一种阴离子表面活性剂的干燥方法及其设备

摘要

本发明公开了一种阴离子表面活性剂的干燥方法及其设备，特别是针对十二烷基硫酸铵盐，将十二烷基硫酸铵盐的质量百分比含量为60%—80%的膏状物料通过预热换热器预热至50℃—90℃，通过输送泵送至刮膜蒸发器进行蒸发干燥，从刮膜式蒸发器排出干燥后的料浆进入轧片机形成不规则片状物，再通过旋风螺旋机过滤后可根据需要送去生产成粉状物或针状物，进入料仓进行包装。本发明的方法及设备将阴离子表面活性剂的膏状料浆预热，通过刮膜蒸发器干燥，以加热介质和工艺产品之间最小的温差进行高效干燥、留驻时间短、高度的均质性、高干燥度，且设备易于操作，具有最佳化的热量消耗。

权利要求

1.一种阴离子表面活性剂的干燥方法，其特征在于：将固含量为60%-80%的阴离子表面活性剂膏状物料预热至50℃-90℃，或者将温度已经达到50℃-90℃的阴离子表面活性剂膏状物料，送入刮膜蒸发器进行蒸发干燥，干燥后的物料迅速通过对辊式轧片机进行轧片、冷却，搜集成片状的物料；所述刮膜蒸发器的温度设置在50℃-110℃，真空度为

0.05MPa-0.2MPa；所述对辊式轧片机其中一个辊子为低温辊子，温度控制在0℃-25℃，用于沾附收集并冷却干燥后的物料，另一个辊子为高温辊子，温度控制在30℃-100℃，便于分离压轧所述干燥后的物料。

2.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：从所述刮膜蒸发器蒸发干燥出来的蒸发物包括水、灰尘和阴离子表面活性剂雾滴，将所述蒸发物通过洗涤分离出阴离子表面活性剂雾滴，再将所述雾滴经分离过滤后收集利用。

3.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于：将所述轧片机收集的片状干燥阴离子表面活性剂磨成粉状成品或者通过挤出成为针状成品进行包装。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸盐、直链烷基苯磺酸盐、烯基磺酸盐或脂肪酸钠盐阴离子表面活性剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸铵盐。

6.一种用于干燥阴离子表面活性剂的设备，其特征在于：包括储罐、输送泵、预热换热器、刮膜蒸发器、轧片机和冷却装置，所述储罐、输送泵、 刮膜蒸发器之间通过管道依次连接，在所述刮膜蒸发器与输送泵之间连接的管道上设有预热换热器；所述刮膜蒸发器的底部设有与轧片机连接的料斗，所述轧片机通过所述冷却装置降温。

7.根据权利要求6所述的一种设备，其特征在于：所述轧片机的底部通过螺旋输送机连接第一旋风分离器，第一旋风分离器的底部为干燥的阴离子表面活性剂的出口。

8.根据权利要求6所述的一种设备，其特征在于：所述设备还包括蒸发处理装置，所述蒸发处理装置由抽风机、第二旋风分离器和洗涤塔组成；所述洗涤塔一侧与刮膜蒸发器连接，另一侧连接第二旋风分离器，所述抽风机将刮膜蒸发器中的蒸发物抽送至洗涤塔和第二旋风分离器。

9.根据权利要求6所述的一种设备，其特征在于：所述轧片机为对辊式轧片机，轧片机的其中一个辊子通过冷却装置降温。

10.根据权利要求9所述的一种设备，其特征在于：所述冷却装置包括冷却换热器和离心泵，所述离心泵通过管道将冷却介质输送至轧片机的低温辊子内部，在管道上包裹设有冷却换热器。

11.根据权利要求10所述的一种设备，其特征在于：所述冷却介质为水。

12.根据权利要求9所述的一种设备，其特征在于：所述轧片机的另一个辊子内设有加热换热器。

13.根据权利要求6-12任一项所述的一种设备，其特征在于：在所述刮膜蒸发器与输送泵之间还连接一条直通管道。

说明书

一种阴离子表面活性剂的干燥方法及其设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种阴离子表面活性剂的干燥方法及其设备，特别是有利于将膏状的十二烷基硫酸铵盐干燥并制成粉状或针状成品。属于膏状物料干燥技术领域。

