发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足,针对现有氧化石蜡皂生产方法进行改进,给出一种新的氧化石蜡皂生产方法,本发明中的氧化生成物中主要有效成分可高达60%以上,氧化时间可比现有工艺缩短10小时,氧化反应生成的油溶性酸参加皂化,既增加了产品收率,又促进皂化反应速度加快,皂液分层快而明显。
本发明给出的技术方案是:这种氧化石蜡皂生产方法,其特点是由以下步骤组成:
1.备料:将一定量的原料蜡打入预热罐中,排杂、分水、脱水并升温至120℃后保温备用,催化剂钾盐和锰盐按投料量1.5~2‰、纯碱按0.3~0.8‰投入溶解罐中,加水溶化后备用,取物料量50%左右的烧碱,制成浓度25-30%的碱溶液后备用;
2.氧化蜡的制备:将预热罐中预热好的物料打入氧化塔中,同时按40立方米/吨·小时风量向氧化塔中供风,供热,将所配制催化剂和纯碱混合溶液打入塔中,当塔内物料温度达到160±2℃时,开始引发,保持0.5小时,将供风量提高到50立方米/吨·小时,降温至150±2℃开始激发,两小时后,塔内物料降温至120-130℃,开始氧化,同时供风量增加到60立方米/吨·小时,温度不变,氧化12小时后将风量提高到80立方米/吨·小时,温度不变,激发结束后开始检测酸值,当氧化塔物料酸值达到80-85mgKOH/g时,氧化结束,氧化结束后,塔内物料停止供热并降温至120℃,同时将供风量降低到40立方米/吨·小时,开始出塔,将氧化塔内物料打入已装有罐容量30-40%75℃热水的皂化罐中,同时将反应生成的油溶性酸均匀打入皂化罐;
3.皂化:
(1).水洗:将打入皂化罐的氧化蜡温度调整至85℃左右,用蒸汽或空气,调至物料翻腾状态,当皂化罐中物料温度低于85℃时用直接蒸汽搅拌,当物料温度高于85℃时改用空气搅拌,搅拌至少40分钟,搅拌停止后在85-90℃条件下保温沉降,沉降30分钟后从皂化罐底部排出废水及中间层,检测水洗后氧化蜡酸值至废水pH值呈弱酸性为止,不合格将重复水洗;
(2).皂化:对皂化罐中水洗合格的氧化蜡,用蒸汽加热至95-100℃,同时加入物料量35%左右的水,在物料沸腾状况下,将备好的碱溶液加入氧化蜡中,加碱量按每吨氧化蜡用碱量=酸值×1.8×0.71×1.03(过量碱)÷浓度÷1000计算,加足碱后皂化1小时,再循环皂化1小时以上,皂化结束后检验pH值为13左右,皂化完成,否则继续加碱皂化;
(3).分离:皂化结束后,皂化罐中物料保温沉降至少3小时,将皂液打入皂液储罐,静止时间超过24小时后再转入下道工序;
4.精制:储罐中合格的皂液经压力泵打入管式炉,调整进料量和用火量,当物料含水量在30%左右时打入精制罐中即为氧化石蜡皂半成品,经检验后,调整游离碱含量、水分,使其达到标准要求,精制罐中物料经检测合格即为成品,并打入成品罐进行计量包装。
为更好的实现本发明的目的,所述的步骤3的氧化蜡皂化过程中,皂液分离后的剩余部分为不皂化物,该不皂化物在搅拌条件下加酸处理,物料温度保持80±5℃,搅拌至少40分钟,加酸终点控制在物料pH值为3-2,物料静止至少1小时,从罐下分离废液,剩余的黄色物质为回收蜡,在皂化罐中对回收蜡加温水水洗,静止至少1小时后排出废水及中间杂质,检测酸值合格后,打入回收蜡储罐备用,检测酸值不合格重复水洗。
为更好的实现本发明的目的,所述的步骤1中的原料蜡可用部分回收蜡代替,其中原料蜡:回收蜡按6~8∶2~4的比例较好。
为更好的实现本发明的目的,所述的步骤4中的游离碱的调整,为先用烧碱溶液调至0.8%,再加入物料量1%纯碱。
本发明使用的原料,如皂蜡、催化剂、烧碱、纯碱均与现有技术相同,可从市场上采购,回收蜡为本发明中回收的一级不皂化物等,去杂、脱水,其中皂蜡:熔点30-50℃、含油量8-15%、外观白色或黄色,催化剂:锰盐和钾盐,工业级,烧碱:工业级、含量96%以上,纯碱:工业级。
本发明使用的主要生产设备:氧化塔、鼓风机、空压机、预热罐、催化剂溶解罐、溶碱罐、碱计量罐、皂化罐、管式炉、溶皂罐、精制罐、成品罐,为同行业中的常用设备,属于现有技术。
本发明给出的产品氧化石蜡皂的主要质量指标如下表所列:
项目 | 质量指标 | 试验方法 |
外观 | 深褐色膏状物 | 目测 |
脂肪酸含量 %≥ | 50 | Q116-2002 |
不皂化物 ≤ | 15 | Q116-2002 |
游离碱NaOH ≤ | 1.0 | GB/T260-77 |
水分 % ≤ | 30 | SH/T0329 |
