一种α-烯基静电酸综合回收利用的装置的制造方法

文档序号:8603055
一种α-烯基静电酸综合回收利用的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种α -烯基磺酸盐(以下简称α -烯基)静电酸综合回收利用的生产工艺及装置,具体是AOS(a -烯基磺酸盐)阴离子表面活性剂磺化生产的副产物静电酸的综合回收利用的装置。
【背景技术】
[0002]三氧化硫磺化是生产阴离子表面活性剂的主要工艺方法。AOS ( α -烯基磺酸盐)是由α -烯烃经三氧化硫磺化、中和水解制得的一种性能优良的阴离子表面活性剂,具有良好的表面活性、起泡性和抗硬水能力,广泛应用于洗衣粉、洗洁精、浴液和香波等洗涤用品中。AOS在磺化生产过程中,其原料α-烯烃与三氧化硫反应形成磺内酯中间体【如1,3(γ)_磺内酯及和1,4(δ)-磺内酯】,再在高温下中和水解使磺内酯转化为α-烯基磺酸盐。这种磺内酯中间体是不具表面活性的中性油状物质,显示出一定的皮肤致敏性,甚至可能会导致癌变。
[0003]当有机物料与三氧化硫发生磺化反应后,从气液分离器和旋风分离器分离出来的磺化尾气中含有未转化的二氧化硫、未反应的三氧化硫、硫酸雾和有机酸雾,直接排放会严重污染环境。为了达到环保排放要求,必须将这些成分去除,通常是采用静电除雾器(ESP)进行捕集,再由碱吸收等进一步处理,尾气达标后排放到大气。由静电除雾器得到的回收液统称为静电酸,约占有机原料的0.1?0.4%,一般呈黑色,主要成分为过磺化有机酸(70?80% )和硫酸(20?30% );而α -烯烃磺化副产物静电酸中的过磺化有机酸主要以磺内酯形式存在。目前各生产厂家将其廉价处理或交由环保部门处理,这不仅浪费资源,而且还对环境造成一定的压力。因此,如何回收利用静电酸,提高其应用价值,增加三氧化硫磺化行业的综合经济效益具有重要的现实意义。
[0004]CN 102311888 A及CN 102311893Α分别公布了一种静电酸的回收方法,该法采用间歇式釜内中和,中和放热较大,容易膨化溢锅,且对物料进行降温,中和热不能得到很好的利用。同时对于回收AOS静电酸时,由于其中含有较多中间产物磺内酯,使用上述工艺较难实现磺内酯的完全水解,会使得产品中含有副产物磺内酯。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是克服现有工艺的不足,提供一种α -烯基静电酸综合回收利用的生产装置,该装置能使静电酸酸得到有效利用,解决磺化生产环保问题,既提高生产效率又使能量得到充分的利用,并变废为宝,避免了 “三废排放”,具有很好的经济效益。
[0006]本实用新型的技术方案是:
[0007]一种α -烯基静电酸综合回收利用的装置,其特征在于该装置包括静态混合器、背压阀、换热器、空气加热器、喷雾干燥器、旋风分离器、布袋除尘器及引风机;所述喷雾干燥器的侧面设有接通旋风分离器的混合气流出口,旋风分离器的气流出口接通布袋除尘器,布袋除尘器的气流出口通过引风机后再连通空气排空口 ;喷雾干燥器、旋风分离器、袋式除尘器还分别从各自底端的成品物料出口输出所收集的粉状物。
[0008]所述喷雾干燥器的形式为气流式或压力式或离心式。
[0009]所述静态混合器入口与静电酸输送管、液碱输送管相通,静态混合器出口与换热器的放热管入口相通,并在连通管上设置有背压阀;所述换热器的吸热管两端分别连通干燥空气输送管及空气加热器入口 ;所述喷雾干燥器的顶端设有连通换热器放热管出口的进料口以及连通空气加热器出口的干燥空气进口;
[0010]本实用新型与现有技术相比,具有以下突出优点和积极效果:
[0011]I)本实用新型采用静态混合器代替釜式反应器,可实现连续化生产,且中和放热稳走可控。
