一種十二烷基硫酸鈉粉生產工藝及其專用堿性復配緩沖劑的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種十二烷基硫酸鈉粉生產工藝及其專用堿性復配緩沖劑。該堿性復配緩沖劑的組分為：硼砂、焦磷酸鈉和硼酸。該十二烷基硫酸鈉粉生產工藝，包括：（1）十二醇與氯磺酸進行磺化反應生成十二烷基硫酸酯，（2）十二烷基硫酸脂中加入液體燒堿和水，進行中和反應生成濃度為28-32wt%的液體十二烷基硫酸鈉，（3）液體十二烷基硫酸鈉加入填充劑和本發明的堿性復配緩沖劑配成混合液，（4）高溫噴粉得到十二烷基硫酸鈉粉，進塔熱風溫度為360-380℃；塔底溫度100-110℃。采用本發明的堿性復配緩沖劑及噴粉工藝，改進了緩沖效果，延長了開車時間，改善了產品質量，也符合產品限磷化或無磷化趨勢。
【專利說明】一種十二烷基硫酸鈉粉生產工藝及其專用堿性復配緩沖劑
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種十二烷基硫酸鈉粉生產工藝及其專用堿性復配緩沖劑，屬于表面活性劑【技術領域】。
【背景技術】
[0002]十二烷基硫酸鈉，又名脂肪醇硫酸鈉，商品名K12，是一種優良的陰離子表面活性劑，在洗滌劑、化妝品、牙膏、建筑等工業上得到了廣泛的應用。主要牙膏上用作發泡劑，在建筑行業用作混凝土發泡劑。
[0003]目前市場上的K12主要是粉狀產品，是將低濃度K12液體(一般活性物含量為28-32%)經噴霧干燥制成粉體，噴粉塔熱風進口溫度一般控制在370-430°C，塔底溫度95-120°C。十二烷基硫酸鈉是一種熱敏性陰離子表面活性劑，長時間噴粉生產，易在塔壁上粘料，由于干燥熱風溫度高，受熱后物料會分解、焦化，形成小黃點、黑點，造成連續生產困難，他們的生產周期一般為1.5天即需要停車清理，停車時間至少8小時，用熱水洗塔，產生10-15噸污水(表面活性劑含量很高)。給污水處理裝置帶來極大困難。
[0004]由于十二烷基硫酸納等熱敏性陰尚子表面活性劑，在聞塔噴粉工藝或其他中聞溫工藝處理過程中，往往存在高溫或酸堿性分解現象，必須添加偏堿性的緩沖劑來防止。在陰離子表面活性劑的液體產品中和工藝過程中，為了嚴格控制pH值，防止中和過程中出現因酸性分解而導致的返酸現象，也必須添加緩沖劑。以上工藝采用的緩沖劑為檸檬酸鹽緩沖液、焦磷酸鹽緩沖劑、碳酸鈉類緩沖劑以及磷酸鹽類緩沖劑等。其中檸檬酸鹽不耐高溫，容易因分解而失去緩沖效果；焦磷酸鹽高溫下會變成諸如磷酸氫二鈉之類的鹽，緩沖效果變弱，造成噴粉開車時間不足36h，在中和工藝中也會因局部高溫出現緩沖效果變弱的情況，導致緩沖劑用量偏大或中和局部返酸的情況出現，產品中含有磷元素，還會帶來磷的富營養化，不符合產品限磷化或無磷化趨勢；碳酸鹽在生產過程中易分解成二氧化碳，造成泡沫存在，影響產品質量；磷酸鹽也屬于常用的緩沖劑成分，但其缺點與焦磷酸鹽是一樣的，因為會導致磷的富營養化，對生態環境保護不利。
【發明內容】
[0005]本發明克服了現有技術的不足，提供了一種十二烷基硫酸鈉粉生產工藝及其專用堿性復配緩沖劑。采用本發明的堿性復配緩沖劑及噴粉工藝，改進了緩沖效果，延長了開車時間，改善了產品質量，也符合產品限磷化或無磷化趨勢。
