가축을위한 콜린 클로라이드의 제조 방법: 포괄적 인 분석
콜린 염화 물, 가축을위한 중요한 사료 첨가제, 가금류, 양식업, 화학적 또는 생명 공학 경로를 통해 합성됩니다. 이 기사는 생산 방법을 탐구합니다, 품질 표준, 환경 고려 사항, 그리고 최근 발전.
1. 화학 합성 경로
화학 합성은 비용 효율성과 확장 성으로 인해 산업 생산을 지배합니다.. 주요 방법에는 다음이 포함됩니다:
는. 에틸렌 옥사이드 방법
이 방법은 트리메틸 아민 반응을 포함합니다 (TMA) 염산의 존재하에 에틸렌 옥사이드와 함께 (HCl):
-
반응 메커니즘:
(BHR)3N+C2H4O+HCL → C5H14CLNO (콜린 염화 물)+H2O(CH3)3N+C2 H4 O+HCL → C5 H14 CLNO(콜린 염화 물)+h2 o
반응은 온도에서 발생합니다 (30–50 ° C) 통제 된 pH 조건 하에서 .
-
프로세스 단계:
- TMA는 에탄올에 용해되고 에틸렌 옥사이드와 혼합됩니다..
- 혼합물은 sim98%의 수율을 달성하기 위해 4-6 시간 동안 지속적인 교반을 겪습니다. .
- 원유 생성물은 진공 증류를 통해 정제되고 활성탄을 사용하여 탈색됩니다..
- 최종 제품은 a로 집중됩니다 70% 수용액 또는 담체와 혼합 (예를 들어, 옥수수 코브 밀가루) 50-70%의 공급 등급 분말을 생산합니다 .
장점:
- 고순도 (>99%) 최적화 된 조건으로 달성 할 수 있습니다 .
- 대규모 생산에 비용 효율적입니다.
단점:
- 에틸렌 옥사이드의 가연성 및 독성으로 인한 안전 위험 .
- 에틸렌 글리콜과 같은 부산물은 신중한 폐기물 관리가 필요합니다 .
b. 클로로 에탄올 방법
대체 경로는 클로로 에탄올과 TMA를 사용합니다:
hoch2ch2cl+(BHR)3N → C5H14CLNOHoch2 CH2 CL+(CH3)3N → C5 H14 CLNO
그러나, 이 방법은 높은 클로로 에탄올 비용과 잔류 불순물로 인해 덜 경제적입니다. .
2. 생명 공학 생산
새로운 바이오 기반 방법은 미생물 발효를 사용하여 콜린을 생성합니다:
- 미생물: 대장균 또는 Corynebacterium glutamicum은 포도당을 콜린으로 대사하도록 설계됩니다. .
- 프로세스 단계:
- 제어 된 pH 및 온도 하에서 발효.
- 콜린은 이온 교환 크로마토 그래피를 통해 추출되고 정제된다.
- 최종 생성물은 HCL과 반응하여 형성됩니다 콜린 염화 물 .
장점:
- 환경 친화적인, 독성 부산물이 적습니다 .
- 전문화 된 응용 분야에서 더 높은 순도 가능성.
단점:
- 화학적 합성에 비해 수율이 낮습니다.
- 더 높은 생산 비용과 더 긴 발효주기 .
3. 산업 규모의 생산 워크 플로우
대규모 제조의 주요 단계에는 포함됩니다:
- 원료 준비: TMA, 산화 에틸렌, HCL은 공급되고 정제됩니다.
- 원자로 설정: 연속 반응기 (예를 들어, 데이비™ 과학 기술) 효율적인 혼합 및 온도 제어를 보장하십시오 .
- 정화: 증발기는 물과 부산물을 제거합니다, 농축 용액을 생성합니다 .
- 제제: 액체 또는 분말 형태는 캐리어와 혼합하여 제조됩니다. (예를 들어, 실리 카, 옥수수 옥수수 속) 피드 등급 사양을 충족합니다 (50-75% 콜린 염화 물) .
4. 가축 급 클로라이드의 품질 표준
사료 급 클로라이드는 엄격한 기준을 준수해야합니다:
매개 변수 |
사양 |
참조 |
순도 |
≥99% (무수 기초) |
|
trimethylamine (TMA) |
≤300 ppm |
|
수분량 |
≤2% |
|
중 금속 (Pb) |
≤0.002% |
|
입자 크기 |
95% 20 메시 화면을 통과합니다 |
|
Reinecke Salt Mauimetric Assay와 같은 테스트 방법 GB34462-2017과 같은 표준을 준수하십시오. (중국) .
5. 환경 고려 사항
화학 합성은 환경 문제를 제기합니다:
- 부산물 폐기물: 에틸렌 글리콜 및 잔류 TMA는 물 오염을 방지하기위한 치료가 필요합니다. .
- 에너지 소비: 증류 및 정제에 대한 높은 에너지 요구 .
- 완화 전략:
- 증기 스트리핑을 통한 에틸렌 산화물 재활용 .
- 녹색 화학 원리 채택 (예를 들어, 촉매 공정) 폐기물을 줄이기 위해 .
바이오 기반 방법은 탄소 발자국이 낮지 만 경제적으로 경쟁하기 위해 미생물 효율의 발전이 필요합니다. .
6. 최근 발전
- 연속 처리: 데이비™ 기술은 단일 스트림을 가능하게합니다, 통합 된 메틸 아민 생산을 통한 에너지 효율적인 합성 .
- 캐리어 혁신: 실리카 기반 캐리어는 안정성을 향상시키고 분말 제형의 흡습성 감소 .
- 하이브리드 시스템: 화학 및 생명 공학 경로 결합하여 비용과 지속 가능성을 최적화 .
7. 가축 영양의 적용
콜린 염화물은 중요합니다:
- 지방 신진 대사: 가금류와 돼지에서 간질 지질증을 예방합니다 .
- 메틸 그룹 기증: 사료 공제에서 메티오닌 의존성을 감소시킨다 .
- 신경 건강: 신경 기능을위한 아세틸 콜린 합성을 지원합니다 .
권장 복용량은 종에 따라 다릅니다:
가축 |
복용량 (mg/kg 사료) |
가금류 |
250–350 |
돼지 |
300–800 |
물고기 |
900-1500 |
반추동물 |
250–1000 |
화학 합성은 콜린 염화물 생산의 산업 표준으로 남아 있습니다., 생명 공학적 방법은 지속 가능한 대안으로 견인력을 얻고 있습니다. 프로세스 엔지니어링 및 품질 관리의 발전 글로벌 표준 준수 확인, 가축 건강 및 생산성 향상에있어 역할을 지원합니다. 미래의 연구는 바이오 기반 수율 최적화 및 두 생산 경로에서 환경 영향을 최소화하는 데 중점을 두어야합니다..