工业生产上.此外甲酸钙是一种很有营养价值的水溶性矿物盐，它可以添加到食物中，用以补充人体所需的钙离子.甲酸钙是一种白色的结晶或粉末，不潮解，溶于，不溶于醇，无毒,pH值为中性，400℃时分解.工业化生产甲酸钙的方法主要是碳酸钙法和氢氧化钙法，上述两种方法生产甲酸钙的成本很高，没有市场竞争力，且消耗化学药品多，操作环境差.为了满足市场对低成本高质量甲酸钙的需求，急需开发一套具有原料来源和价格优势，而且符合绿色化学原子经济性要求的新的甲酸钙合成工艺.本实验的日的是考察利用甲酸钠和氢氧化钙直接合成甲酸钙的可行性，为探索合成甲酸钙的新工艺提供一定的参考基础及理论依据.主要合成甲酸钙的工艺1、作为多羟基醇生产的副产品作为多羟基醇生产的副产品，也是目前生产甲酸钙的主要方法。
主要的反应过程有如下几个:其它的高级醛也可以和甲醛、氢氧化钙发生与反应(1-3)的类似反应，与反应(1-3)惟一的区别就是主要反应物的分子量增加，每生成 1 mol 多轻基醇化合物，副产0. Smol碱土金属甲酸盐或1 mol的碱金属甲酸盐，现在国外的公司只有Alcolac化工公司回收甲酸钙用十市场销售。
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甲酸钙生产工艺的综述
化学与材料科学系09级应化班昊焱
学号：09700103
摘要：采用三室离子交换膜渗析法，将甲酸钠与氢氧化钙转化为甲酸钙，为探索一条合成甲酸钙的绿色工艺提供参考依据.实验过程中，以浓度差为推动力使HCOO-与OH-通过阴离子交换膜进行交换，使Ca2+与HCOO- 结合生成甲酸钙.考察了甲酸钠初始浓度及膜使用周期对离子交换率的影响.结果表明，甲酸钠的浓度为15 g/ L时产物中HCOO- 含量最高;在相同的条件下，随着阴膜使用周期的增加膜效率下降，第一次实验中Ca2+最高含量为第四次的1. 68倍，HCOO- 最高含量为2. 13倍.
关键字：甲酸钙，渗析，离子交换
引言
甲酸钙（别名：蚁酸钙）是一种含甲酸的钙盐，钙的有效含量为30%，甲酸为69%.它是一种有广泛用途的化工产品.甲酸钙除在饲料行业的大量应用外，同时也广泛应用于食品、化工、建材、制革、石油等工业生产上.此外甲酸钙是一种很有营养价值的水溶性矿物盐，它可以添加到食物中，用以补充人体所需的钙离子.甲酸钙是一种白色的结晶或粉末，不潮解，溶于，不溶于醇，无毒,pH值为中性，400℃时分解.
工业化生产甲酸钙的方法主要是碳酸钙法和氢氧化钙法，上述两种方法生产甲酸钙的成本很高，没有市场竞争力，且消耗化学药品多，操作环境差.为了满
足市场对低成本高质量甲酸钙的需求，急需开发一套具有原料来源和价格优势，而且符合绿色化学原子经济性要求的新的甲酸钙合成工艺.本实验的日的是考察利用甲酸钠和氢氧化钙直接合成甲酸钙的可行性，为探索合成甲酸钙的新工艺提供一定的参考基础及理论依据.
1、主要合成甲酸钙的方法
1、中和法
甲酸与碳酸钙中和生成甲酸钙，经精制而得商品甲酸钙。
CaCO3+2HCOOH = Ca(HCOO)2 +CO2↑+H2O
2、复分解法
甲酸钠与硝酸钙在催化剂存在下发生复分解反应得到甲酸钙，联产硝酸钠。
经过精制得到商品甲酸钙。
3、环氧脂肪酸甲酯副产法
目前环氧脂肪酸甲酯生产发展较快，这个产品生产过程中会产生大量副产的甲酸，这种副产的甲酸一种利用方案就是生产甲酸钙。
4、季戊四醇副产法
季戊四醇生产过程中利用氢氧化钙提供碱性反应条件，在反应的后续加入甲酸与氢氧化钙中和过程的同时副产甲酸钙，该法所得甲酸钙品质较高。
5、CO水合制取甲酸钙
6、渗透法合成甲酸钙
采用由两张阴离子交换膜组成的三室渗析系统，实验原理如图1所示.在1室与3室中通入一定浓度的甲酸钠溶液，2室中通入氢氧化钙饱和溶液，各溶液通过各自的泵进行循环操作，在浓度差的作用推动下，2室中的OH-与1室和3室中的HCOO-选择性地透过阴膜进行交换.在循环过程中，1室和3室不断向2室提供HCOO-，并与其中的Ca2+结合生成甲酸钙.
