專利名稱：雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的飼料添加劑雙甲酸鉀(Potassium Diformate)，分子式KH(COOH)2的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
實驗證明，在飼料中添加有機酸，如檸檬酸，富馬酸，乙酸，乳酸，蘋果酸，山梨酸等可以改善小豬的生長性能。以甲酸和它的鹽類作為營養(yǎng)性補充料同樣可以改善小豬的生長性能(Kirchgessner and Roth，1987；Eckel et al.，1992；Eidelsburger et al.，1992)，并且酸和其鹽類合用效果更好。根據(jù)Brigitte R.Paulicks，F(xiàn).X.Roth and M.Kirchgessner等人的工作[‘Dose effects ofpotassium diformate(FormiTM8482 LHS)on the performance of growing piglets’，Agribiol.Res.49，4，1996]，在飼料中，特別是生長小豬飼料中添加有機酸的有效性并不僅僅在于受質(zhì)子影響而使日糧PH值降低，而是更多地依賴于酸根陰離子的種類，這就是為什么無機酸能顯著降低PH值，卻不能改善小豬的生長性能，相反有機酸或其鹽類常常對PH值影響是很微小的，但卻能起到改善小豬生長性能的作用。由于固態(tài)的有機酸鹽類容易處理，能更精確地計量以及較小的腐蝕性，因此它們的應用正越來越受到重視。他們將FormiTM8482LHS添加于活重為7-30kg的生長小豬飼料中，對48頭飼養(yǎng)在帶空調(diào)的單獨舍欄中的生長小豬進行了42天實驗，日糧中添加2.0％的FormiTM8482LHS，實驗獲得了如下結(jié)果實驗組平均日增重590g，日飼料攝入880g，這比不添加FormiTM8482；LHS的對照組日增重480g，日飼料攝入765g，分別高出22％和15％。同時飼料轉(zhuǎn)化(kg飼料/kg增重)亦獲得顯著改善(1.5Vs 1.6)。FormiTM8482LHS是一種固態(tài)結(jié)晶形豬用飼料添加劑，由Norsk Hydro a.s.Oslo公司用新工藝于近期開發(fā)成功并投入生產(chǎn)的。它主要由雙甲酸鉀組成，KH(COOH)2含量98.5％，相應的甲酸平均濃度大約是70％。
F.X.Roth，W.Windish，M.Kirchgessner等人還考察了FormiTM8482LHS對小豬氮代謝及營養(yǎng)物消化性的作用[‘Effect of potassium diformate(FormiTM8482 LHS)on nitrogen metabolism and nutrient digestibility in piglets at gradeddietary lysine supply’，Agribiol.Res.51，2，1998]，實驗證明，F(xiàn)ormiTM8482 LHS分別平均降低糞便及尿液中N的排泄10％，增加N保留率7％，平均N利用率從62.4％增加到66.2％。在日糧中補充賴氨酸量增加的情況下，N的平均利用率從55.7％提高到71.6％。認為FormiTM8482LHS對腸道消化過程的影響類似于飼料抗菌添加劑。Hj.o Slashed.Rnevik等在美國專利US5,935,625及PCT申請WO 96/35337中指出，在動物飼料中添加像甲酸這樣的單羧酸和像甲酸鈣這樣的甲酸鹽以及它們的作用已經(jīng)廣泛知曉。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些添加劑的作用是提高生長速率，改善飼料轉(zhuǎn)化以及降低腹瀉次數(shù)。為了獲得一種含甲酸鹽的飼料添加劑，并且這種添加劑具有高含量的活性成份，產(chǎn)品能自由流動，在貯藏及飼料加工過程中保持穩(wěn)定，對設(shè)備沒有腐蝕，最終飼料中鈉，鉀，鈣等元素符合標準，于是人們把注意力集中在雙甲酸鹽的各種類型及混合物的可能應用上。甲酸鉀、鈉、銨可以與甲酸形成雙鹽，甲酸鈣則不能形成這樣的雙鹽。
甲酸鹽名稱 甲酸含量(％) 甲酸根含量(％) 分解溫度(℃)雙甲酸鉀 35.3 69.2 120-125雙甲酸鈉 40.3 78.9 100-120雙甲酸銨 42.2 82.5 25-30四甲酸鈉 18.4 72.0 100-120可以看出，雙甲酸鉀的熱穩(wěn)定性最好，使用雙甲酸鉀作為飼料添加劑的甲酸根來源，可以獲得相當高含量的甲酸，其中甲酸很穩(wěn)定地耦合在二元鹽中，這意味著能顯著地降低酸的泄漏以及由此產(chǎn)生的不穩(wěn)定性。這對于含甲酸鹽添加劑的最終飼料生產(chǎn)中的穩(wěn)定性和處理特性都具有重大意義。
雙甲酸鉀是一種能自由流動，基本沒有氣味的白色細晶狀產(chǎn)品。
雖然用同樣的方法可以在此設(shè)備中用甲酸和碳酸鈉生產(chǎn)雙甲酸鈉，但在生成雙甲酸鈉的同時會部份生成四甲酸鈉，這種產(chǎn)品的氣味比較強烈，不宜作添加劑用。
但上述發(fā)表的文獻及專利均沒有涉及雙甲酸鉀(Potassium Diformate，Nork Hydro，a.s.Oslo公司所產(chǎn)同類產(chǎn)品的商品名為FormiTM8482LHS)的生產(chǎn)方法。
另一方面，專利號ZL 00 2 24650.3的實用新型公開了一種生產(chǎn)雙乙酸鈉的設(shè)備。該結(jié)構(gòu)特點為機體內(nèi)腔呈雙園柱狀，兩園相切，在園柱園心位置各設(shè)有一根Z型攪拌軸，兩軸反向轉(zhuǎn)動，機體外層為夾套層，可以加熱或冷卻。材質(zhì)為特種不銹鋼。該設(shè)備可以保證固—固相或固—液相物料之間的充分有效的混合和接觸，從而保證反應可以順利地高效地進行，并最終保證產(chǎn)品質(zhì)量和較低的生產(chǎn)成本。以下本發(fā)明稱捏合反應器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種高效的雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法。
