专利名称:可作为润湿剂,洗涤剂和/或清洗产品的颗粒制造方法
技术领域:
本发明涉及可倾倒并可自由流动的有用物料或其混合物颗粒生产方法,特别是连续生产方法,这些颗粒可用作和/或用于润湿剂,洗涤剂和/或清洗产品,其中在干燥器中用热气流将水溶液和/或悬浮液喷雾干燥或流化床喷雾造粒。本发明方法一或多步干燥步骤,其中用过热蒸汽作干燥气。
上述广泛用作例如洗衣粉的有用物料水溶液制剂以工业规模进行喷雾干燥已有数十年,其中用热空气或空气和热废燃烧气混合物作干燥气。洗衣粉或用来生产可倾倒和可自由流动粉状洗涤剂的有用物料和/或其混合物可在相应喷雾干燥塔中制造,一般用室温,可顺流,但通常为逆流。
申请人在其申请DE-A4030688中说明了固态细粒状可倾倒和可自由流动有用物料或其混合物生产方法,这些物料可用作润湿剂,洗涤剂和/或清洗剂产品,其中用物料水溶液制剂作原料,过热蒸汽作干燥气并且在受热损坏之前粒状物料干燥已结束。必要时,通过加可结合有限量水的混合成分可使这样部分干燥的物料长期可倾倒并可自由流动。除此措施之外,该粒状物料还在不会影响有用物料的条件下后处理和/或后续干燥以使其残留湿含量均化。后述本发明则涉及上述早期申请的具体实施方案,本发明力图用过热蒸汽作干燥气而得高质量有用物料或其混合物。本发明解决的问题详见于以下非限制性实施方案说明。
目前必须满足的高质量洗涤剂,尤其是洗衣粉要求实际上并不仅限于期望性能。外观,如作洗衣粉情况下为浅色及其它物理性能如可自由流动,高表现密度,迅速溶于水及良好分散性等均为重要的要求。
本发明目的是提出可用来干燥有用物料的优化条件,其中用过热蒸汽作干燥气而得干燥态高质量有用物料或其混合物。
这方面,重要的是应注意到,到目前为止用过热蒸汽作干燥气进行干燥工艺的实际操作受到极大的限制,当然从原理上看,这种技术自从本世纪初就已知并已在文献中反复说明。早期专利DE-A4030688详细谈到了有关的现有技术文献,这里可参见该专利申请中的相应说明并可参见以下出版物,其中又引用了众多该主题的文献A.M.
Trommelenetal.“EvaporationandDryingofDropsinSuperheatedVapors”AIChEJournal16(1970)857-867;ColinBeebyetal.“STEAMDRYING”PlenaryLecture,Proc.4thInt.DryingSym.Kyoto(eds.R.ToeiandArunS.Mujumdar)1984,Vol.1,51-68andW.A.Stein“BerechnungderVerdampfungvonFlüssigkeitausfeuchtenProduktenimSprühturm(CalculatingtheEvaporationofLiquidfromMoistProductsinSprayDryingTowers)”,Verfahrenstechnik7(1973),262-267.
