专利名称：一种连续干燥表面活性剂,特别是干燥脂肪酸甲酯磺酸盐的方法
技术领域：
本发明涉及一种连续干燥表面活性剂的方法，更特别的是涉及一种干燥脂肪酸甲酯磺酸盐，使其成为膨松的片状或颗粒状的方法。
背景技术：
脂肪酸甲酯磺酸盐(简称MES)是以动植物油脂为原料经加氢、酯交换、磺化、漂白、中和和干燥等工艺制成的性能优良的绿色、环保表面活性剂，主要应用于洗涤用品等领域。MES在脱除溶剂的干燥过程中，物料经历了由膏体、高粘度流体，最终到流动固体颗粒的三个阶段的相变化，已有的干燥工艺，如湍流干燥等，制得的产品密度大，不易在水中分散溶解，而要在洗涤用品中添加，需具有良好的水溶解性，特别是添加在粉体洗涤剂中尤显重要。
在现有技术中有许多干燥表面活性剂的方法和设备专利。如美国专利US-5723433是用管式蒸汽干燥法脱除表面活性剂中的溶剂。日本专利WO2004/111166是将料浆液喷入到减压蒸发罐中，并由搅拌叶的离心力送向器壁强制进行薄膜化而使物料浓缩，之后再粉碎造粒的闪蒸薄膜干燥工艺。中国专利CN-1111710C公开了一种喷雾干燥塔工艺。但以上方法均存在能源消耗大、软化的物料容易粘结设备，而使连续操作难以保持，或有物料干燥不均匀的缺点，且干燥所得的产品在水中溶解需要较高的温度和较长的时间。并且由于MES生产工艺中添加有易燃、易爆的溶剂，喷雾干燥还存在较大的爆燃危险。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种连续干燥表面活性剂的方法。
本发明的目的之二是提供一种连续干燥脂肪酸甲酯磺酸盐的方法。
本发明的目的之三是提供一种连续干燥烯基磺酸盐的方法。
本发明的这个以及其他目的将通过下列详细说明和描述来进一步阐述。
在本发明的连续干燥表面活性剂的方法中，将表面活性剂计量后送入到加热介质温度为90℃～160℃的真空热传导式搅拌干燥机中脱氧、脱溶剂，然后经过螺杆输送机和添加剂一起送入双螺杆挤压膨化机中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压(过程中压力是从3-8逐渐增高)和加热介质温度为50℃～160下干燥，调整后的物料经振动式流化床冷却、老化和定型，振动式流化床的冷却风温度为0℃～35℃，最后进入料仓包装。从振动式流化床出来的气流，经旋风分离器分离物料后，进入布袋除尘器、湿法除尘器7，除尘后达标排放。
在本发明的连续干燥表面活性剂的方法中，所述的添加剂可以是碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、硫代硫酸钠、硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、糖或淀粉，可以单独使用一种，也可以使用它们的混合物。所述的添加剂的添加量为表面活性剂总量的3％～30％，较好的是，添加剂的添加量为表面活性剂总量的5％～15％。
在本发明的连续干燥表面活性剂的方法中，所述的表面活性剂是在表面活性剂生产过程中，中和后的含挥发性溶剂如甲醇、乙醇、水、双氧水等的物料。在所述的真空热传导式搅拌干燥机中，干燥过程所需要的热量全部由传热壁面提供，加热介质与物料不直接接触，不需使用携带空气。
本发明的干燥脂肪酸甲酯磺酸盐的方法，将含甲醇0％～40％，水约10％～50的MES产品，输入到加热介质温度为90℃～160℃的真空热传导式搅拌干燥机中，经初步脱除溶剂后，与3％～30％添加剂一起，输入到双螺杆挤压机中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压(过程中压力是逐渐增高)和加热介质温度为50℃～160℃下干燥，再进入振动式流化床老化定型，振动式流化床的冷却风温度为0℃～35℃，物料的温度骤降到凝固点以下老化成型，最后包装出成品。
本发明的干燥烯基磺酸盐的方法，是将温度为25℃～50℃、含水量为20％～30％的烯基磺酸盐浆体与3％～30％的添加剂一起加入到双螺杆挤压机中，在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为90℃～180℃下干燥，再进入振动式流化床老化定型，振动式流化床的冷却风温度为0℃～35℃，最后包装出成品，产品含水3％。
在本发明的连续干燥脂肪酸甲酯磺酸盐或干燥烯基磺酸盐的方法中，所述的添加剂可以是碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、硫代硫酸钠、硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、糖或淀粉，可以单独使用一种，也可以使用它们的混合物，所述的添加剂的添加量为表面活性剂总量的3％～30％，较好的是，添加剂的添加量为表面活性剂总量的5％～15％。
