一种薄膜式脱气器的制作方法

本实用新型涉及工业及日用化工领域的表面活性剂产品的生产，具体涉及一种脱除表面活性剂产品中夹带的微量有害物质的新型高效薄膜连续脱气器。

背景技术：

随着我国科学技术的发展，经济水平和生活质量的提高，表面活性剂产品种类日益丰富，生产规模不断扩大，人们对表面活性剂产品的质量和安全性要求日益提高，如重烷基苯磺酸(has)中的无机酸对下游产品的质量有很大影响，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(aes)的二噁烷为国际卫生组织公认的致癌物质，这些物质在生产过程中必须有效的脱除，达到安全线以下。

传统的脱除方法是采用水洗或气体反吹的方式，即将物料装入储罐中，用惰性气体从储罐的底部吹入，通过鼓泡的方式带走物料中的有害物质；或者储罐中加入水与物料中的硫氧化物反应形成溶于水的硫酸，含硫酸的水层与物料分层后分离。上述脱除方式的脱除效率只有30％-40％、能耗大、会产生二次污染、大量的酸性废水、不能实现连续的稳定操作。

技术实现要素：

本实用新型就是针对现有脱除设备的不足，提供了一种具有特色的高效薄膜式连续脱气器，其有害物质的除率可达80％以上、能耗低、可实现连续生产，提高了产品质量。在以气相so3作为磺化剂，以重烷基苯、脂肪醇聚氧乙烯醚、石油馏分油等为磺化原料，生产(例如，通过气相膜式so3磺化工艺)用于工业及日用化工领域的表面活性剂产品的生产时，本实用新型提供的脱气器是将产品中夹带的微量有害物质脱除的一种关键设备。

具体地，本实用新型的目的是提供在磺化装置生产过程中，连续脱除表面活性剂中夹带的微量有害物质的一种新型高效的薄膜式连续脱气器。

该脱气器具体包括：筒体、传动装置、成膜装置和保温装置。

其中，所述筒体的上部具有进料口和进气口，下部具有出料口和出气口。

磺化装置中得到的表面活性剂(例如，阴离子表面活性剂)产品以适当的温度、流速从进料口切向进入筒体内，物料沿设备内筒体呈膜状分布，保证了初始状态下的成膜机制，为后续的脱除效率(筒体中段设置的成膜装置)奠定了基础。

通过进气口和出气口来实现的自上而下通入气提风，起到对有害物质的气提脱除作用。气提风的温度和流量可控。气提风是干燥的气体，可以是空气，也可以是惰性气体。

所述成膜装置设置于所述筒体内(优选为中段位置)、与所述筒体形状配合，通过与所述筒体间的相对运动在所述筒体内壁上形成所需厚度的物料薄层。

所述成膜装置包括转子和多层刮刀，所述转子为内部空心的圆柱体结构，所述刮刀均匀、交错地设置于所述转子的圆柱外壁上。

加大脱气器的转子直径可以使转子与筒体内壁之间形成的狭缝(气提风通道)的流通截面积减小，可提高气提风在通道中的流速，提高气提效果，同时减少气提风的用量，降低了生产成本。优选地，所述转子的外直径是所述筒体的内直径的0.3-0.95倍。刮刀抵靠在筒体内壁，随着转子的转动对上方流下的膜状物料进行强烈的涡流扰动，便于有害物质的逸出。

并且，所述成膜装置还包括连接至传动装置的传动轴，用于通过所述传动装置驱动所述成膜装置相对于所述筒体进行相对运动。

所述保温装置包裹所述筒体，用于控制筒体内温度。其中，所述保温装置可包括一段或多段保温夹套，每段所述保温夹套包括进水口和出水口。在保温夹套中通入热水保证了有害物质的最佳逸出效果及成膜状态。

本实用新型高效薄膜连续脱气器适用于脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(aes)中气体及二噁烷的脱除、烷基苯磺酸(碳分子数为c12～c24)中酸气的脱除。本实用新型高效薄膜连续脱气器还可以应用于其他的化学物质中有害气体、有害物质的脱除。本实用新型的高效薄膜连续脱气器可以有效的脱除上述有害物质，它是通过旋转的多层特殊刮刀将物料沿筒体内壁均匀成膜，脱除物料中的部分水分进而将有害物质带出(如aes中的二噁烷)或直接脱除物料中的有害物质(如has中的无机酸)。从上往下吹的气提风则加速了脱除速率，保温夹套中通入热水则加大了物料中有害物质的蒸发逸出，大大提高了脱除效率。

该脱气器为独立于制备生产设备的独立除杂装置，可直接添加至膜式磺化或中和系统之后(或其他生产设备之后)，组装方便，无需对原有制备工艺中的设备进行改造，适用广泛，机动性强。

