一种脂肪酸甲酯磺酸钠的干燥成型工艺及装置的制作方法

本发明涉及一种表面活性剂的干燥成型工艺，具体是一种脂肪酸甲酯磺酸钠的干燥成型工艺。技术背景脂肪酸甲酯磺酸钠(mes)是以天然可再生油脂——棕榈油为原料生产得到的一种阴离子表面活性剂，具有性能温和、安全无毒、对人体刺激性小、抗硬水能力强、在冷温水中有优良去污性和洗涤废水易被生物降解等优点，是当今国际上公认的能够替代石油基表面活性剂烷基苯磺酸钠的第三代环保型表面活性剂，广泛应用于液体洗涤剂、无磷洗衣粉等各种家用洗涤用品和纺织印染工业、石油化学品、工业硬表面清洗方面。mes的生产工艺较为复杂，目前常用的是脂肪酸甲酯经磺化、老化、甲酯磺酸的再酯化、漂白、中和、干燥成型生产固型脂肪酸甲酯磺酸钠。当前干燥成型系统的连续正常运转是mes生产中的关键技术，一般需要先利用干燥系统将mes料浆高温脱水干燥，再利用钢带冷却机冷却固化成型得到固态mes产品。不同固含量的mes在低温下的固化速度差异较大，固含量95％的mes产品在5℃下彻底固化只要数分钟，但是固含量90％的产品在5℃下彻底固化可能就要数小时，这一固化速度很难在现有一些冷却成型设备上实现冷却固化成型。因此，现有mes的干燥成型技术一般需要将mes料浆在干燥系统干燥至固含量到95％，再利用钢带冷却机等冷却成型设备上冷却固化成型。但脂肪酸甲酯磺酸钠的粘度随活性物含量增加而急剧升高；当温度为90℃时，固含量在95％的产品粘度高达800pa·s，高粘度导致脂肪酸甲酯磺酸钠干燥系统的设备要求极高，干燥能耗高、连续正常运转较为困难。技术实现要素：本发明的目的是提供一种脂肪酸甲酯磺酸钠的干燥成型工艺及装置；该工艺可以有效提高产品在低温下的固化速度，解决现有脂肪酸甲酯磺酸钠干燥成型工艺中运行稳定性差，能耗高等问题。本发明通过以下技术方案实现：一种脂肪酸甲酯磺酸钠的干燥成型工艺，包括以下步骤：1)按传统脂肪酸甲酯磺酸钠生产工艺，中和得到的中和料浆进入干燥系统脱除其中溶剂，得到高固含量的脂肪酸甲酯磺酸钠料浆；2)干燥后料浆进入熟化停留柱，进行熟化处理；3)熟化后料浆进入钢带冷却机，在钢带冷却机上冷却固化成型、切片处理后，得到固含量≥85％的片状脂肪酸甲酯磺酸钠产品；该片状产品可以直接作为成品销售，或者进一步进行粉碎、造粒处理得到粉状、粒状产品。所述步骤1)中，得到的中和料浆为含甲醇0-40％，含水10-50％的脂肪酸甲酯磺酸钠料浆；所述干燥得到的脂肪酸甲酯磺酸钠料浆，在90～95℃下干燥脱除溶剂后，得到固含量为85～95％的脂肪酸甲酯磺酸钠料浆。所述步骤2)中，熟化处理为间歇静置保温处理，或者为连续层流保温处理；所述间歇静置保温处理，保温温度为85～95℃，静置时间为0.5～24h；所述连续层流保温处理，保温温度为75-95℃，物料层流速度小于等于0.01m/s，层流保温处理平均停留时间1～24h。所述步骤2)中，料浆进入熟化处理前先进行冷却。所述步骤3)中，钢带冷却机的运行温度为5-10℃，冷却固化时间5-30min。一种脂肪酸甲酯磺酸钠的干燥成型装置，其特征在于该装置包括通过管道依次相连的中和料浆入口、真空干燥系统、干燥输送泵、熟化停留柱、钢带冷却机及成品出口；所述真空干燥系统，为一个或多个干燥装置串接形成；所述干燥装置为真空湍流干燥器，或真空刮膜干燥器；所述熟化停留柱，为间歇生产的常规罐体，或为连续化生产的层流柱。所述熟化器之前还串接一冷却器。与现有技术相比，本发明具有以下技术特点和优势：1、本发明对原有干燥系统出来的高含量的脂肪酸甲酯磺酸钠料浆进行熟化处理，改变了脂肪酸甲酯磺酸钠与水的分子间排布，可以明显提高脂肪酸甲酯磺酸钠料浆在低温下的固化速度；以固含量为85％mes料浆为例，其低温固化时间，可以从原来的数小时降至数分钟。