本发明涉及一种氯化胆碱粉剂及其生产方法，具体涉及一种具有低吸潮性和高流动性且氯化胆碱含量高达60%-65%的二氧化硅型氯化胆碱粉剂及其生产方法，属于化学技术领域。
背景技术：
目前，应用在饲料市场的氯化胆碱粉剂主要是植物载体型氯化胆碱粉剂和低有效含量的二氧化硅型氯化胆碱粉剂。
一、植物载体型氯化胆碱粉剂
目前市售的氯化胆碱粉剂多数为植物载体型，其使用玉米芯、稻壳、豆粕、麦麸等作为赋形剂，然后将赋形剂与氯化胆碱水剂混合，再干燥出所需的氯化胆碱粉剂，氯化胆碱粉剂中有效物质氯化胆碱的含量一般为50%、60%、70%。
植物型载体在生物、物理、化学等方面一直存在危害，急需要一种避免危害的赋形剂。
此外，植物载体型的氯化胆碱粉剂要经过160℃左右的高温干燥，容易出现反复烘烤的情况，所以极易产生其它危害物质，如二噁英等。
二、低有效含量的二氧化硅型氯化胆碱粉剂
氯化胆碱作为提供胆碱的供体，是促进动物新陈代谢的VB族营养成分。现市售的二氧化硅型氯化胆碱粉剂，其有效物质氯化胆碱的含量是50%，因有效成分氯化胆碱含量较低，所以其主要应用在水产和宠物饲料上，而大型家畜饲料中很难应用。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高有效含量的二氧化硅型氯化胆碱粉剂及其生产方法，该生产方法具有操作简单、生产成本低、适合大规模生产等优势，采用该生产方法生产出来的氯化胆碱粉剂不仅具有低危害性、低吸潮性和高流动性，而且氯化胆碱含量高达60%-65%。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种高有效含量的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、制备高有效含量的氯化胆碱水剂：
（1）将盐酸与三甲胺在常温下混合，合成浓度为62wt%-64wt%的三甲胺盐酸盐；
（2）向三甲胺盐酸盐中通入环氧乙烷，生成缩合溶液；
（3）将生成的缩合溶液转入四效蒸发器中，蒸发得到高有效含量的氯化胆碱水剂；
二、制备高吸附性的球型颗粒白炭黑：
（1）配制浓度为15wt%-18wt%的硅酸钠溶液；
（2）配制浓度为8wt%的稀硫酸水溶液；
（3）向反应罐内加入硅酸钠溶液，反应罐内温度达到60℃时，开始加入稀硫酸水溶液进行反应，反应分5个阶段：
第1阶段：快速滴加稀硫酸溶液，加酸速度控制在14110kg/h，保持反应温度56℃、搅拌转速80转/分，持续滴加直至接近沉淀析出；
第2阶段：降低滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在4520kg/h，待析出沉淀后，保持反应温度56℃、搅拌转速80转/分，使水合二氧化硅结构逐渐长大；
第3阶段：以1.2℃/min的速度升温并提高滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在15000kg/h，保持搅拌转速80转/分，待反应温度升至82.4℃时，第3阶段反应结束，反应终点pH控制在8.0；
第4阶段：维持第3阶段反应终点温度、搅拌速度和滴加稀硫酸溶液的速度，将pH降低至5.0；
第5阶段：老化5分钟，保证pH上升幅度不超过0.5，反应结束；
（4）将反应完成后的料浆过滤、洗涤并压滤成滤饼，滤饼固含量控制在15%，打浆后进行喷雾干燥，干燥热风温度控制在560℃，得到水分含量≤5%、中位粒径为160μm、吸油值340mL/100g的球型颗粒白炭黑；
三、混合搅拌：
将步骤一制备得到的氯化胆碱水剂与步骤二制备得到的白炭黑在50℃-60℃下、以50转/秒的速度混合搅拌。
前述的高有效含量的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的生产方法，其特征在于，在步骤一中，盐酸为高纯盐酸，三甲胺的浓度为99.95wt%，二者混合时，盐酸的流速为33L/min，三甲胺的流速为20L/min。
前述的高有效含量的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的生产方法，其特征在于，在步骤一中，生成缩合溶液的过程通过调节环氧乙烷的流速控制PH在8-10之间。
前述的高有效含量的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的生产方法，其特征在于，在步骤二中，浓度为15-18wt%的硅酸钠溶液由浓度为25-32wt%的硅酸钠溶液配制而成，浓度为8wt%的稀硫酸溶液由浓度为90-99wt%的浓硫酸配制而成。
