Способ получения аддукта мочевины и жирной кислоты

(51) М. Кл. Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(53) УДК 547. 495. ,2.07(088.8) Дата опубликования описания 23. 10. 82 ИностранцыЕва Куруц, Пирошка Лукач., Лайош Коллар, ЙожефЙожеф Гульяш, Ласло Золна, Балас Юхац, Лайош фШандор Гал, Янош Холло, Ерне Пунгар, Янис Стати Ене Золнаи(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДДУКТЛ МОЧЕВИНЫИ ЖИРНОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относится к способу получения аддукта мочевины и жирной кислоты с числом атомов углерода 14-22, состоящего из дискретных твердых частиц с высоким значением протеинового и крахмального эквивалента, который обладает высокой питательной ценностью и пригоден для установления любого желаемого соотношения протеинового и энергетическо 1 О го уровней в корме для скота.Действительное потребление моче- . вины в количестве, адекватном, с пи.тательной точки зрения, корму животных, возможно лишь в том случае, если животному одновременно дается при,годное замедляющее вещество. Такое вещество делает возможным в результате замедления распада мочевины, максимальное потребление микроорганизмами в желудке животных аммиака, получающегося при гидролизе мочевины с целью синтеза протеина. При этом, главным условием оптимального синтеза протеина и использования природных протеинов и тех протеинов, которые образовались, является то, что в это же время должно быть обеспечено соотвествующее содержание энергии в фураже. Это может выполняться с помощью жирных кислот, которые могут использоваться в качестве источников энергии быстро и полностью, непосредственнным образом, что не требует активации липазного энзима, как микроорганизма, так и животных, получавщих корм.Однакокак при крупномасштабном производстве питательных веществ, так и при получении так называемых предварительных смесей для Фуража, прямое и гомогенное смешивание жиров, пригодных для корма скота с Фуражом, вызывает ряд серьезных трудностей. Для того, чтобы устранить эти трудности и облегчить питание и регулировку, предложено использовать аддукт, образованный мочевиной с жирными кислотами или частично с нейтральными жирами,.в фураже и веществах для предварительного смешивания с фуражом. Такие аддукты, которые могут, например, содержать 45-60 смеси жирной кислоты с жиром, связанной в виде молекулярного соединения, хорошо подходят по их составу для регулирования желаемой концентрации жира, требуемой в соответствии с количеством мочевины в фураже. Кроме того, в таких аддуктах гигроскопичес-. кое свойство мочевины не проявляется. Это свойство также вызывает трудности в случае гомогенного смешивания свободной мочевины в фураже гру бого помола, поскольку. такая мочевиносодержащая смесь склонна к аггломерации и образованию мостиковой связиИзвестен способ получения аддукта 10 мочевины и жирной кислоты с числом атомов углерода 14-22 путем взаимодействия 40-70 вес.ч, нагретого водвогр раствора мочевины н 30-70 вес,л. горячей жирной киспоты. После этого, 15 добавляют специальный носитель, который связывает воду и сам по себе может использоваться как.корм. К смеси примешивают грубую муку репсового семени и полученную твердую массу после охлаждения размалывают.Таким образом получают специальный препарат аддукта содержащий около 50 грубой муки 1.Однако такой продукт не является удовлетворительным с точки зрения питательности, так как содержание жирной кислоты по отношению к содержанию мочевины весьма мало, в резуль тате чего оно не может обеспечить адекватный уровень калорийности. З 0 Кроме того, перемешивание. в условиях . сдвига, а также сушка большого количества водосодержащего вещества при низкой температуре в токе воздуха делает трудным осуществление способа в 35 большом масштабе. Цель изобретения - улучшение качества аддукта.Поставленная цель достигается способом получения аддукта мочевины и жирной кислоты с числом атомов углерода 14-22 путем взаимодействия 40- 60 вес,ч. раствора мочевины с нахо- дящимися в расплаве 40-60 вес.