專利名稱：一種連續干燥表面活性劑,特別是干燥脂肪酸甲酯磺酸鹽的方法
技術領域：
本發明涉及一種連續干燥表面活性劑的方法，更特別的是涉及一種干燥脂肪酸甲酯磺酸鹽，使其成為膨松的片狀或顆粒狀的方法。
背景技術：
脂肪酸甲酯磺酸鹽(簡稱MES)是以動植物油脂為原料經加氫、酯交換、磺化、漂白、中和和干燥等工藝制成的性能優良的綠色、環保表面活性劑，主要應用于洗滌用品等領域。MES在脫除溶劑的干燥過程中，物料經歷了由膏體、高粘度流體，最終到流動固體顆粒的三個階段的相變化，已有的干燥工藝，如湍流干燥等，制得的產品密度大，不易在水中分散溶解，而要在洗滌用品中添加，需具有良好的水溶解性，特別是添加在粉體洗滌劑中尤顯重要。
在現有技術中有許多干燥表面活性劑的方法和設備專利。如美國專利US-5723433是用管式蒸汽干燥法脫除表面活性劑中的溶劑。日本專利WO2004/111166是將料漿液噴入到減壓蒸發罐中，并由攪拌葉的離心力送向器壁強制進行薄膜化而使物料濃縮，之后再粉碎造粒的閃蒸薄膜干燥工藝。中國專利CN-1111710C公開了一種噴霧干燥塔工藝。但以上方法均存在能源消耗大、軟化的物料容易粘結設備，而使連續操作難以保持，或有物料干燥不均勻的缺點，且干燥所得的產品在水中溶解需要較高的溫度和較長的時間。并且由于MES生產工藝中添加有易燃、易爆的溶劑，噴霧干燥還存在較大的爆燃危險。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種連續干燥表面活性劑的方法。
本發明的目的之二是提供一種連續干燥脂肪酸甲酯磺酸鹽的方法。
本發明的目的之三是提供一種連續干燥烯基磺酸鹽的方法。
本發明的這個以及其他目的將通過下列詳細說明和描述來進一步闡述。
在本發明的連續干燥表面活性劑的方法中，將表面活性劑計量后送入到加熱介質溫度為90℃～160℃的真空熱傳導式攪拌干燥機中脫氧、脫溶劑，然后經過螺桿輸送機和添加劑一起送入雙螺桿擠壓膨化機中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓(過程中壓力是從3-8逐漸增高)和加熱介質溫度為50℃～160下干燥，調整后的物料經振動式流化床冷卻、老化和定型，振動式流化床的冷卻風溫度為0℃～35℃，最后進入料倉包裝。從振動式流化床出來的氣流，經旋風分離器分離物料后，進入布袋除塵器、濕法除塵器7，除塵后達標排放。
在本發明的連續干燥表面活性劑的方法中，所述的添加劑可以是碳酸鈉、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、磷酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、糖或淀粉，可以單獨使用一種，也可以使用它們的混合物。所述的添加劑的添加量為表面活性劑總量的3％～30％，較好的是，添加劑的添加量為表面活性劑總量的5％～15％。
在本發明的連續干燥表面活性劑的方法中，所述的表面活性劑是在表面活性劑生產過程中，中和后的含揮發性溶劑如甲醇、乙醇、水、雙氧水等的物料。在所述的真空熱傳導式攪拌干燥機中，干燥過程所需要的熱量全部由傳熱壁面提供，加熱介質與物料不直接接觸，不需使用攜帶空氣。
本發明的干燥脂肪酸甲酯磺酸鹽的方法，將含甲醇0％～40％，水約10％～50的MES產品，輸入到加熱介質溫度為90℃～160℃的真空熱傳導式攪拌干燥機中，經初步脫除溶劑后，與3％～30％添加劑一起，輸入到雙螺桿擠壓機中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓(過程中壓力是逐漸增高)和加熱介質溫度為50℃～160℃下干燥，再進入振動式流化床老化定型，振動式流化床的冷卻風溫度為0℃～35℃，物料的溫度驟降到凝固點以下老化成型，最后包裝出成品。