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明中的氧化生成物中主要有效成分可高达60%以上,氧化时间可比现有工艺缩短10小时,氧化反应生成的油溶性酸参加皂化,既增加了产品收率,又促进皂化反应速度加快,皂液分层快而明显。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步描述。
实施例1
首先将原料蜡、回收蜡按6∶4比例打入预热罐中,排杂、分水、脱水并升温至120℃保温备用,钾盐和锰盐按投料量1.6‰,纯碱按0.4‰投入溶解罐中,加适量清水并加热溶化备用,取物料量50%的烧碱,制成浓度25%的碱溶液备用;
再将预热罐中预热好的物料打入氧化塔中,同时开启鼓风机,按40立方米/吨·小时风量向氧化塔中供风,并足量向塔内加热系统供热,将所配制催化剂和纯碱混合溶液打入塔中,当塔内物料温度达到160±2℃时,开始引发,保持0.5小时,将供风量提高到50立方米/吨·小时,降温至150±2℃开始激发,在此条件下保持两小时,两小时后塔内物料降温至120-130℃,开始氧化,同时供风量增加到60立方米/吨·小时,温度保持不变,氧化12小时后将风量提高到80立方米/吨·小时,温度保持不变,从激发结束后开始检测酸值,每4小时检测一次氧化酸值,16小时以后每两小时检测一次氧化酸值,当氧化塔物料酸值达到80-85mgKOH/g时,氧化结束,氧化结束后,塔内物料停止供热并降温至120℃,同时将供风量降低到40立方米/吨·小时,开始出塔,将氧化塔内物料打入已装有30-40%75℃热水的皂化罐中,同时将反应生成的油溶性酸均匀打入皂化罐;
然后进行水洗、皂化。先将打入皂化罐的氧化蜡温度调整至85℃左右,用蒸汽直接对物料加热方式徐徐供汽,并调至物料翻腾状态,当皂化罐中物料温度低于85℃时用直接蒸汽搅拌,当物料温度高于85℃时改用空气搅拌,搅拌40分钟,停止搅拌,在85-90℃条件下保温沉降,沉降30分钟后,从皂化罐底部排出废水和中间层,重复水洗至废水pH值呈弱酸性为止,检测水洗后氧化蜡酸值;再对皂化罐中水洗合格的氧化蜡,用直接蒸汽加热至95-100℃,同时加入物料量35%的清水,在物料沸腾状况下,将备好的碱溶液慢慢加入氧化蜡中,加碱量按下式计算:每吨氧化蜡用碱量=酸值×1.8×0.71×1.03(过量碱)÷浓度÷1000,按计算量加足碱后,皂化1小时,再循环皂化1小时以上,总皂化时间不低于两小时,皂化结束后用酚酞指示剂和PH试纸检验,使酚酞呈粉红色,pH值为13左右,皂化完成,否则继续加碱皂化;皂化结束后,皂化罐中物料保温沉降3小时,通过皂化罐底阀门将皂液打入皂液储罐,打皂液时要慢打,边观察边打,后期要停停打打,防止不皂化物混入,静止时间超过24小时方可转入下道工序;
最后将储罐中合格的皂液经压力泵打入管式炉,调整进料量和用火量,使管式炉出口温度达到120℃,物料含水量在30%左右,打入精制罐中为氧化石蜡皂半成品,经检验后,调整游离碱含量、水分,使其达到指标要求,游离碱的调整要用烧碱溶液调至0.8%,再加入物料量1%纯碱,精制罐中物料经检测合格即为成品,经精制合格的氧化石蜡皂,打入成品罐,按每箱40千克的重量准确计量包装,包装物采用纸箱,内加塑料代衬里,并标明名称、日期、班次、批号、毛重、净重等。
氧化石蜡皂的主要质量指标如下表所列:
项目 | 质量指标 | 试验方法 |
外观 | 深褐色膏状物 | 目测 |
脂肪酸含量 %≥ | 50 | Q116-2002 |
不皂化物 ≤ | 15 | Q116-2002 |
游离碱NaOH ≤ | 1.0 | GB/T260-77 |
水分 % ≤ | 30 | SH/T0329 |
在氧化蜡皂化过程中,分离了皂液后所剩余部分为不皂化物,不皂化物在搅拌条件下,徐徐加入有机酸水或无机酸,物料温度保持80±5℃,搅拌40分钟,加酸终点控制在物料pH值为3-2,物料静止1小时,从罐下分离废液,剩余的黄色物质为回收蜡,在皂化罐中对回收蜡加入倍量清温水水洗,静止1小时后排出废水及中间杂质,至少重复2次后检测酸值,合格后打入回收蜡储罐备用。
实施例2
将原料蜡、回收蜡按7∶3比例打入预热罐中,排杂、分水、脱水并升温至120℃保温备用,钾盐和锰盐按投料量1.8‰,纯碱按0.6‰投入溶解罐中,加适量清水并加热溶化备用,取物料量50%的烧碱,制成浓度28%的碱溶液备用。其后的氧化蜡的制备、皂化、精制及包装步骤与实施例1相同,主要质量指标与实施例1相同,对不皂化物的处理也与实施例1相同。
实施例3
将原料蜡、回收蜡按8∶2比例打入预热罐中,排杂、分水、脱水并升温至120℃保温备用,钾盐和锰盐按投料量2‰,纯碱按0.8‰投入溶解罐中,加适量清水并加热溶化备用,取物料量50%的烧碱,制成浓度30%的碱溶液备用。其后的氧化蜡的制备、皂化、精制及包装步骤与实施例1相同,主要质量指标与实施例1相同,对不皂化物的处理也与实施例1相同。