CN100509770C - 一种α-磺基脂肪酸酯中和方法 - Google Patents

一种α-磺基脂肪酸酯中和方法 Download PDF

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Abstract

一种α-磺基脂肪酸酯中和方法，其工艺步骤包括将漂白后的α-磺基脂肪酸酯溶于醇，然后用液体碱分步中和到pH＝6～8。所用的醇为甲醇，α-磺基脂肪酸酯溶液中甲醇的重量为α-磺基脂肪酸酯重量的50%～200%，中和用碱为醇碱、氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠，碱液浓度为5%～50%。中和温度为40～80℃。本发明还提供一种实现α-磺基脂肪酸酯中和方法的装置。本发明的方法和装置具有设计合理、制造容易、降温快、反应温度低、物料混合均匀、中和效果好、产品质量高的特点。

Description

一种α-磺基脂肪酸酯中和方法
一、技术领域
本发明属表面活性剂领域，涉及一种α-磺基脂肪酸酯中和方法。用于α-磺基脂肪酸酯的中和。
二、背景技术
α-磺基脂肪酸酯盐是一种优良的表面活性剂，具有抗硬水能力强、生物降解性好等特点，可用于日用化工和选矿等行业。
α-磺基脂肪酸酯盐通常是通过脂肪酸酯与三氧化硫作用制得磺酸，再经过漂白处理、碱中和制得。
α-磺基脂肪酸酯用碱中和制备相应的盐，该中和反应放热量大、物料粘度高，中和反应条件控制不好，会使产品色泽加深、二酸盐含量上升。据报道，中和一般在间歇式反应罐内进行，以水为溶剂，将漂白好的膏状α-磺基脂肪酸酯分批投入到预先加有稀碱水溶液的反应罐内，通过强力搅拌，使α-磺基脂肪酸酯与碱得到中和，制得活性物含量为30％～50％的膏状α-磺基脂肪酸酯盐。但由于α-磺基脂肪酸酯水溶性小，反应罐内呈非均相，造成不易搅拌均，中和速度慢；反应热也不易除去，局部温度过高，易使酯基水解，大量生成二钠盐。ZL00133161.2是采用连续式反应罐外加高剪切环路混合法，α-磺基脂肪酸酯中加入不多于40％的甲醇，然后用50％氢氧化钠溶液中和，制得活性物含量为55％的膏状α-磺基脂肪酸酯盐。该方法短时间难以混合均匀，需要不断反复混合，中和时间长，反应热除去也慢，且产品质量不易控制。
三、发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种设计合理、操作简便、降温快、反应温度低、物料混合均匀、产品质量高的α-磺基脂肪酸酯中和方法。
一种α-磺基脂肪酸酯中和方法，将漂白后的α-磺基脂肪酸酯和中和用的碱分别溶于醇，然后将碱分批加入α-磺基脂肪酸酯中混合，中和到PH＝6～8。
优选的，所用的醇为甲醇；α-磺基脂肪酸酯溶液中甲醇的重量为α-磺基脂肪酸酯重量的50％～200％，优选100％。
优选的，中和用碱为醇碱、氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠；所述醇碱为醇钠或醇钾；更优选氢氧化钠。中和用碱也可以是氢氧化钠或氢氧化钾水溶液、碳酸钠水溶液。
优选的，碱液浓度为5％～50％，更优选10％～30％。中和温度为40～80℃，更优选40～50℃。
一种实现所述α-磺基脂肪酸酯中和方法的装置，包括下列设备：
中和罐一台，由搅拌电机、2～80个喷头、2～80个转子刮膜剪切混合器和2～80个进、出风口组成，用于α-磺基脂肪酸酯的分步中和；
风量分配器一台，位于中和罐之前，有2—80个出风口向中和罐送风；
风机一台，位于风量分配器之前，用于向风量分配器送风；
冷冻机一台，位于风机之前，用于降温；
总出风管一台，位于中和罐之后，有2—80个进风口并与中和罐出风口相连通。
优选的，中和罐顶端有一个进料喷嘴，侧面有一个或2—80个喷嘴。
优选的，中和罐有2—80个进风口和2—80个出风口，并分别与风量分配器和总出风管相连通。
优选的，所述的中和罐上设有搅拌电机。
所述的转子刮膜剪切混合器由定子孔板和转子刮膜板组成，转子刮膜板是十字交叉的刮膜板，转子刮膜板安装在转动轴上。定子孔板上有若干个圆孔，其直径可根据物料粘度而定。
所述的混合罐顶端和转子刮膜剪切混合器的每一级上各有一个进料喷嘴，喷嘴口径根据物料流量大小确定；转子刮膜剪切混合器的每一级上各有一个进风口和一个出风口，顶端设有搅拌电机。
所述的风量分配器上设有一个与风机相连通的进风口和多个出风口，出风口分别与转子刮膜剪切混合器每一级上的进风口相连通。
所述的风机送入的风可以是常温风或经冷却的低温风。
上述实现所述α-磺基脂肪酸酯中和方法的装置的工作流程如下：
1)分别将α-磺基脂肪酸酯和碱配成一定浓度的溶液。
2)α-磺基脂肪酸酯溶液通过进料管进入中和罐顶端喷头(6)喷到第一级中和器(8)上。