本发明的有益之处在于：（1）操作简便，生产成本低；（2）工艺简单，特别适合大规模生产；（3）以水合二氧化硅作为饲料原料，所以生产出来的氯化胆碱粉剂具有低风险、低危害的优势；（4）采用本发明的方法生产出来的氯化胆碱粉剂具有低吸潮性和高流动性，并且氯化胆碱的含量高达60%-65%。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1
以制备1000克氯化胆碱粉剂为例。
第一步：制备高有效含量的氯化胆碱水剂
1、合成三甲胺盐酸盐
将1000克盐酸（高纯盐酸）与521克三甲胺（浓度为99.95wt%）在常温下混合，合成三甲胺盐酸盐。二者混合时，盐酸的流速为33L/min，三甲胺的流速为20L/min。
经检测，合成的三甲胺盐酸盐的浓度为64 wt%。
2、生成缩合溶液
向三甲胺盐酸盐中通入环氧乙烷，环氧乙烷的流速为0.5t/h，控制pH在8-10之间，约20h后生成缩合溶液。
3、蒸发得到水剂
将生成的缩合溶液转入四效蒸发器中，温度125℃，压力0.32MP，流量8000L/h，蒸发得到氯化胆碱水剂。
经检测，该水剂中氯化胆碱的含量为80.25wt%，总游离氨≤300ppm，重金属≤0.002%，乙二醇≤0.05%，灰分≤0.2%。
第二步：制备高吸附性的球型颗粒白炭黑
1、将浓度为25wt%的硅酸钠溶液用水稀释，得到浓度为15wt%的硅酸钠溶液。
2、将浓度为93wt%的浓硫酸用水稀释，得到浓度为8wt%的稀硫酸溶液。
3、向反应罐内加入浓度为15wt%的硅酸钠溶液，反应罐内温度达到60℃时，开始加入浓度为8wt%的稀硫酸溶液进行反应，反应分5个阶段：
第1阶段：快速滴加稀硫酸溶液，加酸速度控制在14110kg/h，保持反应温度56℃、搅拌转速80转/分，持续滴加直至接近沉淀析出；
第2阶段：降低滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在4520kg/h，待析出沉淀后，保持反应温度56℃、搅拌转速80转/分，使水合二氧化硅结构逐渐长大，本阶段维持时间40分钟；
第3阶段：以1.2℃/min的速度升温，同时提高滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在15000kg/h，以加快水合二氧化硅沉淀析出和沉淀脱水稳定速度，防止水合二氧化硅结构解聚使水合二氧化硅结构降低，保持搅拌转速80转/分，待反应温度升至82.4℃时（大概需要22min），第3阶段反应结束，反应终点pH控制在8.0；
第4阶段：维持第3阶段反应终点温度、搅拌速度和滴加稀硫酸溶液的速度，将pH降低至5.0；
第5阶段：老化5分钟，保证pH上升幅度不超过0.5，反应结束。
4、将反应完成后的料浆过滤、洗涤并压滤成滤饼，滤饼固含量控制在15%，打浆后进行喷雾干燥，干燥热风温度控制在560℃，得到水分含量3.5%（≤5%）、中位粒径为160μm、吸油值340mL/100g的球型颗粒白炭黑。
使用白炭黑作为饲料原料，具有低风险、低危害等特点。
第三步：混合搅拌
将步骤一制备得到的氯化胆碱水剂与步骤二制备得到的白炭黑在50℃下（最高可升温至60℃）、以50转/秒的速度混合搅拌。
我们对生产出来的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的含量和性能进行了测定。
一、有效含量
经检测，采用本发明的方法生产出来的二氧化硅型氯化胆碱粉剂中氯化胆碱的含量为63.98%。
二、吸潮性
经检测，采用本发明的方法生产出来的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的吸潮速率为0.003。
有效含量为50wt%的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的吸潮速率为0.0029。
有效含量为60wt%的植物载体型氯化胆碱粉剂的吸潮速率为0.013。
三、流动性
经检测，采用本发明的方法生产出来的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的分散度为≤45°。
有效含量为50wt%的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的分散度为≤45°。
有效含量为60wt%的植物载体型氯化胆碱粉剂的分散度为≤45°。
四、总游离氨
经检测，采用本发明的方法生产出来的二氧化硅型氯化胆碱粉剂中总游离氨的含量为86ppm。