ч. 45 жирной кислоты С 4-С 1, согласно которому проводят смешение раств:ра моче- вины, нагретого до 100-135 ОС, с находящимися в расплаве жирными кислотами С 4-Сг, после чего смесь нагревают до 100-110 С, подают в распыпитель и распыляют, при этом распыленные частицы находятся в поступательном движении в потоке воздуха, до их кристаллизации.Таким образом, раздельно полученные и нагретые раствор мочевины и, расплав жирной кислоты вступают в контакт лишь непосредственно перед распылением либо даже в ходе распыления, реакция, приводящая к образо ванию аддукта, проходит быстро и в случае поддерживания весового соотношения 60:40 - 40:60 сухой, пылевидный или состоящий из частиц, рыхлый по структуре 100-ный аддукт 65 отлагается на дне распылительного пространства, где ни гигроскопическая природа мочевины, ни адгеэивный характер жирного вещества не обнаруживаются.Распылительное пространство, которое используется снизу от распылителя, обеспечивает достаточно длительный путь для потока воздуха, несущего распыленные частицы с тем, чтобы 6 ци соответствующим образом кристаллизовались в токе воздуха, Такое распыли- тельное пространство обычно представляет собой цилиндр, имеющий соответствующую длину порядка нескольких метров, в котором распылитель расположен в верхнем либо нижнем конце и, таким образом, распыление может осуществляться в направлении вверх по потоку или вниз. Падающие распыленные частицы собираются в сухом состоянин на дне цилиндрического пространства, откуда полученный продукт может непрерывно удаляться.П р и м е р 1. Из 82 кг мочевины получают раствор в результате добавления 28 кг воды при 102 С; К полученному раствору добавляют 50 кг жирной кислотй марки "роцйтопф. Жирнце кислоты типа "доцйгоп" состоят из жирных кислот, содержащих 14-22 атомов углерода, плавящихся при 80 фС, который представляет собой остаток, полученный в виде побочного продукта при производстве жирной кислоты и содержит также 0,1 по весу эмульгатора и 0,02 по весу:антиоксиданта.Затем эту смесь распыляют из распылителя типа "Дуплексф, работающего под давлением воздуха порядка 1,7 атм, в цилиндрическое распылительное пространство, имеющее вертикальную ось, длиной 6 м и 1,3 м в диаметре. Отмеченное количество жидкой. смеси мочевины и жирной кислоты требует 25 нмЗ воздуха для распыления. Выпадающий сухой твердый продукт собирается на дне распылительного пространства. В результатеполучают 135 кглегко крошащегося, способного упаковываться продукта, который имеет перекисное число 5,3 (выход аддукта количественный).Качество продукта проверяли с помощью днназеческого микрокалориметрического (ПВС) метода. Кривая, полученная в результате записи микрокапориметрическнх значений, показывает, что продукт не содержит какого-либо вещества, которое плавится ннже 100 С, такого как свободная жирная кислота или жир, двойной пик между 120-135 фС соответствует чистому аддукту и мочевиие, которая образуется в результате термической диссоциации аддукта Нижняя кривая представляет собой кривую эксперимента, повторенного на термически-диссоциированном продукте, и демонстрирует присутствие мочевины и свободной жирнойкислоты, полученных в результате необратимой термической диссоциацииаддукта.П р и м е р 2. Согласно примеру1 проводят в той же аппаратуре и.при тех же условиях распыления, нопри использовании смеси плана, имеющего температуру 135 С, которую получают путем добавления 1 кг водык 65 кг мочевины и плаву "доцдгоп"в. количестве 65 г при 80 С.Полученный продукт может .легкоподвергаться иэмельчению и имеетхорошее качество. Выход количественный.П р и м е р 3. Согласно примеру1 проводят в том же аппарате и притех же условиях распыления, но вместо плана "доцдгоп" при 80 фС используют 50 кг кислот бараньего жира,После охлаждения получают продуктв легко иэмельчаемом и способном купаковке состоянии .ПРироду аддукта н полученном продукте проверяли с помощью дифференциального микрокалрриметрического-(РЯС) метода. Двойной пик, появляю-щийся при 120-135 фС, доказывает хорошее качеетво продукта.Перекисное,число продукта равно 4,8. Выход количественный.П р и м е р 4. Согласно примеру 2 проводят и той же аппаратуре ипри тех же условиях распыления, новместо плана "доийгоп 1 при 80 ОС используют 65 г кислот бараньего жира.