专利名称：一种干法生产硬脂酸钙的工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硬脂酸钙的生产工艺及装置，具体来说是一种干法生产硬脂酸钙的工艺 及装置。
背景技术：
硬脂酸钙(又称钙皂)，应用范围很广，如医药工业，食品工业，涂料，造纸，文具， 化妆品，塑料，橡胶，合成纤维等都广泛应用。
硬脂酸钙产品的生产，传统工艺以复分解法法制得。复分解法生产的最大缺点为效率 低、废水量大。目前硬脂酸钙市场前景良好，该产品没有毒性，应用范围很广，据不完全统 计国内外市场每年需求量达10万吨。但是传统工艺硬脂酸钙都是在水介质中生产，反应结束 后所得的硬脂酸钙中含有大量的副产物氯化钠，必须经过压滤，并要用大量的水漂涤才能得 到符合标准的产品。生产一吨硬脂酸钙往往要产生近50吨的废水，废水中含有大量的氯化钠 。漂洗过程中，少量的极细粉末易穿过过滤器，造成废水COD和悬浮物超标的情况。因此， 该工艺治污费用相当高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种干法生产硬脂酸钙的工艺及装置，简化操作步骤 ，降低成本和能耗，减少废水的排放量，降低治污费用，避免环境污染，克服传统湿法生产 硬脂酸钙的工艺的缺点。
为了解决上述问题，本发明提供了如下技术方案
一种干法生产硬脂酸钙的工艺，硬脂酸、钙的化合物和水以质量比为82 88% : 10 15% :2 5%的比例添加到反应装置中，在温度50 150。C、、压强0 0. lOMPa的条件下，搅拌反 应1 5小时，即得到硬脂酸韩。
钙的化合物和硬脂酸的反应温度为80 12(TC 。
加入的水为去离子水；去离子水包括离子交换水、电渗析水或重蒸馏水等。 钙的化合物为氢氧化钙或氧化钙等。
硬脂酸钙生产工艺中使用的反应装置，它包括反应容器、加料口和夹套，电机与减速器 连接，减速器与齿轮变速器连接，齿轮变速器与反应容器内安装的搅拌器连接；反应容器上 方设置加料口、气体进出管道口，反应容器外设置夹套，反应容器下方设置出料口，夹套侧面设置蒸汽和冷却水进口和蒸汽和冷却水出口 。
搅拌器为2个，并反向剪切旋转，可变频调速； 反应容器上方设置测温口；反应容器为耐压容器。 与现有技术相比，本发明具有如下优点
1、 反应步骤少，工艺路线短 传统的湿法反应原理
NaOH + CH3 (CH2) 16C00H抓CH3 (CH2) 16C00Na +H20 CaCl2+2CH3 (CH2) 16C00Na抓(CH3 (CH2) 16阔2Ca +2NaCl
工艺路线皂化反应抓复分解反应抓压滤抓漂洗抓甩干抓干燥抓粉碎抓包装。
本发明的干法反应原理 Ca (OH) 2+2CH3 (CH2) ^C00H抓(CH3 (CH2) 16C00) 2Ca+2H20 工艺路线反应抓粉碎抓包装。
2、 传统湿法工艺每生产l吨硬脂酸钙，需要20吨工艺水作为反应介质参与反应，反应温 度在9(Tll(TC之间，需要消耗大量热能来加热。每生产l吨硬脂酸钙要产生207kg左右的氯化 钠副产物，反应结束后需要滤干后用水进行漂洗，要把这些氯化钠洗干净要消耗大量的水， 很容易因洗涤不干净而造成杂质含量超标。经过过滤脱水的物料中至少含有50%以上的水份 ，必须在干燥器中干燥，也要耗费大量的热能；而且沉淀颗粒小、分散度高、表面吸附强， 导致滤饼湿含量高，干燥能耗大，生产效率低且产品表观密度小，粉尘飞扬严重，包装、储 运费用高。本发明的干法生产工艺所加热总物料量相对较小，可节约大量能耗。反应过程的 副产物为水，无需进行水洗，几乎无工艺废水排放。而且不需要产品烘干工序，大大降低了 能耗，反应也非常完全。另外，物料在反应数小时的过程中，处于10(TC以上的高温、密封 设备中，原来可能在原料中存活的微生物将完全失去活性，实际上起到了对硬脂酸钙起杀菌 消毒作用。