因此,本发明涉及宜用作润湿剂,洗涤剂和/或清洗剂产品的高质量有用物料或其混合物制造方法,特别是涉及这些含水有价值物料或其混合物的干燥方法,这些物料最初甚至可以水溶液制剂存在,该方法中应用过热蒸汽作干燥气并且在去除蒸发水后循环用于干燥操作。
在用过热蒸汽作干燥气时,循环气中存在的灰尘必须去除以保证循环扇和过热器正常操作并避免沉积在管道上,这尤其适用于喷雾造粒工艺,因为形成的细尘粒可使干燥气循环回路中的设备磨损。
在干燥用循环过热蒸汽进行时,通常在旋风分离器中去除灰尘(见Drying 1980(Volume I)-Developments in Drying,Pages 320-331,尤其是Fig,2,Hemisphere Publishing Corporation,N.Y.(1980)和Gehrmann,Chem.-Ing.-Techn.62(1990),No.10,Pages A512-A520,尤其是Fig.5)。在被干燥物料为无机材料时,在这种旋风分离器中去除灰尘就足够了。但在被干燥物料为有机材料时,热蒸汽循环气中存在的滤尘可能在蒸汽鼓风机,换热器,管道和其它设备上结块。在这种情况下,旋风分离器也就不够了。因此根据本发明,循环蒸汽用过滤器与夹带的初始物料颗粒分开,过滤器由织布和/或毛毡,优选是针毡组成,尤其是用管状过滤器。与用旋风分离器清洗的情况相比,循环气的灰尘量可用过滤器减少到10mg/m3,优选5mg/m3。
在用过热蒸汽作干燥气时,在其流过湿颗粒时冷却,使其水含量增加。若干燥气然后再流过过滤器,就会有水在过滤器布或毛毡上和在清洁气区内冷凝的危险,这又必须加以避免。为此,若另外加热过滤器和/或清洁气区就很有利。例如,用过滤器壳体内壁上的盘管或可加热夹层加热过滤器。
在用过热蒸汽作干燥循环气时,到目前为止还未见用过滤器去除灰尘。另一方面,用过热蒸汽干燥时要求在干燥器出口达到高温,而且过滤材料必须不分解。同时,又有过滤介质在蒸汽氛围中水解的危险。由于这些原因,用过热蒸汽干燥到目前为止仅用于不会形成大量灰尘而只用旋风分离器除尘的材料。但根据本发明,干燥气除尘所用过滤器必须抗水解,而且即使在蒸汽气氛的高温下也能抗水解,还必须在干燥气高出口温度下抗高温。
为保证对过滤器的清洗不会干扰干燥工艺,可让循环蒸汽流过管道过滤器,从而从内部用压缩气体冲刷过滤器,特别是定期进行,这样可使沉降在过滤器上的任何初始材料的颗粒均得以去除。压缩气体简单冲刷可形成分布在整个管道表面上的压力波。结果可使过滤器管伸展并将粘附的细尘粒抖下来。在一优选实施方案中,清洗顺序可自动控制。为保证蒸汽气氛不被外来气体污染,如空气污染,并且保持惰性条件,过热蒸汽可有利地用作清洗过滤器的压缩气。在这种情况下的另一优点是过滤器材料不必是抗氧化性的,当然也可保持惰性条件。
如果蒸汽向上逆流循环通过被干燥物料并且经过干燥器上部的过滤器,则不必将从壳体排除过滤器尘粒的过滤器壳和另外离装置分开。去除的细尘直接聚集在干燥容器中。在特别优选实施方案中,蒸汽导送过干燥区域流化床上立式设置的过滤器。在这种情况下,从过滤器元件去除的细尘粒返落入干燥区域流化床,在其中与其后颗粒一起结块。
过滤器管要用蒸汽清洗除灰尘爆落的危险。若阻止氧气在清洗工艺中进入循环气,也可提高产品质量。
在其它实施方案中,本发明涉及应用该方法获得自由流动表面活性剂固体,尤其是用于以自然物料为基础的阴离子表面活性剂制造方法,还涉及将其用于制造可特别用于洗衣粉的干燥硅酸盐基有用物料,最后涉及用所述方法制造所谓的洗衣粉,其中大量添加了对温度敏感和/或蒸汽挥发成分以制造成品洗衣粉或完成其配方。