7、氢氧化钙羰基化合成甲酸钙
探索甲酸钙合成的新工艺路线(反应式见式(1))，希望开发出具有原料来源和原料价格优势，而且符合绿色化学原子经济性要求的新的甲酸钙合成工艺。
Ca(OH)2+2C0 →Ca(HCOO)2 （1）
2、渗透法合成甲酸钙的工艺
2. 1材料与仪器
氢氧化钙，分析纯;甲酸钠，工业级;乙二胺四乙酸二钠，分析纯;钙红指示剂，分析纯;氢氧化钠，分析纯;高锰酸钾，分析纯;硫代硫酸钠，分析纯;碘化钾，分析纯;淀粉指示剂，分析纯.
渗析装置，本实验室组装;501型超级恒温器，上海实验仪器有限公司生产;RS-300潜水泵，中山日胜电器制品有限公司生产;PH S-3型精密pH计，上海今迈仪器仪表有限公司生产.
2.2实验原理和装置
采用由两张阴离子交换膜组成的三室渗析系统，实验原理如图1所示.在1室与3室中通入一定浓度的甲酸钠溶液，2室中通入氢氧化钙饱和溶液，各溶液通过各自的泵进行循环操作，在浓度差的作用推动下，2室中的OH-与1室和3室中的HCOO-选择性地透过阴膜进行交换.在循环过程中，1室和3室不断向2室提供HCOO-，并与其中的Ca2+结合生成甲酸钙.
2.3 Ca2+与HCOO- 的测定
HCOO-的测定采用硫代硫酸钠滴定法测定甲酸根含量.取样品液10 mL 与碘量瓶中，加入0. 1g 无水碳酸钠，25 mL 0. 1 mol/ L的高锰酸钾标准溶液，在80℃水浴中加热30 min，冷却.加入5 mL 4 mol/ L的硫酸、1. 0g 碘化钾，加盖于暗处放置5 min，用0. 1 mol/ L硫代硫酸钠标准溶液滴定，近终点时，加入 1.5 mL 0.5%的淀粉指示剂，继续滴定至溶液蓝色消失，同时做空白实验.计算样品中甲酸根的含量:
式中:v为取样体积(mL)；V1为滴定空白样消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积(mL)；V2为滴定样品消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积(mL)；C为硫代硫酸钠标准溶液的物质的量浓度(mol/L)；22.52为每0.5mol甲酸根的克数.
Ca2+的测定采用络合滴定法测定钙离子的含量.取样品液10mL于100mL 的容量瓶中，蒸馏水定容，用移液管量取10mL于锥形瓶中，加入40 mL蒸馏水，摇匀，用滴定管加入0.05 mol/L EDTA标准溶液25 mL(以接近滴定终点为宜)，
然后加入10mL质量分数为10%氢氧化钠溶液、质量分数为1%钙红指示剂0.1g,继续用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色刚好变成纯蓝色为终点.记录消耗EDTA 标准溶液的体积.计算10mL稀释后样品中的钙离子含量如下:
式中:C EDTA、为EDTA标准溶液的物质的量浓度(mol/L)；V EDTA、为滴定所消耗EDTA标准溶液的体积(mL).
3、结果与讨论
3. 1渗析时间对转化率的影响
配制氢氧化钙饱和溶液及15g/L甲酸钠溶液，把两种原料液分别装入相应的储瓶中，测定初始溶液的pH值及初始溶液中Ca2+及HCOO-的含量，启动循环泵，每隔1h取氢氧化钙及甲酸钠槽样各10 mL，分析各样品的pH值(如表1所示)及钙离子和甲酸根的含量(如图2所示).