Качество полученного продукта аналогично качеству продукта, полученногов примере 2Выход количественный,П р и м е р 5. Согласно примеру1 проводят в той же аппаратуре и:при тех же количествах реагентов, новместо распылителя системы "Дуплексф,работающего на воздухе, используютраспылительную головку типа "Симплекс", работающую беэ воздуха. Количество реагентов, укаэанные в при,мере 1, распыляли в течение 15 мин,Продукт, Собранный на дне распылительной камеры, .имеет температурупорядка 50 С, после охлаждения получают легко измельчаемюй и способный,к упаковке продукт, качество которого соответствовало качеству продукта, полученного в примере 1. Выходколичественный,П р и м е р 6. Процесс аналогичен описанному в примере 5, но в качестве охлаждающей среды в распылительную камеру продувают 2000 нмэ воздуха в течение 15 мин. Продукт, собирающийся на дне распылительной каме,ры,имеет температуру 30 С. Качество полученного продукта соответствует качеству продукта, полученного нпримере 1. Выход количественный.П р и м е р 7. Согласно примеру6, проводят в той же аппаратуре ипри тех же условиях распыления, носо смесью, описанной в примере 2.Полученный продукт представляет собой сухой, пылевидный аддукт, ка- .чество которого соответствует качеству продукта, полученного в примере2. Выход количестненный.П р и м е р 8 Согласно примеру6 проводят н той же аппаратуре и притех.же условиях распыления, но сосмесью, описанной в примере 3. Полу-,15 ченный продукт представляет собой текучий, пылевидный аддукт хорошего качества. Выход количестненный,П р и м е р 9, В сосуде при 105 Сготовят раствор иэ 82 кг мочевины и2 О 20 кг воды. В другом сосуде расплавляют 83 кг жирной кислоты гудронноготипа.при 50 ОС, причем эта кислота содержит также О, 1 нес.Ъ эмульгатора и0,02 вес.Ъ антиоксиданта. Днухколлек 25 торный насос типа "Вгап пОЬЬе КОгаадоз МС 52" одной всасывающеЯ трубкоЯсоединен с сосудом, содержащим моченину, а другоЯ .всасывающей трубкойс сосудом, содержащим расплав жирноЯкислотыНагнетательные трубки обоихколлекторов соединены с двойной труб, кой длиной 10 мм и внутренним диа-.метром 12,5 мм, и к последней присоединяют трубчатый реактор, служащийдля смешивания раствора мочевины сжирной кислотой, а также для осуществления.реакции образования аддукта,На конце сдвоенной трубки температура карбамидного раствора и расплава жирной кислоты равны 105 С, рас 1 О пыление также проводят при этой температуре, в трубчатом реакторе, состоящем иэ реакционного пространстнас отбойными перегородками, расположенными внутри охладительной и наф 5 гревательной рубашки. Длина, реакционного пространства составляет0,55 м, его внутренний диаметр 38 мм,отбойные перегородки имеют площадьповерхности, составляющую 2/6 вну 50 тренннего сечения трубчатого реак.- тора, и они расположены под общимуглом наклона в 60 и имеют протяжение в 15 мм, К выходному отверстиютрубчатого реактора присоединяют55 дуплексный распылитель, работающийпод давлением воздуха, равным 1,7 атм,для распыления смеси, выходящей иэ . трубчатого реактора сверху вниз в распылительное пространство, расположенное вертикально, имеющее цилиндрическую форму с высотой в 6 мм и внутренним диаметром 1,3 м,Питательный насос регулируют таким образом, чтобы время пребывания смеси двух жидкостей,подавае969155 мюх в трубчатый реактор с одинаковой скоростью, составляло 10 с. Полное время подачи и распыления указанного выше количества материала 1 ч и для распыления жидкой реакционной смеси требуется 25 нмЗ воздуха.Падающий сухой продуК Собирают со дна распылительного пространства. Получают 160 кг твердого продукта, который после .охлаждения представля ет собой легко крошащийся аддукт мо чевины и жирной кислоты готовый для упаковки и имеющий перекисное число, равное 4,6. Его качество регистрируют с помощью динамического микро калориметрического метода. Продукт представляет собой чистый аддукт, который не содержит свободной жирной кислоты или жирных веществ.