本申请涉及的技术内容是上述已反复引用的早期申请DE-A4030688的进一步发展。为使本发明公开完全,特将该早期申请的公开内容引用于此作为本发明公开的一部分。另外,以下工艺条件是很重要的在本发明操作条件下,用过热蒸汽进行的干燥也可另一方面按喷雾干燥法进行和/或按流化床干燥法进行。例如,相对高水含量的初始物料制成可流动并可喷雾的被干燥有用物料或其混合物水溶液,乳液和/或悬浮液。在一重要的实施方案中,这种初始物料按已知方法进行喷雾干燥,其中可在相应设置的喷雾干燥塔中顺流或逆流进行。一般来说,本发明方法中优选应用逆流工艺。另一方面,若本发明干燥工艺以流化床干燥法进行时,则在这种情况下也可采用已知的颗粒放大操作原理。
一般来说,本发明方法在常压下进行,当然本发明也可在中等升压或减压下进行。
就其它方面而言,本发明方法可基本上按该文一开始就引用的申请人早期专利申请所述进行,以干燥有用物料混合物,其中用过热蒸汽作干燥气。为使本发明完全公开,本文中必要时重述该早期专利的相关段落在该早期专利中,热蒸汽对操作工艺最终产品的作用所达到的优化干燥结果并不重要这一事实在考虑用过热蒸汽干燥本发明所述有用物料混合物时就显得很关键。从本质上讲,这也同样适用于本发明。但是,已发现只要将空气或氧气等引起麻烦的因素准确地加以避免,则即使在用热气进行的常规干燥条件下易于相当迅速进行不必要反应,如脱色,结壳等反应的混合物也可具有很高的抗高温性。对于用过热蒸汽进行的干燥,这意指可用过热蒸汽在相当高的温度下进行安全操作并且干燥达到最低残留湿含量的程度,而同时又不会对最终产品质量带来扭利影响。因此可在干物料中达到明显低于1wt%,如低至约0.5wt%或更低的残留湿含量。同时,从干燥区出来的所用蒸汽操作温度可在100-110℃以上,优选150℃以上,更优选180℃以上。
不过,只要物料组成可保证残留水通过“内部干燥”的形式结合,从而可保证干物料长期可倾倒并可自由流动,就可允许有相当明显的残留湿含量。
如该早期申请所述,本发明还提出,除该辅助措施而外,对先期得到的部分干燥颗粒进行处理,並可按能相互结合起来的两种方法进行。
其第一种方法基于这样一种事实,即颗粒干燥的不同程度由其粒径确定。按本发明,若干燥工艺在物料中还有相当多的残留湿含量的时刻终止,则事实上只是部分准确地考虑到了残留湿含量。如分别考虑该湿含量在物料各个部分上的分布,则已发现细粒部分或超细粒部分干燥很广泛或很彻底,而较粗部分仍含有相当大的湿含量,以致于不能保证从喷雾干燥区排出的物料可长期倾倒和自由流动。因此,在本发明方法的重要实施方案中,从喷雾干燥区出来的大部分物料经另一处理步骤而进行“后续干燥”,其中在保证粉状物料不致于处在发粘情况下可使整个物料的湿含量均匀,而不会因各粒径而异。以这种方式,可将许多湿含量从湿含量仍相应高的粗颗粒物料转移到细和超细物料中,从而在该均化步骤后,可保证干物料的长期可倾倒和可自由流动性,而无需另外从大部分物料中去除更多的湿含量。
可按使各颗粒湿含量均化并同时防止其相互粘附的任何方法进行该后处理步骤,其例子为将先得到的物料循环或摇动,可连续或不连续进行,特别适宜的是在流化床中对物料后处理,床中与喷雾干燥时相比,其固体密度极高,为此可应用任何气体,如最简单的环境空气。废空气的氧化作用和/或不必要的污染对物料的损坏最低或不存在并且极易控制。由于被干燥物料在高温,一般100℃左右从喷雾干燥区去除,所以在流化床中例如可用空气通过对湿分的后续均化还可进一步稍为降低残留湿含量。
但是,除了这种辅助措施之外,本发明工艺中还可采取措施进一步降低残留湿含量,如另外进行干燥。若后续干燥是必要的,则一般有一步这样的补充后续干燥步骤就足够了。但是,本发明并不排除按顺序进行几步后续干燥。这种后续干燥特征在于在不会给被干燥物料中的有用物料带来多大危险的条件下进行。从原则上讲,可用几种工艺参数降低这种危险,包括例如降低热气相温度,补偿作为热气的过热蒸汽并用不同来源的干气体,如空气和/或惰性气体代替以及换成另一种干燥技术。
