年产800吨山梨酸生产设计

年产800吨山梨酸生产设计
年产800吨山梨酸生产设计

实习报告本

实习类别_____________________________ 学院_____________________________ 专业_____________________________ 班级_____________________________ 姓名、学号_____________________________ 指导教师_____________________________

实习单位名称_________________________ 地点_________________________

实习日期自年月日至年月日止

年产800吨山梨酸的生产工艺设计

学生姓名:刘曦南北指导老师:王士财

(浙江科技学院生物与化学工程学院)

摘要:本论文介绍了山梨酸生产的历史、现状和发展状况,分析和比较了山梨酸的不同生产工艺路线,采用巴豆醛乙烯酮的生产路线对山梨酸生产进行了工艺设计,在生产任务、生产要求的基础上,进行相应的物料衡算和热量衡算并进行了验核复算,在此基础上,对主要设备进行了相应的工艺设计计算,并对相关附件进行了合适选型。

关键词:山梨酸;工艺设计

The process design of 800 tons annual production of sorbic acid Student’ s name: Liuxinanbei Advisor: Wanshicai (School of Biological and Chemical Engineering Zhejiang University of Science and Technology)

Abstract:This article introduces the sorbic acid production history , current situation and development situation ,and the analysis and comparison of different process route , designed the process of sorbic by the reaction of ketene and crotonic aldehyde .And ,on the basis of the production requirements , finished the calculation of corresponding material balance and heat balance ,include the verification of complex calculation .And designed the main equipment for the corresponding process ,and the selection of the relate assessories.

Keywords:Sorbic acid ; process design.

1概述

1.1实习目的

查阅资料,熟悉山梨酸及其生产的历史、现状和发展状况,比较确定山梨酸合适的生产工艺路线,确定设计方案,在生产任务、生产要求的基础上,进行相应的物料衡算和热量衡算并进行验核复算,在此基础上,对主要设备进行相应的工艺设计计算,并对相关附件进行合适选型,撰写设计说明书。

1.2 实习单位概况

浙江科技学院是一所以工科为主,集工、理、文、经济、管理、教育为一体的多学科全日制省属本科院校,其前身为成立于1980年的浙江大学附属杭州工业专科学校。学校坚定不移地走特色办学之路,逐步形成借鉴德国应用科学大学(FH)办学经验,结合中国国情,培养具有创新精神、实践能力和国际素养的高素质应用型人才的办学特色。学校被列为教育部首批“卓越工程师教育培养计划”实施高校。

学校坐落于素有人间天堂美誉的历史文化名城——杭州。共有3个校区,学校面积1469亩。主校区位于城西小和山麓,依山傍水,林茂竹修,风景宜人。校区总建筑面积近43万平方米,教学仪器设备总值1.69亿元,图书馆馆藏纸质图书101万册,电子图书94万种,中外期刊1900余种。现有11个二级学院,3个教学部(中心)。设有43个本科专业。现有全日制在校生14000余名,留学生400余名。

学校有20余年的对外合作交流历史。1984年,浙江省和德国下萨克森州草签协议,共同建设学校。1985年,正式签订协议。1990年,中德两国政府正式换文,开始两国政府级合作建设学校的项目。1992年,学校被教育部确定为中德合作培养高等应用型人才的试点院校。2000年起,先后与汉诺威应用科学大学等8所德国应用科学大学开展了中德“2+3”联合培养本科生项目。由学校发起的“中德论坛:高层次应用型人才培养”在中德应用型高校中产生了较大影

响,学校是教育部确定的论坛基地建设单位。学校还与罗马尼亚克鲁日巴比什—波雅依大学合作建立了孔子学院。

学校深入开展“质量工程”,按照“学以致用、全面发展”的育人理念和“优化基础、强化能力、提高素质、发展个性、鼓励创新”的培养目标,积极探索具有国际化背景高层次应用型人才培养特色的教学改革。拥有国家级特色专业建设点3个,省级重点专业9个,省级精品课程19门,获省级以上教学成果奖10项。学生在各类国际、国内专业竞赛、学科竞赛以及体育竞赛中获得佳绩,科研和专利成果数量逐年增加。

学校坚持以学科建设为龙头,努力营造良好的科研环境,学科水平和科研实力有了较大幅度提高。现拥有省重点实验室和省重点创新团队各1个,拥有6个省级重点学科,3个硕士学位立项建设授权学科。承担了国家“973”计划、“863”计划、国家基金、省重大科技专项等一系列科研项目,近5年获得省部级及以上奖项16项,到校科研经费达1.3亿元,发表论文3800余篇, 其中 SCI、EI、ISTP三大索引论文500余篇。

学校大力实施“人才工程”,师资队伍朝着“高素质、高水平、有特色”方向迈进。现有教职工1100余名,专任教师800余名,其中硕士及以上学位比例占74%,具有企业实践经历占30%以上,省突出贡献中青年专家2人,入选省“151人才工程”61人,省高校中青年学科带头人15人,省级科研、教学团队4个。

学校秉承“崇德、尚用、求真、创新”的校训,深化改革,锐意进取,以内涵建设为主导,以培养人才和服务社会为己任,朝着建设特色鲜明高水平应用型大学的奋斗目标奋勇前进。

1.3 实习内容概述

1.3.1设计任务

设计题目:年产800吨山梨酸的生产工艺设计

设计原始数据

年产量:800吨

年工作日: 300天

生产工艺原理[1]:乙烯酮法:用醋酸高温裂解生成乙烯酮、乙烯酮和丁巴豆醛聚合生成中间胶黏状产物聚酯、聚酯经酸解后结晶得粗山梨酸、再由粗山梨酸精制得到山梨酸。

反应方程式:

CH3CH CHCHO H2C2O 3

CH3CH CHCH CHCOOH

反应温度:80℃反应时间:3h

反映转化率90%, 总收率85%

物料配比(纯) 乙烯酮: 巴豆醛=1:1.67(mol)

因由乙酸制取乙烯酮的收率可达90%,即乙烯酮: 乙酸=1:1.1, 可得:乙酸:巴豆醛=1:1.52(mol)

催化剂用量为巴豆醛的0.8%

另外,用乙酸制取乙烯酮的催化剂用量为乙酸的0.3%。

物料规格:

原料与产物规格

巴豆醛99.5%

乙酸98%

山梨酸 99.7%

乙烯酮(需用乙酸现场制取)99%

工艺计算:

物料衡算、热量衡算、设备计算

编制设计说明书

1.3.2合成方法

山梨酸的主要合成和生产方法有以下几种:

巴豆醛和丙二酸法[2]

这是最早合成山梨酸的方法。该法采用吡啶做溶剂, 将丙二酸和巴豆醛混合加热4-5h, 缩合后再冷却、酸化、脱羧, 得到山梨酸。该法收率32%左右, 若用丙二酸钙代替丙二酸,可以提高收率。该工艺流程简单, 产品易分离, 但收率低,另外由于所用原料丙二酸的生产三废污染严重, 价格贵。

巴豆醛和乙烯酮法[3]

该法是在三氟化硼等催化剂的作用下, 巴豆醛和乙烯酮在0度下反应, 生成己烯酸内酯,再经硫酸水解得到山梨酸。该法技术完善, 收率较高, 原料价廉易得, 是目前国内外研究最多、最普遍采用的生产方法, 美、日、德等国大都采用这条路线生产,只是催化剂和生产工艺上略有不同。缺点是原料乙烯酮有毒, 生产步骤多, 催化剂有腐蚀性。近年来,国内致力于开发低温合成路线。江西永修有机合成厂和9345厂联合研制成以氧化银为催化剂,97~105℃下乙炔氧化法合成乙烯酮,并于1985年通过鉴定,投入批量生产,工艺水平居世界领先地位。开封应用化学研究所以乙醛为原料常温下合成乙烯酮,再在中温下与巴豆醛缩合水解后得山梨酸,收率可达8O%,无三废排放。

山梨醛氧化法[4]

该法是以山梨醛为原料, 用氧化银进行氧化而制取山梨酸, 原料山梨醛系由乙醛三聚得到。这是20世纪初提出的合成路线, 1953年美国联碳公司实现工业化, 后因副反应难控制,收率低等原因, 缺乏竞争力, 1970年以后停止使用.