在本发明中，将表面活性剂(特别是MES)生产过程中的，中和后的含挥发性溶剂(如甲醇、乙醇、水、双氧水等)的物料，先经真空热传导式搅拌干燥机脱除一定量(如总量20％～30％)的溶剂后，与添加剂一起，输入到双螺杆挤压膨化机中，完成均质、脱水和膨化，然后经流化床冷却、老化和定型，干燥物料的形状取决于挤压成型时的模具，可以是片状的，也可以是粒状或短棒状。加入添加剂是为了调整产品的密度和pH值等，如果物料中没有易燃、易爆的溶剂，也可不经真空热传导式搅拌干燥机，直接在双螺杆挤压膨化机进行干燥。
在本发明中使用的真空热传导式搅拌干燥机和双螺杆挤压机，均具有自除垢功能，可以确保连续生产。
用本发明的方法制得的产品可以解决水溶性问题，并且具有巨大的表面积，分散溶解迅速，流动性好，且配方中各组分均匀分布，不会出现局部含量过高或过低的现象。同时还可以根据客户的需要生产出各种不同密度的产品。
四
图1为本发明连续干燥表面活性剂的方法中使用的干燥装置示意图。
图2为本发明连续干燥MES方法的工艺流程图。
图3为本发明连续干燥AOS方法的工艺流程图。
在图1中，物料进入真空热传导式搅拌干燥机1干燥，干燥过程所需要的热量全部由传热壁面提供，加热介质与物料不直接接触，不需使用携带空气，与对流传热式干燥器相比，热效率高，可以回收干燥过程中蒸发出的溶剂，隔绝空气，可有效地控制易爆物质的扩散，防止易爆物质与空气接触造成火灾事故，同时满足环保的要求。通过螺杆输送机2进入双螺杆挤压机中。在AOS的物料中没有需回收的溶剂，可以直接进入下一步干燥工序。
在双螺杆挤压机3中，将输送、粉碎、混合、剪切、熔融、增压和挤出等一系列的单元操作，在双螺杆上同时进行，一步完成，以一台机器装备取代了一系列由多台化工装备组成的生产线，以连续生产代替间歇生产，是一种省时、省地、高效率、低能耗的机械设备。物料置于挤压机的高压状态下，在筒体内部同时受到螺杆的推动作用和节流装置的反向阻滞作用，热源包括外部加热和接触螺杆、筒体等产生的摩擦热、加入添加剂的化学反应放热等，使物料处于3Mpa～8MPa的高压和100℃～160℃的温度下，此压力已超过了挤压温度下的饱和蒸汽压，水分等不会沸腾蒸发，在此温度下，物料呈现熔融状态，物料一经模具口挤出，压力骤然降低，水分急剧蒸发，产品随之膨胀。在振动式流化床4的冷却风中，物料的温度骤降到凝固点以下老化成型。添加剂有助于物料的发泡及稳泡，达到使单位重量的料浆表面积增大、进而得到具有所需密度的产品，膨化过程中物料内部结构发生了变化，使产品最终具有使用方便，水中溶解快的特点。
从振动式流化床4出来的气流，经旋风分离器5分离物料后，进入布袋除尘器6、湿法除尘器7，除尘后达标排放。冷却风由冷风机8、冷风机9提供。老化定型后物料在料仓10中短时贮存，包装后即为成品。
在本发明中使用的所有原材料和设备等均是常规使用的，可以从市场购得。在本发明中，如非特指，所有的量、百分比均为重量单位。
下面结合实施例对本发明进行具体的描述。由技术常识可知，本发明可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，下列实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包含。
五具体实施例方式
实施例1将脂肪酸甲酯磺酸盐(干燥前甲醇含量7％，干燥前水含量25％)计量后送入到加热介质温度为110℃的真空热传导式搅拌干燥机1中脱氧、脱溶剂，然后经过螺杆输送机和添加剂(0.3％亚硫酸钠、1.5％碳酸钠和2.2％硫酸钠、淀粉5％)一起送入双螺杆挤压膨化机3中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa(过程中压力是逐渐增高的)的高压和加热介质温度为140℃下干燥，调整后的物料经振动式流化床4冷却、老化和定型，振动式流化床的冷却风温度为10℃，物料的温度骤降到凝固点以下老化成型，最后进入料仓包装。从振动式流化床出来的气流，经旋风分离器分离物料后，进入布袋除尘器、湿法除尘器7，除尘后达标排放。产品中水含量1.6％，甲醇含量小于0.04％，产品密度46g/100ml。
