CN103553979A - 一种用于生产阴离子表面活性剂的多功能中和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于生产阴离子表面活性剂的多功能中和装置，涉及阴离子表面活性剂的中和反应过程，用于解决不同种类和浓度阴离子表面活性剂的中和反应所需设备投入多、能耗大的问题。磺化反应器、烧碱和工艺水储罐分别经输料装置与三通阀连接，所述三通阀的另外两个通道口与两路并列设置的中和反应线连接，且两路中和反应线末端交汇并依次与增压泵、产品储罐连接；一路中和反应线包括前后依次连接的均质泵、循环泵和换热器；另一路中和反应生产线包括开式离心泵；沿工艺路线前后相互连接的各个设备之间均通过管道连接。本发明一条生产线用于生产高低浓度的阴离子表面活性剂产品，节约了生产成本，降低了能量的损耗，提高了生产效率。

Description

一种用于生产阴离子表面活性剂的多功能中和装置
技术领域
本发明涉及阴离子表面活性剂的中和反应过程，具体地说是能用于生产高浓度和低浓度阴离子表面活性剂的多功能中和装置。
背景技术
磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂的生产过程中涉及到磺化后磺酸或硫酸酯的中和工艺，目前此类表面活性剂的中和工艺中主要使用的是环路型的循环连续中和，即包括中和混合泵、中和循环泵、管壳式换热器以及在线pH计组成的中和装置或者由进料泵Ⅰ、循环泵、管壳式换热器、一级中和器、进料泵Ⅱ、二级中和器以及在线pH计组成的两级中和装置，这两类中和装置投用设备较多、工艺繁琐、工艺路线长、能耗大，不利于多种产品的切换生产，存在设备和能耗的双重浪费，特别是对中和后的处理工艺中还有闪蒸、浓缩、喷粉工艺的产品来说，更是能源的浪费。阴离子表面活性剂如十二烷基硫酸钠，易溶于水，与阴离子、非离子复配性好，具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能，广泛用于牙膏、香波、洗发膏、洗衣粉、化妆品和塑料脱模，润滑以及制药、造纸、建材、化工等行业。该中和系统中使用的中和混合泵装机容量和循环泵的装机容量较大，将该中和系统用于生产低浓度十二烷基硫酸钠产品时，动力消耗大，势必造成资源浪费，增加生产成本。为了生产低浓度十二烷基硫酸钠产品，必须另外设计一条简约的生产线。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能的阴离子表面活性剂的中和装置，用于解决不同种类和不同浓度阴离子表面活性剂产品的中和反应所需设备投入多、能耗大的问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种用于生产阴离子表面活性剂的多功能中和装置，包括若干罐、三通阀、四通、泵、管道和在线PH计，其特征是，
磺化反应器、烧碱储罐和工艺水储罐分别经输料装置汇合后与第一三通阀的一个通道口连接，所述第一三通阀的另外两个通道口分别与两路并列设置的第一、第二中和反应线进行连接，
所述第一中和反应线包括通过管道进行前后顺次串联连接的均质泵、循环泵、第一阀门和换热器，且在所述换热器的一侧设有与之并联的支管道，在所述支管道中设有第二阀门，
所述第二中和反应线为一开式离心泵；
所述换热器和开式离心泵同时连接到第二四通，所述第二四通的另外两个通道口分别连接到自循环泵和增压泵，所述自循环泵、开式离心泵和均质泵三者之间通过第二三通阀进行连接，所述增压泵通过第三阀门与产品储罐连接；
在开式离心泵和均质泵出口处的管道上设有在线PH计。
进一步地，在所述磺化反应器与输料装置之间设有一输料泵。
进一步地，所述输料装置为分别与所述输料泵、烧碱储罐、工艺水储罐和第一三通阀通过管道进行连接的一第一四通，并在对应管道上设有第四阀门。
本发明的有益效果是：通过提供一种能够用于生产不同种类不同浓度的阴离子表面活性剂的中和装置，减少了单独生产某一类别或某一浓度阴离子表面活性剂时设备的投入，一条生产线通过选择不同的路径用于生产高低浓度的阴离子表面活性剂产品，节约了生产成本，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明示意图；
图2为本发明生产高浓度产品时的装置连接示意图；
图3为本发明生产低浓度产品时的装置连接示意图；
图4为本发明用于生产α-烯基磺酸钠产品时的装置连接示意图；
图中：1第一阀门，2第一三通阀，3第二三通阀，4第二阀门，5第一四通，6第二四通，7第三阀门，8第四阀门，9管道。
具体实施方式
本发明可分别用于生产高、低浓度的不同类型的阴离子表面活性剂产品，包括脂肪醇硫酸盐、乙氧基化烷基硫酸盐、α-烯基磺酸盐、脂肪酸甲酯磺酸盐、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸盐、脂肪酸皂、复合洗衣皂以及非表面活性剂类有机酸的盐类等；其中，适合生产的高浓度阴离子表面活性剂产品主要包括60～80%脂肪醇硫酸盐、68～72%乙氧基化烷基硫酸盐、68～75%α-烯基磺酸盐以及65～75%脂肪酸甲酯磺酸盐、68～72%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸盐、30～50%脂肪酸皂基料浆以及复合洗衣皂料浆等；适合生产的低浓度产品主要包括27～32%脂肪醇硫酸盐、27～29%乙氧基化烷基硫酸盐、35%α-烯基磺酸盐、28～35%脂肪酸甲酯磺酸盐、28～30%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸盐、15～30%脂肪酸皂基料浆以及复合洗衣皂料浆以及非表面活性剂类的有机酸碱中和等。下面结合附图以生产十二烷基硫酸钠产品为例对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明包括第一阀门1、第一三通阀2、第二三通阀3、第二阀门4、第一四通5、第二四通6、第三阀门7、第四阀门8、循环泵、换热器、开式离心泵和均质泵。在制备十二烷基硫酸钠的中和反应前，脂肪醇与三氧化硫在磺化反应器中进行磺化反应，生成脂肪醇硫酸酯。盛有烧碱和工艺水的储罐以及磺化反应器的出口分别连接有管道9，并在上述两储罐和磺化反应器的出口处的管道9上设有第四阀门8；上述三根管道9的另一端分别与第一四通5的三个通道口连接，进行汇合，第一四通5的第四个通道口连接至第一三通阀2；为便于在磺化反应器中经磺化反应生成的脂肪醇硫酸酯的输送，在磺化反应器与第一四通5之间设有一输料泵。第一三通阀2的另外两个通道A、Ｂ分别与均质泵和开式离心泵连接；在均质泵后通过管道9依次连接有循环泵、第一阀门1和换热器，该循环泵可以增加中和反应的反应效果，并在循环泵后设有一条支管道，支管道上设有第二阀门4，该支管道与第一阀门1和换热器组成的管道并联设置；该换热器的作用是对中和液进行冷却，以保持中和液的稳定性。上述均质泵和开式离心泵中进行中和混合反应，为改善中和效果，防止中和物料因少部分物料的中和不彻底而返酸，保证中和后物料成弱碱性，在换热器和开式离心泵之后设有自循环泵；并在均质泵和开式离心泵之后的管道9上均设有在线PH计，以便于监控中和结果，根据中和效果调整循环量，并控制PH在6.5～7.5之间。换热器和开式离心泵之后的管道9以及自循环泵进口处的管道9分别与第二四通6的三个通道口连接，在自循环泵的出口通过管道9连接有第二三通阀3，第二三通阀3的另外两个通道C、D通过管道9分别与均质泵和开式离心泵连接，第二四通6的第四个通道口通过管道9与增压泵连接。增压泵的作用是维持系统压力，消除中和死角，稳定产品质量。并在增压泵之后设有第三阀门7，第三阀门7后连接有产品储罐，该产品储罐中用于储存经磺化、中和等反应后得到的十二烷基硫酸钠产品。
如图2所示，当用于生产高浓度十二烷基硫酸钠产品时，将两个三通阀分别调至A、C位置，此时打开第一阀门1、第三阀门7和三个第四阀门8，关闭第二阀门4，经磺化反应生成的脂肪醇硫酸酯、烧碱和工艺水经管道9进入到均质泵中进行中和反应，中和后的物料依次经过循环泵和换热器，经换热器出口流出的物料一部分经增压泵增压后进入到产品储罐中储存，另一部分经自循环泵回流至均质泵中再次中和以改善中和效果。
如图3所示，当用于生产低浓度十二烷基硫酸钠产品时，将两个三通阀分别调至B、D位置，此时打开第三阀门7和三个第四阀门8，经磺化反应生成的脂肪醇硫酸酯、烧碱和工艺水经管道9进入到开式离心泵中进行中和反应，中和后的物料一部分进入到增压泵中并经增压泵增压后进入到产品储罐中进行储存，另一部分经自循环泵回流至开式离心泵中进行二次中和以增加中和效果，消除中和死角。
如图4所示，该中和装置用于生产α-烯基磺酸钠产品时，将第一、第二三通阀分别调至A、C位置，并将第一阀门1关闭，将第二阀门4、第三阀门7和三个第四阀门8打开；此时，经中和反应后的物料经循环泵后直接进入到增压泵中；由于换热器在α-烯基磺酸钠的生产过程中不起作用，因此第一阀门1的关闭能避免使用换热器造成的能源消耗。
十二烷基硫酸钠高、低浓度产品共用一条生产线，减少了单独生产高低浓度产品时需要单独安装设备的投入；使用时，仅需调节几个阀门、三通阀和四通，即可实现高低浓度产品生产线的转换。
本发明所述多功能中和装置，既满足了表面活性剂多品种化生产的要求，符合精细化学品生产的发展趋势，又避免重复投资，还充分根据不同产品的特点，合理地突出了节能降耗的特点。