丁二烯法[5]

该法采用丁二烯、乙酸为原料, 制得乙烯基-?-丁内酯, 后者在酸性催化剂作用下, 开环得到山梨酸。该法是前联邦德国开发的合成路线, 我国在这方面的研究也取得一定进展。该法收率较高, 是合成山梨酸的新途径。

乙炔、烯丙基氯和一氧化碳合成法

这是由意大利人提出的合成路线。采用烯丙基氯、乙炔、一氧化碳和水反应, 得到2,5 -己二烯酸, 然后在四钼基镍作用下重排为山梨酸。该法优点是在室温下即可进行, 并且产率也较高。但四钼基镍有剧毒, 使用时须注意安全。

巴豆醛和丙酮法

此法是在Ba(OH)·8H

O 催化下, 丙酮和巴豆醛缩合, 得到70%的3,5 -庚二

2

烯-2-酮(KPA)和30%的聚醛树脂, KPA再用次氯酸钠氧化, 氢氧化钠处理, 得到山梨酸钠水溶液,再经酸化得到山梨酸, 收率90%, 同时得到副产物氯仿。此法是前苏联开发的, 工艺流程简单, 产品纯度高, 催化剂价廉易得, 副产物氯仿和聚醛树醋可作为工业产品回收, 适合中小企业的批量生产。

电化学法[6]

采用电化学法是在使用碳纤维阳极的电解槽内, 加入147ml 醋酸、25g 醋酸钠、12.5g 醋酸锰、3.7g 醋酸铜和28.4g 丁二烯, 在32V 下, 反应6.25h 可得6" 乙酰氧基-4-α己烯酸和4% 乙酰氧基己烯酸, 将其加入含有阳离子交换树脂的乙酸溶液中, 于加热下回流得山梨酸。使丁二烯与醋酸电氧化合成方法在原料、收率、反应条件、操作、无三废等方面可取, 可以加速开发进程。采用电化学法耗能少, 电流密度和电位易于调节, 可任意施加动力, 便于控制反应, 实现自动化; 特别是从根本上解决了化学法合成中的环境污染和设备腐蚀问题。

生物法[7]

山梨酸是通过抑制微生物体内的脱氢酶繁酶系统, 从而达到抑制微生物生长而发挥防腐作用的,其对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用。其防霉效果随pH 升高而减弱。采用的菌种可以是葡萄糖酸菌, 也可以是结核杆菌、链霉素菌、醋杆菌、假单胞蛋白等, 微生物的氧化培养介质可以是肉、胨、氯化钠, 也可以是EDTA 抗坏血酸, 含SH 基团的氨基酸、氯化铵,以及1 , 4& 丁二醇、乙醇、酵母提取液等。将葡萄糖酸菌与山梨醛在肉、蛋白胨、氯化钠的介质液中培养振荡48h 后再将细胞与山梨酸在磷酸缓冲液内悬浮后于30℃下经20min 后生成山梨酸。用结核杆菌氧化收率可达74% , 然后用电渗析方法分离产品, 可得纯度99.8%的山梨酸。生物氧化法是具有极大潜力的方法, 此法操作条件温和, 反应可以在常温与常压下进行, 可以大大地降低所用设备的投资, 具有十分重要和工业化意义。

1.3.3市场前景[8]

山梨酸是国内化工市场富有生命力的产品, 未来发展趋势看好。山梨酸为世界各国公认的安全高效食品添加剂, 其毒性仅是现行国内流行使用的苯甲酸食品添加剂的1/4。山梨酸在石油、化工、涂料、胶粘剂、纤维、烟草、化妆品香料( 精) 及有机合成等众多领域内有广泛的应用, 市场需求增加为大势所趋。目前国内化工市场上国产化生产装置受技术水平、经营规模、工艺构成和产量质量的牵制较严重,缺乏有规模力度和高生产水准( 装备产能及自控水平) 的生产企业( 除南通醋酸化工厂8 000 吨/ 年装置之外) 。迅速改变小而分散和工艺落后的生产布局为当务之急。我国拥有近13 亿的人口, 是世界唯一的人口大国, 拥有广阔的市场空间, 其中包括山梨酸这种精细化工产品的巨大消费容量, 如年耗食品防腐剂约1.5万吨。此外,巴豆醛产能小阻碍了中国山梨酸的发展目前国内巴豆醛的生产企业虽有几家, 但因各自原因生产量远远不能满足国内用户的需求。至明年国内需求进口巴豆醛的量至少要达到1.2 万吨。中国山梨酸发展速度很快, 在国际市场的份额已由原来的20%左右上升到了70%, 随着中国民众食品安全意识的增强, 中国将来的需求量会飞速增长。如果中国的巴豆醛产量能够跟上中国山梨酸的发展速度, 则中国山梨酸将来一定会一统天下。

2.实习内容

2.1生产工艺

2.1.1生产原料及产品

山梨酸

山梨酸及山梨酸钾是一种良好的食品防腐剂,在西方发达国家的应用量很大,但在中国国内的应用范围还不广。作为一种公认安全、高效防腐的食品添加剂,山梨酸及钾盐在我国食品行业的应用必将会越来越广泛。为白色或微黄白色结晶性粉末;有特臭。本品在乙醇中易溶,在乙醚中溶解,在水中极微溶解。

质量指标:

应符合GB1905—2000技术要求。出口到欧美发达国家的产品,还应同时符合FCCIV等相关标准。

1.色泽及外形:白色结晶粉末。

2.熔点:132—135℃。

3.含量(以干基计):99.0%—101.0%。

4.灼烧残渣:≤0.2%。

5.重金属(以Pb计):≤0.001%。

6.砷值以As计算:≤0.0002%。

7.水分:≤0.5%。

8.贮存:存放在阴凉干燥处,避光,禁止与有毒有害物品共同存放。

生产厂家:

宁波王龙科技股份有限公司,如皋市长江食品有限公司,江西新王龙实业有限公司,如皋市江北添加剂有限公司,浙江保圣配料有限公司,中国青岛宏金贸易有限公司,上海南翔试剂有限公司,上海海旗生物化学有限公司,杭州三和食品有限公司,上海大众药业有限公司,大赛璐(南宁)食品添加剂有限公司等。

生产工艺流程[9]:

工艺流程

检查设备15min

加料30min

管式反应器升温加压(乙烯酮反应器)45min:醋酸制取乙烯酮需在

730~750℃、压力10~20kPa(75~150mm Hg),停留时间为0.5~3.0s的气相状态下进行。

物料冷却90min:将原料冷却至0℃。

聚合反应 3.5h:将巴豆醛和乙烯酮在0℃存在催化剂(等摩尔的三氟化硼、氯化锌、绿化铝以及硼酸和水杨酸在150℃下加热处理)的条件下进行反应。

加热蒸干溶剂90min得到聚酯

山梨酸的合成工序:8h

聚酯酸解1h,得到粗品

脱焦1.5h,得山梨酸半成品

加入活性炭精制30min

干燥1.5h 得山梨酸成品

粗产品处理4.5h

山梨酸的合成工艺较长所以决定生产周期为8小时/批,一个工作日3批。

2.1.2主要原辅料介绍

醋酸

又称乙酸(acetic acid)物理性质:分子中含有两个碳原子的饱和羧酸,

是烃的重要含氧衍生物。分子式C

2H

4

O

2

,结构简式CH

3

COOH,结构式

官能团为羧基,CAS编号为64-19-7。因是醋的主要成分,又称醋酸。例如在水果或植物油中主要以其化合物酯的形式存在;在动物的组织内、排泄物和血液中以游离酸的形式存在普通食醋中含有3%~5%的乙酸。乙酸是无色液体,有强烈刺激性气味。熔点16 .6℃,沸点117 .9℃,相对密度1.0492(20/4℃)密度比水大,折光率1.3716。纯乙酸在16.6℃以下时能结成冰状的固体,所以常称为冰醋酸。易溶于水、乙醇、乙醚和四氯化碳。当水加到乙酸中,混合后的总体积变小,密度增加,直至分子比为1∶1,相当于形成一元酸的原乙酸CH

3

C(OH)3

,进一步稀释,体积不再变化。

表1:质量指标(GB1628-89)

优等品一等品合格品

外观均为透明液体

色度(铂-钴,号≤)10 20 30

乙酸含量(%,≥)99.5 99.0 98.0

甲酸含量(%,≤)0.10 0.15 0.35

乙醛含量(%,≤)0.05 0.05 0.10

蒸发残渣(%,≤)0.01 0.02 0.03

铁含量(%,≤)0.0001 0.0002 0.0004

重金属(以Pb计,%,

≤)

0.0001 0.0002 0.0004

高锰酸钾氧化时间20 5

(min,≥)

化学性质:羧酸中,例如乙酸,的羧基氢原子能够部分电离变为氢离子(质子)而释放出来,导致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数为4.8,pKa=4.75(25℃),浓度为1mol/L的醋酸溶液(类似于家用醋的浓度)的pH为2.4,也就是说仅有0.4%的醋酸分子是解离的。

乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应。

2CH3COOH + Na2CO3 =2CH3COONa + CO2 ↑+ H2O

2CH3COOH + Cu(OH)2=Cu(CH3COO)2 + 2H2O

CH3COOH + C6H5ONa =C6H5OH (苯酚)+ CH3COONa

(1)醋酸乙烯。醋酸的最大消费领域是制取醋酸乙烯,约占醋酸消费的44%以上,它广泛用于生产维纶、聚乙烯醇、乙烯基共聚树脂、黏合剂、涂料等。

(2)溶剂。醋酸在许多工业化学反应中用作溶剂。

(3)醋酸纤维素。醋酸可用于制醋酐,醋酐的80%用于制造醋酸纤维,其余用于医药、香料、染料等。

(4)醋酸酯。醋酸乙酯、醋酸丁酯是醋酸的两个重要下游产品。醋酸乙酯用于清漆、稀释料、人造革、硝酸纤维、塑料、染料、药物和香料等;醋酸丁酯是一种很好的有机溶剂,用于硝化纤维、涂料、油墨、人造革、医药、塑料和香料等领域。

生产厂家:南京扬池工业气体有限公司,佛山市暖东纺织染料有限公司,天津盛通泰化工有限公司,淄博尼特国际贸易有限公司,上海江祺工贸有限公司,常州市震立化工原料有限公司,镇江市润伟化工有限公司等。