在本发明方法的优选实施方案中,在热气流中被干燥物料的固体密度大大提高,其中应用了这种后续干燥步骤,因此在该后续干燥步骤中,流化床干燥的工艺原理可遵循第一干燥阶段的喷雾干燥法。该后续流化床干燥步骤也可用任何干燥气体进行。在本发明优选方案中,也用过热蒸汽作该步骤的热气。但是,在这种相当等密堆积的固体颗粒间的强烈热交换因此可有效地反作用于被干燥物料的不必要过热过程,尤其是可避免该物料细颗粒的过热危险。在本发明优选方案中,也可通过被干燥物料的组成保证上述“内部干燥”原理可用于结合任何已存在的残留湿分。
本发明方法特别适于应用润湿剂,洗涤剂和/或清洗产品领域的含水有用物料制剂及其混合物,这些产品在100-110℃的物料温度下短时爆露于水或蒸汽中根本不会受到明显损害。在操作条件下爆露在上述温度范围内达至少约0.5-1分钟而不受损害的上述组分为特别适宜的有用物料。通过控制工艺参数,其中除喷雾干燥区的设计而外,例子还可举出本发明所用操作温度范围和被喷雾物料细滴或其尺寸,这样可选定特定颗粒在过热蒸流条件下停留时向以何计。本发明方法中关键是爆露在该温度范围内的时间可很短,以致在选定操作条件下根本不会使被干燥物料受到大的损害。例如,即使从本质上讲易于水解的表面活性剂化合物在这种操作条件下爆露几分钟仍不会受到大的损害。因此,可按以下分数的润湿剂,洗涤剂和/或清洗产品中的水溶性和/或水不溶性无机和/或有机有用物料的含水制剂可按本发明干燥工艺进行干燥表面活性剂或乳化组分,无机和/或有机助洗剂或助洗剂组分,洗涤用碱,填料或中性盐,纺织品软化剂,漂白活化剂,提高废液中污悬浮能力的助剂,如再沉淀防止剂或磨料。
若必须在送去进行主要的干燥工艺并因此结合残留水的产品中保持相当量的水以保证干物料的长期可倾倒性和可自由流动性,则本发明可用能够固定水的助剂,优选为粒状固体。在这种情况下,残留水例如结合成结晶水而固定下来。但是,在这种固体颗粒中的有限量水也可纯粹随吸收而结合,同时又不会使颗粒发粘或发生任何相互粘结。助剂用量至少足以保证,尽管物料中存在残留湿含量,但仍具有可倾倒性和贮存稳定性。
在本发明一方案中,用于结合残留水的助剂可加入新鲜干物料中,最好在其从工艺中一排除就加料并与其充分混合。但在优选方案中,结合残留水的助剂在其干燥之前至少部分,优选是至少大部分或通常是完全加入有用物料含水制剂中。在被干燥物料的具体温度敏感性可使其干燥进行到产品中的湿含量可适当地被所用助剂吸收并结合的程度时,总是应用这种具体方案。
在这方面,本发明方法的特别有利方案中,润湿剂,洗涤剂和/或清洗剂产品领域本身对温度具有足够耐性的相应有用物料可用作结合残留水的助剂,其典型例子为能结合结晶水的无机材料,选自建筑组分,洗涤碱和/或所谓的填料。这里所列有用物料类的典型例子为能结合结晶水的硅酸盐化合物,尤其是是选自沸石。对洗衣粉而言,特殊例子之一为洗涤质量级的沸石NaA,其钙结合能力100-200mgCaO/g(见DE2412837),可结合结晶水的洗涤碱的典型例子为苏打或碳酸氢钠,而作为中性盐或填料的硫酸钠具有结合大量结晶水的明显能力。但是,除上述能结合结晶水的助剂外,残留水也可用能吸收结合水的助剂或相应物料结合。因此,已知的以淀粉或纤维素为基础的再沉积防止剂,纺织品软化剂,尤其是以无机可溶胀硅酸盐为基础的物料以及在常规条件下为固体的大量有机表面活性剂化合物就能够吸收大量水,同时又不会出现不必要的表面粘性而发生反应。