3、 氢氧化钙和硬脂酸是弱酸和中强碱的中和反应，反应进度较慢，并且有颗粒度，不 易反应完全.也不易制得高质量、高纯度的硬脂酸钙；而本发明中加入了质量比2 5%的去 离子水起到催化剂的作用，结合本发明中自制的反应装置，它具有2个双桨反向剪切旋转的 搅拌器，使氢氧化钙和硬脂酸充分混合反应。
4、 本发明的反应温度80-12(TC，高温有利于钙的化合物和硬脂酸的反应，同时可以将 反应中添加的去离子水以水蒸汽的方式排出，这样在反应完全的同时，将产品进行了干燥， 排出后稍加处理就得到了成品。干法工艺使成品质地比其他直接法生产出来的成品更疏松，质量更好、后处理更简单。
5、 本发明的产品质量更稳定、更优越，由于直接采用硬脂酸和金属化合物反应步骤少 ，过程无废水，不存在钠盐超标或洗涤差异引起的质量差异。
6、 降低了成本，原材料成本比湿法老工艺降低了1600元/吨，省掉了压滤、洗涤、干燥 等工序，縮短了生产周期，提高了生产效率、能耗和劳动力成本，降低1000元/吨，加上治 污成本下降，总成本降低了2600多元/吨。
7、 保护了环境，干法新工艺仅在反应过程加相当于产品5%的去离子水，无须过滤、洗 涤，减少了大量废水的产生，每吨可减少50吨废水，全年可节约30万元的废水处理费用，为 企业发展打下了良好基础，增强了企业产品的市场竞争力，更为环保工作做了应尽义务，其 社会效益是无法估算的。
8、 本发明采用去离子水参加反应，有效降低或消除反应过程中杂质离子的干扰。
9、 本发明采用双搅拌器，且为双浆反向剪切旋转，结构简单，使反应原料搅拌均匀、 充分反应。
图l是本发明反应装置的示意图，其中l、电机，2、减速机，3、齿轮变速器，4、反 应容器，5、测温口，6、加料口，7、气体进出管道口，8、夹套，9、搅拌器，10、 出料口， 11、蒸汽和冷却水入口， 12、蒸汽和冷却水出口。
图2是图l的局部俯视图。
具体实施例方式
实施例l:反应原料氢氧化钙48公斤，硬脂酸352公斤，去离子水15公斤。 首先将硬脂酸通过加料口6投入反应容器4中，加热搅拌10min左右，待温度升到5(TC后 ，将氢氧化钙投入，充分搅拌后从进料口倒入15kg的去离子水，通过气体进出管道口7不断 通入氮气，将反应容器4中的空气从顶部加料口6排出，逐步将反应容器4中的空气置换成氮 气后，关紧加料口6和气体进出管道口7阀门。在搅拌的同时，逐渐将反应物料加温至8(TC 12(TC之间。保持反应容器4内的去离子水和反应生成水形成的蒸汽压在0 0. lMPa之间。反 应两小时左右后，打开气体进出管道口7阀门，将其中氮气、去离子水蒸汽和反应生成的水 蒸气排出反应容器4。测产物水分是否符合行业规定要求，如果水分偏高，则从气体管道7抽 真空至符合水分要求为止，然后将产物从出料口10放出。
实施例2:反应原料氧化钙30公斤，硬脂酸285公斤，去离子水12公斤。
