专利名称：一种生产食用级edta二钠的方法
技术领域：
本发明涉及一种食用级EDTA二钠，特别是一种生产食用级EDTA二钠的方法。
背景技术：
乙二胺四乙酸二钠(Disodium EDTA)首先发现于德国，是一种在水相中能强烈螯合金属离子的优秀螯合剂。它广泛地应用在络合剂、食品添加剂、洗涤剂、稳定剂、纤维处理助剂、化妆品添加剂、血液抗凝剂、彩色感光材料冲洗加工的漂白定彩液、染色助剂、合成橡胶聚合引发和重金属定量分析试剂等方面。
EDTA二钠在食品加工中主要用于络合有害的金属离子以提高食品质量和稳定性，可用于酱菜、罐头、果汁饮料、发酵饮料、色拉调料、蛋黄酱、人造奶油等的抗氧化和护色助剂，用于水产产品罐头中可防止形成“鸟粪石”(磷酸铵钠)玻璃状结晶，并可与山梨酸钾等酸型防腐剂复配使用，增效作用非常明显。EDTA二钠在食品上的出色用途，已引起世界各国的关注，联合国粮食组织、世界卫生组织以及日本等都制定了相应的食品级标准(FCC 1996)。我国已将它列入食品添加剂的范畴并制定使用标准(GB2760-2002)加以推广应用，市场需求大幅度增长。但目前我国尚未制定相关的食用级产品质量国家标准，市场上的产品没有法定标准依据，质量参差不齐。
目前国内通用的乙二胺四乙酸的生产方法有氯乙酸法和氰化钠法，氯乙酸法设备投资大，对反应条件的要求较高，乙二胺转化率为90％左右，获率低且不稳定；氰化钠法涉及到剧毒物质，危险系数高，三废处理要求较高，不能符合食用级的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、产品获得率高、方法易于控制且危险系数低的符合食用级标准的生产食用级EDTA二钠的方法。
EDTA二钠是由氯乙酸和碳酸钠中和后在碱性环境下和乙二胺进行缩合反应，所得氯乙酸钠与酸反应得EDTA，再与氢氧化钠进行酸碱反应得到的。若所用酸为硫酸，反应公式如下①②③④氯乙酸和乙二胺的理论投料质量比为6.29∶1，但在缩合反应过程中一部分氯乙酸会有副反应产生，水解生成羟基乙酸盐(HOCH2COOM)，同时由于乙二胺价格比氯乙酸高得多，所以为提高转化率，氯乙酸必须适当过量，但过量太多导致成本上升。
本发明的目的是通过下述方案实现的(1)氯乙酸和碳酸钠中和后，(2)在碱性环境下与乙二胺进行缩合反应，(3)所得的氯乙酸钠加酸得EDTA，(4)再与氢氧化钠进行酸碱反应，得到EDTA二钠。其中，缩合反应的前期温度为40～70℃，反应3～5小时；后期温度为75～90℃，反应2～4小时，氯乙酸与乙二胺的质量比为6.35～6.5∶1。
上述(1)中，氯乙酸与碳酸钠的质量比为1∶0.60～0.62。
上述(2)中，氯乙酸与氢氧化钠的质量比为1∶0.4～0.5。
上述(3)中，氯乙酸钠加酸至pH＝2，然后离心分离出沉淀。
上述(4)中加氢氧化钠溶液中和至pH＝5～6，得浆状EDTA二钠，脱水，烘干，得到所需的EDTA二钠。
上述酸是盐酸或硫酸。
上述(2)中利用冷却水和加热系统控制反应料液的温度。
上述(4)中用离心机对所得EDTA二钠进行脱水处理，并采用真空干燥箱烘干所得EDTA二钠。其中，真空干燥箱的真空度为0.09MPa，温度是60℃～70℃。
本方法的特点是反应前期温度高，反应后期温度低，无需脱色，无需回流，生产周期较短，工艺简单，达到食用级及分析纯的质量标准。与现有技术相比，本发明的优点是(1)氯乙酸与乙二胺比例适量，降低了成本，提高转化率；(2)反应前期温度高，后期温度低，能耗较小且易于控制；(3)设备投资小；(4)在氯乙酸法的基础上进行改进，不会涉及剧毒物质，危险系数低。
具体实施例方式
实施例1本发明的主要设备名称
(1)1000L反应罐(广东肇庆容器厂)(2)100L流加罐(自行安装)(3)缓冲罐(自行安装)(4)热风循环烘箱CT-C-II(江苏省范群干燥设备厂)(5)蒸汽锅炉(斯大锅炉有限公司)(6)ZSP320破碎振动筛粉碎机能源方面采用蒸汽加热的方式。方法步骤如下(1)在1000升反应罐中先加入220公斤氯乙酸，再加入135公斤碳酸钠，封盖，开排气阀，根据排气声大小调节阀门，慢慢用纯净水定容至500升；(2)吸入34公斤乙二胺，开冷却水，半开投料阀，缓慢加入40％的氢氧化钠溶液260公斤，间歇搅拌，利用冷却水和加热系统控制温度在60℃，反应4小时后，把温度升高至80℃，再反应2.2小时；(3)反应后的料液用125公斤浓硫酸调PH＝2，离心分离出沉淀；(4)用氢氧化钠溶液中和所得到的溶液使PH＝5.5，得浆状EDTA二钠，用离心机进行脱水处理后，送入真空干燥箱中，在真空度为0.09MPa，65℃的温度烘干。母液回收后投入下一批使用。