附图说明

图1是本实用新型的高效薄膜式脱气器纵向剖视示意图。

图2是高效薄膜连续脱气器的俯视示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施案例的目的、技术方案更加清楚，下面以重烷基苯磺酸产品为例结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例证的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

参考图1，提供一种高效薄膜连续脱气器，主体为筒体3，其顶部安装传动装置1，中部安装有成膜装置，筒体3的外部包裹有保温装置。

此外，筒体3的上部还设置有气提风入气口2，具有一定温度和流速的气提风(例如，干燥空气或惰性气体)自上而下通过，并从筒体3下部设置的气提风出气口9排出。并且，筒体3上部还设置有进料口100，物料沿切向从进料口100(具有一定的温度和速度)进入脱气器，保证了初始状态下的成膜机制，为后续的脱除效率奠定了基础；筒体3的底部还设置有出料口101，其可设置为包括沿着筒体壁向下直径分别逐渐缩小的内锥体11和外锥体10的结构。内锥体11下口高于外锥体10下口。出气口9设置于外锥体10上，位置高于内锥体11下口。该设置用于分离气提风中夹带产品；物料产品通过外锥体10排出。

保证物料最佳的流动状态，物料和气提风预加热的温度一般为60-90℃；脱气器传动装置(转子)的旋转速度为60-120r/min；气提风在脱气器内的流动速度为1.0-3m/s。针对不同种类的物料，物料和气提风的温度、速度以及转子转速可有所不同。

其中，成膜装置包括：与传动装置1相连的传动轴6；转子7(上下面封闭、中空的圆柱体结构)，通过连接筋12(可选)与传动轴6相连；以及，与转子7相连的多层刮刀5。优选加大转子直径，使得转子与内筒体之间形成的气提风通道13的流通截面积减小，可提高气提风在通道中的流速，提高气提效果，同时减少气提风的用量，降低了生产成本。物料通过旋转的多层刮刀5沿设备筒体3的内壁分布成均匀薄膜，该物料薄膜在重力的作用下自上而下流动，多层刮刀5轻抵于筒体3的内壁上具有一定的转速，从上而下设置(每层刮刀在转子的圆周向上均匀分布，各层刮刀在转子的轴向上交错分布)，物料在每一片刮刀前面形成一个强烈的涡流扰动区域，后面则形成薄膜区，在这些区域内物料中夹带的有害物质形成的气泡被打破逸出，被气提风带出；具有一定温度和流速的气提风自上而下通过，在转子7与筒体3内壁之间形成的气提风通道13处，气提风扰动物料薄膜表面，在一定的温度和气速下将物料中的有害物质与物料分离，气提风在真空作用下从安装于设备下部气提风出气口9排出，从而达到脱除物料中微量有害物质的目的。

保温装置：筒体3和夹套外壳4之间形成保温夹套8，保温夹套是多段的，夹套内通入一定温度的热水(优选地，每个夹套的热水进口50在下、热水出口51在上；供应温度45-90℃，与物料的性质相关；各段夹套单独设置温度检测口60)，确保物料在最佳流动温度，达到最佳逸出温度及均匀成膜的效果。

图2为上述脱气器的俯视截面图。其中各直径分别表示：

d1——转子7直径；

d2——设备筒体3内直径；

d3——夹套外壳4直径；

d4——传动轴6(传统脱气器传动轴)直径；

则气提风通道的流通截面积s为：s＝(d2²-d1²)*π/4

气提风的流速u为：u＝q/s，q为气提风流量

由此可见加大转子直径(相对于传统脱气器传动轴来讲)，可以有效地缩小流通截面积，流速与流通面积成反比，流通面积越小流速越大。

综合参见图1和图2，以传热面积f＝12m²的脱气器为例，脱气器筒体3的内直径一般为900mm，筒体高为4800mm。传统的脱气器的传动轴直径为270mm，未设置转子。本实用新型的脱气器的转子外径为800mm，则本实用新型的脱气器的转子与夹套外壳之间形成的气提风通道的截面积为0.133m²，传统的脱气器的流通面积为0.579m²，本实用新型的脱气器比传统脱气器减少约为0.446m²，当气提风在气提风通道内的流速为u＝1.5m/s时，则本新型的脱气器比传统脱气器需要的气提风量要少q＝0.446×1.5×3600＝2403m³/h，可大大减少气提风用量，节约能耗。

上述实施例被选取用于最佳对本实用新型进行阐述和说明，但并非要穷举本实用新型所公开的精确形式，可实现很多修改和变型，从而使得本领域技术人员能够最佳地利用本实用新型，本实用新型的范围要由所附权利要求来定义。