[0012]2)将磺化副产品废料变废为宝,同时解决了磺化生产环保问题,避免了“三废排放”。得到的工业助剂可用于金属清洗剂、水泥添加剂的复配应用。
[0013]3)采用换热器,利用物料的中和热对干燥空气进行预加热,可以将干燥空气升温至80-10(TC,即提高了能量利用率,可以降低能耗约40%;又能使喷粉物料温度稳定在最佳喷粉温度(喷粉物料温度过高易使料浆粘度增大,成品粉料结焦、细粉比例高;过低又会使干燥不彻底,产品水分偏高)。
[0014]4)静态混合物后设置背压阀,使静态混合器内的中和物料能维持一定压力,加速磺内酯水解。根据测算AOS静电酸内的磺内酯的水解率由常规简单中和的60-70%上升至95%。
[0015]5)本实用新型投资少,对设备要求不高,所配置的所有仪器、设备和装置均为外购的成熟产品,安装简易,易于维修,同时系统运行稳定,易于控制。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型所述采用静电酸综合回收利用的生产工艺装置的示意图。
[0017]其中为静电酸,2为液碱,3为静态混合器,4为背压阀,5为换热器,6为空气加热器,7为喷雾干燥器(优选旋转式喷雾干燥器),8为旋风分离器,9为布袋除尘器,10为引风机,11为干燥空气输出管,12为成品物料出口,13为空气排空口。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对实用新型作进一步说明。
[0019]本实用新型的思路,是利用静态混合器对AOS静电酸及液碱实现连续中和(静电酸及液碱的入料流量比例由最终成品的pH值确定;通常中静电酸与液碱的重量比为1:1.0-1.5,最终成品的pH值可控制在6.0-10.0)。这里利用安装在静态混合器后的背压阀使中和物料维持在0.3-0.5Mpa的压力,使中和后料浆温度能突破100°C以上,加速AOS静电酸中磺内酯的水解。同时由于中和后物料温度较高,不降温直接进行喷粉易使料浆粘度增大,成品粉料粘壁结焦、细粉比例高;温度过低又会使干燥不彻底,产品水分偏高。最佳喷粉料浆温度为60-70°C,因此利用换热器对中和热进行回用,有助于提升干燥空气温度,提高能量利用率,降低能耗。在实现连续化生产的同时,又能极大地提高生产效率及产品稳定性。
[0020]如图1所示,本实用新型的装置主要包括由管道依次相连的静态混合器3、背压阀4、换热器5、空气加热器6、喷雾干燥器7、旋风分离器8、布袋除尘器9及引风机10 ;其中背压阀的作用是使静态混合器内的物料维持一定的压力温度,加速磺内酯的水解;其中换热器的主要作用是对中和后物料进行降温并同时提高干燥空气温度。
[0021]由图可见,本实用新型所述静电酸综合回收利用的生产工艺的主要工作过程为:静电酸I及液碱2分别经由管道进入静态混合器3 (静电酸及液碱的入料流量、干燥空气流量由喷雾干燥器产能确定),在静态混合器内充分混合中和并通过背压阀4维持压力温度加快水解速度,进入换热器5放热后,再进入喷雾干燥器7 ;同时干燥空气11进入换热器5吸热,接着由空气加热器6加热升温后,进入喷雾干燥器7;经过加热的干燥空气在喷雾干燥器内对物料进行干燥后,尾气经由旋风分离器8、布袋除尘器9除尘后,由引风机10排空;最终从喷雾塔底部出料口、旋风分离器底出口得到成品粉状工业洗涤剂。
[0022]上述制备过程除静态混合器之外,均在80_120Kpa下进行。
[0023]本实用新型所述的静态混合器3,背压阀4,换热器5,空气加热器6,喷雾干燥器7,旋风分离器8、布袋除尘器9及引风机10均选用常规设备,全部可外购获得。
[0024]实施例1:
[0025]将有机物料α -烯烃与三氧化硫磺化生产过程中产生的静电酸、32%液碱同时进入静态混合器,静电酸与液碱的重量比为1:1,两者在静态混合器中充分混合中和,并通过背压阀控制静态混合器内物料压力达到0.5Mpa(中和后温度为120°C ),进入换热器与干燥空气换热后降温至60°C,然后进入旋转式喷雾干燥器。同时干燥空气经由换热器吸热升温至90°C,再经一空气加热器升温至130°C进入旋转式喷雾干燥器。混合物料经雾化成雾滴后,与顺流方向的热空气相接触,最终得到固含量为94.8%,活性物为32%,pH9.3,粒度D85为545 μπι的粒状产品。
[0026]该粒状产品与偏硅酸钠按质量比2:1复配后,得到活性物在21.3%的金属清洗剂,可以直接应用到金属表面重油污的清洗。
[0027]实施例2
[0028]将有机物料α -烯烃与三氧化硫磺化生产过程中产生的静电酸、32%液碱同时进入静态混合器,静电酸与液碱的重量比为1:1,两者在静态混合器中充分混合中和,并通过背压阀控制静态混合器内物料压力达到0.5Mpa(中和后温度为120°C ),进入换热器与干燥空气换热后降温至70°C,然后进入喷雾干燥器。同时干燥空气经由换热器吸热升温至85°C,再经一空气加热器升温至130°C进入喷雾干燥器。混合物料经雾化成雾滴后,与顺流方向的热空气相接触,最终得到固含量98.3 %,活性物为31 %,pH8.3,粒度D85为480 μ m的粒状工业助剂。
[0029]该粒状产品与碳酸钙、粉煤灰按质量比4:1:1复配后,得到活性物在20.6%的水泥添加剂,可以作为发泡剂应用到水泥砂浆中。
【主权项】
1.一种α -烯基静电酸综合回收利用的装置,其特征在于该装置包括静态混合器(3)、背压阀(4)、换热器(5)、空气加热器(6)、喷雾干燥器(7)、旋风分离器(8)、布袋除尘器(9)及引风机(10);所述静态混合器入口与静电酸输送管、液碱输送管相通,静态混合器出口通过连通管与换热器的放热管入口相通,并在连通管上设置有背压阀;所述换热器的吸热管两端分别连通干燥空气输送管(11)及空气加热器入口 ;所述喷雾干燥器的顶端设有连通换热器放热管出口的进料口以及连通空气加热器出口的干燥空气进口 ;所述喷雾干燥器的侧面设有接通旋风分离器的混合气流出口,旋风分离器的气流出口接通布袋除尘器,布袋除尘器的气流出口通过引风机后再连通空气排空口(11);喷雾干燥器、旋风分离器、袋式除尘器还分别从各自底端的成品物料出口输出所收集的粉状物。
2.根据权利要求1所述的α-烯基静电酸综合回收利用的装置,其特征在于:所述喷雾干燥器的形式可为气流式或压力式或离心式。
【专利摘要】本实用新型涉及一种α-烯基静电酸综合回收利用的装置。目的是提供的装置能使静电酸酸得到有效利用,解决磺化生产环保问题,既提高生产效率又使能量得到充分的利用,并变废为宝,避免了“三废排放”,具有很好的经济效益。技术方案是:一种α-烯基静电酸综合回收利用的装置,其特征在于该装置包括静态混合器、背压阀、换热器、空气加热器、喷雾干燥器、旋风分离器、布袋除尘器及引风机;所述喷雾干燥器的侧面设有接通旋风分离器的混合气流出口,旋风分离器的气流出口接通布袋除尘器,布袋除尘器的气流出口通过引风机后再连通空气排空口;喷雾干燥器、旋风分离器、袋式除尘器还分别从各自底端的成品物料出口输出所收集的粉状物。
【IPC分类】C07C303-32, C04B24-16, C23G1-14
【公开号】CN204310989
【申请号】CN201420759740
【发明人】代永昌, 方灵丹, 任静, 史立文, 秦志荣
【申请人】浙江赞宇科技股份有限公司, 嘉兴赞宇科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月5日
再多了解一些
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1