背景技术

[0002] 十二烷基硫酸铵盐是一种优良的阴离子表面活性剂，具有良好的去污力、抗硬水性、较低的刺激性、较高的发泡力以及优异的配伍性能，大量的应用于牙膏、香波、沐浴露等个人护理产品中，尤其适合于配制低pH值产品。现有的十二烷基硫酸铵盐等阴离子表面活性剂成品呈膏状料浆，在生产运输中不方便，易泄漏，需要采用专用的盛装容器，加大了生产企业的生产成本。越来越多的生产企业着手开始研究如何解决膏状的十二烷基硫酸铵盐的生产运输问题。目前未见十二烷基硫酸铵盐的干燥方法及设备的报道。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种阴离子表面活性剂的干燥方法，通过本发明的方法可将膏状阴离子表面活性剂料浆高效干燥成固状，便于生产运输。

[0004] 本发明的另一目的同时还提供了一种干燥阴离子表面活性剂的干燥设备。

[0005] 阴离子表面活性剂的干燥方法的包括以下步骤：将固含量为60%-80%的阴离子表面活性剂膏状物料预热至50℃-90℃，或者将温度已经达到50℃-90℃的阴离子表面活性剂膏状物料，送入刮膜蒸发器进行蒸发干燥，干燥后的物料迅速通过对辊式轧片机进行轧片、冷却，搜集成片状的物料；所述刮膜蒸发器的温度设置在50℃-110℃，真空度为0.05MPa-0.2Mpa；所述对辊式轧片机其中一个辊子为低温辊子，温度控制在0℃-25℃，用于沾附收集并冷却干燥后的物料，另一个辊子为高温辊子，温度控制在30℃-100℃，便于分离压轧所述干燥后的物料。

[0006] 从所述刮磨蒸发器蒸发干燥出来的蒸发物包括水、灰尘和阴离子表面活性剂雾滴，将所述蒸发物通过洗涤分离出阴离子表面活性剂雾滴，再将所述的雾滴经分离过滤后收集再利用。

[0007] 将所述轧片机收集的片状干燥阴离子表面活性剂磨成粉状成品或者通过挤出成为针状成品进行包装。

[0008] 所述阴离子表面活性剂十二烷基硫酸盐、直链烷基苯磺酸盐、烯基磺酸盐或脂肪酸钠盐阴离子表面活性剂。

[0009] 所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸铵盐。

[0010] 一种用于干燥阴离子表面活性剂的设备，包括储罐、输送泵、预热换热器、刮膜蒸发器、轧片机和冷却装置，所述储罐、输送泵、刮膜蒸发器之间通过管道依次连接，在所述刮膜蒸发器与输送泵之间连接的管道上设有预热换热器的管道；所述刮膜蒸发器的底部设有与轧片机连接的料斗，所述轧片机通过所述冷却装置降温。

[0011] 所述轧片机的底部通过螺旋输送机连接第一旋风分离器，第一旋风分离器的底部为干燥物料出口。

[0012] 本发明的所述刮膜蒸发器与输送泵之间还连通有一条直通管道，管道上无需设置预热换热器。

[0013] 所述设备还包括蒸发处理装置，所述蒸发处理装置由抽风机、第二旋风分离器和洗涤塔组成；所述洗涤塔一侧与刮膜蒸发器连接，另一侧连接第二旋风分离器，所述抽风机将刮膜蒸发器中的蒸发物抽送至洗涤塔和第二旋风分离器。

[0014] 所述轧片机为对辊式轧片机，轧片机的其中一个辊子，即低温辊子通过冷却装置降温。

[0015] 所述冷却装置包括冷却换热器和离心泵，所述离心泵通过管道将冷却介质输送至轧片机的低温辊子内部，在管道上包裹设有冷却换热器。所述冷却介质为水。

[0016] 所述轧片机的另一个辊子（即高温辊子）内设有加热换热器；可将温度控制在30℃-100℃，可使得干燥后的物料不会粘附在该辊子上，从而以便于分离压轧所述干燥后的物料；由另一个低温辊子收集。