乙烯酮

最简单的烯酮,其分子式为CH2=C=O。是一种重要的有机中间体,

烯酮指分子中含有原子团>C=C=O的化合物。乙烯酮为无色气体;具有类似氯气和乙酸酐的刺激性气味;有毒,吸入后会引起剧烈头痛;可液化成无色液体;熔点-151℃,沸点-56℃。

纯的乙烯酮极不稳定,须在低温(-80C)下保存,室温即聚合(见聚合反应)成二聚乙烯酮.此聚合物为有刺激性气味的液体,熔点-6.5C,沸点127.4C;与乙醇反应,生成乙酰乙酸乙酯。

乙烯酮与溴反应,生成溴代乙酰溴;与水、液氨、乙醇、乙酸、金属有机化合物反应,分别生成乙酸、乙酰胺、乙酸乙酯、乙酸酐和酮。

巴豆醛

英文名称: Crotonaldehyde

中文别名:β-甲基丙烯醛;丁烯醛;反式-2-丁烯醛

CAS RN.: 4170-30-3

分子式: C4H6O

物化性质:

性状顺式和反式两种异构体。顺式异色体不稳定。普通商品是反式异构体。无色透明易燃液体,有窒息性刺激气味。与光或空气接触,变为淡黄色液体,逐渐氧化成巴豆酸,其蒸气为极强的催泪剂。

熔点 -69℃

沸点102.2℃

相对密度 0.8495

折射率 1.4384

闪点13℃

溶解性易溶于水,可与乙醇、乙醚、苯、甲苯、煤油和汽油等以任何比例互混。

国家标准

外观:微黄色液体

含量:不小于 99.20%

水分:不大于 0.4%

色度:不大于 60

重组分:不大于 0.5%

用途:有机合成原料,用于制取丁醛;丁醇;2-乙基己醇;山梨酸;3-甲氧基丁醛;3-甲氧基丁醇;丁烯酸;喹哪啶;顺丁烯二酸酐及吡啶系产品。另外,丁烯醛与丁二烯反应可制得环氧树脂原料及环氧增塑剂。与季戊成四醇反应可得到耐热树脂原料。丁烯醛还可用于制取选矿用发泡剂;染料及橡胶抗氧剂;杀虫

剂及军用化学品。工业级丁烯醛实际上是反式异构体和顺式异构体组成的混合物[4170-30-3]。但顺式异构体不稳定,含量不到1%。

该产品属于剧毒品

生产厂家:天津顺发贸易有限公司,南宁辰康科技有限公司,中海先锋化工有限公司,山东磐信医药化工有限公司,上海达锋工贸有限公司等。

甲苯

分子式: C7H8

英文名:methylbenzene

外观与性状:无色透明液体,有类似苯的芳香气味。

熔点(℃):-94.9

相对密度(水=1):0.87

相对蒸气密度(空气=1):3.14

分子量:92.14

饱和蒸气压(kPa):4.89(30℃)

燃烧热(kJ/mol):3905.0

临界温度(℃):318.6

临界压力(MPa):4.11

辛醇/水分配系数的对数值:2.69

闪点(℃):4

爆炸上限%(V/V):7.0

引燃温度(℃):535

爆炸下限%(V/V):1.2

溶解性:不溶于水,可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。

作用与用途:

甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂,也是有机化工的重要原料,但与同时从煤和石油得到的苯和二甲苯相比,目前的产量相对过剩,因此相当数量的甲苯用于脱烷基制苯或岐化制二甲苯。甲苯衍生的一系列中间体,广泛用于染料;医药;农药;火炸药;助剂;香料等精细化学品的生

产,也用于合成材料工业。甲苯进行侧链氯化得到的一氯苄;二氯苄和三氯苄,包括它们的衍生物苯甲醇;苯甲醛和苯甲酰氯在医药;农药;染料,特别是香料合成中应用广泛。甲苯的环氯化产物是农药,医药,染料的中间体。甲苯氧化得到苯甲酸,是重要的食品防腐剂(主要使用其钠盐),也用作有机合成的中间体。甲苯及苯衍生物经磺化制得的中间体,包括对甲苯磺酸及其钠盐;CLT酸;甲苯-2,4-二磺酸;苯甲醛-2,4-二磺酸;甲苯磺酰氯等,用于洗涤剂添加剂,化肥防结块添加剂;有机颜料;医药;染料的生产。甲苯硝化制得大量的中间体。可衍生得到很多最终产品,其中在聚氨酯制品;染料和有机颜料;橡胶助剂;医药;炸药等方面最为重要。

2.2工艺计算

2.2.1 物料衡算

此反应是间歇式反应,取计算基准为千克/批,则需要计算每批生产及原料投料量。主要反应式如下:

CH3CH CHCHO H2C2O 3

水解

H

CH3CH CHCH CHCOOH

7042112.13 x1x2

m

每批产品及原料

产品:

产出山梨酸m=800T×99.7/(3×300D)=883.56kg;

原料

乙烯酮

乙烯酮x2=42×883.56/(112.13×0.85)=389.35kg;

实际投入乙烯酮=389.35/0.99=393.29kg;

杂质=393.29-389.35=3.94kg;

实际乙烯酮反应量=393.29×0.9=353.96kg

剩余量=393.29-353.96=39.33kg;

每批聚合时间4h,设乙烯酮流量恒定流量=16.39kg/min=0.039mol/min

乙酸

乙酸实际反应量=1062.19kg

实际投入乙酸量=1083.86kg

巴豆醛

巴豆醛x1=649.76kg;

实际投入巴豆醛=653.02kg

杂质=3.26kg;

实际巴豆醛反应量=587.72kg;

剩余量=65.30kg;

每批所需催化剂:

生产乙烯酮需1.34kg/批;

山梨酸需5.22kg/批。

实际每批流出反应器的物料=944.98kg 物料衡算表

1.进料

表2:

2.出料

表3:

2.2.2 热量衡算[10]热量平衡式

依据Q

进=Q

Q进:Q1 原料带入设备的热量,kJ;

Q2 加热剂或冷却剂与系统交换的热量,kJ;

Q3 过程的热效应(放热为“+”,吸热为“-”),kJ;Q出:Q4物料出设备时带走的热量,kJ;

Q5 设备各部件所消耗的热量,kJ;

Q6 设备向四周散失的热量,又称热损失,kJ

平衡式:Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6

Q1=G·Cp·T

Q4=G·Cp·T

Q2=Q4+Q5+Q6-Q1-Q3

柠檬酸及生产工艺

柠檬酸及生产工艺 一.柠檬酸的简介 1. 柠檬酸的理化性质 柠檬酸(Citric acid),又称枸椽酸,是一种三元羧酸,其学名为3-羟基-3-羧基戊二酸,分子式C6H8O7(无水物),在自然界中存在于柠檬、柑桔、梅、子、梨、桃、无花果等水果中。柠檬酸具有无毒,无色,无臭特性,一般为半透明结晶或白色粉末,易溶于水、乙醇、乙腈、乙醚等[1],不溶于苯,微溶于氯仿。相对密度1.542g/cm3,熔点153℃(失水)。柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同,有无水柠檬酸,也有含结晶水的柠檬酸。在干燥空气中微有风化性,在潮湿空气中有潮解性,175℃以上分解放出水及二氧化碳。柠檬酸是一种较强的有机酸,有3个H+可以电离;水溶液呈酸性,加热可以分解成多种产物,与酸、碱、甘油等发生反应。 2. 柠檬酸的用途 柠檬酸具有令人愉悦的酸味,入口爽快,无后酸味,安全无毒,被广泛用作食品和饮料的酸味剂;能与二价或三价的阳离子形成络合物,被用作金属加工的鳌合剂和洗净剂(起软化水作用的洗净力补充剂);还能衍生形成许多衍生物,可用作有机化学工业的原料。因此被广泛用于食品饮料、医药化工、清洗与化装品、有机材料等领域,是目前世界需求量最大的一种有机酸[2],到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。 二.生产技术 柠檬酸的生产方法共可分为 3 种: 水果提取法,化学合成法, 生物发酵法三种[17],目前以发酵法生产柠檬酸为主[18]。发酵法又分为固体发酵法和液体深

层发酵法。固态发酵能耗小但劳动力大,占地面积大,不适合大规模的生产应用。深层通风发酵法采用不锈钢罐体,机械搅拌通风,微生物在液体相中分布均匀,发酵时不生成孢子,全部菌体细胞用于代柠檬酸,发酵速度高,实现了机械化或自动化操作,利于大规模生产。 三.生物发酵法制取柠檬酸 1.本工艺选择的原料及生产方法 本次生产工艺设计以薯干为原料,采用直接粉碎、调浆、液化,进行好气液体深层发酵,钙盐法提取,最后结晶、干燥得到柠檬酸 2.工艺流程 接收糖浆后,根据糖浆组成作适当的处理或配制,配成发酵原料,进行连续杀菌并冷却后,进入发酵罐,加入菌种和净化压缩空气后进行发酵;发酵液经升温、过滤处理后,进入中和罐,用中和处理;再经过过滤洗涤,得到柠檬酸钙固体,送入酸解罐,再添加酸解,并加入活性炭进行脱色;然后,通过带式过滤机过滤、酸解过滤,除去及废炭;酸解过滤液经离子交换处理后,进行蒸发、浓缩,再进行结晶;结晶后,用离心机进行固液分离,对得到的湿柠檬酸晶体进行干燥与筛选,最后得到成品柠檬酸。

