專利名稱：一種連續(xù)干燥脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物料干燥方法，特別是一種連續(xù)干燥高濃度脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉的方法。
背景技術(shù)：
脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉是陰離子表面活性劑，具有良好的去污、發(fā)泡、乳化能 力，廣泛應(yīng)用在日用化工、工業(yè)清洗劑，建材發(fā)泡劑等產(chǎn)品中。脂肪醇硫酸鈉是以脂肪醇為 原料，經(jīng)過SO3磺化、NaOH中和等化學反應(yīng)制得液狀產(chǎn)品；而烯基磺酸鈉是以烯烴為原料， 經(jīng)過SO3磺化、NaOH中和以及水解等化學反應(yīng)制得液狀產(chǎn)品。液狀的脂肪醇硫酸鈉、烯基 磺酸鈉可以通過適當?shù)母稍锓绞街频霉腆w產(chǎn)品。由于液狀脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉會 隨其活性物含量逐步提高，表觀粘度會急劇上升，數(shù)萬厘泊的高粘度使得高濃度液狀產(chǎn)品 的輸送和使用變得十分困難，為此通常情況下不會使用活性物含量超過35%的產(chǎn)品。在 制取固體形態(tài)的脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉的產(chǎn)品時，通常也是以活性物含量為35%左右 的低濃度液狀產(chǎn)品，通過高塔噴霧干燥的形式制得。比如，日本特開昭55-69698、特開昭 53-39037，中國ZL00131365. 7所公開的制造方法。這些方法存在的最大的問題是，干燥低 濃度物料需要蒸發(fā)大量的水分，耗能大、效率低，同時由于不能很好地解決粉體沾粘塔壁的 問題，導(dǎo)致連續(xù)操作時間不可能持久，而且塔壁上沾粘粉體的清理十分困難，用大量熱水沖 刷清理下來的物料也難以回收利用，物料損失嚴重且污染環(huán)境，顯然是不經(jīng)濟和不合理的。另外，也有不少報道是使用含固量60 80% (重量)的高濃度漿料，以噴霧干燥 的方式制取固體形態(tài)的產(chǎn)品。比如，日本特開昭54-106428、中國CN1680303A、歐洲6140301 號專利所公開的制造方法。由于高濃度脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料具有極高的表觀粘 度，使得對其霧化的穩(wěn)定進行非常困難，霧化的不穩(wěn)定造成經(jīng)常死機停產(chǎn)，規(guī)?；a(chǎn)變得 十分困難，為此鮮有穩(wěn)定的規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)的實例。還有報道是采用含水20% 35% (重量)的高濃度漿料，經(jīng)真空薄膜連續(xù)干燥的工 藝。如日本特開平2-222498、中國CN101456829A報道的。報道的方法，不僅需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的 真空薄膜干燥器，該機轉(zhuǎn)動部件多且精度要求高，故設(shè)備故障率較高，造價也較高昂，而且，由 于所制得的是不規(guī)則的薄片狀產(chǎn)物，為了方便應(yīng)用，需要通過二次加工來解決，比較繁瑣。美國US5723433公開了用湍流管式干燥器(TTD)干燥脂肪酸甲酯磺酸鈉等陰離子 表面活性劑的方式。此方法是首先將物料加壓預(yù)熱，再通過噴嘴減壓進行一次真空閃蒸脫 除部分水分后，再在直管內(nèi)進行物料與蒸汽兩相間的湍流傳熱進一步蒸發(fā)物料中的水分， 達到最終干燥的目的。