一方面,根据所用有用物料或其混合物的温度敏感性,另一方面根据所用助剂的性质和量,大量的残留水可保持在干物料中,而同时又不会使其长期可倾倒性和可自由流动性受到威协。因此,根据本发明,从干燥区排除的物料残留水量达到0.5-20wt%时即中止用过热蒸汽进行的干燥,优选在残留水含量为约5-12wt%时停止干燥。上述重量百分比范围涉及从蒸汽区排除的细粒物料重量。但在本发明另一优选方案中,限制了未被作为结晶水结合的残留水量,其中可有效地将该水量限定为最多约10wt%,优选不超过约5-7wt%,更好为最多约1-3wt%。而且,上述说明同样适用于此重量百分比。在本专业知识范围内可以看出,应用高操作温度的过热蒸汽能可靠地达到要求性能的组合或平衡在中等温度下适当干燥,甚至在物料中仍存在大量残留湿含量时,终止干燥反应,从而排除不必要的温度影响,而且按实际要求建立长期可倾倒性和可自由流动性。
如上所述,本发明方法还可提供另外的达到要求具体残留湿含量的可能性,这可在除上述内部干燥原理之外的情况下应用。这些可能性包括均匀并逐步降低被干燥物料湿含量,喷雾干燥后进行一或多步后续干燥步骤,这在相当湿和的操作条件下排除引起麻烦的湿含量。从本质上讲,为此可用本专业人员已知的与热气直接或间接接触的后续干燥步骤。在本发明方法的优选方案中,也用过热蒸汽进行后续干燥步骤,且最好在另一步进行。为了不致于损伤对温度敏感的物料,应用过热蒸汽的温度可低于喷雾干燥步骤。但是,已证明以下方案特别有效仍有过高湿含量的细粒物料从喷雾干燥区排除后送入后续流化床干燥阶段。从喷雾干燥区出来的仍含足够湿分的物料部分成粒成为相对较粗团粒是完全可接受的或甚至在本发明优选方案中是要求的。特别是可用部分成粒步骤结合从喷雾干燥区来的物料细粉组分并将其与例如更湿的初步干燥粗颗粒产品混合。后续流化床干燥阶段按已知方式进行,其中在干燥区具有更高的固体密度,这可导致流化床的所有固体颗粒向更充分的换热,并以这种方式防止被干燥粒状物料温度不必要的部分升高,而且即使在已加热到相当高温度下的蒸汽再用作干燥气时也如此。
在流化床中进行的后续干燥步骤中,必须去除有限量的残留湿含量仅仅是为了保证粒状物料的长期可自由流动性,以使物料在该流化床后处理期间的停留时间可缩短,如仅为几分钟。在喷雾干燥区进行的主要干燥和在流化床中进行的后续干燥也可在连续工艺中一起进行或甚至作为单独的工艺步骤分别进行,这方面可应用本专业知识。
在第二干燥步骤中,仍存在的残留湿含量可部分或基本上完全去除。在实际方案中,在应用该改进工艺时,去除从喷雾干燥区出来的物料中存在的残留湿含量的至少约10-80,优选约20-70%(以残留湿含量计)。物料中存在的微量湿分可由内部干燥过程得以成为无害的。
在一重要实施方案中,应用本发明方法干燥生产洗衣粉的有用物料混合物。被干燥含水初始物料含洗涤表面活性剂以及建筑剂和必要时的洗涤碱和/或中性盐。所用多成分混合物的至少一部分可结合和/或固定残留水,尤其是以结晶水的形式。如在喷雾干燥洗衣粉的情况下,这种混合物中的洗衣粉成分一般并不完全进入流化床喷雾造粒操作。用含过氧化物的漂白组分,如过硼酸盐一水合物或四水合物以及相应的其它对温度特别敏感的组分的极端温度敏感性即可消除这一点。进一步的例子可举出酶,香料,漂白活性制剂和其它少量组分。因此,本发明还提出所谓的多成分塔粉生产方法,粉中含大部分的构成最终洗涤剂并相互混合的组分,但这些组分也可后续用其它液态和/或固态活性组分处理或与其混合。这些液态组分的已知例子特别是易挥发非离子表面活性剂组分,虽然在本发明工艺中这些组分不再随废气排入环境,但仍可后续通过喷入吸收塔粉中而易于作为整体加入洗涤剂,这些塔粉已用本发明工艺制得。