П р и м е р 10. Повторяют методи р ку примера 9 при неизменных количествах материала, но вместо трубки длиной в 10 м, раствор мочевины и расплав жирной кислоты подают через сдвоенную трубку длиной в 2,2 м непосредственно в трубчатый реактор, расположенный сверху от распылительной головки, причем время пребывания реакционной смеси из мочевины и жирной кислоты в трубчатом реакторе 6 с,На конце сдвоенной трубки темпе-. ратура карбамидного раствора и расплава жирной кислоты равна 105 С, распыление также проводится при этой температуре.Полученный сухой продукт по качеству соответствует качествупродукта, описанного в примере 9. Выход количественный.П р и м е р 11, Методику, описанную в примере 9, повторяют в той 40 же аппаратуре и при том же взаимном расположении, но с использованием распылительной системы "Симплекс" вместо распылительной системы "Дуплексф. Количество .веществ, представ ленное в примере 9, распыляют в течение 15 с. Время пребывания реакционной смеси в трубчатом реакторе составляет 2,5 с. Выпавший сухой продукт имеет температуру 45 С и его 50 качество соответствует качеству продукта, описанного в примере 9. Выход количественный. формула изобретения Способ получения аддукта мочевины 55 и жирной кислоты с числом атомовуглерода 14-22 путем взаимодействия 40-60 вес.ч. .водного раствора мочевины с расплавом 40-60 вес.ч.жирной кислоты при нагревании, о т 6 О л и ч а ю щ и И с я тем, что, сцелью улучшения качества аддукта, раствор мочевины, нагретый до 100- 135 ф С, смваивают с находящимися в расплаве жирными кислотами С -С 1, 65 после чего смесь нагревают до 100 П р и м е р 12. Процесс, описанный в примере 11, проводят в той же аппаратуре и при тех же условиях распыления, но в качестве охлаждающей среды в распылительную зону вводят 2000 нм воздуха при 20 фС. Температура выпавшего сухого продукта 30 фС и его качество такое же, что и качество продукта, описанного в примере 9. Выход количественный.П р и м е р 13. Повторяют способ, описанный в примере 9, но вместо "доцйгоп" используют кислоты бараньего жира. Все прочие условияидентичны описанным и получен аналогичный аддукт.хорошего качества,Таким образом, способ отличается от способов такого типа, которые использовались до сих пор для производства твердых аддуктов мочевина-жирная кислота, который применяется в качестве добавок в пищу. животным, главным образом тем, что два компонента аддукта, а именно мочевина и жирная кислота или смесь жирной кислоты с жиром), регулируют друг с другом исключительно в жидкой фазе, без твердых носителей и в отсутствии всяких вспомогательных веществ, за исключением небольшого количества воды, которая используется для перевода моче- вины в жидкое состояние при воздействии тепла, и эти два компонента используются в весовом соотношении 40: :60 - 60:40, поскольку такое весовое соотношение позволяет непосредственно получить, при распылении в описанных условиях, твердый, пыле- видный, сухой продукт, состоящий иэ отдельных частиц, которые содержат как мочевину, так и жирную кислоту в йаиболее благоприятном весовом отношении с точки зрения установления значения протеина и энергетического уровня фуража и использования мочевины жвачными животными.Кроме того, предлагаемый способ может осуществляться непрерывно с помощью простой аппаратуры, причем параметры процесса также являются благоприятными с точки зрения мягкой обработки веществ, полученный в результате продукт представляет собой аддукт 100 чистоты, который несмотря на высокое содержание жирной кислоты, не содержит свободной жирной кислоты или жирных веществ. Благодаря благоприятным условияь осуществления способа продукт не подвергается деградации в результате окисления, что доказывается низким перекисным числом продукта.969155 Составитель В,ЖидковаРедактор Г.Безверыенко Техред А,Ач Корректор М.Коста Заказ В 212/82 Тираж 445 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.-35., Раушская наб., д.4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 110 фС, подают в распылитель и распы.ляют, при этом распыленные частицынаходятся в поступательном движениив потоке воздуха до их кристаллизации. Источники информации,принятые во.внимание при экспертиэе 1. Патент ВНР 9 162126,кл. А 23 к 1/22, опублик. 1974