由于表面活性劑中微量水分在線檢測是一個國際范圍內(nèi)尚未很好 解決的大難題，為此該工藝難以實現(xiàn)有效的自動控制，所以在實際應(yīng)用中，湍流管式干燥器 (TTD)的湍流管、閃蒸罐等處經(jīng)常被未干透的物料堵塞而被迫中斷生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料脫水制取固體產(chǎn)品時干燥能耗大，持續(xù)加工困難，設(shè)備投資大，生產(chǎn)成本高等問題，為此提供本發(fā)明的一種連續(xù)干燥高濃度脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料的方法，該方法工藝流程簡單、合理，能效比高，設(shè)備造價低， 可靠性高，可穩(wěn)定連續(xù)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，該法采用低溫熱風連續(xù)干燥高濃度脂肪醇硫酸 鈉、烯基磺酸鈉漿料，制取相應(yīng)的細粉狀產(chǎn)品。為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案其特殊之處在于采用包括進料泵、物 料預(yù)熱器、裝有惰性粒子的流化床干燥器和布袋分離器的干燥系統(tǒng)，通過鼓風機和空氣加 熱器將70 180°C的空氣流輸入流化床干燥器，使干燥器內(nèi)的所述惰性粒子流化；將計量 后的脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料，用進料泵以脈動流方式輸送通過物料預(yù)熱器，預(yù)熱至 50 150°C，輸入流化床干燥器中，輸入的物料通過網(wǎng)孔分布罩，斷裂成短柱狀，落入所述 干燥器的流化床層，使輸入的物料再次分散并附著于惰性粒子表面，和惰性粒子一起被流 化，物料與熱氣流熱交換后得以干燥，干燥了的物料隨惰性粒子的碰撞、摩擦，從惰性粒子 表面脫落成為細粉，細粉物料隨氣流從流化床干燥器頂部排出，進入布袋分離器，在引風機 作用下，布袋分離器內(nèi)的尾氣從頂部排出，布袋分離器內(nèi)集積的細粉通過下部的出料閥輸 出ο所述漿料中脂肪醇硫酸鈉或烯基磺酸鈉的活性物濃度為60 85%。干燥后脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉的水分含量為< 4%。本發(fā)明脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉的烷基或烯基的碳原子數(shù)為8 24 ；脂肪醇硫 酸鈉、烯基磺酸鈉的烷基或烯基是直鏈的或支鏈的。 所述流化床優(yōu)選是倒圓錐筒狀的。所述進料泵依次由進料螺桿泵、緩沖器和往復(fù)泵組合構(gòu)成，使所述漿料以脈動狀 流動方式進入流化床干燥器。本發(fā)明采用惰性粒子流化床干燥器進行干燥，該干燥器是在普通的流化床干燥器 內(nèi)加入惰性粒子，工作時，輸入的熱氣流通過氣體分布板后進入流化床層，床層內(nèi)的惰性粒 子在氣流的作用下進入流化狀態(tài)；待干燥漿料輸入，通過網(wǎng)孔分布罩成短條狀擠出，落入流 化床層，被再次分散并附著于惰性粒子表面，和惰性粒子一起流化，并與熱氣流發(fā)生熱量傳 遞，物料中的水分被轉(zhuǎn)移到氣流中，物料得以干燥。干燥的物料隨惰性粒子相互碰撞和摩 擦，從粒子表面粉化脫落，脫落的物料被流化粒子繼續(xù)粉碎細化后，隨氣流從流化床干燥器 頂部排出，進入布袋分離器，在引風機作用下，布袋分離器內(nèi)的尾氣從頂部排出，布袋分離 器內(nèi)集積的細粉通過下部的出料閥輸出。本發(fā)明能連續(xù)作業(yè)。本發(fā)明所述計量后的漿料是指通過流量計的漿料。本發(fā)明進料泵由螺桿泵和往復(fù)泵組合，使?jié){料以脈動流方式輸入，通過網(wǎng)孔分布 罩后漿料以短柱狀落入流化床層。本發(fā)明宜采活性物濃度為60 85%的高濃度脂肪醇硫酸鈉或烯基磺酸鈉漿料。 本發(fā)明將待干燥漿料分兩步分散的方式，第一步是漿料以脈動方式輸入，通過網(wǎng)孔分布罩 后，斷裂成短柱狀得以分散，第二步是短柱狀物料在流化床層內(nèi)得以分散。如此，既避開了 高濃度脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料難以持續(xù)穩(wěn)定霧化的難點，又可防止高粘性漿料進 入流化床層后相互粘連抱團造成流化床的死床。漿料以脈動方式輸送，通過網(wǎng)狀分布罩后 發(fā)生斷裂，這第一次分散很重要，它是第二次分散得以順利進行的前提與保證。