传统方法与本发明所得产品的对比
实施例2所采用的主要设备与加热方式如实施例1，方法步骤如下
(1)在1000升反应罐中先加入200公斤氯乙酸，再加入120公斤碳酸钠，封盖，开排气阀，根据排气声大小调节阀门，慢慢用纯净水定容至500升；(2)吸入31.5公斤乙二胺，开冷却水，半开投料阀，缓慢加入45％的氢氧化钠溶液177.8公斤，间歇搅拌，利用冷却水和加热系统控制温度在40℃，反应3小时后，把温度升高至60℃，再反应3小时；(3)反应后的料液用100公斤浓盐酸调PH＝2，离心分离出沉淀；(4)用氢氧化钠溶液中和所得到的溶液使PH＝5，得浆状EDTA二钠，用离心机进行脱水处理后，送入真空干燥箱中，在真空度为0.09MPa，65℃的温度烘干。母液回收后投入下一批使用。
传统方法与本发明所得产品的对比
实施例3所采用的主要设备与加热方式如实施例1，方法步骤如下(1)在1000升反应罐中先加入200公斤氯乙酸，再加入124公斤碳酸钠，封盖，开排气阀，根据排气声大小调节阀门，慢慢用纯净水定容至500升；(2)吸入30.8公斤乙二胺，开冷却水，半开投料阀，缓慢加入35％的氢氧化钠溶液285.7公斤，间歇搅拌，利用冷却水和加热系统控制温度在70℃，反应5小时后，把温度升高至90℃，再反应4小时；(3)反应后的料液用120公斤浓硫酸调PH＝2，离心分离出沉淀；(4)用氢氧化钠溶液中和所得到的溶液使PH＝6，得浆状EDTA二钠，用离心机进行脱水处理后，送入真空干燥箱中，在真空度为0.09MPa，70℃的温度烘干。母液回收后投入下一批使用。
传统方法与本发明所得产品的对比
权利要求
1.一种生产食用级EDTA二钠的方法，是由(1)氯乙酸和碳酸钠中和后，(2)在碱性环境下与乙二胺进行缩合反应，(3)所得的氯乙酸钠加酸得EDTA，(4)再与氢氧化钠进行酸碱反应，得到EDTA二钠，其特征在于所述缩合反应的前期温度为40～70℃，反应3～5小时；后期温度为75～90℃，反应2～4小时，氯乙酸与乙二胺的质量比为6.35～6.5∶1。
2.根据权利要求1所述的一种生产食用级EDTA二钠的方法，其特征在于(1)中，氯乙酸与碳酸钠的质量比为1∶0.60～0.62。
3.根据权利要求1所述的一种生产食用级EDTA二钠的方法，其特征在于(2)中，氯乙酸与氢氧化钠的质量比为1∶0.4～0.5。
4.根据权利要求1所述的一种生产食用级EDTA二钠的方法，其特征在于(3)中，氯乙酸钠加酸至pH＝2，然后离心分离出沉淀。
5.根据权利要求1所述的一种生产食用级EDTA二钠的方法，其特征在于(4)中加氢氧化钠溶液中和至pH＝5～6，得浆状EDTA二钠，脱水，烘干，得到所需的EDTA二钠。
6.根据权利要求1或4所述的一种生产食用级EDTA二钠的方法，其特征在于所述酸是盐酸或硫酸。
7.根据权利要求1所述的一种生产食用级EDTA二钠的方法，其特征在于(2)中利用冷却水和加热系统控制反应料液的温度。
8.根据权利要求1或5所述的一种生产食用级EDTA二钠的方法，其特征在于(4)中用离心机对所得EDTA二钠进行脱水处理。
9.根据权利要求8所述的一种生产食用级EDTA二钠的方法，其特征在于(4)中采用真空干燥箱烘干所得EDTA二钠。
10.根据权利要求9所述的一种生产食用级EDTA二钠的方法，其特征在于真空干燥箱的真空度为0.09MPa，温度是60℃～70℃。
全文摘要
本发明是一种生产食用级EDTA二钠的方法，该方法是由氯乙酸和碳酸钠中和后在碱性环境下与乙二胺进行缩合反应，用酸调酸得EDTA，再与氢氧化钠进行酸碱反应，得到EDTA二钠，其中缩合反应的前期温度为40～70℃反应3～5小时，后期温度为75～90℃，反应2～4小时，氯乙酸与乙二胺的质量比为6.35～6.5∶1。用该方法生产食用级EDTA二钠，能够降低成本，提高生产率，具有工艺简单、危险系数低等优点。
文档编号A23L1/272GK1561822SQ20041002679
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月8日 优先权日2004年4月8日
发明者姚朔影, 夏枫耿, 李运南, 董加喜, 谢浩良, 李超能 申请人:广州市微生物研究所