專利名稱：一種干法生產硬脂酸鈣的工藝及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種硬脂酸鈣的生產工藝及裝置，具體來說是一種干法生產硬脂酸鈣的工藝 及裝置。
背景技術：
硬脂酸鈣(又稱鈣皂)，應用范圍很廣，如醫藥工業，食品工業，涂料，造紙，文具， 化妝品，塑料，橡膠，合成纖維等都廣泛應用。
硬脂酸鈣產品的生產，傳統工藝以復分解法法制得。復分解法生產的最大缺點為效率 低、廢水量大。目前硬脂酸鈣市場前景良好，該產品沒有毒性，應用范圍很廣，據不完全統 計國內外市場每年需求量達10萬噸。但是傳統工藝硬脂酸鈣都是在水介質中生產，反應結束 后所得的硬脂酸鈣中含有大量的副產物氯化鈉，必須經過壓濾，并要用大量的水漂滌才能得 到符合標準的產品。生產一噸硬脂酸鈣往往要產生近50噸的廢水，廢水中含有大量的氯化鈉 。漂洗過程中，少量的極細粉末易穿過過濾器，造成廢水COD和懸浮物超標的情況。因此， 該工藝治污費用相當高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種干法生產硬脂酸鈣的工藝及裝置，簡化操作步驟 ，降低成本和能耗，減少廢水的排放量，降低治污費用，避免環境污染，克服傳統濕法生產 硬脂酸鈣的工藝的缺點。
為了解決上述問題，本發明提供了如下技術方案
一種干法生產硬脂酸鈣的工藝，硬脂酸、鈣的化合物和水以質量比為82 88% : 10 15% :2 5%的比例添加到反應裝置中，在溫度50 150。C、、壓強0 0. lOMPa的條件下，攪拌反 應1 5小時，即得到硬脂酸韓。
鈣的化合物和硬脂酸的反應溫度為80 12(TC 。
加入的水為去離子水；去離子水包括離子交換水、電滲析水或重蒸餾水等。 鈣的化合物為氫氧化鈣或氧化鈣等。
硬脂酸鈣生產工藝中使用的反應裝置，它包括反應容器、加料口和夾套，電機與減速器 連接，減速器與齒輪變速器連接，齒輪變速器與反應容器內安裝的攪拌器連接；反應容器上 方設置加料口、氣體進出管道口，反應容器外設置夾套，反應容器下方設置出料口，夾套側面設置蒸汽和冷卻水進口和蒸汽和冷卻水出口 。
攪拌器為2個，并反向剪切旋轉，可變頻調速； 反應容器上方設置測溫口；反應容器為耐壓容器。 與現有技術相比，本發明具有如下優點
1、 反應步驟少，工藝路線短 傳統的濕法反應原理
NaOH + CH3 (CH2) 16C00H抓CH3 (CH2) 16C00Na +H20 CaCl2+2CH3 (CH2) 16C00Na抓(CH3 (CH2) 16闊2Ca +2NaCl
工藝路線皂化反應抓復分解反應抓壓濾抓漂洗抓甩干抓干燥抓粉碎抓包裝。
本發明的干法反應原理 Ca (OH) 2+2CH3 (CH2) ^C00H抓(CH3 (CH2) 16C00) 2Ca+2H20 工藝路線反應抓粉碎抓包裝。
2、 傳統濕法工藝每生產l噸硬脂酸鈣，需要20噸工藝水作為反應介質參與反應，反應溫 度在9(Tll(TC之間，需要消耗大量熱能來加熱。每生產l噸硬脂酸鈣要產生207kg左右的氯化 鈉副產物，反應結束后需要濾干后用水進行漂洗，要把這些氯化鈉洗干凈要消耗大量的水， 很容易因洗滌不干凈而造成雜質含量超標。經過過濾脫水的物料中至少含有50%以上的水份 ，必須在干燥器中干燥，也要耗費大量的熱能；而且沉淀顆粒小、分散度高、表面吸附強， 導致濾餅濕含量高，干燥能耗大，生產效率低且產品表觀密度小，粉塵飛揚嚴重，包裝、儲 運費用高。本發明的干法生產工藝所加熱總物料量相對較小，可節約大量能耗。反應過程的 副產物為水，無需進行水洗，幾乎無工藝廢水排放。而且不需要產品烘干工序，大大降低了 能耗，反應也非常完全。另外，物料在反應數小時的過程中，處于10(TC以上的高溫、密封 設備中，原來可能在原料中存活的微生物將完全失去活性，實際上起到了對硬脂酸鈣起殺菌 消毒作用。