物料的脈動 輸送頻率為1 20次/秒，優(yōu)選5 10次/秒。脈動輸送的實現(xiàn)可以有多種形式，除本發(fā)明采用的以螺桿泵一往復(fù)泵組合的實現(xiàn)方式，也可以使用原理相同的齒輪泵、隔膜泵替代 上述相應(yīng)的泵型進行組合，還可以單獨使用螺桿泵、齒輪泵，并以脈動電源驅(qū)動的形式來實 現(xiàn)。本發(fā)明干燥后的細粉狀的脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉，其水分含量為<4%，優(yōu)選 為< 2. 5%。本發(fā)明所述脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉的烷基或烯基的碳原子數(shù)為8 24，優(yōu)選 為12 18，更優(yōu)選為12 14。本發(fā)明所述惰性粒子可以是用玻璃、石英、水晶、陶瓷、氧化鋁、氧化鋯、瑪瑙、聚四 氟乙烯等材質(zhì)中的一種或者二種以上的混合物制成，也可采用多種材質(zhì)粒子的混合，粒子 宜為球形或近似球形，直徑 為1 5mm，優(yōu)選2 3mm。作業(yè)時，惰性粒子在輸入的熱風空氣 流作用下呈流化狀態(tài)，其作用是，打散輸入的短柱狀物料，使物料附著于流化粒子表面，與 熱氣流熱交換得以干燥，并粉化、脫落，再就是，對流化床筒壁的碰撞和沖刷，起到了清潔筒 壁的作用，避免物料粘附于筒壁長時間受熱而分解。本發(fā)明流化床干燥器底部的熱風分布板采用了沖壓成型的舌形板，既可改善流化 效果、減少漏料，又可方便在停車時清空床層。本發(fā)明由于排出流化床干燥器的尾氣中水分含量少且溫度低，故采用了布袋分離 器這種高效的分離形式來處理尾氣，因而徹底解決了在以低濃度漿料為原料的高塔噴霧干 燥方式中，由于尾氣的溫度高且其中含有大量的水分，只能使用旋風分離器而不能使用布 袋分離器，造成尾氣分離效果欠佳，產(chǎn)品收率偏低，尾氣中夾帶的粉塵污染環(huán)境等諸多問 題。本發(fā)明還在于1.利用高濃度的脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉物料的特性和惰性粒子的作用，采用 分兩步分散物料的方式，既避開了高濃度脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉物料難以持續(xù)穩(wěn)定霧 化的難點，又可保證粘性物料斷裂，防止相互粘連抱團造成流化床的死床，從而實現(xiàn)了對高 濃度脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉進行高效干燥。2.相對于高塔噴霧干燥而言，本發(fā)明的惰性粒子流化床使用了低溫的熱風，避免 了物料高溫分解的風險。3.由于呈流化態(tài)的惰性粒子對流化床筒壁的不斷碰撞和沖刷，起到了清潔筒壁的 作用，避免了物料粘附在筒壁上因長期受熱而分解，從而可以長期連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。4.與高塔噴霧干燥采用含水量高達60 65%的原料相比，本發(fā)明采用的原料含 水量要低得多，干燥耗能大幅減小，節(jié)能效果顯著。5.惰性粒子流化床干燥器平均容積傳熱系數(shù)高，約為高塔噴霧干燥的20倍，同樣 蒸發(fā)能力的設(shè)備的體積，前者只有后者的1/20。為此設(shè)備造價低，占地面積小，大幅度降低 了投資和生產(chǎn)成本。6.由于流化床排放的尾氣中水分含量少且溫度低，故采用了布袋分離器這種高效 的分離形式來處理尾氣，與高塔噴霧干燥方式中的尾氣由于溫度高且其水分多，只能使用 旋風分離器相比，解決了尾氣分離效果差、產(chǎn)品收率低、粉塵污染環(huán)境等諸多問題。7.本發(fā)明干燥生產(chǎn)的固體脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉為細粉狀產(chǎn)品，與高塔噴粉 生產(chǎn)的空心顆粒狀的產(chǎn)品相比，由于顆粒密度前者比后者有所增加，故前者的溶解性也要優(yōu)于后者。本發(fā)明無需對待干燥物料進行霧化，即可穩(wěn)定、可靠和高效地連續(xù)干燥高濃度脂 肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料，制取相應(yīng)的細粉狀產(chǎn)品。同時避免物料高溫分解，提高干燥 熱效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明所用設(shè)備示意圖。圖中標記為1螺桿泵，2緩沖器，往復(fù)泵，4物料預(yù)熱器，5流化床干燥器，6網(wǎng)孔 罩，7布袋分離器，8出料閥，9引風機，10鼓風機，11空氣加熱器。