按本发明工艺一般只需在干燥系统中，将mes料浆脱水干燥至固含量为85％，即可在冷却成型设备上实现迅速冷却固化。2、常温下固含量85％的mes产品的储运稳定性与固含量95％以上的产品差异不大，但是两者在90℃下的料浆粘度差异明显(85％mes产品90℃下料浆粘度为100pa·s，95％产品90℃下高达800pa·s)；利用本发明工艺可以稳定生产固含量为85％的固态mes产品，由于干燥系统料浆粘度的降低，使干燥系统运行能耗大大下降(一般可以下降60％以上)，干燥系统设备要求也大大下降，连续运行稳定性大大提高。3、本发明工艺对脂肪酸甲酯磺酸钠料浆低温固化速度的提升，使钢带冷却机的运行效率大大提升。附图说明图1为本发明所述脂肪酸甲酯磺酸钠的连续干燥成型装置的结构示意图。图中，1为mes中和料浆入口，2为干燥系统，3为干燥输送泵，4为熟化停留柱，5为钢带冷却器，6为产品出口。具体实施方式以下结合具体实施案例来进一步说明本发明。实施例一3t/h的脂肪酸甲酯磺酸钠的连续干燥成型装置。该装置包括通过管道依次相连的中和料浆入口、真空干燥系统、干燥输送泵、熟化停留柱、钢带冷却机及成品出口；其中干燥系统采用一套真空湍流干燥设备及一套真空刮膜干燥设备串接，熟化停留柱为一φ1000mm*4000mm的层流柱。中和系统得到的mes中和料浆(具体组分的质量分数mes55％、水30％、甲醇15％)按3t/h的流量进入干燥系统，经干燥后得到温度为90℃，固含量85％的mes料浆；干燥后料浆经干燥输送泵输送入熟化停留柱，90℃左右进行熟化处理约100min；最后进入钢带冷却机在5℃下冷却成型，最终得到固含量为85％的片状脂肪酸甲酯磺酸钠产品。该产品与常规工艺(干燥后直接冷却成型工艺)获得产品在5℃下的固化速度对比如下：表1mes的低温固化速度对比数据产品加工方式5℃下固化时间干燥后直接冷却成型工艺>2h按本发明工艺处理150s实施例二3t/h的脂肪酸甲酯磺酸钠的连续干燥成型装置。该装置包括通过管道依次相连的中和料浆入口、真空干燥系统、干燥输送泵、熟化器、钢带冷却机及成品出口；其中干燥系统采用一套真空湍流干燥设备及一套真空滚筒干燥设备串接；熟化停留柱为一φ1000mm*4000mm的层流柱。中和系统得到的mes中和料浆(具体组分的质量分数mes60％、水30％、甲醇10％)按3t/h的流量进入干燥系统，经干燥后得到温度为95℃，固含量90％的mes料浆；干燥后料浆经干燥输送泵输送，经一列管冷却器冷却降温至85℃后进入熟化停留柱，85℃左右进行熟化处理约100min；最后进入钢带冷却机在5℃下冷却成型，最终得到固含量为90％的片状脂肪酸甲酯磺酸钠产品。该产品与常规工艺(干燥后直接冷却成型工艺)获得产品在5℃下的固化速度对比如下：表2mes的低温固化速度对比数据产品加工方式5℃下固化时间干燥后直接冷却成型工艺>2h按本发明工艺处理100s实施例三3t/h的脂肪酸甲酯磺酸钠的干燥成型装置。该装置包括通过管道依次相连的中和料浆入口、真空干燥系统、干燥输送泵、熟化器、钢带冷却机及成品出口；其中干燥系统采用一套真空湍流干燥设备及一套真空刮膜干燥设备串接；熟化停留柱为10m3的保温罐。中和系统得到的mes中和料浆(具体组分的质量分数mes60％、水30％、甲醇10％)按3t/h的流量进入干燥系统，经干燥后得到温度为95℃，固含量90％的mes料浆；干燥后料浆经干燥输送泵输送经一列管冷却器冷却降温至85℃后进入熟化停留柱内，在85℃下静置保温3h后，进入钢带冷却机在5℃下冷却成型，最终得到固含量为90％的片状脂肪酸甲酯磺酸钠产品。该产品与常规工艺(干燥后直接冷却成型工艺)获得产品在5℃下的固化速度对比如下：表3mes的低温固化速度对比数据当前第1页12