食醋加工工艺流程图及技术参数

【加工调查表附件1】 加工工艺流程图及技术参数 工艺流程图 蒸料选料 电加热锅 炉 洗粮污水 配料粉料 噪声 酒化制曲 醋化灭菌 淋醋加山梨酸 醋渣 灭菌灌装 电加热锅 炉 噪声、包装 垃圾 陈酿成品

xxx伏陈醋专业合作社生产的系列伏陈醋采用传统和现代相结合的酿醋方法,具体加工工艺规程和参数如下: 1、选料 选取优质小麦,剔除灰尘杂质,然后进行两次淘洗,保证原料的干净及产品的质量。 2、粉料 将处理干净的原料进行粉碎。标准:麦粒粉碎为4-5瓣,粗:细=3:7,粉料过程不可过细。 3、制曲 按比例选取一部分原料制曲,控制室温温度为26-34℃,品温22-45℃,湿度60-90%,注意各期二温和一温的保持,保证麦曲的品质。 4、蒸料 将剩余原料用蒸锅进行蒸制,入锅前应先进行润料1h,压气入锅,蒸制时间为1.5h。 5、配料 将制成的麦曲按比例加入到时蒸制好的原料中,进行均匀搅拌。 6、酒化 入池温度不低于20℃,时间为7天室温维持在16℃-20℃。注:入池温度,冬22℃,夏25℃。 7、醋化 时间19天,室温22-28℃,原料温度28-42℃,注意夜间控制,防止烧醅跑醋。每天搅一次,液面开始有层薄膜出现,说明醋酸菌大

量繁殖,闻之已有酸味,测定酸度,记录增酸数据。以后隔天测,并且早晚各搅拌一次。如此持续发酵49天,醋液逐渐澄清,进行质量检测,酸度达到3.5g/ml以上,表明醋酸发酵完毕,如不能达到煮醋标准应按醋液容量的1%加入NaCL直至醋酸继续氧化完成。 8、淋醋 将醋化后的原料加入100℃开水浸泡8h。注:浸泡时间应不低于8h。 9、灭菌 将总酸度达到3.5g/ml以上的半成品醋,用泵打入储醋罐内,进行质量化验。质量合格后,移入夹层锅内,加配料、盐、加热至95-100℃之间,进行灭菌使其沸腾1.5h,以杀灭细菌。 10、陈酿 加入麦麸制成的调料调色,形成色、香、味沉淀。 11、再次灭菌 再次处理,并加入调味中草药,后加入山梨酸钾。 12、灌装 注意包装各环节卫生,产品符合入库标准。 13、成品 出厂前检验,合格率100%方可销售。

11、肉桂酸的制备

有机化学实验报告 实验名称:肉桂酸的制备 学院:化学工程学院 专业:化学工程与工艺 班级: 姓名:学号: 指导教师: 日期:

1、了解肉桂酸制备的原理和方法; 2、掌握回流、抽滤等基本操作; 3、熟悉水蒸气蒸馏的原理和操作方法; 二、实验原理 1、肉桂酸又名β-苯丙烯酸,肉桂酸的合成方法有多种,实验室以苯甲醛和醋酐为原料,在无水碳酸钾的存在下,发生缩合反应,即得肉桂酸。 2、PerKin反应:芳醛与酸酐的缩合反应。催化剂一般为酸酐对应的羧酸钠盐或钾盐,用无水碳酸钾代替醋酸钾,可缩短反应时间,产率也有所提高。 三、主要试剂及物理性质 1、主要试剂:苯甲醛、乙酸酐、无水碳酸钾、氢氧化钠水溶液、盐酸(1:1)、活性炭、试剂水 2、试剂的物理性质 名称分子量性状熔点(℃)沸点(℃)溶解度 肉桂酸148白色单斜棱晶135-1363000.0418 苯甲醛106无色液体-26178.10.3 碳酸钾102白色结晶粉末-73.1138.6253(20℃) 乙酸酐102无色透明液体-73.1140.012(冷) 四、试剂用量规格 试剂用量 苯甲醛 5.0ml(0.05mol) 乙酸酐14.0ml(0.145mol) 碳酸钾7.00g 10%NaOH水溶液40ml 盐酸(1:1)25ml 水110ml 活性炭3小勺

主要仪器:150ml三颈烧瓶、量筒(10ml) 、量筒(100ml)、球形冷凝管、直形冷凝管、水蒸气发生器、玻璃棒、250ml锥形瓶、布氏漏斗、吸滤瓶、表面皿、电炉等 5-1 肉桂酸制备的回流装置 5-2 水蒸汽蒸馏法装置图 六、实验步骤及现象 时间步骤现象 1、取5ml苯甲醛,14ml乙 酸酐和7g碳酸钾放入 150ml三颈烧瓶。 无色透明液体。 14:00-14:06 14:07-14:502、将此混合物进行加热回 流45ml,并观察颜色。 起初冒白烟,出现大量泡沫。 泡沫完全消失(14:06),液体 变成乳黄色混浊状。 液体渐渐澄清,微沸,橙红色 慢慢加深,最后为红褐色溶液。 温度172℃。

最新实验十一肉桂酸的制备

实验十一肉桂酸的制 备

实验十一肉桂酸的制备 一、实验目的: 1.了解肉桂酸的制备原理和方法 2.掌握回流、热过滤及水蒸汽蒸馏等操作 二、实验原理: 芳香醛与含有α-氢的脂肪族酸酐在碱性催化剂的作用下加热,发生缩合反应,生成芳基取代的α,β不饱和酸。这种缩合反应称为Perkin 反应。本实验将芳醛与酸酐混合后在相应的无水羧酸盐存在下加热,可以制得α,β不饱和酸。 CHO(CH3CO)2CH3COOK CH CHCOOH CH3COOH + + 按照Kalnin所提出的方法,用碳酸钾代替Perkin反应中的醋酸钾,反应时间短,产率高。 三、实验药品: 苯甲醛3mL(3.15g,0.03mol),碳酸钾4.2g(0.03mol),乙酐8mL(8.64g, 0.084mol),饱和碳酸钠溶液,活性碳,浓盐酸。 四、实验仪器: 三口瓶,温度计,空气冷凝管,瓶塞,滴管,水蒸汽蒸馏装置,直形冷凝管,蒸馏头,接引管,锥形瓶,烧杯,玻璃棒,pH试纸,布氏漏斗,抽滤瓶。五、实验步骤: 在250mL三口瓶中放入3mL(3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛[1]、 8mL(8.64g,0.084mol)新蒸馏过的醋酐[2]以及研细的4.2g无水碳酸钾[3]。三口瓶,一口装温度计,一口装回流冷凝管,一口用塞子塞上,上加热[4]回流 30min。由于有二氧化碳放出,初期有泡沫产生。

反应结束后,待反应液稍冷向反应液中加入20mL冷水,振荡下慢慢加入饱和碳酸钠溶液[5](注意有大量的CO2气体产生,不要冲料),调节反应液呈弱碱性pH=9~10。用二口瓶作为水蒸汽发生器,如图安装水蒸汽蒸馏装置,进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应的苯甲醛,直至馏出液无油珠澄清为止。 待三口烧瓶内的剩余液稍冷,加入半匙活性碳,在石棉网上煮沸2~3分钟,趁热进行抽滤,滤液转移到烧杯中。将滤液用浓盐酸酸化(不易过快,否则晶型过细),使呈明显酸性(pH=3)[6],用冷水浴充分冷却,待结晶完全析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤晶体,挤压除去水份。 产品在水中或30%乙醇中重结晶[7]。产品包在方形滤纸中,自然晾干,下次实验称重,计算产率。 肉桂酸为无色晶体,有顺反异构体,通常以反式异构体形式存在,熔点135~136℃,沸点300℃,d 1.245 。 附注 [1] 苯甲醛久置会氧化为苯甲酸,这不但影响反应的进行,而且苯甲酸混在产品中不易除干净,将影响产品的质量。故实验前要重新蒸馏,收集170~180℃馏分供使用。

柠檬酸生产工艺简介

柠檬酸生产工艺简介第一节概述 一、柠檬酸的用途 (一)在食品工业的应用 1、饮料 据统计75%~80%的柠檬酸用于饮料工业。 2、果酱与果冻 3、糖果 4、冷冻食品 5、酿造酒 6、冰淇淋和酸奶 7、脂肪与油 8、腌制品 9、罐头食品和水果加工 10、豆制品和调味品 (二)柠檬酸在药物、美容品、化妆品上应用 1、药物 “999胃泰” 2、发蜡与化妆品 (三)柠檬酸在工业上应用 1、金属净化