[0006]本發明的技術方案是:一種堿性復配緩沖劑，其特征是，其組分及其重量份為:硼砂6.5份，焦磷酸鈉0.1~1份，硼酸3.5份，磷酸0~0.5份；pH 7.(Tl0.0。
[0007]制備方法:將硼砂和硼酸溶于水中，充分攪拌，再投入焦磷酸鈉和磷酸(如果有的話)充分攪拌，即配成緩沖液。
[0008]硼砂是含有10個結晶水分子的四硼酸鈉，是無色晶體，加熱至38(T40(TC可脫水成無水四硼酸鈉，熱穩定性優異。在洗衣粉和肥皂中常用作填料，具有緩沖能力和良好的助洗功能。溶于水顯堿性，pH值為9。常用的硼砂-硼酸緩沖體系的緩沖pH范圍為7.4?9， 非常適合酸堿穩定范圍在此范圍內的熱敏性陰離子表面活性劑。
[0009]焦磷酸鈉又名磷酸四鈉，含十個結晶水，易溶于水，其水溶液呈堿性，pH值為 9. 9^10. 7，水溶液在70°C以下尚穩定，煮沸則水解成磷酸氫二鈉。廣泛應用于洗滌劑行業， 有明顯的助洗效果。
[0010]本發明的復配堿性緩沖劑為偏堿性的。可用于熱敏性陰離子表面活性劑的高塔噴 粉工藝或其他中高溫處理工藝，防止熱敏性陰離子表面活性劑的高溫酸性分解；也可用于 陰離子表面活性劑的酸堿中和工藝，防止中和過程中出現因酸性分解而導致的返酸現象； 還可以用于其他需要控制pH值范圍在7. (T10. 0的溶液中。所述堿性緩沖劑耐高溫，性能 穩定，緩沖效果好，用量為0. 5^1%即可起到良好的緩沖效果。所含成分在一定程度上減少 了磷的用量，屬少磷或無磷型，特別適合在限磷或無磷行業特別是洗滌劑行業中應用，符合 環境保護要求，屬環境友好型產品。
[0011]本發明十二烷基硫酸鈉粉生產工藝，包括：（1)十二醇與氯磺酸進行磺化反應生 成十二烷基硫酸酯，(2)十二烷基硫酸脂中加入液體燒堿和水，進行中和反應生成濃度為 28-32%的液體十二烷基硫酸鈉，(3)液體十二烷基硫酸鈉加入填充劑和堿性緩沖劑配成混 合液，(4)高溫噴粉得到十二烷基硫酸鈉粉；其特征是：所述步驟（3)中采用本發明的堿性 復配緩沖劑，其添加量為0. 5-1% ;所述步驟（4)采用噴霧干燥塔進行高溫噴粉，所述進塔熱 風溫度為360-380°C ;塔底溫度100-110°C。
[0012]本發明的進一步技術方案是：所述步驟（2)中和反應過程中隨水加入10-15%的本 發明堿性復配緩沖劑。
[0013]本發明進一步技術方案是：所述步驟（2)中和反應所采用的中和裝置包括若干 罐、三通閥、四通、泵、管道和在線PH計，其特征是，
十二烷基硫酸酯管線、32%燒堿儲罐和工藝水儲罐分別經輸料管線匯合后與第一三通 閥的一個通道口進行連接，所述第一三通閥的另外兩個通道口分別與兩路并列設置的第 一、第二中和反應線進行連接，
所述第一中和反應線包括通過管道進行前后順次串聯連接的均質泵、循環泵和換熱
器，
所述第二中和反應線為一開式離心泵；
所述換熱器和開式離心泵同時連接到第二四通，所述第二四通的另外兩個通道口分別 連接到自循環泵和增壓泵，所述自循環泵、開式離心泵和均質泵三者之間通過第二三通閥 進行連接，所述增壓泵通過第三閥門與產品儲罐連接；
在開式離心泵和均質泵出口處的管道上設有在線PH計。
