洗涤剂生产技术 教学课件 ppt 作者 曾凡瑞 覃显灿 主编第六章 洗涤剂制造工艺.pptVIP

第六章 洗涤剂制造工艺 学习目的要求 了解洗涤剂制造技术的方法及分类 熟悉附聚成型法、液体洗涤剂生产的工艺流程及 液体洗涤剂生产成套设备的特点 掌握喷雾干燥法的工艺流程、操作规程及主要设 备的维修保养技能 第一节 粉状洗涤剂 一、 喷雾干燥法 在全球洗涤剂市场，喷雾干燥法是当前生产空心颗粒合成洗衣粉最普遍使用的方法。喷雾干燥粉仍占主导地位。 喷雾干燥法是先将活性物单体和助剂调制成一定黏度的料浆，用高压泵和喷射器喷成细小的雾状液滴，与200°C～300°C的热空气进行传热，使雾状液滴在短时间内迅速干燥成洗衣粉颗粒。干燥后的洗衣粉经过塔底冷风冷却，风送、老化、筛分制得成品。而塔顶出来的尾气经过旋风分离器回收细粉，除尘后尾气通过尾气风机排入大气。 在喷雾干燥的过程中，工艺及设备是决定洗衣粉含水量、视密度、颗粒度、色泽等外观指标的重要因素。喷雾干燥洗衣粉工艺流程见图6-1. （一）浆料的配制 浆料的配制要求均匀，有较好的流动性，合适的浆料总固体。一般当浆料总固体在60%～65%，60~70℃ 的温度下，料浆的黏度最低，流动性最好。料浆温度过高，料浆黏度反而会增 高、变稠。另外，在喷粉时，细粉量会增大，温度过低，助剂溶解不完全，在料浆黏度大，发稠，流动性差。故需要对配料的温度进行控制调节。 在间歇式配料中，应选择好正确的加料顺序，有利于获得质量好的料浆，一般是先加有机原料，不易溶解的原料，密度轻、数量少的原料，后加无机原料及易溶解的原料。在生产含4A沸石的低磷或无磷洗衣粉时，由于4A沸石虽不溶于水，但它能吸附大量水分使料浆变稠，故一般在最后加入，混匀后立即过滤。 料浆总固体的高低对喷粉的产量，能耗有很大的影响，在保证料浆有一定流动性的条件下，料浆总固体越高越好，但料浆总固体必须保持相对稳定，以保证洗衣粉视密度的稳定。 假设喷粉塔的设计干燥能力Gn 为3t/h，料浆总固体从55%提高至70%，即料浆中的水分W1由45%降至30%，洗衣粉的水分含量W2保持为5%，则喷粉塔的实际生产能力G可按以下公式计算。 以W2=5% Gn=3t,W1-1=45%,W1-2=30%代入得 可见料浆总固体从55%提高至70%，喷粉的生产能力增加一倍多。此外料浆在配制完成后需有一定的老化时间。这是由于料浆的总固体一般在60%左右，因为溶解度的限制，原料在料浆中有40%是以悬浮的固体状态存在于料浆中，而有一部分固体原料是无结晶水的（如元明粉、纯碱、五钠等）。在配料温度下，可能会吸收不同量水分，而转变为结晶体。此过程需要一定的时间方可完成，理论研究认为五钠必须经老化转变为六水结晶体，才能获得含水分高而可自由流动的洗衣粉，故生产有磷粉时，料浆必须有一段适当的老化时间。据国外有关资料介绍，经充分老化后，洗衣粉配方中每1%的五钠可使用喷雾干燥粉含水分0.24%。 （二）喷粉塔及风量配置 （1）喷粉塔 喷粉塔是洗衣粉成型的主要设备。喷粉塔的直径与洗衣粉的生产能力有密切关系，喷粉塔直径6cm，年产量可达6万吨以上。据国外文献报导，喷雾干燥塔的直径最小不得小于12ft即3.6cm。喷粉塔的有效高度是指喷枪的喷嘴至热风进口处的垂直距离，它必须保证料浆雾滴下落的时间大于其恒速干燥所需的时间之和，一般设计数据取18~20m，至少不小于15cm。 热风的布置有三种情况，逆流、顺流及混流。洗衣粉喷雾干燥均采用热风与物料逆向运动的逆流布置，产品的视密度比并流时大得多，热效率也高，适合大颗粒、较高视密度的产品生产。 喷枪的布置必须防止喷出的雾滴在未基本干燥前粘到塔壁上，故必须离塔壁有一定的距离，一般至少为0.5m。另外，喷枪与塔壁须成一定的角度，使喷雾锥的锥面与塔壁平行。一般喷嘴口径为3mm，当喷雾压力p≈4MPa时每支喷枪的小时产量为800～1000kg/(h.支)。在开多支喷枪生产时，应注意雾化锥尽量不重迭。据国外文献介绍，雾滴从雾嘴中喷出下落2～3m后表面基本干燥，此时喷枪形成的雾化锥体之间有50%的径向重迭时，因雾滴相互撞击对成品颗粒度造成的影响是可以接受的。 对直径6cm的塔，塔顶可安排15支枪，最多可同时开10支φ 3mm的喷枪，一般开7～8支。根据理论推算，喷枪的喷雾量与料浆压力的平方根成正比。 （2）热风的配置 热风在塔内风速的设计值一般取0.2～0.4m/s，热风一般分多个进风口进入喷粉塔，要求每个进风口进塔的风量均匀一致。为防止粉尘逸出塔外，便于生产操作，同时使冷空气从塔低顺利进入，塔顶一般控制有5～15mm H2O(1mm H2O =