[0017] 所述轧片机的底部设有与旋转阀入口相连的螺旋输送机，所述旋转阀的出口通过风机、管道与第一旋风分离器的入口相连。

[0018] 本发明的方法是将储罐的阴离子表面活性剂膏状物料泵送至刮膜蒸发器顶部，刚生产出来的物料温度如果达到50℃-90℃，可以直接通过直通管道送入刮膜蒸发器，如果物料已经冷却至50℃以下，则通过预热换热器预热至50℃-90℃后送入刮膜蒸发器，通过以上两种途径的有效调控从而保证本发明的物料可以较小温差能够进行高效的浓缩；物料进入刮膜蒸发器后在50℃-110℃的温度范围内进行蒸发干燥，在刮膜蒸发器内干燥过程所需的热量由传热壁面提供，加热介质与物料不直接接触。由于阴离子表面活性剂，如十二烷基硫酸铵盐不耐高温，可通过保持刮膜蒸发器内部0.05MPa-0.2MPa的真空度，适量降低干燥温度，保证物料的化学特性。当物料中的水分及其它杂质在刮膜蒸发器被蒸发，从刮膜蒸发器底部连续排出干燥后的物料可直接通过料斗，迅速进入对辊式轧片机轧片、冷却。在对辊轧片机中，发明人还通过采用离心泵连续向低温辊子（通常为对辊轧片机的大辊子）的内表面供0℃-25℃的冷却水（如果夏季冷却水高于此数值，应在冷却换热器中使用冷冻水将其冷却），从而将从刮膜蒸发器出来的加热干燥后的物料经轧片机时可同时进行降温冷却及轧片的双重功效；另外，为了方便收集轧片后的物料，发明人通过设计向对辊式轧片机的高温辊子（通常为对辊式轧片机的小辊子）内表面连续送入加热换热器或设备锅炉余热提供的温度在30℃-100℃的热水，通过两个辊子一冷一热进行压轧。通过以上发明人特别处理，干燥后的物料最终沾附在低温辊子外表面，冷却和干燥后的物料被轧片机内的刮板刮下，形成不规则的片状物。

[0019] 片状物料通过螺旋输送机从轧片机的料斗排出进入输送至旋风分离器，输送过程采用气动低压输送，不会提高片状物料的温度。在第一旋风分离器中，片状物料经过滤后可根据需要将片状物料通过离心磨制成粉状或通过挤出机制成针状送入成品仓。

[0020] 如生产粉状成品，离心磨及所有与磨粉有关的设备均需在氮封条件下操作。如生产针状，挤出机配置双螺旋不锈钢针状物挤出器，针状物直径可为1.2mm-1.5mm，长度3mm-5mm。

[0021] 本发明中采用的刮膜蒸发器的旋转轴上安装有一系列的附带支撑架的活动浆叶可以使进入的阴离子表面活性剂物料沿蒸发器整个宽度均匀分布，同时刮掉筒壁上已干燥的物料，物料在蒸发器的驻留时间分布很窄，减少了局部或点状过热的可能性，提高最终产品质量，还可以根据膏状物料进/出口的含水量，可对刮膜蒸发器的各段冷却夹套设置不同的操作温度，具有最佳化的能量消耗。由刮膜蒸发器蒸发出来的蒸发物包括水、灰尘和有机物雾滴，通过抽风机吸入洗涤塔后出去水和灰尘等杂质，再经第二旋风分离器分离后，将蒸发物中残存有机物回收利用。

[0022] 以上方法也特别适用于十二烷基硫酸铵盐的生产，干燥后十二烷基硫酸铵盐的成品干燥物含量高于95%，成品更可加工成片状、粉状或针状，可以根据客户的需要生产出各种不同形状、不同含量的产品。

[0023] 以上本发明的干燥阴离子表面活性剂的方法和设备，以加热介质和工艺产品之间最小的温差进行高效干燥并轧片收集，设备易于操作，具有最佳化的热量消耗的良好效果。本发明通过预热后进行刮膜式蒸发以及对辊式轧片等工艺和设备的有效结合，从而实现从阴离子表面活性剂从膏状料浆到固状成品的高效干燥和成型。以上工艺和设备也是发明人经过多次尝试和实验，以及在无数次失败基础后得到的方案，同样可以适用于其他例如直链烷基苯磺酸盐、烯基磺酸盐或脂肪酸钠盐阴离子表面活性剂，可以实现阴离子表面活性剂成品的批量化生产。

附图说明

[0024] 图1为干燥十二烷基硫酸铵盐的设备结构示意图。

[0025] 图中标号：1-储罐，2-预热换热器，3-输送泵，4-抽风机，5-刮膜蒸发器，6-料斗，7-轧片机，8-离心泵，9-冷却换热器，10-冷却水收集罐，11-螺旋输送机，12-轧片机料斗，
13-洗涤塔，14-第二旋风分离器，15-加热换热器，16-旋转阀，17-风机，18-第一旋风分离器，19-挤出机，20-离心磨，21-成品仓。

[0026] 本发明中使用的所有设备均是常规使用的，可以从国内或国际市场购得。

具体实施方式

[0027] 以下结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

[0028] 参见图1中的设备，储罐1、输送泵3、刮膜蒸发器5之间通过管道依次连接，预热换热器2对刮膜蒸发器5和输送泵3之间的管道内流动的膏状物料进行预热，在刮磨蒸发器5和输送泵3之间另还设有一不经预热换热器2加热的直通管道；刮膜蒸发器5的底部通过料斗6与轧片机7连接；轧片机7的底部设有螺旋输送机11，螺旋输送机11通向旋转阀16，旋转阀16连通到第一旋风分离器18，在旋转阀16和第一旋风分离器18之间设有风机17。第一旋风分离器18的底部通过离心磨20或者挤出机19连接成品仓21。