3、 氫氧化鈣和硬脂酸是弱酸和中強堿的中和反應，反應進度較慢，并且有顆粒度，不 易反應完全.也不易制得高質量、高純度的硬脂酸鈣；而本發明中加入了質量比2 5%的去 離子水起到催化劑的作用，結合本發明中自制的反應裝置，它具有2個雙槳反向剪切旋轉的 攪拌器，使氫氧化鈣和硬脂酸充分混合反應。
4、 本發明的反應溫度80-12(TC，高溫有利于鈣的化合物和硬脂酸的反應，同時可以將 反應中添加的去離子水以水蒸汽的方式排出，這樣在反應完全的同時，將產品進行了干燥， 排出后稍加處理就得到了成品。干法工藝使成品質地比其他直接法生產出來的成品更疏松，質量更好、后處理更簡單。
5、 本發明的產品質量更穩定、更優越，由于直接采用硬脂酸和金屬化合物反應步驟少 ，過程無廢水，不存在鈉鹽超標或洗滌差異引起的質量差異。
6、 降低了成本，原材料成本比濕法老工藝降低了1600元/噸，省掉了壓濾、洗滌、干燥 等工序，縮短了生產周期，提高了生產效率、能耗和勞動力成本，降低1000元/噸，加上治 污成本下降，總成本降低了2600多元/噸。
7、 保護了環境，干法新工藝僅在反應過程加相當于產品5%的去離子水，無須過濾、洗 滌，減少了大量廢水的產生，每噸可減少50噸廢水，全年可節約30萬元的廢水處理費用，為 企業發展打下了良好基礎，增強了企業產品的市場競爭力，更為環保工作做了應盡義務，其 社會效益是無法估算的。
8、 本發明采用去離子水參加反應，有效降低或消除反應過程中雜質離子的干擾。
9、 本發明采用雙攪拌器，且為雙漿反向剪切旋轉，結構簡單，使反應原料攪拌均勻、 充分反應。
圖l是本發明反應裝置的示意圖，其中l、電機，2、減速機，3、齒輪變速器，4、反 應容器，5、測溫口，6、加料口，7、氣體進出管道口，8、夾套，9、攪拌器，10、 出料口， 11、蒸汽和冷卻水入口， 12、蒸汽和冷卻水出口。
圖2是圖l的局部俯視圖。
具體實施例方式
實施例l:反應原料氫氧化鈣48公斤，硬脂酸352公斤，去離子水15公斤。 首先將硬脂酸通過加料口6投入反應容器4中，加熱攪拌10min左右，待溫度升到5(TC后 ，將氫氧化鈣投入，充分攪拌后從進料口倒入15kg的去離子水，通過氣體進出管道口7不斷 通入氮氣，將反應容器4中的空氣從頂部加料口6排出，逐步將反應容器4中的空氣置換成氮 氣后，關緊加料口6和氣體進出管道口7閥門。在攪拌的同時，逐漸將反應物料加溫至8(TC 12(TC之間。保持反應容器4內的去離子水和反應生成水形成的蒸汽壓在0 0. lMPa之間。反 應兩小時左右后，打開氣體進出管道口7閥門，將其中氮氣、去離子水蒸汽和反應生成的水 蒸氣排出反應容器4。測產物水分是否符合行業規定要求，如果水分偏高，則從氣體管道7抽 真空至符合水分要求為止，然后將產物從出料口10放出。
實施例2:反應原料氧化鈣30公斤，硬脂酸285公斤，去離子水12公斤。
首先將氧化鈣通過加料口6投入反應容器4中，攪拌并加入去離子水，待氧化鈣與水反應完全后投入硬脂酸，通過氣體進出管道口7不斷通入氮氣，將反應器4中的空氣從頂部加 料口6排出，逐步將反應器4中的空氣置換成氮氣后，關緊加料口6和氣體進出管道口7閥門。 在攪拌的同時，逐漸將反應物料加溫至8(TC 12(rC之間。保持反應器4內的去離子水和反應 生成水形成的蒸汽壓在0 0. lMPa之間。反應兩小時左右后，打開氣體進出管道口7閥門，將 其中氮氣、去離子水蒸汽和反應生成的水蒸氣排出反應容器4。測產物水分是否符合行業規 定要求，如果水分偏高，則從氣體管道7抽真空至符合水分要求為止，然后將產物從出料口 IO放出。