2、去垢剂 3、无土栽培农艺 4、矿物 5、…… 二、乳酸的用途 L-乳酸聚合成聚乳酸(PLA) 三、L-苹果酸的用途 三、葡萄糖酸的用途 四、琥珀酸的用途 我国柠檬酸发展简史 1968年我国第一家以淀粉为原料深层发酵柠檬酸成功投产的厂是上海酵母厂。同期,天津工微所开展了以适合我国国情的薯干原料深层发酵柠檬酸的研究工作。之后,上海工微所用该所的“东酒2号”黑曲霉为出发菌株,用薯干粉做培养基,很快选出了我国第一代深层发酵柠檬酸生产菌种AL558,由原轻工业部立项,组织上海、天津两个工微所、上海复旦大学生物系、上海新型发酵厂(筹)、上海酵母厂、天津柠檬酸厂(筹)、南通油洒厂(南通发酵厂前身)等单位,在南通油酒厂展开了善于深层发酵、全离交提取工艺的中、大型试验工作,并取得了成功,因而推动了我国柠檬酸工业于20世纪70年代初形成了工业体系。70年代中期到80年代是我国柠檬酸菌种选育的高峰期,先后选育出5代薯干原料高产菌株和适应淀粉、木薯、葡萄糖母液、糖蜜等原料的优良菌株。上海、天津两工微所和上海复旦大学生物系为此做出了很大贡献。各生产厂的广大科技人员和生产工人通过不懈地努力,提高了柠檬酸行业的整体水平,特别在缩短发酵周期、提高单产方面成绩突出,使我国柠檬酸发酵技术处于世界领先地位。无锡轻工业学院和天津轻工业学院为柠檬酸行业培养了一大批科技力量,已成为行业发展的骨干。1995年金其荣与蚌埠柠檬酸厂共同开发了玉米去渣发酵新工艺。同年黑龙江甘南柠檬酸厂于脱胚玉米去渣发酵工艺也成功投产。玉米新工艺的成功,使我国的柠檬酸工业进入一个

精制无水柠檬酸生产工艺规程

无水柠檬酸生产工艺规程 1 产品概述 1.1 产品名称、化学结构、理化性质 1.1.1 产品名称 1.1.1.1 法定名称:无水柠檬酸(英文名Citric Acid Anhydrous)1.1.1.2 学名:3-羟基-3-羧基戊二酸 1.1.1.3 其它名称:枸橼酸 1.1.2 分子式、结构式: C6H8O7 CH2─COOH HO—C— COOH CH2─COOH 1.1.3 理化性质 1.1.3.1 物理性质 柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末,无臭、味极酸,易溶于水和乙醇,水溶液显酸性。 柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同,有无水柠檬酸C6H8O7也有含结晶水的柠檬酸2C6H8O7.H2O、C6H8O7.H2O或C6H8O7.2H2O。本公司产品无水柠檬酸是由36.6℃以上水溶液中结晶析出,经分离干燥后的产品,分子量192.13,熔点153℃,密度d420=1.6650。在干燥空气中易风化。无水柠檬酸晶体形态为单斜晶系的棱柱形-双棱锥体。 1.1.3.2 化学性质:

柠檬酸是一种较强的有机酸,有3个H+可以电离;加热可以分解成多种产物,与酸、碱、甘油等发生反应。 1.2 用途: 柠檬酸在食品工业上广泛用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂、除腥臭剂、螯合剂等。 医药工业上广泛用柠檬酸及其盐类,柠檬酸盐用于补充相应的元素时,具有溶解度高、生理宽容性大,酸根直接被吸收而无积留等优点。 柠檬酸及其盐类和衍生物在化学工业中广泛用作缓冲剂、催化剂、激活剂、增塑剂、螯合剂、清洗剂、吸附剂、稳定剂、消泡剂。 柠檬酸及其盐类在印染、原子能工业、石油开采、建筑工业、铸造工业、皮革工业等行业中也有广泛的用途。 1.3 质量标准: 1.3.1 产品质量标准 本产品质量执行GB、BP93、BP98、USP23、USP24、E330等标准或根据客户需要生产。 1.3.2 包装规格: 出口柠檬酸系定量包装商品,一般25kgs或1000kgs为一包装袋。特别情况根据用户要求包装。每件实衡净重与规定净重的差重幅度定在4‰以下,鉴重时按规定比例抽查,抽查部分总净重与规定总净重差重幅度在2‰以内。 1.3.3 包装贮存要求:

山梨酸

山梨酸 ——食品防腐剂 王天裕

简介 别名:花楸酸B二烯酸 ●化学结构:CH 3 CH=CHCH=CHCOOH ●分子式:C 6H 8 O 2 ●相对分子量或原子量:112.13 ●性状:白色针状或粉末状晶体 ●适应证:用于食品和药剂的防腐。

研发背景 山梨酸是一种不饱和脂肪酸,英文名为Sorbicacid,又名2,4-已二烯酸、2-丙烯基丙烯酸。与其他天然的脂肪酸一样,山梨酸在人体内参与新陈代谢过程,并被人体消化和吸收,产生二氧化碳和水。从安全性方面来讲,山梨酸是一种国际公认安全(GRAS)的防腐剂,安全性很高。联合国粮农组织、世界卫生组织、美国FDA都对其安全性给予了肯定。山梨酸的毒副作用比苯甲酸、山梨酸维生素C和食盐还要低,毒性仅有苯甲酸的1/4.食盐的一半。山梨酸对人体不会产生致癌和致畸作用。由于山梨酸在水中的溶解度不是很高,影响了它在食品中的应用。所以,食品添加剂生产企业通常将山梨酸制成溶解性能良好的山梨酸钾,以扩大山梨酸类产品的应用范围。山梨酸和山梨酸钾的防腐原理和防腐效果是一样的。我国已经将山梨酸和山梨酸钾列入GB2760《食品添加剂使用卫生标准》之中。作为一种安全高效的防腐剂,山梨酸钾代替苯甲酸钠是食品工业发展的趋势。“六五”期间,国家科委曾经组织山梨酸合成技术攻关项目,该项目于1986年年底在江苏南通醋酸化工厂通过鉴定。之后,南通醋酸化工公司采用国外先进工艺技术,并且自主创新产品,获得了国家专利,建成了化工部重点技改项目———年产万吨山梨酸技术改造项目,产品质量达到美国FCCIV质量标准。 山梨酸(钾)能有效地抑制霉菌,酵母菌和好氧性细菌的活性,还能防止肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物的生长和繁殖,但对厌氧性芽孢菌与嗜酸乳杆菌等有益微生物几乎无效,其抑止发育的作用比杀菌作用更强,从而达到有效地延长食品的保存时间,并保持原有食品的风味。

肉桂酸的制备完整版

肉桂酸的制备完整版 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

实验六:肉桂酸的制备 一:实验目的 1、掌握用Perkin反应制备肉桂酸的原理和方法; 2、巩固回流、简易水蒸气蒸馏等装置。 二:实验基本原理 芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为Perkin反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。 三:主要试剂及主副产物的物理常数 其他性质 苯甲醛:分子式C7H6O,相对蒸气密度(空气=1),饱和蒸气压 kPa (26℃)折射 率,闪点 64℃,引燃温度192℃。是最简单的,同时也是工业上最常为使用的芳醛。在 室温下其为无色液体,具有特殊的杏仁气味。 乙酸酐:分子式C4H6O3,无色透明液体,有强烈的乙酸气味,相对蒸气密度(空气=1),饱和蒸气压 kPa (36℃),闪点49℃,引燃温度316℃。相对密度。折光率。低

毒,半数致死量(大鼠,经口)1780mG/kG。有腐蚀性。勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤。有催泪性。易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂接触可发生化学反应。 肉桂酸:分子式C9H8O2,又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。通常以反式形式存在,为白色单斜晶体,微有桂皮气味。肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。 四:主要试剂规格及用量 五:实验装置图 主要仪器: 100mL圆底烧瓶,球形冷凝管,直形冷凝管,温度计,简易水蒸气蒸馏装置,抽滤装置,250mL烧杯,表面皿。 六:实验简单操作步骤及实验现象记录

几种饮品的配方和生产技术

配方1:料值元/KG 按100KG料计算 鲜奶 15KG 白砂糖 3KG 蛋白糖LS-50 110G HDZ-2002果奶稳定剂 400G 柠檬酸 300G 水解动物蛋白 600G 山梨酸钾 35G 乳化鲜奶香精 20G 草莓香精 40G HDZ-1019奶味增香剂 100G 补水至 100KG 配方1:料值元/KG 按100KG料计算 乳清粉 2KG 白砂糖 3KG 蛋白糖LS-50 110G HDZ-2002果奶稳定剂 400G 柠檬酸 300G 奶油 400G 山梨酸钾 35G 天然牛奶香精 10G 纯鲜奶香精 10G 草莓香精 40G HDZ-1019奶味增香剂 100G 补水至 100KG 配方特点: 1.以上配方均比常规做法成本降低,且稳定性好,产品挂壁度较好,不浮油。 2.以上配方奶味略有不足须用HDZ-1019奶味增香剂补足。 工艺特点: 1.配方1无须均质,走胶体磨或过滤即可。 2.配方2因为加入奶油,最好走一次均质,均质压力12-15MP。 可可奶稳定剂的技术应用 配方:按100KG

鲜奶 30KG 白糖 6KG 咸化可可粉 400-600G HDZ-2015可可奶稳定剂 200-250G 香精色素适量 碳酸氢钠适量 补水至 100KG 工艺流程: 1.鲜奶杀菌,冷却至20-30度。 2.可可粉处理:将可可粉溶于热水中,并保温20-30分钟,冷却至75度均质,压力25-30MPA,过滤后迅速冷却至30度。 3.将稳定剂与糖混合好,溶解,冷却至30度。 4.鲜奶、可可浆、稳定剂混合好,调解PH=升温至70度均质、压力为25-30MPA。 5.均质后的料液经121度、15分钟或UHT杀菌后,在不断搅拌下,迅速冷却至25度以下,灌装、入库、出售。 奶茶的生产工艺 配方: 鲜奶 30KG 茶汁 20KG 白糖 3KG 蛋白糖LS—50 60G HDZ——2006甜奶稳定剂 350G 红茶香精 20G 补水至 100KG 工艺流程: 1称取鲜奶升温至90度保持5分钟灭菌后待配。 2称取茶叶(或茶粉)加入1:200的80度热水浸泡后,取浸泡液待用。 3称取白糖,蛋白糖、稳定剂溶于50——60度热水中,搅拌均匀后待用。 4将各种原料在40——50度时混配、调香后,升温至70度走均质,均质压力20——22MPa,然后继续升温至15度保持10分钟灭菌,可进行135度、4秒的高温瞬时灭菌后,罐装, 通用型发酵乳稳定剂的技术应用 产品特点:

肉桂酸的实验室制备

肉桂酸的实验室制备 一、实验目的 (一)学习肉桂酸的制备原理和方法。 (二)学习水蒸气蒸馏的原理及其应用,掌握水蒸气蒸馏的装置及操作方法。 二、实验原理 芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为柏金反应。催化剂通常是相应酸酐对应的羧酸的钾或钠盐,也可以用无水碳酸钾或叔胺。 CHO (CH3CO)2O CH3COOH 三、主要试剂及物理性质 苯甲醛(新蒸馏过)、乙酸酐、无水碳酸钾、10%氢氧化钠水溶液、盐酸、活性炭

四、试剂用量规格 五、仪器装置 三口烧瓶、直形冷凝管、球形冷凝管、圆底烧瓶、75度弯管、接受器、锥形瓶、量筒、烧杯、布氏漏斗、吸滤瓶、表明皿、玻璃棒、电子天平、电热炉 图1 制备肉桂酸的反应装置图图2 水蒸气蒸馏装置

空 气 冷 凝 管 温 度 计 三口瓶 图1.反应装置 六、实验步骤及现象 (一)在250mL圆底烧瓶中,加入5mL新蒸馏过的苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾。在170~180℃的油浴中,将此混合物回流45min。由于逸出二氧化碳,最初有泡沫出现。(二)冷却反应混合物,加入40mL,浸泡几分钟。用玻璃棒轻轻压碎瓶中的固体,并用水蒸气蒸馏,从混合物中蒸除未反应的苯甲醛(可能会有焦油状混合物)。将反应装置连接好,打开T形管上的螺旋夹,把水蒸气发生器里的水加热到沸腾,当有水蒸气从T形管的支管冲出时,再旋紧螺旋夹,让水蒸气通入烧瓶中,这时可以看到烧瓶中的混合物翻腾不息,不久在冷凝管中就会出现有机物质和水的混合物。调节加热温度,使瓶内的混合物不致飞溅得太厉害,并控制馏出液的速度约为每秒种2~3滴。为了使水蒸气不致于在烧瓶内过多地冷凝,在进行水蒸气蒸馏时通常也可用小火将蒸馏烧瓶加热。当馏出液澄清透明,不再含有油滴时,一般即可停止蒸馏,这时应首先打开螺旋夹,然后移去热源,以免发生倒吸现象。 (三)再将烧瓶冷却,加入40mL10%氢氧化钠水溶液,使所有的肉桂酸形成钠盐而溶解。加90mL水,将混合物加热,活性炭脱色,趁热过滤,将滤液冷却至室温以下。配制20mL 浓盐酸和20mL水的混合物,在搅拌下,将此混合液加到肉桂酸盐溶液中至呈酸性。用冷水冷却,待结晶完全,过滤,干燥并称量。

肉桂酸的制备

肉桂酸的制备 课时数:5学时 教学目标: 了解肉桂酸制备的原理和方法,掌握回流、水蒸汽蒸馏等操作。 教学内容: 一、实验目的: ⑴掌握用珀金反应制备肉桂酸的原理和方法; ⑵掌握回流、水蒸气蒸馏等操作 二、实验试剂 【物理常数】 二、反应原理 肉桂酸又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。通常以反式形式存在,为无色晶体,熔点133℃。肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。肉桂酸的合成方法有多种,实验室里常用珀金(Pe-ruin)反应来合成肉桂酸。以苯甲醛和醋酐为原料,在无水醋酸钾(钠)的存在下,发生缩合反应,即得肉桂酸。 反应时,酸酐受醋酸钾(钠)的作用,生成酸酐负离子;负离子和醛发生亲核加成生成β-羧基酸酐;然后再发生失水和水解作用得到不饱和酸 PerKin反应:芳醛与酸酐的缩合反应。催化剂一般为酸酐对应的羧酸钠盐或钾盐,用无水碳酸钾代替醋酸钾,可缩短反应时间,产率也有所提高。 反应机理如下:乙酐在弱碱作用下打掉一个H,形成CH3COOCOCH2-,然后 用K2CO3代替CH3CO2K,碱性增强,因此产生碳负离子的能力增强,有利于碳负离子对醛的亲核加

成,所以反应时间短,产率高。 三、实验步骤 1.合成: ① 在100 mL干燥的圆底烧瓶中加入1.5mL (1.575 g,15 mmol) 新蒸馏 过的苯甲醛,4 mL (4.32 g,42 mmol) 新蒸馏过的醋酐以及研细的2.2 g无水 碳酸钾,2粒沸石,按装置图按好装置。 ② 加热回流(小火加热)40 min,火焰由小到大使溶液刚好回流。(也可 将烧瓶置于微波炉中,装上回流装置,在微波输出功率为450W下辐射8min)。 ③ 停止加热,待反应物冷却。 2.后处理: 待反应物冷却后,往瓶内加入20 mL热水,以溶解瓶内固体,同时改装成 水蒸气蒸馏装置(半微量装置)。开始水蒸气蒸馏,至无白色液体蒸出为止, 图1. 产物制备装置 将蒸馏瓶冷却至室温,加入10 %NaOH(约10 mL)以保证所有的肉桂酸成钠盐 而溶解。待白色晶体溶解后,滤去不溶物,滤液中加入0.2 g活性炭,煮沸5分钟左右,脱色后抽滤,滤 出活性炭,冷却至室温,倒入250 mL烧杯中,搅拌下加入浓HCl,酸化至刚果红试纸变兰色pH=2-3。冷 却抽滤得到白色晶体,粗产品置于250 mL烧杯中,用水—乙醇重结晶,先加60 mL水,等大部分固体溶 解后,稍冷,加入10 mL无水乙醇,加热至全部固体溶解后,冷却,白色晶体析出,抽滤,产品空气中晾 干后,称重。 四、实验装置: 1、回流装置 2、水汽蒸馏装置:(示范组装) 五、实验重点: 1、了解用珀金(PerKin)反应制备肉桂酸的原理和方法。 2、掌握回流操作:自下而上自左到右安装装置。冷凝水下进上出。需加沸石。控制回流蒸 气上升高度不超过2个球。 3、掌握水蒸汽蒸馏操作:水蒸气蒸馏是分离和提纯液态或固态有机物的一种方法。 水蒸气蒸馏应用范围: ⑴某些沸点高的有机物,在常压下蒸馏虽可与副产物分离,但易将其破坏。 ⑵混合物中含有大量树脂状杂质或不挥发性杂质,采用蒸馏。萃取等方法难于分离。 ⑶从较多固体反应物中分离出被吸附的液体。 被提取物应具备条件: ⑴不溶或难溶于水。 ⑵共沸腾下与水不发生化学反应。 ⑶在100℃左右时,必须具有一定蒸气压[至少666.5-1333Pa(5-10mmHg)]。 六、实验注意点: 1、装置注意点: ⑴回流装置要干燥:否则会使酸酐发生水解,使产率降低。

我国氧化铁红生产工艺简介

精心整理 我国氧化铁红生产工艺简介 氧化铁颜料是一种非常重要的无机彩色颜料,具有良好的颜料品质,应用领域十分广阔。生产氧化铁红的方法分为干法和湿法两种,其中干法主要包括绿矾(即七水硫酸亚铁)煅烧法、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法,此外还有以赤铁矿为原料的天然氧化铁矿物超细粉碎法等。湿法工艺主要包括硫酸盐(即硫酸亚铁或含有硫酸亚铁的溶液)法、硝酸盐(即硝酸铁、硝酸亚铁或含有硝酸铁盐的溶液)法、混酸法;湿法工艺按照二步氧化过程所使用的中和剂不同,又可分为铁皮法和氨法。 1、关于干法工艺: 干法工艺是我国传统、原始的氧化铁红生产工艺,其优点是生产工艺简单、流程短,设备投资相对较少。缺点是产品质量稍差,而且煅烧过程有有害气体产生,对环境有明显影响。如铁矾煅烧法,煅烧过程有大量的含硫气体产生。 近年来,基于对含铁废弃物的综合利用,我国又出现了硫酸烧渣法、铁矿粉酸化焙烧法等干法工艺,其优点是工艺简单、投资少,缺点是所产产品质量层次较低,只能应用于低端领域。 2、关于湿法工艺: 湿法工艺是以硫酸亚铁或硝酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁为原料,采用先制备晶种,后氧化制备铁红的氧化铁红生产方法。所用原料既可以是硫酸亚铁、硝酸亚铁固体原料,也可以是含有硫酸亚铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁的水溶液。所使用的中和剂既可以是铁皮、铁屑,也可以是碱或氨。 近几年来,基于对工业废弃物的综合利用,又产生了以钛白副产硫酸亚铁或硫酸铁溶液、以钢厂酸洗废酸或废水为原料制备氧化铁红工业颜料的方法,但都归属于湿法工艺范畴。所使用的中和剂仍然为铁皮、铁屑、碱或氨。 湿法工艺的优点在于所得产品质量性能优异,可以制备出不同型号的系列化氧化铁红产品。缺点在于工艺流程较长,生产过程能耗高,有大量的酸性废水产生,目前缺少有效地酸性废水综合利用途径等。 (1)硫酸法工艺: 以七水硫酸亚铁或硫酸铁,或含有水硫酸亚铁、硫酸铁的废酸、水溶液为原料,首先对铁盐或铁盐溶液进行净化处理以去除其中的杂质,然后严格控制工艺条件以氢氧化钠或氨为中和剂制备晶种。再将所制得的晶种转入二步氧化合成反应器,在加温的条件下严格控制工艺条件,投入氢氧化钠或氨调整体系pH值,再通入空气进行氧化制得晶种。将所制得的合格晶种转入氧化合成反应器,调整pH值和温度条件,投入铁皮或铁屑以中和氧化过程所产生的酸,通入空气进行氧化反应,氧化过程连续不断的加入铁盐溶液,当反应体系的色光达到目标色光标准时,停止反应经过滤分离出氧