它是由甲酸與碳酸鉀或氫氧化鉀在專利號為ZL 00 2 24650.3的實用新型公開的捏合反應器內(nèi)直接反應而生成的。
甲酸與碳酸鉀或氫氧化鉀的反應是液固反應，在一般的反應器中，不易混合均勻，從而產(chǎn)生副產(chǎn)物或反應不完全，產(chǎn)率低。采用上述捏合反應器能較好地克服此缺點。
更具體地，在雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法中碳酸鉀或氫氧化鉀與甲酸的比例為K2CO3∶HCOOH(mol.)＝1∶3-5，優(yōu)選K2CO3∶HCOOH(mol.)＝1∶4。反應溫度20-100℃，優(yōu)選40-70℃。所用的甲酸含量為85-99％；優(yōu)選含量為94--99％的工業(yè)甲酸。
如果選用氫氧化鉀，最好預先將氫氧化鉀磨成細粉，95％的氫氧化鉀粒度小于40目。
反應完畢后，可利用該捏合反應器進行干燥。開啟真空泵，保持真空度為0.001-0.008Mpa，在夾套內(nèi)通入0.05-0.1Mpa飽和水蒸汽，進行干燥作業(yè)，在不斷攪拌的情況下，將水份干燥至小于1-2％。根據(jù)需要可以加入少量干燥劑，如淀粉等，加入量不超過雙甲酸鉀重量的10％，優(yōu)選加入量不超過2％。
KH(COOH)2主含量達98％時，將物料放入料倉，在不斷地攪拌下冷卻至室溫后即可包裝，入庫。
本發(fā)明提供的雙甲酸鉀生產(chǎn)方法，使其大規(guī)模生產(chǎn)成為可能，反應完全，產(chǎn)品純度高。中國是牲豬飼養(yǎng)大國，如果這一產(chǎn)品得以推廣應用，將有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。
下面用實施例進一步說明本發(fā)明，但不限制本發(fā)明之權(quán)利要求。
實施例1將含量85％的甲酸200kg，放入本發(fā)明所述的捏合反應器中，開動攪拌，夾套內(nèi)通入0.05MPa水蒸汽10-40分鐘，將含量95％的碳酸鉀(食品級)134.4kg分批緩緩加入，保持反應溫度60-70℃，加完碳酸鉀之后，繼續(xù)在此溫度下攪拌反應0.5小時。開啟真空，保持真空度0.003MPa，夾套內(nèi)通入0.1MPa水蒸汽加熱，在不斷地攪拌下將物料干燥至KH(COOH)2含量達98％。將物料放入料倉，在攪拌下冷卻至室溫，包裝，入庫。約得產(chǎn)品228kg。
實施例2實施例1中甲酸改用含量為94％的甲酸，碳酸鉀加量改為148.6kg，其余同實施例1，約得產(chǎn)品252kg。
實施例3將實施例1中甲酸改用含量為99％的甲酸，加量為100kg，95％碳酸鉀加量為78.3kg，其余同實施例1，最終產(chǎn)品約133kg。
實施例4將實施例1中甲酸改為含量94％的甲酸，加量為200kg，碳酸鉀改為含量95％的氫氧化鉀KOH(預先磨細至-40目占95％)，加入量為120.5kg，其余同實施例1，得最終產(chǎn)品約252。
實施例5加料比例按實施例1，但夾套內(nèi)通入0.03Mpa飽和水蒸汽，加熱時間為10-20分鐘，視當時環(huán)境氣溫，亦可不通蒸汽加熱，保持反應溫度30--40℃，并在此溫度下連續(xù)攪拌4小時，得產(chǎn)品228kg。其余條件同實施例1。
權(quán)利要求
1.、雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于它是由甲酸與碳酸鉀或氫氧化鉀在專利號為ZL 00 2 24650.3的實用新型公開的捏合反應器中直接反應而生成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于碳酸鉀或氫氧化鉀與甲酸的比例(mol.)為1∶3-5，反應溫度為20-100℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于碳酸鉀或氫氧化鉀與甲酸的比例(mol.)為1∶4，反應溫度40-70℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于所用甲酸的含量為85-99％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于甲酸的含量為94--99％的工業(yè)甲酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于所說的氫氧化鉀預先磨成細粉，95％的氫氧化鉀粒度小于40目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于產(chǎn)品的干燥過程是在該捏合反應器中完成的，真空度為0.001-0.008MPa，干燥溫度≤100℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于干燥溫度≤80℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于可以加入干燥劑，加入量不超過雙甲酸鉀重量的10％。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙甲酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于干燥劑的加入量不超過雙甲酸鉀重量的2％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的飼料添加劑雙甲酸鉀的生產(chǎn)工藝。它是由甲酸與碳酸鉀或氫氧化鉀在捏合反應器內(nèi)直接反應而生成的。本發(fā)明提供的雙甲酸鉀生產(chǎn)方法，使其大規(guī)模生產(chǎn)成為可能，反應完全，產(chǎn)品純度高。
文檔編號C07C55/02GK1428325SQ0113164
公開日2003年7月9日 申請日期2001年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月27日
發(fā)明者徐林坤 申請人:徐林坤