具體實施例方式實施例1 將活性物含量為75%的C12_14烷基硫酸鈉計量后預(yù)熱至75°C，用螺桿泵 1-往復(fù)泵3組合以脈動方式連續(xù)送入惰性粒子流化床干燥器5，物料通過干燥器內(nèi)多點分 布的網(wǎng)孔分布罩6后斷裂成為短圓柱狀，進入流化床層的短圓柱狀物料隨即又被處于流化 態(tài)的惰性粒子進一步分散，分散后的濕物料與惰性粒子共處在流化狀態(tài)下，濕物料被底部 進入的溫度為100°C的熱風所干燥，干燥后的物料在惰性粒子的碰撞和摩擦作用下成為細 粉狀，干燥后的細粉隨即被尾氣帶出進入布袋分離器，尾氣在引風機9作用下從布袋分離 器上部排出，布袋分離器收集的細粉通過出料閥8排出，得到含水量約為2%的C12_14烷基硫 酸鈉細粉狀產(chǎn)品。實施例2 將活性物含量為60%的C16_18烷基硫酸鈉計量后預(yù)熱至70°C，用螺桿泵 1——往復(fù)泵3組合以脈動方式連續(xù)送入惰性粒子流化床干燥器5，物料通過干燥器內(nèi)多點 分布的網(wǎng)孔分布罩6后斷裂成為短圓柱狀，進入流化床層的短圓柱狀物料隨即又被處于流 化態(tài)的惰性粒子進一步分散，分散后的濕物料與惰性粒子共處在流化狀態(tài)下，濕物料被底 部進入的溫度為90°C的熱風所干燥，干燥后的物料在惰性粒子的碰撞和摩擦作用下成為細 粉狀，干燥后的細粉隨即被尾氣帶出進入布袋分離器，尾氣在引風機9作用下從布袋分離 器上部排出，布袋分離器收集的細粉通過出料閥8排出，得到含水量約為2. 5%的C16_18烷基 硫酸鈉細粉狀產(chǎn)品。實施例3 將活性物含量為70%的C14_18烯基磺酸鈉計量后預(yù)熱至150°C，用螺桿 泵一往復(fù)泵組合以脈動方式連續(xù)送入惰性粒子流化床干燥器，物料通過干燥器內(nèi)多點分布 的網(wǎng)孔分布罩后斷裂成為短圓柱狀，進入流化床層的短圓柱狀物料隨即又被處于流化態(tài)的 惰性粒子進一步分散，分散后的濕物料與惰性粒子共處在流化狀態(tài)下，濕物料被底部進入 的溫度為180°C的熱風所干燥，干燥后的物料在惰性粒子的碰撞和摩擦作用下成為細粉狀， 干燥后的細粉隨即被尾氣帶出進入布袋分離器，尾氣在引風機作用下從布袋分離器上部排 出，布袋分離器收集的細粉通過出料閥排出，得到含水量約為3 %的C14_18烯基磺酸鈉細粉 狀廣品。實施例4 將活性物含量為85%的C8_14烷基硫酸鈉計量后預(yù)熱至50°C，用螺桿 泵一往復(fù)泵組合以脈動方式連續(xù)送入惰性粒子流化床干燥器，物料通過干燥器內(nèi)多點分布 的網(wǎng)孔分布罩后斷裂成為短圓柱狀，進入流化床層的短圓柱狀物料隨即又被處于流化態(tài)的 惰性粒子進一步分散，分散后的濕物料與惰性粒子共處在流化狀態(tài)下，濕物料被底部進入的溫度為70°C的熱風所干燥，干燥后的物料在惰性粒子的碰撞和摩擦作用下成為細粉狀，干燥后的細粉隨即被尾氣帶出進入布袋分離器，尾氣在引風機9作用下從布袋分離器上部 排出，布袋分離器收集的細粉通過出料閥排出，得到含水量約為1. 