表1渗析过程pH值的变化
由上表1和图2可知，渗析过程中，阴离子以浓度差为推动力透过阴离子交换膜进行交换.实验初，两甲酸钠槽浓度高，能够提供足够的推动力(浓差扩散)，两离子的变化速率明显提高，随后减慢直至平衡，pH值变化也较快;7h以后，随着氢氧化钙槽内HCOO-的不断增加，膜两侧浓度差逐渐减小，离子交换的推动力亦相应减小，直至膜两侧形成一种动态平衡，故离子交换速率及pH值逐渐趋于平稳.
3. 2甲酸钠浓度对离子交换的影响
配制氢氧化钙饱和溶液和质量浓度分别为3 g/L、5g/L、7g/L、9g/L、12g/L、15g/L、17g/L、19g/L甲酸钠溶液进行实验，分别在8h取样，测定各样品甲酸根和钙离子质量分数，如图3所示.
如图3所示，在相同的渗析时间，甲酸钠溶液的质量浓度越高，膜两侧阴离子浓度差越大，渗析传质速率增大，离子交换速率越快.但溶液的质量浓度不能
太高，因随着溶液电解质质量浓度的增加，由于Donnan效应的影响，离子交换膜的选择透过性会降低.同时，离子交换膜具有一定的交换能力，虽然增加质量浓度可以提高交换容量，但离子质量浓度大于离子交换膜交换容量时，离子交换便不再进行.由图3可知，甲酸钠质量浓度为15g/L时，离子交换量最大。
3. 3离子交换膜的使用周期对离子交换的影响
相同的条件下同一批阴离子交换膜实验4次，每隔1h取样一次，测定各样品甲酸根和钙离子的含量，结果如图4所示.
如图4所示，随着实验次数的增加，离子交换速率明显的下降.原因是溶液中Ca2+质量分数的2%可以通过在大分子链架桥可以形成沉淀，沉积在离子交换膜中，膜阻值增大，从而使膜的渗透性下降;同时溶液中的杂质可能对膜有一定的机械损伤，降低膜的性能.由图4可知，在相同的时间内，第一次实验中钙离子最高是第四次实验的1.68倍，甲酸根含量为2. 13倍.为了保证离子交换膜的高效率运行，必须根据膜的设计需要运行操作，适时维修清洗，提高其工作效率。
4、结语
阴离子交换膜渗析法可以用于合成甲酸钙，且甲酸钠的浓度及膜使用周期对离子交换率均有明显的影响.由于氢氧化钙溶解度非常低，离解程度小，目_是以浓度差作为推动力的交换过程，所以传质速度慢，效率较低，如何提高钙离子的离解能力将是后续工作的重点.整个过程投资少，绿色环保，节省能源，有一定的应用价值. 并且该反应完全符合绿色化学原则.
参考文献
[1] 黄建华.甲酸钙的合成、测定及其在乳猪料中的应用[J].中国饲料2005,16(1):16-17。
[2] 张时能，郭什唐.黄磷尾气的综合利用[J].磷肥与复肥，1999, 14( 1):65-69。
[3]罗宗恬.甲酸钙的合成[J].磷酸盐工业2000,(1)24- 26
[4]钟国清.倒料添加利甲酸钙的合成研究与应用[Jl粮油食品科技，2002, 10 ( 1) : 23- 24.
[5] 王九思，马思基.甲酸钙的合成及应用研究[J] .甘肃化工，1993,(1):14-16.
[6] 武红杰，李振华，马新宾.氢氧化钙羰基化合成甲酸钙工艺研究[J].化学反应工程与工
艺，200,23(2):168-172
[7] 杨俊贞，黄达全，张波.甲酸根含量测定方法研究[J] .钻井液与完井液，2004,21(5) :40-
43 .
[8] 李辉波，牛玉清，黄崇元，等渗析法从铀溶液中分离硫酸的进一步探索
[J]2007,26(1) :19-23
[9]刘名八，曾鸣.如何实现一氧化碳水合制取甲酸钙的工业化生产.磷酸盐工
业.2005,25(1), 12-14。