三聚磷酸钠的用途

概述^[1]

三聚磷酸钠呈白色粉末状结晶，流动性较好，易溶于水，其水溶液呈碱性。其常用于食品中，作水分保持剂、品质改良剂、pH调节剂、金属螯合剂。

用途^[2-3]

三聚磷酸钠作为一种食品添加剂，可用于肉制品、水产品、奶制品、果汁饮料等作为保水剂、品质改良剂；用于火腿、肉排使肉嫩滑，改善口感；用于海鲜、河鲜增重保水；用于果汁饮料的抗氧化剂，延长货架期；用于豆、奶制品的分散剂。此外还可用于工业领域中的软水剂、增稠剂等。在食品行业或工业领域中，三聚磷酸钠一般配置成溶液使用，目前大多数三聚磷酸钠投入水中，会瞬时水合形成六水合三聚磷酸钠，六水合三聚磷酸钠溶解度低，呈过饱和状态，造成物料结块。

制备^[2]

三聚磷酸钠传统的制备方法是用纯碱悬浮液中和H3PO4的质量分数为75％的热法磷酸，制得Na/P为5∶3的中和料浆，在70℃～90℃下保温；之后将得到的料浆喷入聚合炉在高温下脱水，并在约400℃下缩聚成三聚磷酸钠。这个传统方法不仅需要价格高的热法磷酸，而且需要消耗大量的热能；另外在中和制备料浆时，还需要加温赶除CO2，工艺繁杂。虽然可以用化学法净化的湿法磷酸代替热法磷酸生产三聚磷酸钠，但由于湿法磷酸中金属铁等含量较高，难于满足现行三聚磷酸钠产品的品质要求，也就难以达到国家标准规定的指标。

目前，人们研究了一些三聚磷酸钠的生产新工艺，如中国专利申请94110486.9号《一种三聚磷酸钠的生产方法》、200310105368.6号《一种生产三聚磷酸钠的新工艺》、200410040357.9号《用干湿综合法生产三聚磷酸钠的方法》、200510020871.0《用芒硝复分解法生产三聚磷酸钠的方法》、200810197998.3《一种生产三聚磷酸钠并副产氯化铵的方法》等；虽然这些技术方案各有特点，但多是改变中和原料。

利用粗焦磷酸钠生产三聚磷酸钠的方法

粗焦磷酸钠首先进入洗盐槽经过洗盐除去大部分氯化钠，然后进板框压滤机压滤进行一次压滤，滤饼含有大量焦磷酸钠，氯化钠质量浓度小于2.5％，再在溶解槽用蒸汽将溶液加热至85℃进行搅拌溶解，溶解时加入硫化钠除金属离子，不溶物为氢氧化铜等杂质，又去进行二次压滤，滤液为焦磷酸钠溶液，在滤液中加入活性炭除色素，加入磷酸酸化，加速溶解，最后加液碱调节pH值至7.5～8.5配制成精制液。

一部分精制液直接去三聚磷酸钠中和液配制工段使用，另一部分精制液泵送入DTB结晶器，DTB结晶器里面的精制液通过强制循环泵与冷冻水机组送来的5℃水在换热器里面换热冷却；待溶液温度降至15℃时，结晶成为絮状物后，输送至高位槽进入离心机进行离心分离得到焦磷酸钠晶体，焦磷酸钠晶体加入三聚磷酸钠生产工艺中的中和液配制工段与磷酸和液体烧碱混合配制中和液作为生产三聚磷酸钠的生产原料。将上述洗盐水返回用于洗涤粗焦磷酸钠；当洗盐水中的氯化钠含量达到饱和后即将洗盐水泵入缓冲池，缓冲池的洗盐水通过泵进入三聚磷酸钠尾气风管夹套与高温尾气进行换热，换热后的洗盐水回到缓冲池进行喷淋蒸发。

黄磷燃烧与烧碱液一步缩聚生产三聚磷酸钠的方法

将经过计量的质量分数为99.9％以上的黄磷用600kPa的压缩空气连续地喷入聚合炉内，同时用压力泵将经过计量的20％的烧碱溶液连续地泵入聚合炉内，黄磷与20％的烧碱溶液的质量比例控制在5∶54，黄磷在炉内从磷枪喷出雾化立即燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷与20％的烧碱溶液反应在400℃下缩聚30min成为三聚磷酸钠，再通过常规的冷却与粉碎工艺制成三聚磷酸钠产品。

主要参考资料

[1] 马保国, 许永和, 董荣珍, & 张莉. . 三聚磷酸钠对硅酸盐水泥初始水化历程的影响. 混凝土(11), 3-4+14.

[2] 曹勇. . 三聚磷酸钠对环境影响的研究进展(Ⅱ)──欧洲stpp研究进展. 日用化学工业(5), 30-33.

[3] 李瑜,尹春明,周瑞宝. . 三聚磷酸钠改性小麦面筋蛋白研究. 粮食与油脂(2), 4-5.