本发明涉及小苏打的制备,具体涉及一种大颗粒小苏打及其制备方法。
背景技术:
1、小苏打又名碳酸氢钠,其为白色晶体或不透明单斜晶系细微结晶,是一种常用的清洁剂和脱臭剂。小苏打具有强力的碱性,能有效中和酸性物质,并具有漂白、去除异味、消除油腻等作用,在日常生活中用途广泛。制备大颗粒小苏打的过程主要包括配料、混合、烘干等步骤。在工业生产中,通常通过溶液结晶、干燥制粒等工艺来制备大颗粒小苏打。在家庭中,也可以通过简单的方法制备大颗粒小苏打,如将小苏打晒干、研磨成颗粒状等。制备大颗粒小苏打在日常生活中具有广泛的应用,可以用于清洁厨房、浴室、地板等表面,去除异味,并且环保无污染。
2、大颗粒小苏打相比于粉末状的小苏打具有流动性好,不易结疤等特点。针对小苏打的不同生产工艺,通过调控原料配比、碳化温度或复分解反应温度、添加剂等工艺参数以及优化连续结晶反应釜等方法以实现碳酸氢钠晶体平均粒度的提升及粒度分布的优化已成为当前的研究热点,并且添加剂对于提高小苏打颗粒的粒度都很有效。
3、然而在纯碱直接碳化法制备碳酸氢钠的过程中,添加剂的选择和使用不仅会对小苏打颗粒的粒度产生影响。添加剂可能会影响碳酸氢钠的结晶动力学。一些添加剂可能会降低碳酸氢钠的溶解度,使其更容易从溶液中结晶出来,从而增加颗粒的粒度。然而,如果添加剂的量过多,可能会导致溶液中的杂质增多,反而影响颗粒的纯度。添加剂可能会影响碳酸氢钠晶体的生长过程。一些添加剂可能会作为晶体的生长点,促进晶体的生长和聚集,从而增加颗粒的粒度。然而,如果添加剂的选择不当,可能会导致晶体生长不均匀,形成大小不一的颗粒。添加剂还可能会影响溶液的流动性。如果添加剂使溶液变得过于粘稠,可能会阻碍碳酸氢钠晶体的扩散和碰撞,从而影响颗粒的粒度分布。
4、因此,在纯碱直接碳化法制备碳酸氢钠的过程中,选择合适的添加剂并控制其添加量是非常重要的。为提高小苏打的经济效益和解决上述存在的问题,获得粒度分布均匀、纯度高的大颗粒小苏打产品是人们所希望的。
5、为了解决以上问题,提出本发明。
技术实现思路
1、本发明旨在克服现有技术的不足,针对在纯碱直接碳化法制备碳酸氢钠的过程中,难以获得粒度分布均匀、纯度高的大颗粒小苏打的问题,本发明选择合适的添加剂并控制其添加量,成功制备得到粒径为358.372-625.754μm的大颗粒小苏打。
2、本发明采取点技术方案是:
3、本发明第一方面提供一种大颗粒小苏打,所述大颗粒小苏打的粒径为358.372-630.633μm。
4、本发明第二方面提供一种本发明第一方面所述的大颗粒小苏打的制备方法,利用二氧化碳碳化法制备小苏打晶体,制备过程中通过加入胶类物质作为添加剂调控小苏打晶体的晶体形貌进而改变小苏打晶体的粒度及粒度分布,获得大颗粒小苏打晶体。
5、优选地,所述胶类物质包括果胶、明胶、卡拉胶、黄原胶。
6、优选地,所述的大颗粒小苏打的制备方法包括以下步骤:
7、(1)搭建反应结晶装置和配制反应原料液。
8、(2)向所述反应原料液加入晶种,并开启搅拌,并以一定流速通入混有胶类物质的碳酸钠碱液,然后以一定气速流量通入co2,停留一定时间进行反应结晶;
9、(3)溢流液固液分离,得到所述大颗粒小苏打。
10、优选地,步骤(1)中,反应原料液为65℃~85℃的小苏打饱和溶液。
11、优选地,步骤(2)中,二氧化碳气速流量为300ml/min。
12、优选地,步骤(2)中,搅拌转速为300~450rpm,反应结晶停留时间控制为2~4h。
13、优选地,步骤(2)中,以一个停留时间小苏打的理论产量计,晶种的添加质量为5%。
14、优选地,步骤(2)中,进料碱液为70℃~85℃下300g/1000g水的碳酸钠溶液,碱液滴加速度为0.5~2.5ml/min。
15、优选地,步骤(2)中,按照胶类物质在碳酸钠溶液中的质量浓度,胶类物质的添加量为5~20ppm。
16、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
17、1.本发明通过添加不同的胶类添加剂,进而精准调控晶体形貌来改变小苏打晶体的粒度及粒度分布,成功获得粒径为358.372~630.633μm的大颗粒小苏打。
18、2.本发明通过对添加剂的类型和添加量进行调控,发现单独添加5ppm明胶对于制备大颗粒小苏打效果最好,本发明添加5ppm明胶制备得到的小苏打粒度高达630.633μm。
19、3.本发明制备的大颗粒小苏打具有良好的抗结块性能,本发明制备得到的大颗粒小苏打,分别称取20g制备小苏打和市购分析纯小苏打放在培养皿中,放入温度为25℃,湿度为80%的恒温恒湿箱中相同的时间,制备小苏打21天样品未出现假结块现象,而市购分析纯样品已经出现结块现象。
1.一种大颗粒小苏打,其特征在于,所述大颗粒小苏打的粒径358.372-630.633μm。
2.一种权利要求1所述的大颗粒小苏打的制备方法,其特征在于,利用二氧化碳碳化法制备小苏打晶体,制备过程中通过加入胶类物质作为添加剂调控小苏打晶体的晶体形貌进而改变小苏打晶体的粒度及粒度分布、粒度和粒度分布,获得大颗粒小苏打晶体。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述胶类物质包括果胶、明胶、卡拉胶、黄原胶。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,反应原料液为65℃~85℃的小苏打饱和溶液。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,二氧化碳气速流量为300ml/min。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,搅拌转速为300~450rpm,反应结晶停留时间控制为2~4h。
8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,以一个停留时间小苏打的理论产量计,晶种的添加质量为5%。
9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,进料碱液为70℃~85℃下300g/1000g水的碳酸钠溶液,碱液滴加速度为0.5~2.5ml/min。
10.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,按照胶类物质在碳酸钠溶液中的质量浓度,胶类物质的添加量为5~20ppm。