实施例2将脂肪酸甲酯磺酸盐(干燥前甲醇含量10％，干燥前水含量25％)计量后送入到加热介质温度为130℃的真空热传导式搅拌干燥机1中脱氧、脱溶剂，然后经过螺杆输送机和添加剂(1.0％碳酸氢钠、1.5％柠檬酸钠、4％淀粉、0.5％硫酸钠)一起送入双螺杆挤压膨化机3中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为130℃下干燥，调整后的物料经振动式流化床4冷却、老化和定型，振动式流化床的冷却风温度为10℃，物料的温度骤降到凝固点以下老化成型，最后进入料仓包装。从振动式流化床出来的气流，经旋风分离器分离物料后，进入布袋除尘器、湿法除尘器7，除尘后达标排放。产品中水含量1.7％，甲醇含量小于0.04％，产品密度48g/100ml。
实施例3将脂肪酸甲酯磺酸盐(干燥前甲醇含量13％，干燥前水含量25％)计量后送入到加热介质温度为140℃的真空热传导式搅拌干燥机1中脱氧、脱溶剂，然后经过螺杆输送机和添加剂(0.2％亚硫酸钠、2.0％碳酸氢钠、8.0％硫酸钠)一起送入双螺杆挤压膨化机3中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为120℃下干燥，调整后的物料经振动式流化床4冷却、老化和定型，振动式流化床的冷却风温度为10℃，物料的温度骤降到凝固点以下老化成型，最后进入料仓包装。从振动式流化床出来的气流，经旋风分离器分离物料后，进入布袋除尘器、湿法除尘器7，除尘后达标排放。产品中水含量1.8％，甲醇含量小于0.04％，产品密度58g/100ml。
实施例4将脂肪酸甲酯磺酸盐(干燥前甲醇含量16％，干燥前水含量16％)计量后送入到加热介质温度为120℃的真空热传导式搅拌干燥机1中脱氧、脱溶剂，然后经过螺杆输送机和添加剂(1.5％磷酸钠、2.5％磷酸二氢钠、2.0％硫酸钠、15％淀粉)一起送入双螺杆挤压膨化机3中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为150℃下干燥，调整后的物料经振动式流化床4冷却、老化和定型，振动式流化床的冷却风温度为20℃，物料的温度骤降到凝固点以下老化成型，最后进入料仓包装。从振动式流化床出来的气流，经旋风分离器分离物料后，进入布袋除尘器、湿法除尘器7，除尘后达标排放。产品中水含量1.5％，甲醇含量小于0.04％，产品密度53g/100ml。
实施例5将脂肪酸甲酯磺酸盐(干燥前甲醇含量25％，干燥前水含量16％)计量后送入到加热介质温度为130℃的真空热传导式搅拌干燥机1中脱氧、脱溶剂，然后经过螺杆输送机和添加剂(0.2％硫代硫酸钠、1.5％柠檬酸钠、3.5％硫酸钠)一起送入双螺杆挤压膨化机3中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为100℃下干燥，调整后的物料经振动式流化床4冷却、老化和定型，振动式流化床的冷却风温度为20℃，物料的温度骤降到凝固点以下老化成型，最后进入料仓包装。从振动式流化床出来的气流，经旋风分离器分离物料后，进入布袋除尘器、湿法除尘器7，除尘后达标排放。产品中水含量1.5％，甲醇含量小于0.04％，产品密度60g/100ml。。
实施例6将脂肪酸甲酯磺酸盐(干燥前甲醇含量32％，干燥前水含量16％)计量后送入到加热介质温度为150℃的真空热传导式搅拌干燥机1中脱氧、脱溶剂，然后经过螺杆输送机和添加剂(1.5％碳酸钠、3.5％柠檬酸钠、1.5％硫酸钠、3.5％淀粉)一起送入双螺杆挤压膨化机3中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为140℃下干燥，调整后的物料经振动式流化床4冷却、老化和定型，振动式流化床的冷却风温度为20℃，物料的温度骤降到凝固点以下老化成型，最后进入料仓包装。从振动式流化床出来的气流，经旋风分离器分离物料后，进入布袋除尘器、湿法除尘器7，除尘后达标排放。产品中水含量1.6％，甲醇含量小于0.04％，产品密度42g/100ml。
实施例7
将脂肪酸甲酯磺酸盐(干燥前甲醇含量40％，干燥前水含量16％)计量后送入到加热介质温度为160℃的真空热传导式搅拌干燥机1中脱氧、脱溶剂，然后经过螺杆输送机和添加剂(5.0％碳酸钠、1.5％硫酸钠、3.5％白砂糖)一起送入双螺杆挤压膨化机3中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为90℃下干燥，调整后的物料经振动式流化床4冷却、老化和定型，振动式流化床的冷却风温度为25℃，物料的温度骤降到凝固点以下老化成型，最后进入料仓包装。从振动式流化床出来的气流，经旋风分离器分离物料后，进入布袋除尘器、湿法除尘器7，除尘后达标排放。产品中水含量1.6％，甲醇含量小于0.04％，产品密度40g/100ml。