[0029] 在刮膜蒸发器5旁边设有洗涤塔13，洗涤塔13一侧与刮膜蒸发器5连接，另一侧连接第二旋风分离器14，抽风机4将刮膜蒸发器5中的蒸发物抽送至洗涤塔13和第二旋风分离器14。

[0030] 轧片机7为对辊式轧片机，包括一大一小两个辊子对辊，大辊子为低温辊子，离心泵8通过水管将冷却水收集罐10中的冷却水输送至低温辊子内部，在水管上包裹设有冷却换热器9。

[0031] 轧片机7的小辊子为高温辊子，高温辊子内部通过加热换热器15输送热水或锅炉蒸汽加热。

[0032] 实施例1

[0033] 将十二烷基硫酸铵盐料浆，温度约为45℃，固含量约60%，通过预热换热器2中预热至60℃，通过输送泵3泵送至刮膜蒸发器5顶部，刮膜蒸发器5第一层温度110℃，第二层温度105℃，第三层温度100℃，第四层温度95℃，控制刮膜蒸发器5真空度为0.2MPa，轧片机7的两个辊子的温度，大辊子内表面连续供应冷却介质，温度为20℃，小辊子内表面连续供应热水，温度控制在80℃，片状物被送往离心磨20生产粉状十二烷基硫酸铵盐，成品含水量5%。

[0034] 实施例2

[0035] 将十二烷基硫酸铵盐料浆，温度约为45℃，固含量约65%，通过预热换热器2中预热至70℃，通过输送泵3泵送至刮膜蒸发器5顶部，刮膜蒸发器5第一层温度105℃，第二层温度100℃，第三层温度100℃，第四层温度95℃，控制刮膜蒸发器5真空度为0.15MPa，轧片机7的两个辊子的温度，大辊子内表面连续供应冷却介质，温度为20℃，小辊子内表面连续供应热水，温度控制在100℃，片状物被送往离心磨20生产粉状十二烷基硫酸铵盐，成品含水量4.2%。

[0036] 实施例3

[0037] 将十二烷基硫酸铵盐料浆，温度约为45℃，固含量约70%，通过预热换热器2中预热至75℃，通过输送泵3泵送至刮膜蒸发器5顶部，刮膜蒸发器5第一层温度110℃，第二层温度105℃，第三层温度100℃，第四层温度95℃，控制刮膜蒸发器5真空度为0.10MPa，轧片机7的两个辊子的温度，大辊子内表面连续供应冷却介质，温度为20℃，小辊子内表面连续供应热水，温度控制在75℃，片状物被送往离心磨20生产粉状十二烷基硫酸铵盐，成品含水量3.8%。

[0038] 实施例4

[0039] 将十二烷基硫酸铵盐料浆，温度约为45℃，固含量约72%，通过预热换热器2中预热至80℃，通过输送泵3泵送至刮膜蒸发器5顶部，刮膜蒸发器5第一层温度110℃，第二层温度105℃，第三层温度100℃，第四层温度95℃，控制刮膜蒸发器5真空度为0.08MPa，轧片机7的两个辊子的温度，大辊子内表面连续供应冷却介质，温度应20℃，小辊子内表面连续供应热水，温度控制在70℃，片状物被送往挤出机19生产针状十二烷基硫酸铵盐，成品含水量3.5%，直径1.2-1.5mm，长度3-5mm。

[0040] 实施例5

[0041] 将十二烷基硫酸铵盐料浆，温度约为45℃，固含量约75%，通过预热换热器2中预热至80℃，通过输送泵3泵送至刮膜蒸发器5顶部，刮膜蒸发器5第一层温度110℃，第二层温度105℃，第三层温度100℃，第四层温度95℃，控制刮膜蒸发器5真空度为0.05MPa，轧片机7的两个辊子的温度，大辊子内表面连续供应冷却介质，温度为20℃，小辊子内表面连续供应热水，温度控制在90℃，片状物被送往离心磨20生产粉状十二烷基硫酸铵盐，成品含水量3%。

[0042] 实施例6

[0043] 将十二烷基硫酸铵盐料浆，温度约为60℃，固含量约75%，通过刮膜蒸发器5和输送泵3之间的直通管道不需要预热直接进入刮膜蒸发器5，其它步骤同实施例5相同，生产的成品含水量4.0%。