本發明的干燥烯基磺酸鹽的方法，是將溫度為25℃～50℃、含水量為20％～30％的烯基磺酸鹽漿體與3％～30％的添加劑一起加入到雙螺桿擠壓機中，在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為90℃～180℃下干燥，再進入振動式流化床老化定型，振動式流化床的冷卻風溫度為0℃～35℃，最后包裝出成品，產品含水3％。
在本發明的連續干燥脂肪酸甲酯磺酸鹽或干燥烯基磺酸鹽的方法中，所述的添加劑可以是碳酸鈉、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、磷酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、糖或淀粉，可以單獨使用一種，也可以使用它們的混合物，所述的添加劑的添加量為表面活性劑總量的3％～30％，較好的是，添加劑的添加量為表面活性劑總量的5％～15％。
在本發明中，將表面活性劑(特別是MES)生產過程中的，中和后的含揮發性溶劑(如甲醇、乙醇、水、雙氧水等)的物料，先經真空熱傳導式攪拌干燥機脫除一定量(如總量20％～30％)的溶劑后，與添加劑一起，輸入到雙螺桿擠壓膨化機中，完成均質、脫水和膨化，然后經流化床冷卻、老化和定型，干燥物料的形狀取決于擠壓成型時的模具，可以是片狀的，也可以是粒狀或短棒狀。加入添加劑是為了調整產品的密度和pH值等，如果物料中沒有易燃、易爆的溶劑，也可不經真空熱傳導式攪拌干燥機，直接在雙螺桿擠壓膨化機進行干燥。
在本發明中使用的真空熱傳導式攪拌干燥機和雙螺桿擠壓機，均具有自除垢功能，可以確保連續生產。
用本發明的方法制得的產品可以解決水溶性問題，并且具有巨大的表面積，分散溶解迅速，流動性好，且配方中各組分均勻分布，不會出現局部含量過高或過低的現象。同時還可以根據客戶的需要生產出各種不同密度的產品。
四
圖1為本發明連續干燥表面活性劑的方法中使用的干燥裝置示意圖。
圖2為本發明連續干燥MES方法的工藝流程圖。
圖3為本發明連續干燥AOS方法的工藝流程圖。
在圖1中，物料進入真空熱傳導式攪拌干燥機1干燥，干燥過程所需要的熱量全部由傳熱壁面提供，加熱介質與物料不直接接觸，不需使用攜帶空氣，與對流傳熱式干燥器相比，熱效率高，可以回收干燥過程中蒸發出的溶劑，隔絕空氣，可有效地控制易爆物質的擴散，防止易爆物質與空氣接觸造成火災事故，同時滿足環保的要求。通過螺桿輸送機2進入雙螺桿擠壓機中。在AOS的物料中沒有需回收的溶劑，可以直接進入下一步干燥工序。
在雙螺桿擠壓機3中，將輸送、粉碎、混合、剪切、熔融、增壓和擠出等一系列的單元操作，在雙螺桿上同時進行，一步完成，以一臺機器裝備取代了一系列由多臺化工裝備組成的生產線，以連續生產代替間歇生產，是一種省時、省地、高效率、低能耗的機械設備。物料置于擠壓機的高壓狀態下，在筒體內部同時受到螺桿的推動作用和節流裝置的反向阻滯作用，熱源包括外部加熱和接觸螺桿、筒體等產生的摩擦熱、加入添加劑的化學反應放熱等，使物料處于3Mpa～8MPa的高壓和100℃～160℃的溫度下，此壓力已超過了擠壓溫度下的飽和蒸汽壓，水分等不會沸騰蒸發，在此溫度下，物料呈現熔融狀態，物料一經模具口擠出，壓力驟然降低，水分急劇蒸發，產品隨之膨脹。在振動式流化床4的冷卻風中，物料的溫度驟降到凝固點以下老化成型。添加劑有助于物料的發泡及穩泡，達到使單位重量的料漿表面積增大、進而得到具有所需密度的產品，膨化過程中物料內部結構發生了變化，使產品最終具有使用方便，水中溶解快的特點。