5%的(8_14烷基硫酸鈉細 粉狀產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種連續(xù)干燥脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料的方法，其特征在于采用包括進料泵、物料預(yù)熱器(4)、裝有惰性粒子的流化床干燥器(5)和布袋分離器(7)的干燥系統(tǒng)，通過鼓風機和空氣加熱器將70～180℃的空氣流輸入流化床干燥器，使干燥器內(nèi)的所述惰性粒子流化；將計量后的脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料，用進料泵以脈動流方式輸送通過物料預(yù)熱器(4)，預(yù)熱至50～150℃，輸入流化床干燥器(5)中，輸入的物料通過網(wǎng)孔分布罩(6)，斷裂成短柱狀，落入所述干燥器的流化床層，使輸入的物料再次分散并附著于惰性粒子表面，和惰性粒子一起被流化，物料與熱氣流熱交換后得以干燥，干燥了的物料隨惰性粒子的碰撞、摩擦，從惰性粒子表面脫落成為細粉，細粉物料隨氣流從流化床干燥器頂部排出，進入布袋分離器(7)，在引風機(9)作用下，布袋分離器內(nèi)的尾氣從頂部排出，布袋分離器內(nèi)集積的細粉通過下部的出料閥(8)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一連續(xù)干燥脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料的方法，其特征 在于所述漿料中脂肪醇硫酸鈉或烯基磺酸鈉的活性物濃度為60 85%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)干燥脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料的方法，其特 征在于干燥后脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉的水分含量為< 4%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)干燥脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料的方法，其特 征在于脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉的烷基或烯基的碳原子數(shù)為8 24。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)干燥脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料的方法，其特 征在于脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉的烷基或烯基是直鏈的或支鏈的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)干燥脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料的方法，其特 征在于所述流化床是倒圓錐筒狀的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)干燥脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料的方法，其特 征在于所述進料泵依次由螺桿泵(1)、緩沖器(2)和往復(fù)泵(3)組合構(gòu)成，使所述漿料以脈 動狀流動方式進入流化床干燥器。
全文摘要
持續(xù)加工容易，成本低的一種連續(xù)干燥脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料的方法，采用流化床干燥器(5)，將70～180℃的空氣流輸入流化床干燥器，使干燥器內(nèi)的惰性粒子流化；將計量后的脂肪醇硫酸鈉、烯基磺酸鈉漿料，預(yù)熱至50～150℃，以脈動流方式輸入流化床干燥器(5)，通過網(wǎng)孔分布罩(6)，斷裂成短柱狀，落入干燥器的流化床層，和惰性粒子一起被流化，并得以干燥，干燥了的物料，從惰性粒子表面脫落成為細粉，隨氣流從流化床干燥器頂部排出，進入布袋分離器(7)，尾氣從布袋分離器頂部排出，產(chǎn)品細粉從布袋分離器下部輸出。發(fā)明適合作表面活性劑干燥。
文檔編號C07C303/24GK101811994SQ20101017079
公開日2010年8月25日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者朱國平, 沈金明, 童年, 羅志昕, 詹建偉, 許福琪, 郭春偉 申請人:中輕化工股份有限公司