什么办法可以提高丙酸钙产量

丙酸钙是世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）批准使用的安全可靠的食品与饲料用防霉剂。丙酸钙与其它脂肪一样可以通过代谢被人畜吸收，并供给人畜必需的钙，这一优点是其它防霉剂所无法相比的，在酸性介质（淀粉、含蛋白质和油脂物质）中对各类霉菌、革兰氏阴性杆菌或好氧芽孢杆菌有较强的抑制作用，还可以抑制黄曲霉素的产生，而对酵母菌无害，对人畜无害，无毒副作用。是食品、酿造、饲料、中药制剂诸方面的一种新型、安全、高效的食品与饲料用防霉剂。

丙酸钙是酸型食品防腐剂，在酸性条件下，产生游离丙酸，具有抗菌作用。其抑菌作用受环境pH值的影响，在pH值5.0时霉菌的抑制作用最佳；pH值6.0时抑菌能力明显降低，最小抑菌浓度为0.01%。

作为饲料的防霉剂，多用于蛋白饲料、鱼饵饲料、全价饲料等水产动物的饵料，是各饲料加工企业、科研及其它动物饲料防霉的理想用剂。

另外在医药中，丙酸盐可做成散剂、溶液和软膏治疗皮肤寄生性霉菌引起的疾病。

传统丙酸钙生产不连续，能耗大，过程人工控制，产量受到限值，污染环境。

（二）项目立题的科学意义

本项目在于能够克服现有技术存在的缺点，提供一种丙酸钙连续自动化生产工艺，其工艺实现了连续性生产，减少人工消耗，减少环境污染，能耗低，因连续生产减少了人员交叉污染，有利于产品品质的提高，生产过程中几乎没有“三废”产生，生产出来的丙酸钙纯度高、品质稳定。本项目的实施，主要是为了抓住食品（饲料）添加剂行业蓬勃发展的机会，为客户提供更优性价比的产品与服务，具有良好的经济效益和社会效益。

二、国内外研究综述

目前的丙酸钙的生产工艺主要有两种：一种是利用石灰煅烧经过精选消化、冲洗乳化而成的石灰乳做原料，采用蒸汽直接加热的方法。其工艺流程为：丙酸钙生产的主要工序是反应、过滤和干燥，经过筛选后的石灰用清水清洗、过滤后沉淀，并放置两天以上进行老化，做成石灰乳备用。在反应釜内加水并启动搅拌器，同时加入石灰乳，在反应条件下得到粗料液，经过两级过滤后得到精料液送去干燥，在喷雾干燥塔中与加热过的高温空气并流接触，使料液中的水分汽化，干燥后的产品经旋风分离收集包装。其工艺缺点是：反应工序不连续，自动化程度低，没有蒸发环节，直接加热干燥，能耗高。

另一种是将经筛选的石灰粉和水在化灰池按规定比例调石灰乳加入反应釜中，在搅拌条件下定时定量从酸高位槽将丙酸放入反应釜中，在规定条件下进行反应，反应完全后，物料经真空抽滤器滤去残渣后入滤液高位槽中备用，将母液经高位槽连续放入浓缩釜中进行蒸发浓缩结晶，并不断将结晶捞出放转鼓离心机内进行脱液处理，脱液后的湿物送入干燥器，干燥后的物料经粉碎、检测、计量包装即得成品。其工艺缺点是反应不连续，工艺复杂，自动化程度低。

三、主要研究内容

（一）设计、研发并安装年产1万吨丙酸钙生产线一条；

（二）实现丙酸钙生产中投料、中和、造粒、干燥、包装等生产环节的自动化生产；

（三）归纳总结出丙酸钙基于自动化生产线的全套生产方法。

四、主要创新点、先进性

（一）研发的丙酸钙生产线是一整套完整的生产线，生产过程体现连续性特点。

该项目把丙酸钙生产的投料、中和反应、过滤、干燥、收集包装等主要工序，进行了科学集成。力图实现生产线的完整性和生产过程的连续性。

（二）丙酸钙生产过程体现出较高的自动化特点。

丙酸钙生产线设计有中央控制室，可以实现对生产车间主要设备的运行状况进行检测和控制。现场设备通过可编程控制器（PLC）对下位机进行控制，并负责电气设备的保护、电力仪表数据的采集、温度和液位信号的传输等功能，再由网络传输到监控计算机。

中控室可以实时监控包括进出水、剩余物料流量（瞬时流量和累积流量）、风量（瞬时风量和累积风量）、风机电量、DO、MLSS、PH、温度、NTU、液位计在线监测等数据，以及水泵、风机等主要设施的运行状态参数。

