CN111214843B - 一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置及生产方法，所述蒸馏装置包括外壳，所述外壳内从下至上依次设置有设备室、蒸发室和冷却室，该高品质甲基牛磺酸钠的生产方法设计合理，采用管道化连续生产，生产量大，操作简单，能耗低，投资小，回报大，工艺技术更新后，产品收率高，副产物少，SO4 2‑的去除，大大提升了产品的质量档次，产品纯度大大提高，污水排放量也大大减少，没有工艺废水排放，树脂工艺的利用，降低了安全使用性和成本，氢型阳离子树脂交换，操作简单安全，一条生产工艺线，可以生产三种产品羟乙基磺酸钠、甲基羟乙基磺酸钠、甲基羟乙基磺酸。

Description

一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置及生产方法
技术领域
本发明属于甲基牛磺酸钠制备技术领域，特别涉及一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置及生产方法。
背景技术
国内现在采用的生产甲基牛磺酸的工艺方法，主要以间歇式反应釜，将提取出来的固体羟乙基磺酸钠、甲胺、液碱按照工艺参数投入，在反应釜内搅拌升温反应，到达一定时间和一定温度反应物转化至一定比例的时候，就反应完成。完成后的甲基牛磺酸钠合成液，用H2SO4中和至一定PH，再通过浓缩，高温排盐，低温析晶，离心得到甲基牛磺酸。这种技术的弊端在与反应时间长，产能有限，操作繁琐，投入大，能耗高，中间副反应加多，产品纯度不高，为此，本发明提出一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置及生产方法。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置及生产方法，该高品质甲基牛磺酸钠的生产方法设计合理，采用管道化连续生产，生产量大，操作简单，能耗低，投资小，回报大，工艺技术更新后，产品收率高，副产物少，SO42-的去除，大大提升了产品的质量档次，产品纯度大大提高，污水排放量也大大减少，没有工艺废水排放，树脂工艺的利用，降低了安全使用性和成本，氢型阳离子树脂交换，操作简单安全，一条生产工艺线，可以生产三种产品羟乙基磺酸钠、甲基羟乙基磺酸钠、甲基羟乙基磺酸。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种高品质甲基牛磺酸钠的生产方法，所述生产方法具体如下：
步骤一：生产中，将一定量的液碱、纯化水投入加成反应釜，控制温度70-80℃，先向反应釜内通入SO2，到PH=5.5-6.0，再通入环氧乙烷，到PH=6.5-7.0，如此循环通入，直至反应物转化至一定比例；
步骤二：反应合成的羟乙基磺酸钠合成液在检测出羟乙基磺酸钠和SO42-的含量后，同时添加Ba（OH）2·8H2O与SO42-的摩尔比为（0.9-1）：1的比例，结合絮凝剂和活性，过滤；
步骤三：过滤后的羟乙基磺酸钠合成液，使用蒸馏装置减压蒸馏去一定量水分，以及降温析晶和离心，就可以提取羟乙基磺酸钠产品；
步骤四：另外去SO42-的合成液，按照羟乙基磺酸钠：甲胺的摩尔比1：（7-14），催化剂1%-4%，混合均匀，通过管道化连续生产模式，控制温度210-250℃，压力10-25MPa，反应后的合成液，使用蒸馏装置进行减压蒸馏，经过减压蒸馏、脱色后，即可包装出售甲基牛磺酸钠；
步骤五：同时，反应后的合成液，经过氢型阳离子树脂交换，将甲基牛磺酸钠转化成甲基牛磺酸，再经过脱色、减压蒸馏、离心，即可得到另一个产品甲基牛磺酸。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤四的反应时间为30-90min。
一种高品质甲基牛磺酸钠的生产方法中使用的蒸馏装置，包括外壳，所述外壳内从下至上依次设置有设备室、蒸发室和冷却室，所述蒸发室底部的一侧固定连接有排放管，所述冷却室底部的内侧壁上固定安装有收集管，所述收集管与蒸发室连通，所述冷却室内固定安装有冷却罐，所述冷却罐内固定安装有螺旋管，所述收集管的一端固定连接有连接管一，所述连接管一与螺旋管的一端连接，所述冷却罐底部的一侧固定连接有连接管二，所述连接管二的一端与螺旋管连通，所述外壳的一侧固定连接有冷凝管，所述冷凝管的一端与螺旋管的另一端连接，所述外壳的顶部固定安装有添加管，所述添加管与蒸发室连通。
作为本发明的一种优选实施方式，所述冷却罐内填充有水。