柠檬酸生产工艺

柠檬酸及生产工艺 摘要:柠檬酸广泛应用于食品工业、医药工业和化学工业等方面。它可利用糖质原料如土豆、地瓜中的淀粉等,在多种霉菌及黑曲菌的作用下,控制较低的温度和pH值、较高的通气量和糖浓度,用发酵法制得。 关键词:柠檬酸化工产品发酵法 1 产品说明 柠檬酸又名枸橼酸,学名3-羟基-3-羧基戊二酸,分子式C6H8O7为无色、无臭、半透明结晶或白色粉未,易溶于水及酒精。加热可以分解成多种产物,与酸、碱、甘油等发生反应。 柠檬酸主要应用于食品工业,因为柠檬酸有温和爽快的酸味,普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。柠檬酸在化学工业上可作化学分析用试剂,用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂,用作络合剂,掩蔽剂,配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂,可改善洗涤产品的性能,可以迅速和沉淀金属离子,防止污染物重新附着在织物上,保持洗涤必要的碱性,使污垢和灰分散和悬浮,提高表面活性剂的性能,是一种优良的鳌合剂。 2 生产原理 2.1 生产方法简介 中国现有柠檬酸生产厂近百家,总年产能力约80万吨,是全球最大的柠檬酸生产国和出口国。目前,柠檬酸生产方法有水果提取法,

化学合成法和生物发酵法三种。水果提取法是指柠檬酸从柠檬、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取,此法提取的成本较高,不利于工业化生产。化学合成法的原料是丙酮,二氯丙酮或乙烯酮,此法工艺复杂,成本高,安全性低。而发酵法发酵周期短,产率高,节省劳动力,占地面积小,便于实现仪表控制和连续化,现已成为柠檬酸生产的主要方法。 2.2 反应方程式 C12H22011 +H20+302→2C6H8O7+4H2O (蔗糖) (柠檬酸) 3 工艺过程及流程图 3.1工艺过程 3.1.1菌种培养 在4~6波美度的麦芽汁内加入25%至30%的琼脂,然后接入黑曲霉菌种(无茵操作),在30~32℃条件下培养4天左右。这种培养方法称为“斜面培养”。将麸皮和水以1:1的比例掺拌,再加入10%的碳酸钙、0.5%的硫酸铵,拌匀后装入容量为250毫升的三角瓶中,用1.5公斤压力灭菌60分钟。接人斜面培养法培养出的菌种,培养96~120小时后即可使用。 3.1.2原料处理 湿粉渣必须经过压榨脱水,使含水量在60%左右;干粉渣含水量低,应按60%的比例补足水分;结块的粉渣需粉碎成二至四毫米颗粒。然后加入2%碳酸钙、10%至11%的米糠,掺匀后,堆放2小时,

乳酸菌饮料的生产工艺及关键控制点

乳酸菌饮料的生产工艺及关键控制点 1.生产工艺流程 A.发酵乳生产 鲜牛乳→验收→净化→标准化→杀菌→高压均质→冷却→接种发酵→纯酸奶 B.乳酵菌乳饮料生产 糖和稳定剂干粉混合→搅拌溶解→杀菌→加入山梨酸钾和甜味剂→加入酸奶→加入酸味剂→加入香精→高压均质→灌装→(杀菌)→成品 2.关键控制点 关键点①:发酵乳的制作:A.原料奶收购。刚收购鲜奶一般要求在5℃下低温保存,抑制微生物的繁殖,牛奶酸度控制在16-18,细菌总数≤200000个/ mL,芽孢总数≤10 0个/mL,耐热芽孢总数≤50个/ mL,嗜冷菌≤10 个/mL,体细胞数≤500000个/mL,密度(20℃/4℃)1.028~1.032 ,脂肪≥3.0g/100g;蛋白质≥3.0g/100g;乳糖≈4.5g~5.0g/ 100g,抗生素残留≤0.007IU/ml(0.004μg/ml)。B.原料奶热处理。对原料乳的热处理(9 0℃保持10分钟或95℃保持5分钟)主要有两个目的:杀死原料乳的致病菌和有害微生物;使原料乳中的蛋白质适度变性,增加蛋白质的持水能力,增加发酵乳的网状结构,同时还有利于发酵菌的利用。C.菌种选择.对乳酸菌饮料的发酵剂一般选择嗜热链球菌和保加利亚杆菌,通常它的比例为1:1或2:1,杆菌不能占优势,否则酸度太强.D.发酵控制.目前常用菌种最适当生长温度为42-43℃,因此在接种前后奶的温度应控制在42±1℃(在活性乳加入发酵乳的温度应低于20℃)接种温度过低会使菌种的活化时间延长,发酵缓慢而且污染杂菌的机会增加,对发酵不利,接种温度过高不但会抑制菌种的活力而且可能杀死发酵菌影响甚至终止发酵。菌种的接种量应该严格控制,接种量太大则发酵过快,不利发酵乳的风味完全形成和良好组织结构的构建,接种量太小,则发酵周期太长,污染杂菌的几率增加。一般直投式的接种量为10-20U/T,继代式菌种的接种量为2-3%。发酵过程温度和时间控制也是重要因素,在整个发酵过程中,发酵罐(发酵室)的温度都应恒定(42-43℃),温度波动太大会严重影响发酵的进程,使发酵乳的品质变差;发酵的时间也应该严格控制,时间太短,发酵风味不好,结构差;时

肉桂酸的制备实验.PPT

肉桂酸的制备
一、实验目的 实验目的 1、掌握由 Perkin 反应制备 α, β-不饱和酸的原理和方法。 2、进一步巩固回流、水蒸汽蒸馏、重结晶等基本操作。 二、实验原理 实验原理 肉桂酸是生产冠心病药物“心可安”的重要中间体。其酯类衍生物是配制香精和食品香料的重要原料。它在农用塑料和感光树脂等精 细化工产品的生产中也有着广泛的应用。
系统命名:3-苯基丙烯酸 属 α, β-不饱和酸 Perkin 反应:芳香醛和酸酐在碱性催化剂作用下,发生类似羟醛缩合的作用,生成 α, β-不饱和芳香酸的反应。 主反应:
碱催化剂一般为酸酐相应羧酸的钾盐或钠盐,本实验采用醋酸钾作为碱催化剂。
反应机理:
三、操作步骤

四、数据记录和处理 略 五、实验注意事项
.所用仪器必须是干燥的。因乙酐遇水能水解成乙酸,无水 CH3COOK,遇水失去催化作用,影响反应进行。无水碳酸钾也应烘干至恒重,

否则将会使乙酸酐水解而导致实验产率降低。 2.放久了的醋酐易潮解吸水成乙酸,故在实验前必须将乙酐重新蒸馏,否则会影响产率。
.久置后的苯甲醛易自动氧化成苯甲酸,这不但影响产率而且苯甲酸混在产物中不易除净,影响产物的纯度,故苯甲醛使用前必须蒸馏。 4.无水醋酸钾的吸水性很强,操作要快。它的干燥程度对反应能否进行和产量的提高都有明显的影响。 制反应呈微沸状态,如果反应液激烈沸腾易使乙酸酐蒸气冷凝管送出影响产率。 6.在反应温度下长时间加热,肉桂酸脱成苯乙烯,进而生成苯乙烯低聚物。 7.反应物必须趁热倒出,否则易凝成块状。 的质量。 实验中视具体情况,反应时间可以延长,并用 TLC 技术进行反应过程跟踪。 明确水蒸气蒸馏应用于分离和纯化时其分离对象的适用范围,保证水蒸气蒸馏顺利完成。 浓硫酸的滴加要缓慢,要分批滴加。 多。 六、思考题 1.苯甲醛和丙酸酐在无水的 丙酸钾存在下相互作用得到什么产物?写出反应式?
.缩合反应宜缓慢升温,以防苯甲醛氧化。反应开始后,由于逸出二氧化碳,有泡沫出现,随着反应的进行,会自动消失。加热回流,控
.中和时必须使溶液呈碱性,控制 pH=8较合适,不能用 NaOH 中和,否则会发生坎尼查罗反应。生成的苯甲酸难于分离出去,影响产物
铬酸氧化醇是一个放热反应,实验中必须严格控制反应温度以防反应过于剧烈。反应中控制好温度,温度过低反应困难,过高则副反应增
答: 2.反应中,如果使用与酸酐不同的羧酸盐,会得到两种不同的芳香丙烯酸,为什么? 答:酸性条件下,羧酸盐自身也能形成碳负离子,因而反应体系中存在两种不同的碳负离子。 主要试剂及产品的物理常数: 文献值) (文献值 主要试剂及产品的物理常数: 文献值) ( 名 称 分 子 量 10 6.1 2 性 状 无 色 液 体 无 乙 酸 酐 色 10 2.0 8 刺 激 液 体 肉 桂 酸 无 14 8.1 6 色 结 晶 1.2 48 133 -13 4 300 1.3 900 1.0 82 138 -73 -14 0 ∞ ∞ ∞ 1.5 450 1.0 44 178 -26 -17 9 折 光 率 比 重 熔 点 ℃ 沸 点 ℃ 水 溶解度:克/100ml 溶剂 醇 醚
苯 甲 醛