首先将氧化钙通过加料口6投入反应容器4中，搅拌并加入去离子水，待氧化钙与水反应完全后投入硬脂酸，通过气体进出管道口7不断通入氮气，将反应器4中的空气从顶部加 料口6排出，逐步将反应器4中的空气置换成氮气后，关紧加料口6和气体进出管道口7阀门。 在搅拌的同时，逐渐将反应物料加温至8(TC 12(rC之间。保持反应器4内的去离子水和反应 生成水形成的蒸汽压在0 0. lMPa之间。反应两小时左右后，打开气体进出管道口7阀门，将 其中氮气、去离子水蒸汽和反应生成的水蒸气排出反应容器4。测产物水分是否符合行业规 定要求，如果水分偏高，则从气体管道7抽真空至符合水分要求为止，然后将产物从出料口 IO放出。
实施例3:如图l、 2所示，该反应装置包括反应容器4、加料口6和夹套8，电机l与减速 器2连接，减速器2与齿轮变速器3连接，齿轮变速器3与反应容器4内安装的搅拌器9连接，搅 拌器9为2个，并反向剪切旋转，可变频调速；反应容器4为耐压容器，反应容器4上方设置加 料口6、气体进出管道口7和测温口5，反应容器4外设置夹套8，反应容器4下方设置出料口10 ，夹套8侧面设置蒸汽和冷却水进口11和蒸汽和冷却水出口12，可通过蒸汽或冷却水进行加 温或冷却。
权利要求
1.一种干法生产硬脂酸钙的工艺，其特征在于硬脂酸、钙的化合物和水以质量比为82～88％∶10～15％∶2～5％的比例添加到反应装置中，在温度50～150℃、压强0～0.10MPa的条件下，搅拌反应1～5小时，即得到硬脂酸钙.
2.根据权利要求l所述的干法生产硬脂酸钙的工艺，其特征在于钙 的化合物和硬脂酸的反应温度为80 12(TC 。
3.根据权利要求l所述的干法生产硬脂酸钙的工艺，其特征在于加 入的水为去离子水。
4.根据权利要求3所述的干法生产硬脂酸钙的工艺，其特征在于去离子水包括离子交换水、电渗析水或重蒸馏水。
5.根据权利要求l所述的干法生产硬脂酸钙的工艺，其特征在于钙 的化合物为氢氧化钙或氧化钙。
6.如权利要求l所述的硬脂酸钙生产工艺中使用的反应装置，它包括 反应容器(4)、加料口 (6)和夹套(8)，其特征在于电机(1)与减速器(2)连接， 减速器(2)与齿轮变速器(3)连接，齿轮变速器(3)与反应容器(4)内安装的搅拌器( 9)连接；反应容器(4)上方设置加料口 (6)、气体进出管道口 (7)，反应容器(4)外 设置夹套(8)，反应容器(4)下方设置出料口 (10)，夹套(8)侧面设置蒸汽和冷却水 进口 (11)和蒸汽和冷却水出口 (12)。
7.根据权利要求6所述的硬脂酸钙生产工艺中使用的反应装置，其特 征在于搅拌器(9)为2个，并反向剪切旋转。
8.根据权利要求6所述的硬脂酸钙生产工艺中使用的反应装置，其特 征在于反应容器(4)上方设置测温口 (5)。
9.根据权利要求6所述的硬脂酸钙生产工艺中使用的反应装置，其特 征在于反应容器(4)为耐压容器。
全文摘要
本发明公开了一种干法生产硬脂酸钙的工艺，硬脂酸、钙的化合物和水以重量比为82～88％∶10～15％∶2～5％的比例添加到反应装置中，在温度80℃～150℃、压强0～0.10MPa的条件下，搅拌反应1～5小时，即得到硬脂酸钙。该反应装置是电机(1)与减速器(2)连接，减速器(2)与齿轮变速器(3)连接，齿轮变速器(3)与反应容器(4)内安装的搅拌器(9)连接；反应容器(4)上方设置测温口(5)、加料口(6)，反应容器(4)外设置夹套(8)，反应容器(4)下方设置出料口(10)。本发明简化操作步骤，降低成本和能耗，减少了废水的排放量，降低冶污费用，更减少了对环境的影响，克服了传统湿法生产硬脂酸盐的工艺的缺点。
文档编号C07C53/00GK101607881SQ20091030450
公开日2009年12月23日 申请日期2009年7月17日 优先权日2009年7月17日
发明者沈云飞, 罗明壮 申请人:湖州市菱湖新望化学有限公司