作为本发明的一种优选实施方式，所述设备室底部的内侧壁上固定安装有气泵，所述蒸发室底部的内侧壁上固定安装有电热棒，所述排放管上安装有电动阀门一，所述冷却罐与蒸发室之间开设有通孔，所述通孔内固定安装有半导体制冷片，所述冷凝管上固定安装有电动阀门二，所述添加管上安装有电动阀门三，所述外壳的一侧固定连接有电源线，所述设备室底部的内侧壁上固定安装有处理器。
作为本发明的一种优选实施方式，所述电源线通过供电电路分别与处理器、气泵、半导体制冷片、电动阀门一、电动阀门二、电动阀门三和电热棒电性连接，所述处理器分别与气泵、半导体制冷片、电动阀门一、电动阀门二、电动阀门三和电热棒电性连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述气泵上设置有进气管和出气管，所述进气管与连接管二的另一端连接，所述设备室一侧的内侧壁上开设有通孔，所述出气管固定安装在通孔内。
作为本发明的一种优选实施方式，所述半导体制冷片包括冷端和热端，所述冷端处于冷却罐内，所述热端处于蒸发室内。
作为本发明的一种优选实施方式，所述冷凝管的底部固定安装有安装管，所述安装管上通过外螺纹与内螺纹配合安装有收集罐。
本发明的有益效果：本发明的一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置，包括外壳、设备室、蒸发室、冷却室、气泵、进气管、出气管、电热棒、排放管、电动阀门一、收集管、冷却罐、螺旋管、连接管一、连接管二、半导体制冷片、冷凝管、电动阀门二、安装管、收集罐、添加管、电源线、电动阀门三和处理器。
1、此高品质甲基牛磺酸钠的生产方法采用管道化连续生产，生产量大，操作简单，能耗低，投资小，回报大，工艺技术更新后，产品收率高，副产物少，SO42-的去除，大大提升了产品的质量档次，产品纯度大大提高，污水排放量也大大减少，没有工艺废水排放，树脂工艺的利用，降低了安全使用性和成本，氢型阳离子树脂交换，操作简单安全，一条生产工艺线，可以生产三种产品羟乙基磺酸钠、甲基羟乙基磺酸钠、甲基羟乙基磺酸。
2、此高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置在进行减压蒸馏时，气泵依次通过进气管、连接管二、螺旋管、连接管一和收集管将蒸汽吸入，在减压的同时，能够提高蒸汽进入螺旋管冷却的速度，提高蒸馏效率。
3、此高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置的半导体制冷片安装在冷却罐与蒸发室之间，冷端对冷却罐内的水降温，热端对蒸发室加热，能够有效的利用能源，环保节约。
附图说明
图1为一种高品质甲基牛磺酸钠的生产方法的工艺流程图；
图2为一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置的剖面示意图；
图3为一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置的处理器电路连接示意图；
图中：1-外壳、2-设备室、3-蒸发室、4-冷却室、5-气泵、6-进气管、7-出气管、8-电热棒、9-排放管、10-电动阀门一、11-收集管、12-冷却罐、13-螺旋管、14-连接管一、15-连接管二、16-半导体制冷片、17-冷凝管、18-电动阀门二、19-安装管、20-收集罐、21-添加管、22-电源线、23-电动阀门三、24-处理器。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种高品质甲基牛磺酸钠的生产方法，所述生产方法具体如下：
步骤一：生产中，将一定量的液碱、纯化水投入加成反应釜，控制温度70-80℃，先向反应釜内通入SO2，到PH=5.5-6.0，再通入环氧乙烷，到PH=6.5-7.0，如此循环通入，直至反应物转化至一定比例；
步骤二：反应合成的羟乙基磺酸钠合成液在检测出羟乙基磺酸钠和SO42-的含量后，同时添加Ba（OH）2·8H2O与SO42-的摩尔比为（0.9-1）：1的比例，结合絮凝剂和活性，过滤；
步骤三：过滤后的羟乙基磺酸钠合成液，使用蒸馏装置减压蒸馏去一定量水分，以及降温析晶和离心，就可以提取羟乙基磺酸钠产品；
步骤四：另外去SO42-的合成液，按照羟乙基磺酸钠：甲胺的摩尔比1：（7-14），催化剂1%-4%，混合均匀，通过管道化连续生产模式，控制温度210-250℃，压力10-25MPa，反应后的合成液，使用蒸馏装置进行减压蒸馏，经过减压蒸馏、脱色后，即可包装出售甲基牛磺酸钠；
步骤五：同时，反应后的合成液，经过氢型阳离子树脂交换，将甲基牛磺酸钠转化成甲基牛磺酸，再经过脱色、减压蒸馏、离心，即可得到另一个产品甲基牛磺酸。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤四的反应时间为30-90min。