中控室的基本配置为：进出水口水量在线监测设备、进水液位仪、液体流量仪等，配置相应连接网络，把检测的数据即时传送到中控室电脑。通过中控室电脑实现对水量、流量及各种运行工艺参数的实时数据、历史数据的查阅和报表生成功能，采集的数据可进行长期保存。

（三）生产效率得到极大的提高。

丙酸钙GMP全自动包装车间，由自动称重、自动供袋、包装封口、输送检测、 码垛等部分组成，能实现物料从成品出仓到称重、包装、检测直到码垛全过程的自动化。依次完成自动供料、自动供袋、上袋、称重、装袋、封口、输送整形、重量检测、金属检测、检选筛选、喷码打印、自动码垛等操作程序。具有生产速度高、包装质量好、兼容性好性能稳定等优点，是一种集机、电、仪、机器人为一体的高效包装生产线。该全自动化包装车间的建成，不仅能够满足目前市场日益增长的销售需求，大幅提高工作效率，降低运行成本，更能够提高整个生产工艺流程的自动化程度。进一步提升产品的优势，提升产品品牌的知名度，车间工作环境更加干净卫生。

（四）降低了人为因素对产品品质的影响。

集成、连续化的生产，确保了在产品制造、包装和贮藏等过程中的相关人员、建筑、设施和设备均能符合良好的生产条件，防止产品在不卫生的条件下，或在可能引起污染的环境中操作，以保证产品安全和质量稳定。

（五）降低了生产能耗，具有很高的经济和社会价值。

传统的丙酸钙生产，在反应釜内加水并启动搅拌器，同时加入石灰乳，在反应条件下得到粗料液，经过两级过滤后得到精料液送去干燥，在喷雾干燥塔中与加热过的高温空气并流接触，使料液中的水分汽化，干燥后的产品经旋风分离收集包装。其反应工序不连续，自动化程度低，没有蒸发环节，需要直接加热干燥，能耗高。

新研发的丙酸钙生产线，由于各生产环节高度集成，可实现对能源的充分利用：可节电80%、节约热能150%，具有很高的经济和社会价值。

五、研究方法和技术路线

（一）研究方法：本项目丙酸钙生产技术工艺，是由我公司科技人员自主进行的全新的创新研究。其来源于生产实践，又是对实践经验的集约化创造和应用，该技术成熟稳定、安全可靠。

（二）技术路线：产品反应原理，丙酸与熟石灰（Ca(OH)2）发生酸碱中和反应，反应过程式为：2CH2CH3COOH+Ca（OH）2→Ca（C2H3O2）2+2H2O

丙酸钙连续自动化生产工艺：在中和罐中将熟石灰在蒸馏水中熔化后，滴加丙酸反应后得到丙酸钙溶液，中和完成后向中和罐中加入活性炭，进而将丙酸钙溶液经齿轮泵加压进入压滤机，压滤后滤液进入低位槽，经泵输送至高位槽，经一效输送泵送入一效蒸发塔，再经二效输送泵送入二效蒸发塔，进入高效离心机，最终产物经干燥器干燥后，经风送系统送至包装系统；所述中和罐为两个，轮流进行中和反应。

六、主要经济、技术指标

（一）设计、安装年产1万吨丙酸钙生产线一条；

（二）实现投料、中和、造粒、干燥、包装等生产环节自动化生产；

（三）归纳总结出基于自动化生产线的全套生产方法。

（四）技术质量指标：通过自主设计、安装，使生产线自动化水平达到国内先进水平，丙酸钙生产能力达到世界第二、亚洲第一。

（五）经济社会发展目标：产业化后，预计可实现年均销售收入9000万元，年均利润总额为1350万元，年均净利润为500万元，年创税收230万元以上。

七、项目实施的工作基础条件

（一）企业概况

企业基本情况：山东省同泰维润食品科技有限公司，成立于二0一一年二月，注册资金5500万元，占地48000平方米，建筑面积30000平方米，现有员工118人。公司座落于山亭区西郊美丽的银山工业园区，东依245省道，南邻343省道，自然环境优越，交通十分便利。

公司是集食品添加剂及饲料添加剂研发、生产、销售、服务于一体的科技型高新技术企业。主要生产食品级、医药级和饲料级添加剂产品——丙酸盐类：丙酸钙、丙酸钠；苯甲酸及其盐类：苯甲酸、苯甲酸钠；乙酸盐类：乙酸钠、乙酸钙；乳酸盐类：乳酸钠、乳酸钙等产品。是中国食品添加剂生产应用工业协会常务理事单位，为山东省最大的食品添加剂生产企业，丙酸钙生产线具备亚洲第一、世界第二的生产能力。