有效含量为50wt%的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的总游离氨的含量为72ppm。
有效含量为60wt%的植物载体型氯化胆碱粉剂的总游离氨的含量为183ppm。
实施例2
以制备1000克氯化胆碱粉剂为例。
第一步：制备高有效含量的氯化胆碱水剂
1、合成三甲胺盐酸盐
将1000克盐酸（高纯盐酸）与521克三甲胺（浓度为99.95wt%）在常温下混合，合成三甲胺盐酸盐。二者混合时，盐酸的流速为33L/min，三甲胺的流速为20L/min。
经检测，合成的三甲胺盐酸盐的浓度为64 wt%。
2、生成缩合溶液
向三甲胺盐酸盐中通入环氧乙烷，环氧乙烷的流速为8.3kg/min，控制pH在8-10之间，约22h后生成缩合溶液。
3、蒸发得到水剂
将生成的缩合溶液转入四效蒸发器中，温度130℃，压力0.32MP，流量7000L/h，蒸发得到氯化胆碱水剂。
经检测，该水剂中氯化胆碱的含量为81.34wt%，总游离氨≤300ppm，重金属≤0.002%，乙二醇≤0.05%，灰分≤0.2%。
第二步：制备高吸附性的球型颗粒白炭黑
1、将浓度为32wt%的硅酸钠溶液用水稀释，得到浓度为18wt%的硅酸钠溶液。
2、将浓度为93wt%的浓硫酸用水稀释，得到浓度为8wt%的稀硫酸溶液。
3、向反应罐内加入浓度为18wt%的硅酸钠溶液，反应罐内温度达到60℃时，开始加入浓度为8wt%的稀硫酸溶液进行反应，反应分5个阶段：
第1阶段：快速滴加稀硫酸溶液，加酸速度控制在14110kg/h，保持反应温度56℃、搅拌转速80转/分，持续滴加直至接近沉淀析出；
第2阶段：降低滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在4520kg/h，待析出沉淀后，保持反应温度56℃、搅拌转速80转/分，使水合二氧化硅结构逐渐长大，本阶段维持时间40分钟；
第3阶段：以1.2℃/min的速度升温，同时提高滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在15000kg/h，以加快水合二氧化硅沉淀析出和沉淀脱水稳定速度，防止水合二氧化硅结构解聚使水合二氧化硅结构降低，保持搅拌转速80转/分，待反应温度升至82.4℃时（大概需要22min），第3阶段反应结束，反应终点pH控制在8.0；
第4阶段：维持第3阶段反应终点温度、搅拌速度和滴加稀硫酸溶液的速度，将pH降低至5.0；
第5阶段：老化5分钟，保证pH上升幅度不超过0.5，反应结束。
4、将反应完成后的料浆过滤、洗涤并压滤成滤饼，滤饼固含量控制在15%，打浆后进行喷雾干燥，干燥热风温度控制在560℃，得到球型颗粒白炭黑。
经检测，该颗粒水分含量3.5%（≤5%）、中位粒径为160μm、吸油值340mL/100g。
第三步：混合搅拌
将步骤一制备得到的氯化胆碱水剂与步骤二制备得到的白炭黑在温度60℃下快速混合搅拌，搅拌速度为50转/秒，过筛得到高含量二氧化硅型氯化胆碱粉剂。
我们同样对生产出来的二氧化硅型氯化胆碱粉剂的含量和性能进行了测定。测定结果如下：
1、氯化胆碱的有效含量为60.57%；
2、吸潮速率为0.003；
3、分散度为≤45°；
4、总游离氨的含量为69ppm。
由此可见，采用本发明的方法生产出来的二氧化硅型氯化胆碱粉剂具有低吸潮性和高流动性，并且氯化胆碱的含量高达60%-65%。
生产此产品的关键在于：
（1）控制氯化胆碱液体的含量，即缩合液进入四效蒸发器浓缩的过程。控制好缩合液流量、蒸汽压力、温度，使液体含量达到80%以上，才能保证成品的含量和流动性；
（2）控制白炭黑的吸附性和颗粒度。控制好滴加硫酸的速度、温度和搅拌速度，使其吸油值到达300mL/100g以上，且颗粒度均匀，才能保证成品的低吸潮性和高流动性。
因为我们在生产过程中能够很好的控制氯化胆碱液体的含量、白炭黑的吸附性和颗粒度，所以采用本发明的方法生产出来的二氧化硅型氯化胆碱粉剂不仅可以应用到水产、宠物饲料中，更可以应用到大型家畜饲料中，可提供充足的有效胆碱量，促进动物的生长和吸收。
采用本发明的方法生产出来的二氧化硅型氯化胆碱粉剂，其从根本上解决了目前市场上植物载体型氯化胆碱粉剂的物理、化学、微生物危害，同时改善了目前二氧化硅型氯化胆碱粉剂有效含量低、流动性差、吸潮快等诸多难题，是一种真正取代植物载体氯化胆碱粉剂的新型产品。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。