实施例8采用烯基磺酸盐(简称AOS)浆体，温度约40℃，含水约27％，进入双螺杆挤压机3中，添加(1.5％亚硫酸钠和2.0％硫酸钠)添加剂，在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为150℃下干燥，振动式流化床4的冷却风温度为30℃。产品含水3％，甲醇含量小于0.04％，产品密度45g/100ml。
权利要求
1.一种连续干燥表面活性剂的方法，其特征在于将表面活性剂计量后送入到加热介质温度为90℃～160℃的真空热传导式搅拌干燥机中脱氧、脱溶剂，然后经过螺杆输送机和添加剂一起送入双螺杆挤压膨化机中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为50℃～160℃下干燥，调整后的物料经振动式流化床冷却、老化和定型，振动式流化床的冷却风温度为0～35℃，最后进入料仓包装。
2.根据权利要求1所述的连续干燥表面活性剂的方法，其特征在于所述的添加剂可以是碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、硫代硫酸钠、硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、糖或淀粉，可以单独使用一种，也可以使用它们的混合物。
3.根据权利要求3所述的连续干燥表面活性剂的方法，其特征在于所述的添加剂的添加量为表面活性剂总量的3％～30％。
4.根据权利要求4所述的连续干燥表面活性剂的方法，其特征在于所述的添加剂的添加量为表面活性剂总量的5％～15％。
5.根据权利要求1-4之一所述的连续干燥表面活性剂的方法，其特征在于所述的表面活性剂是在表面活性剂生产过程中，中和后的含挥发性溶剂如甲醇、乙醇、水、双氧水等的物料。
6.根据权利要求1-5之一所述的连续干燥表面活性剂的方法，其特征在于在所述的真空热传导式搅拌干燥机中，干燥过程所需要的热量全部由传热壁面提供，加热介质与物料不直接接触，不需使用携带空气。
7.一种干燥脂肪酸甲酯磺酸盐的方法，其特征在于将含甲醇0～40％，水约10～50％的MES产品，输入到加热介质温度为90℃～160℃的真空热传导式搅拌干燥机中，经初步脱除溶剂后，与3％～30％添加剂一起，输入到双螺杆挤压机中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为50℃～160℃下干燥，再进入振动式流化床老化定型，振动式流化床的冷却风温度为0℃～35℃，物料的温度骤降到凝固点以下老化成型，最后包装出成品。
8.一种干燥烯基磺酸盐的方法，其特征在于将温度为25℃～50℃、含水量为20％～30％的烯基磺酸盐浆体与3％～30％的添加剂一起加入到双螺杆挤压机中，在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为90℃～180℃下干燥，再进入振动式流化床老化定型，振动式流化床的冷却风温度为0℃～35℃，最后包装出成品，产品含水3％。
9.根据权利要求8或9所述的干燥方法，其特征在于所述的添加剂可以是碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、硫代硫酸钠、硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、糖或淀粉，可以单独使用一种，也可以使用它们的混合物，添加量为表面活性剂总量的3％～30％。
10.根据权利要求8或9所述的干燥方法，其特征在于所述的添加量为表面活性剂总量的5％～15％。
全文摘要
本发明公开了一种连续干燥表面活性剂、特别是干燥脂肪酸甲酯磺酸盐的方法，将表面活性剂计量后送入到加热介质温度为90℃～160℃的真空热传导式搅拌干燥机中脱氧、脱溶剂，然后经过螺杆输送机和添加剂一起送入双螺杆挤压膨化机中均质、脱水、膨化和调整，同时在3MPa～8MPa的高压和加热介质温度为50℃～160℃下干燥，调整后的物料经振动式流化床冷却、老化和定型，振动式流化床的冷却风温度为0～35℃，最后进入料仓包装。用本发明的方法制得的产品解决了水溶性问题，并且具有巨大的表面积，溶解迅速，流动性好，且配方中各组分均匀分布，不会出现局部含量过高或过低的现象。同时还可以根据客户的需要生产出各种不同密度的产品。
文档编号F26B7/00GK1834214SQ20061005717
公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月13日 优先权日2006年3月13日
发明者黄亚茹, 方银军, 邹欢金, 葛赞 申请人:浙江赞成科技有限公司