一种高品质甲基牛磺酸钠的生产方法中使用的蒸馏装置，包括外壳1，所述外壳1内从下至上依次设置有设备室2、蒸发室3和冷却室4，所述蒸发室3底部的一侧固定连接有排放管9，所述冷却室4底部的内侧壁上固定安装有收集管11，所述收集管11与蒸发室3连通，所述冷却室4内固定安装有冷却罐12，所述冷却罐12内固定安装有螺旋管13，所述收集管11的一端固定连接有连接管一14，所述连接管一14与螺旋管13的一端连接，所述冷却罐12底部的一侧固定连接有连接管二15，所述连接管二15的一端与螺旋管13连通，所述外壳1的一侧固定连接有冷凝管17，所述冷凝管17的一端与螺旋管13的另一端连接，所述外壳1的顶部固定安装有添加管21，所述添加管21与蒸发室3连通。
作为本发明的一种优选实施方式，所述冷却罐12内填充有水。
作为本发明的一种优选实施方式，所述设备室2底部的内侧壁上固定安装有气泵5，所述蒸发室3底部的内侧壁上固定安装有电热棒8，所述排放管9上安装有电动阀门一10，所述冷却罐12与蒸发室3之间开设有通孔，所述通孔内固定安装有半导体制冷片16，所述冷凝管17上固定安装有电动阀门二18，所述添加管21上安装有电动阀门三23，所述外壳1的一侧固定连接有电源线22，所述设备室2底部的内侧壁上固定安装有处理器24。
作为本发明的一种优选实施方式，所述电源线22通过供电电路分别与处理器24、气泵5、半导体制冷片16、电动阀门一10、电动阀门二18、电动阀门三23和电热棒8电性连接，所述处理器24分别与气泵5、半导体制冷片16、电动阀门一10、电动阀门二18、电动阀门三23和电热棒8电性连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述气泵5上设置有进气管6和出气管7，所述进气管6与连接管二15的另一端连接，所述设备室2一侧的内侧壁上开设有通孔，所述出气管7固定安装在通孔内。
作为本发明的一种优选实施方式，所述半导体制冷片16包括冷端和热端，所述冷端处于冷却罐12内，所述热端处于蒸发室3内。
作为本发明的一种优选实施方式，所述冷凝管17的底部固定安装有安装管19，所述安装管19上通过外螺纹与内螺纹配合安装有收集罐20。
工作原理：生产中，将一定量的液碱、纯化水投入加成反应釜，控制温度70-80℃，先向反应釜内通入SO2，到PH=5.5-6.0，再通入环氧乙烷，到PH=6.5-7.0；如此循环通入，直至反应物转化至一定比例，反应合成的羟乙基磺酸钠合成液在检测出羟乙基磺酸钠和SO42-的含量后，同时添加Ba（OH）2·8H2O与SO42-的摩尔比为（0.9-1）：1的比例，结合絮凝剂和活性，过滤，过滤后的羟乙基磺酸钠合成液，经过减压蒸馏去一定量水分，以及降温析晶和离心，就可以提取羟乙基磺酸钠产品，另外去SO42-的合成液，按照羟乙基磺酸钠：甲胺的摩尔比1：（7-14），催化剂1%-4%，混合均匀，通过管道化连续生产模式，控制温度210-250℃，压力10-25MPa，反应时间为30-90min。反应后的合成液，经过减压蒸馏、脱色后，即可包装出售甲基牛磺酸钠。同时，反应后的合成液，经过氢型阳离子树脂交换，将甲基牛磺酸钠转化成甲基牛磺酸，再经过脱色、减压蒸馏、离心，即可得到另一个产品甲基牛磺酸，在上述减压蒸馏时，均使用蒸馏装置，首先将电源线22连接到整个工艺的控制系统，将原料通过添加管21加入蒸发室3，通过控制系统输入减压蒸馏指令，处理器电动阀门一10、电动阀门二18和电动阀门三23均关闭，控制电热棒8和气泵5打开，电热棒8对原料进行加热，气泵5依次通过进气管6、连接管二15、螺旋管13、连接管一14和收集管11将蒸汽吸入，在减压的同时，能够提高蒸汽进入螺旋管13冷却的速度，提高蒸馏效率，蒸汽经过螺旋管13时，在螺旋管13内冷凝，冷凝的水通过冷凝管17和安装管19进入收集罐20，半导体制冷片16安装在冷却罐12与蒸发室3之间，冷端对冷却罐12内的水降温，热端对蒸发室3加热，能够有效的利用能源，环保节约，减压蒸馏结束后，通过排放管9将成品放出，进行下一道工序的加工，此高品质甲基牛磺酸钠的生产方法采用管道化连续生产，生产量大，操作简单，能耗低，投资小，回报大，工艺技术更新后，产品收率高，副产物少，SO42-的去除，大大提升了产品的质量档次，产品纯度大大提高，污水排放量也大大减少，没有工艺废水排放，树脂工艺的利用，降低了安全使用性和成本，氢型阳离子树脂交换，操作简单安全，一条生产工艺线，可以生产三种产品羟乙基磺酸钠、甲基羟乙基磺酸钠、甲基羟乙基磺酸。