從振動式流化床4出來的氣流，經旋風分離器5分離物料后，進入布袋除塵器6、濕法除塵器7，除塵后達標排放。冷卻風由冷風機8、冷風機9提供。老化定型后物料在料倉10中短時貯存，包裝后即為成品。
在本發明中使用的所有原材料和設備等均是常規使用的，可以從市場購得。在本發明中，如非特指，所有的量、百分比均為重量單位。
下面結合實施例對本發明進行具體的描述。由技術常識可知，本發明可以通過其他的不脫離其精神實質或必要特征的實施方案來實現。因此，下列實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發明范圍內或等同本發明的范圍內的改變均被本發明包含。
五具體實施例方式
實施例1將脂肪酸甲酯磺酸鹽(干燥前甲醇含量7％，干燥前水含量25％)計量后送入到加熱介質溫度為110℃的真空熱傳導式攪拌干燥機1中脫氧、脫溶劑，然后經過螺桿輸送機和添加劑(0.3％亞硫酸鈉、1.5％碳酸鈉和2.2％硫酸鈉、淀粉5％)一起送入雙螺桿擠壓膨化機3中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa(過程中壓力是逐漸增高的)的高壓和加熱介質溫度為140℃下干燥，調整后的物料經振動式流化床4冷卻、老化和定型，振動式流化床的冷卻風溫度為10℃，物料的溫度驟降到凝固點以下老化成型，最后進入料倉包裝。從振動式流化床出來的氣流，經旋風分離器分離物料后，進入布袋除塵器、濕法除塵器7，除塵后達標排放。產品中水含量1.6％，甲醇含量小于0.04％，產品密度46g/100ml。
實施例2將脂肪酸甲酯磺酸鹽(干燥前甲醇含量10％，干燥前水含量25％)計量后送入到加熱介質溫度為130℃的真空熱傳導式攪拌干燥機1中脫氧、脫溶劑，然后經過螺桿輸送機和添加劑(1.0％碳酸氫鈉、1.5％檸檬酸鈉、4％淀粉、0.5％硫酸鈉)一起送入雙螺桿擠壓膨化機3中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為130℃下干燥，調整后的物料經振動式流化床4冷卻、老化和定型，振動式流化床的冷卻風溫度為10℃，物料的溫度驟降到凝固點以下老化成型，最后進入料倉包裝。從振動式流化床出來的氣流，經旋風分離器分離物料后，進入布袋除塵器、濕法除塵器7，除塵后達標排放。產品中水含量1.7％，甲醇含量小于0.04％，產品密度48g/100ml。
實施例3將脂肪酸甲酯磺酸鹽(干燥前甲醇含量13％，干燥前水含量25％)計量后送入到加熱介質溫度為140℃的真空熱傳導式攪拌干燥機1中脫氧、脫溶劑，然后經過螺桿輸送機和添加劑(0.2％亞硫酸鈉、2.0％碳酸氫鈉、8.0％硫酸鈉)一起送入雙螺桿擠壓膨化機3中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為120℃下干燥，調整后的物料經振動式流化床4冷卻、老化和定型，振動式流化床的冷卻風溫度為10℃，物料的溫度驟降到凝固點以下老化成型，最后進入料倉包裝。從振動式流化床出來的氣流，經旋風分離器分離物料后，進入布袋除塵器、濕法除塵器7，除塵后達標排放。產品中水含量1.8％，甲醇含量小于0.04％，產品密度58g/100ml。
實施例4將脂肪酸甲酯磺酸鹽(干燥前甲醇含量16％，干燥前水含量16％)計量后送入到加熱介質溫度為120℃的真空熱傳導式攪拌干燥機1中脫氧、脫溶劑，然后經過螺桿輸送機和添加劑(1.5％磷酸鈉、2.5％磷酸二氫鈉、2.0％硫酸鈉、15％淀粉)一起送入雙螺桿擠壓膨化機3中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為150℃下干燥，調整后的物料經振動式流化床4冷卻、老化和定型，振動式流化床的冷卻風溫度為20℃，物料的溫度驟降到凝固點以下老化成型，最后進入料倉包裝。從振動式流化床出來的氣流，經旋風分離器分離物料后，進入布袋除塵器、濕法除塵器7，除塵后達標排放。產品中水含量1.5％，甲醇含量小于0.04％，產品密度53g/100ml。