先后被授予“枣庄市诚信经营示范企业”、“枣庄市AA级重合同守信用企业”、“枣庄市科技创新先进单位”、“枣庄市突出贡献单位”、“山亭区城头镇纳税明星企业”等荣誉称号。

公司生产的“同泰维润”牌系列产品，广泛应用于食品、饲料、医药、颜料、工业等领域。目前已获得ISO9001、ISO22000、法国BV、犹太KOSHER、清真halal、欧盟FAMI-QS等六个质量管理体系认证。产品均达到中国食品药品HG2921-1999、美国FCCIV、联合国卫生粮农组织FAO/WHO、英国药典BP98/BP2000规定的质量标准。

技术基础设施及开发能力：公司主要建有科研楼、原料库、产品库，添加剂生产车间等研发和生产设施3万平方米。公司在成立之初就认识到：科技创新是企业发展的核动力，在各级科技主管部门的关怀、指导下，在2011年，经上级科技部门批准成立了“同泰维润食品添加剂研发中心”，与青岛科技大学、山东农业大学等科研院建立了长期的合作关系，充分利用大学的人才优势和仪器设备优势，为同泰公司开发新的产品，创造了优越的条件。另外，每年投入不低于销售额6％的资金进行新产品的开发和老产品的技改，现在已有1项科技成果已通过省、市级科技部门鉴定，2017年申请国家发明专利2项、实用新型专利9项、外观设计专利1项：2014年，在国内同行业率先研发了“食品级无味苯甲酸钠”，并正式生产投放市场，取得了极为显著的经济效益；2015年，公司主持完成的《发酵丙酸钙的制备技术》已通过省、市级科技部门查新鉴定；2017年，公司申请的《一种丙酸钙连续自动化生产系统及其生产方法》、《一种苯甲酸纯化方法》发明专利2项，《一种锅炉余热回收脱硫脱硝装置》、《一种丙酸钙干燥装置》、《一种除尘包装装置》等实用新型专利9项，《丙酸钙包装袋》外观设计专利1项，已全部获得正式受理证书，目前，由国家专利局授权的发明证书已经陆续发放到位。现在。公司正积极准备申请国家高新技术

（二）项目已有技术基础情况

1.成果来源:本项目充分利用了我公司市级食品添加剂技术中心研发平台的资源优势，利用自己掌握的先进生产技术，由我公司自主进行的全新的创新研究。

2.技术依托:公司主要建有科研楼、原料库、产品库，添加剂生产车间等研发和生产设施3万平方米。公司在成立之初就认识到：科技创新是企业发展的核动力，在各级科技主管部门的关怀、指导下，在2011年，经上级科技部门批准成立了“同泰维润食品添加剂研发中心”，与青岛科技大学、山东农业大学等科研院建立了长期的合作关系，充分利用大学的人才优势和仪器设备优势，为同泰公司开发新的产品，创造了优越的条件。

3.知识产权：山东省同泰维润食品科技有限公司对本项目产品拥有自主知识产权，目前正在申请国家发明专利。

4.项目实施所处阶段:目前，“丙酸钙连续自动化生产系统构建及其生产方法”项目，已经完成前期设计和项目论证，现在正处于设备购置和安装阶段，力争在2017年10月完成项目闭环，进行试生产，2018年6月正式投产。

八、市场需求及产业化前景

丙酸钙市场预计从2012年的2.206亿美元增长到2018年的3.127亿美元。从2013年到2018年复合年增长率为6.0%，市场需求巨大。刺激因素主要源于对新鲜食物和畜牧产品增长的需求。

为扩大本公司食品添加剂产品在亚洲和欧洲市场的销售份额，决定对2010年备案的《年产15000吨食品添加剂系列产品项目》进行续建，计划于2017年1月至2018年6月，总投资1200万元人民币，建设《年产1万吨丙酸钙生产线续建项目》。丙酸钙产品市场空间广阔，产业发展前景良好。项目产业化后，预计可实现年均销售收入9000万元，年均利润总额为1350万元，年均净利润为500万元，年创税收230万元以上，对地方经济发展将起到积极的推进作用。

本项目克服了以上技术存在的缺点，提供一种丙酸钙连续自动化生产工艺，其工艺实现了连续性生产，减少人工消耗，减少环境污染，能耗低，因连续生产减少了人员交叉污染，有利于产品品质的提高，生产过程中几乎没有“三废”产生，生产出来的丙酸钙纯度高、品质稳定。产业化后能够极大的推动国内添加剂行业的发展和技术进步。