肉桂酸的制备实验

肉桂酸的制备实验

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肉桂酸的制备实验 一、实验原理 利用柏琴(Perkin)反应制备肉桂酸。一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH 3COO-负离子,从而使脂肪酸酐生成负碳离子,然后负碳离子和醛或羧酸衍生物(酐和酯)分子中的羰基发生亲核加成,形成中间体。 在珀金反应中,是碳酸钾夺取乙酐分子中的α-H,形成乙酸酐负碳离子。实验所用的仪器必须是干燥的。 主反应: 副反应: 在本实验中,由于乙酸酐易水解,无水碳酸钾易吸潮,反应器必须干燥。提高反应温度可以加快反应速度,但反应温度太高,易引起脱羧和聚合等副反应,所以反应温度控制在150~170℃左右。未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分离。 机理: 【此机理中的碱为无水乙酸钾】 二、反应试剂、产物、副产物的物理常数

三、药品 四、实验流程图 五、实验装置图

(4)干燥装置 六、实验内容 在250ml三口烧瓶中放入3ml( 3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛、8ml(8.64g,0.084mol)新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的4.2g无水碳酸钾。三口烧瓶的侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下,采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现。 反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml水,再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。然后进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应完的苯甲醛。待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(或溶液pH=3)。冷却,待晶体析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤沉淀。抽干,让粗产品在空气中晾干。产量:约3.0g(产率约65%)。 粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶。肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在。 纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体。熔点mp=133℃。 (一)制备阶段:

山梨酸的研究进展

山梨酸的研究进展 王天航 (北京联合大学生物化学工程学院,北京市100023) 摘要: 本文介绍了山梨酸的理化性能,生产方法,分离与检测方法,并阐述了其实际应用。 关键词:山梨酸;性质;生产;分离与检测;应用 1引言 山梨酸又名花椒酸是国际粮农组织和卫生组织推荐的高效安全的保鲜剂,是毒性最低的食品防腐剂,广泛应用于食品、饮料、烟草、农药、化妆品等行业,作为不饱和酸,也可用于树脂、香料和橡胶工业。 2理化性质 山梨酸( Sorbic Acid)化学式:化学名:2, 4-已二烯酸或2-丙烯基丙烯酸, 分子式:C6H8O2 ,俗名花楸酸或清凉茶酸。是一种分子结构特殊的不饱和有机酸类不饱和六碳酸, 呈无色针状结晶或白色结晶粉末, 无味、无臭, 沸点228℃, 熔点130~135℃, 闪点127℃,对光、热稳定,难溶于水,易溶于乙醇,乙醚,其饱和水溶液pH值为3.6。山梨酸是属于酸性防腐剂,防腐效果受pH影响,其抗菌力是由非解离分子的作用。因此,在食品中至少应保持10%-30%的非解离分子。pH 值愈低,防腐能力愈强,宜于在pH 值为5-6 以下范围内使用。对霉菌、酵母、好气性细菌和丝状菌等均具有抑制作用,其抑菌作用比杀菌作用强,但对厌气菌和嗜酸乳杆菌无效。山梨酸的防腐原理是它能与微生物酶系统中的巯基(-SH)结合,形成共价键,使其失去活力,破坏许多重要酶系,从而抑制微生物增殖和防腐作用。山梨酸的化学反应活性高, 易于进行加成、卤代、加氢、氧化、酯化、脱羧及共聚等多种反应。 3合成与生产方法 主要合成和生产方法有以下几种: 3.1巴豆醛和丙二酸法[1] 这是最早合成山梨酸的方法。该法采用毗吮做溶剂, 将丙二酸和巴豆醛混合加热4-5h, 缩合后再冷却、酸化、脱梭, 得到山梨酸。该法收率32%左右, 若用丙二酸钙代替丙二酸,可以提高收率。该工艺流程简单, 产品易分离, 但收率低,另外由于所用原料丙二酸的生产三废污染严重, 价格贵。 3.2巴豆醛和乙烯酮法 该法是在三氟化硼等催化剂的作用下, 巴豆醛和乙烯酮在0度下反应, 生成己烯酸内醋,再经硫 酸水解得到山梨酸。该法技术完善, 收率较高, 原料价廉易得, 是目前国内外研究最多、最普遍采用的生产方法, 美、日、德等国大都采用这条路线生产,只是催化剂和生产工艺上略有不同。缺点是原料乙烯酮有毒, 生产步骤多, 催化剂有腐蚀性。

肉桂酸的制备

CH COOH CH n CH 2 CH CH CH Ph []n CO 2 肉桂酸的制备 一、实验目的 1、学习肉桂酸的制备原理和方法。 2、巩固水蒸气蒸馏的装置及操作方法。 二、实验原理 芳香醛与具有α-H 原子的脂肪酸酐在相应的无水脂肪酸钾盐或钠盐的催化下共热发生缩合反应,生成芳基取代的α ,β-不饱和酸,此反应称为Perkin 反应。反应式如下: H 3C O CH 3 O O K 2CO 3CHO + 150~170℃ CH CHCOOH +CH 3COOH 副反应: Perkin 反应的催化剂通常是相应酸酐的羧酸钾或钠盐,有时也可用碳酸钾或叔胺代替。反应时,可能是酸酐受碳酸钾的作用,生成一个酸酐的负离子,负离子和醛发生亲核加成,生成中间物-羟基酸酐,然后再发生失水和水解作用而得到不 饱和酸。反应机理如下: H 3C O CH 3 O O K 2CO 3 H 3C O CH 2O O _C 6H 5 H O H 3C O O O C 6H 5 O _H 3C O O O C 6H 5 OH H 2O 2_ 水解 C 6H 5 CH 3 O + CH 3COOH H 3C O O O 6H 5 三、仪器及试剂 药品:苯甲醛,乙酸酐,无水醋酸钾,饱和碳酸钠溶液,浓盐酸,活性炭 仪器:150 mL 三口烧瓶,空气冷凝管,水蒸气蒸馏装置,锥形瓶,量筒,烧杯,布氏漏斗,抽滤瓶,表面皿,红外干燥箱 四、实验步骤

在150mL三颈烧瓶中加入4.1g()无水碳酸钾,3mL苯甲醛(3.2g,)和醋酸酐(6.0g,),其一装上温度计,另一个用塞子塞上。反应液始终保持在150~170℃加热回流45min。 反应混合物稍冷后,加入20mL热水,进行水蒸气蒸馏,直至无油状物蒸出为止。待烧瓶冷却后,加入20mL10%氢氧化钠水溶液,使生成的肉桂酸形成钠盐而溶解。加热煮沸后加入少量活性炭脱色,趁热过滤。待滤液冷至室温后,在搅拌下慢慢滴加浓盐酸至刚果红试纸变蓝。冷却结晶,抽滤析出的晶体,并用少量冷水洗涤,干燥后称重。可用3:1的稀乙醇重结晶。纯净的肉桂酸为白色晶体,可以通过测熔点、做红外光谱图来表征其结构,熔点为132~134℃。 4.1g无水碳酸钾 3mL苯甲醛 5.5mL醋酸酐150-170℃反应液 冷却 <100℃ 加入20mL热水 捣碎固体 水蒸气蒸馏 滤液 浓HCl 混合液 冷却结晶抽滤 洗涤 粗产物肉桂酸 五、实验注意事项 1.久置的苯甲醛含苯甲酸,故需蒸馏提纯。苯甲酸含量较多时可用下法除去:先用10%碳酸钠溶液洗至无CO 2 放出,然后用水洗涤,再用无水硫酸镁干燥,干燥时加入1%对苯二酚以防氧化,减压蒸馏,收集79℃/25mmHg或69℃/15mmHg,或62℃/10mmHg的馏分,沸程2℃,贮存时可加入%的对苯二酚。 2、无水碳酸钾必须无水,反应之前做烘干处理。 3、加热回流反应系统必须无水,玻璃仪器预先烘干。 4、冷凝管的上方要加干燥管,防止空气中的水汽进入反应体系。 5、反应过程中体系的颜色会逐渐加深,有时会有棕红色树脂状物质出现。 六、思考题 1.在肉桂酸的制备实验中,水蒸气蒸馏除去什么 答:水蒸气蒸馏主要蒸出未反应的苯甲醛。 2.加入10%氢氧化钠溶液的目的是什么 答:中和反应中产生的副产品乙酸,使肉桂酸以盐的形式溶于水中。

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