實施例5將脂肪酸甲酯磺酸鹽(干燥前甲醇含量25％，干燥前水含量16％)計量后送入到加熱介質溫度為130℃的真空熱傳導式攪拌干燥機1中脫氧、脫溶劑，然后經過螺桿輸送機和添加劑(0.2％硫代硫酸鈉、1.5％檸檬酸鈉、3.5％硫酸鈉)一起送入雙螺桿擠壓膨化機3中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為100℃下干燥，調整后的物料經振動式流化床4冷卻、老化和定型，振動式流化床的冷卻風溫度為20℃，物料的溫度驟降到凝固點以下老化成型，最后進入料倉包裝。從振動式流化床出來的氣流，經旋風分離器分離物料后，進入布袋除塵器、濕法除塵器7，除塵后達標排放。產品中水含量1.5％，甲醇含量小于0.04％，產品密度60g/100ml。。
實施例6將脂肪酸甲酯磺酸鹽(干燥前甲醇含量32％，干燥前水含量16％)計量后送入到加熱介質溫度為150℃的真空熱傳導式攪拌干燥機1中脫氧、脫溶劑，然后經過螺桿輸送機和添加劑(1.5％碳酸鈉、3.5％檸檬酸鈉、1.5％硫酸鈉、3.5％淀粉)一起送入雙螺桿擠壓膨化機3中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為140℃下干燥，調整后的物料經振動式流化床4冷卻、老化和定型，振動式流化床的冷卻風溫度為20℃，物料的溫度驟降到凝固點以下老化成型，最后進入料倉包裝。從振動式流化床出來的氣流，經旋風分離器分離物料后，進入布袋除塵器、濕法除塵器7，除塵后達標排放。產品中水含量1.6％，甲醇含量小于0.04％，產品密度42g/100ml。
實施例7
將脂肪酸甲酯磺酸鹽(干燥前甲醇含量40％，干燥前水含量16％)計量后送入到加熱介質溫度為160℃的真空熱傳導式攪拌干燥機1中脫氧、脫溶劑，然后經過螺桿輸送機和添加劑(5.0％碳酸鈉、1.5％硫酸鈉、3.5％白砂糖)一起送入雙螺桿擠壓膨化機3中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為90℃下干燥，調整后的物料經振動式流化床4冷卻、老化和定型，振動式流化床的冷卻風溫度為25℃，物料的溫度驟降到凝固點以下老化成型，最后進入料倉包裝。從振動式流化床出來的氣流，經旋風分離器分離物料后，進入布袋除塵器、濕法除塵器7，除塵后達標排放。產品中水含量1.6％，甲醇含量小于0.04％，產品密度40g/100ml。
實施例8采用烯基磺酸鹽(簡稱AOS)漿體，溫度約40℃，含水約27％，進入雙螺桿擠壓機3中，添加(1.5％亞硫酸鈉和2.0％硫酸鈉)添加劑，在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為150℃下干燥，振動式流化床4的冷卻風溫度為30℃。產品含水3％，甲醇含量小于0.04％，產品密度45g/100ml。
權利要求
1.一種連續干燥表面活性劑的方法，其特征在于將表面活性劑計量后送入到加熱介質溫度為90℃～160℃的真空熱傳導式攪拌干燥機中脫氧、脫溶劑，然后經過螺桿輸送機和添加劑一起送入雙螺桿擠壓膨化機中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為50℃～160℃下干燥，調整后的物料經振動式流化床冷卻、老化和定型，振動式流化床的冷卻風溫度為0～35℃，最后進入料倉包裝。