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置，其特征在于：包括外壳（1），所述外壳（1）内从下至上依次设置有设备室（2）、蒸发室（3）和冷却室（4），所述蒸发室（3）底部的一侧固定连接有排放管（9），所述冷却室（4）底部的内侧壁上固定安装有收集管（11），所述收集管（11）与蒸发室（3）连通，所述冷却室（4）内固定安装有冷却罐（12），所述冷却罐（12）内固定安装有螺旋管（13），所述收集管（11）的一端固定连接有连接管一（14），所述连接管一（14）与螺旋管（13）的一端连接，所述冷却罐（12）底部的一侧固定连接有连接管二（15），所述连接管二（15）的一端与螺旋管（13）连通，所述外壳（1）的一侧固定连接有冷凝管（17），所述冷凝管（17）的一端与螺旋管（13）的另一端连接，所述外壳（1）的顶部固定安装有添加管（21），所述添加管（21）与蒸发室（3）连通。
2.根据权利要求1所述的一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置，其特征在于：所述冷却罐（12）内填充有水。
3.根据权利要求1所述的一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置，其特征在于：所述设备室（2）底部的内侧壁上固定安装有气泵（5），所述蒸发室（3）底部的内侧壁上固定安装有电热棒（8），所述排放管（9）上安装有电动阀门一（10），所述冷却罐（12）与蒸发室（3）之间开设有通孔，所述通孔内固定安装有半导体制冷片（16），所述冷凝管（17）上固定安装有电动阀门二（18），所述添加管（21）上安装有电动阀门三（23），所述外壳（1）的一侧固定连接有电源线（22），所述设备室（2）底部的内侧壁上固定安装有处理器（24）。
4.根据权利要求3所述的一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置，其特征在于：所述电源线（22）通过供电电路分别与处理器（24）、气泵（5）、半导体制冷片（16）、电动阀门一（10）、电动阀门二（18）、电动阀门三（23）和电热棒（8）电性连接，所述处理器（24）分别与气泵（5）、半导体制冷片（16）、电动阀门一（10）、电动阀门二（18）、电动阀门三（23）和电热棒（8）电性连接。
5.根据权利要求3所述的一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置，其特征在于：所述气泵（5）上设置有进气管（6）和出气管（7），所述进气管（6）与连接管二（15）的另一端连接，所述设备室（2）一侧的内侧壁上开设有通孔，所述出气管（7）固定安装在通孔内。
6.根据权利要求3所述的一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置，其特征在于：所述半导体制冷片（16）包括冷端和热端，所述冷端处于冷却罐（12）内，所述热端处于蒸发室（3）内。
7.根据权利要求1所述的一种高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置，其特征在于：所述冷凝管（17）的底部固定安装有安装管（19），所述安装管（19）上通过外螺纹与内螺纹配合安装有收集罐（20）。
8.一种使用权利要求1中所述高品质甲基牛磺酸钠的蒸馏装置的生产方法，其特征在于，所述生产方法具体如下：
步骤一：生产中，将一定量的液碱、纯化水投入加成反应釜，控制温度70-80℃，先向反应釜内通入SO2，到PH=5.5-6.0，再通入环氧乙烷，到PH=6.5-7.0，如此循环通入，直至反应物转化至一定比例；
步骤二：反应合成的羟乙基磺酸钠合成液在检测出羟乙基磺酸钠和SO42-的含量后，同时添加Ba（OH）2·8H2O与SO42-的摩尔比为（0.9-1）：1的比例，结合絮凝剂和活性，过滤；
步骤三：过滤后的羟乙基磺酸钠合成液，使用蒸馏装置减压蒸馏去一定量水分，以及降温析晶和离心，就可以提取羟乙基磺酸钠产品；
步骤四：另外去SO42-的合成液，按照羟乙基磺酸钠：甲胺的摩尔比1：（7-14），催化剂1%-4%，混合均匀，通过管道化连续生产模式，控制温度210-250℃，压力10-25MPa，反应后的合成液，使用蒸馏装置进行减压蒸馏，经过减压蒸馏、脱色后，即可包装出售甲基牛磺酸钠；所述步骤四的反应时间为30-90min；
步骤五：同时，反应后的合成液，经过氢型阳离子树脂交换，将甲基牛磺酸钠转化成甲基牛磺酸，再经过脱色、减压蒸馏、离心，即可得到另一个产品甲基牛磺酸。
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