偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂的制备方法与流程

本发明涉及一种偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂的制备方法，属于食品用润滑剂领域，亦属于高速乳化分散技术在化学反应工程中的应用。

背景技术：

1、中性磺酸钙清净剂是一种高效防锈剂，其调配的油品可显著提高抗盐雾性能。低碱值磺酸钙清净剂和中碱值磺酸钙清净剂是一种润滑油清净剂，具有清净分散性、防锈性、抗水性、油溶性的特点。它适用于各种内燃机油，能有效地降低发动机零件的摩擦磨损和沉积物，提高发动机的经济性和动力性。低碱值磺酸钙清净剂也可以用作润滑脂的清净剂和抗水剂，能有效防止钙皂在金属表面沉积，从而提高润滑脂的抗水性和润滑性。高碱值磺酸钙清净剂是具有碱值高、防锈性好、酸中和能力强的特性，主要用于调制中高档内燃机油。超高碱值磺酸钙清净剂一般用于生产复合磺酸钙基润滑脂。自前，国内外生产磺酸钙主要采用机械搅拌釜式法，即：用石油磺酸盐（或合成磺酸盐）与氢氧化钙在反应釜机械搅拌下进行中和反应、用鼓泡法进行碳酸化反应及转相等工艺过程制备。由于传统的配方体系和生产装置的影响，该方法存在如下缺点：在反应过程中引入了诸如甲醇、乙二胺、二甲苯等有毒有害的高极性物质，或者其有机溶剂为非可与食品偶尔接触的原材料，导致产品不能应用于偶然与食品接触的润滑剂。

2、由于甲醇、乙二胺、二甲苯等物质是极性较大，可以在中和反应、碳酸化、转相等较复杂的反应过程中加快反应速率，提高生产效率。在更换成相对极性较小的乙醇等物质后，会导致生产效率下降。故此，物料的中和反应速度和碳酸化、转相过程的控制与匹配等都是需要解决的技术难点。

技术实现思路

1、为了克服传统制备磺酸钙清净剂在配比设计上的缺陷，本发明提出了一种高速乳化分散法制备偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂的新方法，高速乳化分散技术的主要作用是通过高速剪切和混合，将固液气三相体系中的不相溶成分均匀分散到纳米级或亚微米级，从而实现反应、乳化、分散、乳液稳定和提升产品质量。高速乳化机的工作原理基于高速旋转刀片和固定刀片之间的多层夹持效应。当液体通过机器内部的狭缝时，刀片快速旋转并产生高速涡流。这种涡流力量可以将液体分散成小液滴，从而实现液体的细化。同时，高速旋转的刀片还可以对大液滴或者固体颗粒进行粉碎，进一步提高体系的均匀性，可以提高产品质量，对提升生产效率具有重要的作用。在高速乳化反应体系中，一步反应制备出纳米颗粒合成磺酸钙。该方法解决了传统磺酸钙清净剂不能应用到偶然与食品接触润滑剂领域的问题，并克服了由于物料改变后，中和反应速度、碳酸化和转相等多个反应过程变缓，制备出的粒径小且分布均匀、产品质量可控的偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂。

2、本发明的主要内容：

3、一种偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂的制备方法，以烷基苯磺酸、食品级有机溶剂、乙醇、氢氧化钙为原料，包括中和反应、碳酸化反应及转相等工艺制备过程，其特征在于，在高速乳化头强化作用下完成中和、碳酸化反应及转相过程：将烷基苯磺酸盐、食品级有机溶剂、氢氧化钙、乙醇混合悬浮液在高速旋转中进行反应，同时开始升温，高速乳化分散的转速控制在1000~10000转/分，当温度达到预定反应温度后，通入二氧化碳气体，控制进入的高速乳化转速与二氧化碳气体流速之比在100~10000范围内，到达碳酸化和转相反应温度后，反应完成后停止通二氧化碳，将反应液放出，通过减压蒸馏脱醇水、稀释、离心除渣等后处理步骤，得到偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂。

4、上述反应时，食品级有机溶剂为食品级白油或聚α烯烃油。

5、上述反应时，烷基苯磺酸可以根据实际需求选择碳链长度和配比。

6、本发明的效果：

7、发明使反应体系在高速乳化头的强化作用下快速发生中和反应，生成的中性磺酸钙在有机溶剂中形成反相油包水型微乳液；氢氧化钙与二氧化碳文在高速乳化强化条件下，反应生成纳米碳酸钙，在乙醇的作用下进入微乳液中心，完成转相过程。

8、本方法制备偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂的碱值等性能可通过改变原料配比、高速乳化头的转子转速、气液比、反应温度、反应时间等工艺条件来调节，制备的偶然与食品接触用中性合成磺酸钙清净剂，碱值一般在4~10mgkoh/g；偶然与食品接触用低碱值合成磺酸钙清净剂碱值一般在20~30mgkoh/g；偶然与食品接触用中碱值合成磺酸钙清净剂碱值一般大于145mgkoh/g；偶然与食品接触用高碱值合成磺酸钙清净剂碱值一般大于295mgkoh/g；偶然与食品接触用超高碱值合成磺酸钙清净剂碱值一般大于395mgkoh/g；产品质量可以控制，性质稳定。

9、本发明开发的工艺步骤简单，所需设备占地少、原料消耗少，产率及生产效率高，易放大，解决了磺酸钙不能应用到食品行业机械润滑领域的问题。

技术特征：

1.一种偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂的制备方法，以烷基苯磺酸、食品级有机溶剂、乙醇、氢氧化钙为原料，包括中和反应、碳酸化反应及转相等工艺制备过程，其特征在于，在高速乳化头强化作用下完成中和、碳酸化反应及转相过程：将烷基苯磺酸、食品级有机溶剂、氢氧化钙、乙醇混合悬浮液在高速旋转中进行反应，同时开始升温，高速乳化分散的转速控制在1000~10000转/分，当温度达到预定反应温度后，通入二氧化碳气体，控制进入的高速乳化转速与二氧化碳气体流速之比在100~10000范围内，到达碳酸化和转相反应温度后，反应完成后停止通二氧化碳，将反应液放出，通过减压蒸馏脱醇水、离心除渣等后处理步骤，得到偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂。

技术总结
本发明涉及一种偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂的制备方法的制备方法，以烷基苯磺酸、食品级有机溶剂、乙醇、氢氧化钙为原料，包括中和反应、碳酸化反应及转相等工艺制备过程，其特征在于，在高速乳化头强化作用下完成中和、碳酸化反应及转相过程：将烷基苯磺酸、食品级有机溶剂、氢氧化钙、乙醇混合悬浮液在高速旋转中进行反应，同时开始升温，高速乳化分散的转速控制在1000~10000转/分，当温度达到预定反应温度后，通入二氧化碳气体，控制进入的高速乳化转速与二氧化碳气体流速之比在100~10000范围内，到达碳酸化和转相反应温度后，反应完成后停止通二氧化碳，将反应液放出，通过减压蒸馏脱醇水、离心除渣等后处理步骤，得到偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂。本方法解决了传统磺酸钙清净剂不能应用到偶然与食品接触润滑剂领域的问题，并克服了由于物料改变后，中和反应速度、碳酸化和转相等多个反应过程变缓，制备出的粒径小且分布均匀、产品质量可控的偶然与食品接触用合成磺酸钙清净剂。

技术研发人员：请求不公布姓名,杨俭英
受保护的技术使用者：上海父与母科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16