[0014]進一步地，所述輸料管線為分別與所述十二烷基硫酸酯管線、32%燒堿儲罐、工藝 水儲罐和第一三通閥通過管道進行連接的一第一四通，并在對應管道上設有第四閥門。
[0015]進一步地，所述換熱器的一側設有與之并聯的支管道，在所述支管道中設有第二 閥門；所述換熱器前設有第一閥門。
[0016]本發明的有益效果是：采用本發明的堿性復配緩沖溶劑及噴粉工藝，將kl2粉的 噴粉時間由1. 5天提升至3-5天，減少了因高溫或酸堿性分解而導致的產品分解、焦化、存 在黃點或黑點的現象，改善了產品質量，提高了產品效益。該中和裝置可以同時生產高濃度和低濃度十二烷基硫酸鈉產品，適應性更強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的示意圖；
圖2為本發明生產高濃度十二烷基硫酸鈉時的裝置連接示意圖；
圖3為本發明生產低濃度十二烷基硫酸鈉時的裝置連接示意圖；
圖中:1第一閥門，2第一三通閥，3第二三通閥，4第二閥門，5第一四通，6第二四通，7第三閥門，8第四閥門，9管道。
【具體實施方式】[0018]如圖1所示，本發明包括第一閥門1、第一三通閥2、第二三通閥3、第二閥門4、第一四通5、第二四通6、第三閥門7、第四閥門8、循環泵、換熱器、開式離心泵、自循環泵、均質泵、增壓泵和儲罐若干。盛有32%燒堿和工藝水的儲罐以及脂肪醇硫酸酯管線的出口分別連接有管道9，并在上述兩儲罐和輸送泵的出口處的管道9上設有第四閥門8，且上述三根管道9的另一端分別與第一四通5的三個通道口連接，進行匯合，第一四通5的第四個通道口連接至第一三通閥2，第一三通閥2的另外兩個通道A、B分別與均質泵和開式離心泵連接；在均質泵后通過管道依次連接有循環泵、第一閥門I和換熱器，該循環泵可以增加中和反應的反應效果，該換熱器的作用是對中和液進行冷卻，以保持中和液的穩定性。上述均質泵和開式離心泵中進行中和混合反應，為改善中和效果，防止中和物料因少部分物料的中和不徹底而返酸，保證中和后物料成弱堿性，在換熱器和開式離心泵之后設有自循環泵；并在均質泵和開式離心泵之后的管道9上均設有在線PH計，以便于監控中和結果，根據中和效果調整循環量，并控制PH在6.5~7.5之間。在換熱器和開式離心泵之后的管道以及自循環泵進口處的管道分別與第二四通6的三個通道口連接，在自循環泵的出口通過管道9連接有第二三通閥3，第二三通閥3的另外兩個通道C、D通過管道9分別與均質泵和開式離心泵連接，第二四通6的第四個通道口通過管道9與增壓泵連接。增壓泵的作用是維持系統壓力，消除中和死角，穩定產品質量。并在增壓泵之后設有第三閥門7，第三閥門7后連接有產品儲罐，該產品儲罐中用于儲存經磺化、中和等反應后得到的十二烷基硫酸鈉產品。
[0019]如圖2所示，當用于生產高濃度十二烷基硫酸鈉產品時，將兩個三通閥分別調至
A、C位置，此時打開三個第四閥門8和第一閥門1，關閉第二閥門4，十二烷基硫酸酯、32%燒堿和工藝水經管道9進入到均質泵中進行中和反應，中和后的物料依次經過循環泵和換熱器，經換熱器出口流出的物料一部分經增壓泵增壓后進入到產品儲罐中儲存，另一部分經自循環泵回流至均質泵中再次中和以改善中和效果。
[0020]如圖3所示，當用于生產低濃度十二烷基硫酸鈉產品時，將兩個三通閥分別調至