實施例3:如圖l、 2所示，該反應裝置包括反應容器4、加料口6和夾套8，電機l與減速 器2連接，減速器2與齒輪變速器3連接，齒輪變速器3與反應容器4內安裝的攪拌器9連接，攪 拌器9為2個，并反向剪切旋轉，可變頻調速；反應容器4為耐壓容器，反應容器4上方設置加 料口6、氣體進出管道口7和測溫口5，反應容器4外設置夾套8，反應容器4下方設置出料口10 ，夾套8側面設置蒸汽和冷卻水進口11和蒸汽和冷卻水出口12，可通過蒸汽或冷卻水進行加 溫或冷卻。
權利要求
1.一種干法生產硬脂酸鈣的工藝，其特征在于硬脂酸、鈣的化合物和水以質量比為82～88％∶10～15％∶2～5％的比例添加到反應裝置中，在溫度50～150℃、壓強0～0.10MPa的條件下，攪拌反應1～5小時，即得到硬脂酸鈣.
2.根據權利要求l所述的干法生產硬脂酸鈣的工藝，其特征在于鈣 的化合物和硬脂酸的反應溫度為80 12(TC 。
3.根據權利要求l所述的干法生產硬脂酸鈣的工藝，其特征在于加 入的水為去離子水。
4.根據權利要求3所述的干法生產硬脂酸鈣的工藝，其特征在于去離子水包括離子交換水、電滲析水或重蒸餾水。
5.根據權利要求l所述的干法生產硬脂酸鈣的工藝，其特征在于鈣 的化合物為氫氧化鈣或氧化鈣。
6.如權利要求l所述的硬脂酸鈣生產工藝中使用的反應裝置，它包括 反應容器(4)、加料口 (6)和夾套(8)，其特征在于電機(1)與減速器(2)連接， 減速器(2)與齒輪變速器(3)連接，齒輪變速器(3)與反應容器(4)內安裝的攪拌器( 9)連接；反應容器(4)上方設置加料口 (6)、氣體進出管道口 (7)，反應容器(4)外 設置夾套(8)，反應容器(4)下方設置出料口 (10)，夾套(8)側面設置蒸汽和冷卻水 進口 (11)和蒸汽和冷卻水出口 (12)。
7.根據權利要求6所述的硬脂酸鈣生產工藝中使用的反應裝置，其特 征在于攪拌器(9)為2個，并反向剪切旋轉。
8.根據權利要求6所述的硬脂酸鈣生產工藝中使用的反應裝置，其特 征在于反應容器(4)上方設置測溫口 (5)。
9.根據權利要求6所述的硬脂酸鈣生產工藝中使用的反應裝置，其特 征在于反應容器(4)為耐壓容器。
全文摘要
本發明公開了一種干法生產硬脂酸鈣的工藝，硬脂酸、鈣的化合物和水以重量比為82～88％∶10～15％∶2～5％的比例添加到反應裝置中，在溫度80℃～150℃、壓強0～0.10MPa的條件下，攪拌反應1～5小時，即得到硬脂酸鈣。該反應裝置是電機(1)與減速器(2)連接，減速器(2)與齒輪變速器(3)連接，齒輪變速器(3)與反應容器(4)內安裝的攪拌器(9)連接；反應容器(4)上方設置測溫口(5)、加料口(6)，反應容器(4)外設置夾套(8)，反應容器(4)下方設置出料口(10)。本發明簡化操作步驟，降低成本和能耗，減少了廢水的排放量，降低冶污費用，更減少了對環境的影響，克服了傳統濕法生產硬脂酸鹽的工藝的缺點。
文檔編號C07C53/00GK101607881SQ20091030450
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月17日 優先權日2009年7月17日
發明者沈云飛, 羅明壯 申請人:湖州市菱湖新望化學有限公司