3)碱溶液通过中和罐(3)侧面每一级混合器(8)的进料喷头(7)喷入并与α-磺基脂肪酸酯溶液混合，每一级流量可以不同。
4)物料通过每级转子刮膜剪切混合器(8)上的定子孔板和转子刮膜板之间的相对运动，对物料进行多级剪切混合，使物料得到充分混匀，酸碱进一步反应，其反应放出的热量随风量分配器(2)经支进风管(9)通入的风除去，并经支排风管(10)进入总出风管(4)。
5)经过充分反应、中和好的物料通过中和罐底端出料管(11)出料。
本发明具有设计合理、制造容易、降温快、反应温度低、物料混合均匀、中和效果好、产品质量高的特点。
四、附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中定子孔板的结构示意图。
图3是本发明中转子刮膜板的结构示意图。
其中，1、风机，2、风量分配器，3、中和罐，4、总出风管，5、搅拌电机，6、α-磺基脂肪酸酯溶液进料喷头，7、碱溶液进料喷头，8、转子刮膜剪切混合器，9、支进风管，10、支出风管，11、出料管，12、冷冻机，13、α-磺基脂肪酸酯溶液进料管，14、液碱进料管
五、具体实施方式
实施例1：
将漂白后的α-磺基脂肪酸酯溶于甲醇，α-磺基脂肪酸酯溶液中甲醇的重量为α-磺基脂肪酸酯重量的50％。
醇钠溶于醇，碱液浓度为10％，重量比。中和温度为40℃。
然后将二者混合中和到PH＝7.5。
实施例2：
将漂白后的α-磺基脂肪酸酯溶于甲醇，α-磺基脂肪酸酯溶液中甲醇的重量为α-磺基脂肪酸酯重量的100％，重量比。
醇钾溶于醇，碱液浓度为50％，重量比。中和温度为50℃。
然后将二者混合中和到PH＝8。
实施例3：
将漂白后的α-磺基脂肪酸酯溶于甲醇，α-磺基脂肪酸酯溶液中甲醇的重量为α-磺基脂肪酸酯重量的200％，重量比。
氢氧化钠溶于醇，碱液浓度为5％，重量比。中和温度为60℃。
然后将二者混合中和到PH＝6。
实施例4：
将漂白后的α-磺基脂肪酸酯溶于甲醇，α-磺基脂肪酸酯溶液中甲醇的重量为α-磺基脂肪酸酯重量的100％，重量比。
氢氧化钾溶于醇，碱液浓度为30％，重量比。中和温度为70℃。
然后将二者混合中和到PH＝7。
实施例5：
将漂白后的α-磺基脂肪酸酯溶于甲醇，α-磺基脂肪酸酯溶液中甲醇的重量为α-磺基脂肪酸酯重量的100％，重量比。
碳酸钠溶于醇，碱液浓度为30％，重量比。中和温度为80℃。
然后将二者混合中和到PH＝7。
实施例6：
本发明的装置结构如图1、图2、图3所示，由风机、冷冻机、风量分配器、中和罐、总出风管组成。风量分配器有多个出风口向中和罐送风，风量大小可调。中和罐由多个喷头、多级转子刮膜剪切混合器和多个进出风口组成。总出风管有多个进风口并与中和罐出风口相连通。
所述的转子刮膜剪切混合器由定子孔板和转子刮膜板组成，定子孔板上有若干个圆孔，其直径可根据物料粘度而定；转子刮膜板是十字交叉的刮膜板，转子刮膜板安装在转动轴上。
所述的中和罐顶端和转子刮膜剪切混合器的每一级上各有一个进料喷嘴，喷嘴口径根据物料流量大小确定；转子刮膜剪切混合器的每一级上各有一个进风口和一个出风口，中和罐顶端设有搅拌电机。
所述的风量分配器上设有一个与风机相连通的进风口和多个出风口，出风口分别与转子刮膜剪切混合器每一级上的进风口相连通，风量大小是可调的。
上述α-磺基脂肪酸酯碱中和装置的工作方式如下：
1、分别将α-磺基脂肪酸酯和碱配成一定浓度的溶液。
2、α-磺基脂肪酸酯溶液通过进料管进入中和罐顶端喷头(6)喷到第一级中合器(8)上。
3、碱溶液通过中和罐(3)侧面每一级混合器(8)的进料喷头(7)喷入，使α-磺基脂肪酸酯溶液分步得到中和。
4、物料通过每级转子刮膜剪切混合器(8)上的定子孔板和转子刮膜板之间的相对运动，对物料进行多级剪切混合，使物料得到充分混匀，酸碱进一步反应，其反应放出的热量随风量分配器(2)经支进风管(9)通入的风除去，并经支排风管(10)进入总出风管(4)。
5、经过充分反应、中和好的物料通过中和罐底端出料管(11)出料。

Claims (1)

1、一种α-磺基脂肪酸酯中和方法的装置，包括下列设备：
中和罐一台，由搅拌电机、2～80个喷头、2～80个转子刮膜剪切混合器和2～80个进、出风口组成，用于α-磺基脂肪酸酯的分步中和；
风量分配器一台，位于中和罐之前，有2—80出风口向中和罐送风；
风机一台，位于风量分配器之前，用于向风量分配器送风；
冷冻机一台，位于风机之前，用于降温；
总出风管一台，位于中和罐之后，有2—80进风口并与中和罐出风口相连通；其特征是：中和罐的2～80个进风口和2～80个出风口分别与风量分配器和总出风管相连通；中和罐上设有搅拌电机；
所述的转子刮膜剪切混合器由定子孔板和转子刮膜板组成，转子刮膜板是十字交叉的刮膜板，转子刮膜板安装在转动轴上。
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