B、D位置，此時打開三個第四閥門8和第二閥門7，十二烷基硫酸酯、32%燒堿和工藝水經輸送管進入到開式離心泵中進行中和反應，中和后的物料一部分進入到增壓泵中并經增壓泵增壓后進入到產品儲罐中進行儲存，另一部分經自循環泵回流至開式離心泵中進行二次中和以增加中和效果，消除中和死角。
[0021]實施例1-5
堿性緩沖劑配方及應用見表1。制備方法:將硼砂和硼酸溶于水中，充分攪拌，再投入焦磷酸鈉和磷酸(如果有的話)充分攪拌，即配成緩沖液。
【權利要求】
1.一種堿性復配緩沖劑，其特征是，其組分及其重量份為:硼砂廣6.5份，焦磷酸鈉0.1-1 份，硼酸 1-3.5 份，磷酸0-0.5 份；pH 7.0-10.0。
2.一種十二烷基硫酸鈉粉生產工藝，包括:(1)十二醇與氯磺酸進行磺化反應生成十二烷基硫酸酷，(2)十二烷基硫酸脂中加入液體燒喊和水，進行中和反應生成濃度為28-32 wt %的液體十二烷基硫酸鈉，(3)液體十二烷基硫酸鈉加入填充劑和堿性緩沖劑配成混合液，(4)高溫噴粉得到十二烷基硫酸鈉粉；其特征是:所述步驟(3)中堿性緩沖劑采用權利要求1的堿性復配緩沖劑，其添加量為0.5-lwt% ;所述步驟(4)采用噴霧干燥塔進行高溫噴粉，所述進塔熱風溫度為360-380°C ;塔底溫度100-110°C。
3.如權利要求2所述的十二烷基硫酸鈉粉生產工藝，其特征是，所述步驟(2)中和反應過程中隨水加入10-15wt%的權利要求1所述的堿性復配緩沖劑。
4.如權利要求2或3所述的十二烷基硫酸鈉粉生產工藝，其特征是，所述燒堿的濃度為32 wt %。
5.如權利要求4所述的的十二烷基硫酸鈉粉生產工藝，其特征是，所述步驟(2)中和反應所采用的中和裝置包括若干罐、三通閥、四通、泵、管道和在線PH計； 十二烷基硫酸酯管線、32%燒堿儲罐和工藝水儲罐分別經輸料管線匯合后與第一三通閥的一個通道口進行連接，所述第一三通閥的另外兩個通道口分別與兩路并列設置的第一、第二中和反應線進行連接， 所述第一中和反應線包括通過管道進行前后順次串聯連接的均質泵、循環泵和換熱器； 所述第二中和反應線為一開式離心泵； 所述換熱器和開式離心泵同時連接到第二四通，所述第二四通的另外兩個通道口分別連接到自循環泵和增壓泵，所述自循環泵、開式離心泵和均質泵三者之間通過第二三通閥進行連接，所述增壓泵通過第三閥門與產品儲罐連接； 在開式離心泵和均質泵出口處的管道上設有在線PH計。
6.如權利要求5所述的十二烷基硫酸鈉粉生產工藝，其特征是，所述輸料管線為分別與所述十二烷基硫酸酯管線、32%燒堿儲罐、工藝水儲罐和第一三通閥通過管道進行連接的一第一四通，并在對應管道上設有第四閥門。
7.如權利要求5或6所述的十二烷基硫酸鈉粉生產工藝，其特征是，所述換熱器的一側設有與之并聯的支管道，在所述支管道中設有第二閥門；所述換熱器前設有第一閥門。
【文檔編號】C11D3/04GK103555458SQ201310530833
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】林存剛, 趙士華, 孟繼國, 溫后星, 鄭重, 鄭建強, 張姍姍, 李運朋 申請人:鄒平福海科技發展有限公司