Claims (3)

1.一种用于生产阴离子表面活性剂的多功能中和装置，包括若干罐、三通阀、四通、泵、管道和在线PH计，其特征是，
磺化反应器、烧碱储罐和工艺水储罐分别经输料装置汇合后与第一三通阀的一个通道口连接，所述第一三通阀的另外两个通道口分别与两路并列设置的第一、第二中和反应线进行连接，
所述第一中和反应线包括通过管道进行前后顺次串联连接的均质泵、循环泵、第一阀门和换热器，且在所述换热器的一侧设有与之并联的支管道，在所述支管道中设有第二阀门，
所述第二中和反应线为一开式离心泵；
所述换热器和开式离心泵同时连接到第二四通，所述第二四通的另外两个通道口分别连接到自循环泵和增压泵，所述自循环泵、均质泵和开式离心泵三者之间通过第二三通阀进行连接，所述增压泵通过第三阀门与产品储罐连接；
在开式离心泵和均质泵出口处的管道上设有在线PH计。
2.根据权利要求1所述的一种用于生产阴离子表面活性剂的多功能中和装置，其特征是，在所述磺化反应器与输料装置之间设有一输料泵。
3.根据权利要求2所述的一种用于生产阴离子表面活性剂的多功能中和装置，其特征是，所述输料装置为分别与所述输料泵、烧碱储罐、工艺水储罐和第一三通阀通过管道进行连接的一第一四通，并在对应管道上设有第四阀门。
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