2.根據權利要求1所述的連續干燥表面活性劑的方法，其特征在于所述的添加劑可以是碳酸鈉、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、磷酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、糖或淀粉，可以單獨使用一種，也可以使用它們的混合物。
3.根據權利要求3所述的連續干燥表面活性劑的方法，其特征在于所述的添加劑的添加量為表面活性劑總量的3％～30％。
4.根據權利要求4所述的連續干燥表面活性劑的方法，其特征在于所述的添加劑的添加量為表面活性劑總量的5％～15％。
5.根據權利要求1-4之一所述的連續干燥表面活性劑的方法，其特征在于所述的表面活性劑是在表面活性劑生產過程中，中和后的含揮發性溶劑如甲醇、乙醇、水、雙氧水等的物料。
6.根據權利要求1-5之一所述的連續干燥表面活性劑的方法，其特征在于在所述的真空熱傳導式攪拌干燥機中，干燥過程所需要的熱量全部由傳熱壁面提供，加熱介質與物料不直接接觸，不需使用攜帶空氣。
7.一種干燥脂肪酸甲酯磺酸鹽的方法，其特征在于將含甲醇0～40％，水約10～50％的MES產品，輸入到加熱介質溫度為90℃～160℃的真空熱傳導式攪拌干燥機中，經初步脫除溶劑后，與3％～30％添加劑一起，輸入到雙螺桿擠壓機中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為50℃～160℃下干燥，再進入振動式流化床老化定型，振動式流化床的冷卻風溫度為0℃～35℃，物料的溫度驟降到凝固點以下老化成型，最后包裝出成品。
8.一種干燥烯基磺酸鹽的方法，其特征在于將溫度為25℃～50℃、含水量為20％～30％的烯基磺酸鹽漿體與3％～30％的添加劑一起加入到雙螺桿擠壓機中，在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為90℃～180℃下干燥，再進入振動式流化床老化定型，振動式流化床的冷卻風溫度為0℃～35℃，最后包裝出成品，產品含水3％。
9.根據權利要求8或9所述的干燥方法，其特征在于所述的添加劑可以是碳酸鈉、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、磷酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、糖或淀粉，可以單獨使用一種，也可以使用它們的混合物，添加量為表面活性劑總量的3％～30％。
10.根據權利要求8或9所述的干燥方法，其特征在于所述的添加量為表面活性劑總量的5％～15％。
全文摘要
本發明公開了一種連續干燥表面活性劑、特別是干燥脂肪酸甲酯磺酸鹽的方法，將表面活性劑計量后送入到加熱介質溫度為90℃～160℃的真空熱傳導式攪拌干燥機中脫氧、脫溶劑，然后經過螺桿輸送機和添加劑一起送入雙螺桿擠壓膨化機中均質、脫水、膨化和調整，同時在3MPa～8MPa的高壓和加熱介質溫度為50℃～160℃下干燥，調整后的物料經振動式流化床冷卻、老化和定型，振動式流化床的冷卻風溫度為0～35℃，最后進入料倉包裝。用本發明的方法制得的產品解決了水溶性問題，并且具有巨大的表面積，溶解迅速，流動性好，且配方中各組分均勻分布，不會出現局部含量過高或過低的現象。同時還可以根據客戶的需要生產出各種不同密度的產品。
文檔編號F26B7/00GK1834214SQ20061005717
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月13日 優先權日2006年3月13日
發明者黃亞茹, 方銀軍, 鄒歡金, 葛贊 申請人:浙江贊成科技有限公司