本发明工艺的操作条件中可在喷雾干燥工艺的干燥步骤对循环蒸汽相用高温。过热(再加热)后蒸汽操作温度一般为气相中150℃以上,优选至少约200℃。250℃及更高的操作温度特别有利,甚至可用至少300℃,尤其是300-380℃的温度。在许多情况下,蒸汽相中约270-350℃的操作温度特别适宜。所有这些温度值涉及送入顺流或逆流干燥区并加热到优化温度的蒸汽温度。在蒸汽与湿物料接触期间,其温度按已知方法下降。主要考虑到能量因素,包括后续应用从回路去除的蒸汽,就可定量确定蒸发水量和送入的过热蒸汽量之间的比例。在这方面可实现仅将离开喷雾干燥区后的蒸汽温度有限地降到约190-250℃的值的方案,而在其它方案中,蒸汽热能可进一步用来将蒸汽温度降到工艺条件下的冷凝温度左右。更具体地讲,这些细节可通过整个循环工艺的设计来解决。相应的考虑也适用于应用过热蒸汽在必要时的后处理阶段作为热气,如后续进行流化床工艺或任何其它必要时联合的工艺。在这种情况下,上述数值同样适用。
从本质上讲,在上述考虑的因素中可以看出,该工艺在设有蒸汽回路的闭环系统中进行,在蒸汽回路中从初始物料蒸发的水去除,而特别是在干燥步骤中释放的能量直接回到该回路。在一重要方案中,去除的蒸汽从未带的物料颗粒中放出并与用作工艺蒸汽,必要时在其压力和温度调到要求条件后应用。在本发明工艺的另一实施方案中,去除蒸汽至少部分冷凝后从物料夹带颗粒放出。聚集液相可与任何已存在有用物料一起循环到干燥工艺中。在这方面,如可应用从回路中去除蒸汽的气相部分使含水液相浓缩。与其中存在的有用物料一起循环的液体可直接送到喷雾干燥区或可先与新鲜含水制剂混合后以该形式送入喷雾干燥区进行干燥。
在本发明特别有利的方案中,从回路去除蒸汽的冷凝热得以回收利用。采用适当措施甚至可经从回路去除的过热蒸汽循环少量已离开主要蒸汽回路的有用物料。在这方面,如可采用利用从回路去除蒸汽的冷凝热的以下方法应用从回路去除的主要含蒸汽的混合气流的冷凝热可在优选多步骤蒸发装置中浓缩蒸汽冷凝液。聚集的残浓缩物再回到主要工艺回路。更具体地讲,该残留浓缩物可加入用过热蒸汽进行干燥的有用物料浆料中。
必要时,可将从主要回路中去除的过热蒸汽冷凝过程中有可能聚集的未冷凝残留气相(即用于加热的燃烧气中可能存在的不可冷凝成分,尤其是在蒸汽用热废气直接加热情况下的氮气和/或二氧化碳)在冷凝工艺中送去进一步加工。因此可使这些气体从夹带的被干燥物料残余物中分出来。这另外的加工包括在生物过滤器和/或洗涤装置中烧制或处理等处理步骤。通过将这种特定的以蒸汽为基础的气流的基本上完全循环和可靠地将相当有限量的不可冷凝气中的最终微量残余物破坏相结合,本发明方法可首次在本发明所涉及的工业领域回收洗涤剂和清洁产品生产中的有用物料及其混合物,并使其基本上或至少在很大程度上不存在废空气以及无污水。
除了上述考虑到的因素之外,本发明方法与常规热气干燥法相比,还节省大量能源。因此,通过循环处于相当高温度下的蒸汽,每公斤被蒸发水引入循环工艺的热量就大大低于仅包括一次应用热干燥气的常规干燥工艺。因此,除了不存在污染物之外,本发明方法还满足了工业规模进行的现代工艺的其它技术要求。
应用本发明原理直接或间接用于生产润湿剂,洗涤剂和/或清洗产品的有用物料具体细节下面参照现代洗衣粉的典型组分列出。
适宜阴离子表面活性剂例如为天然或合成,优选为饱和脂肪酸皂,尤其是宜用天然脂肪酸,如椰子油脂肪酸,棕榈籽油脂肪酸或牛脂肪酸衍生的皂混合物,优选为50-100%饱和C12-18脂肪酸皂和0-50%油酸皂的皂混合物。
其它合适合成阴离子表面活性剂为磺酸盐和硫酸盐类型的,本发明方法对于植物和/或动物源的相应化合物而言就显得特别重要。
适宜磺酸盐类表面活性剂为烷基苯磺酸盐(C9-15烷基),烯烃磺酸盐,即烯和羟烷烃磺酸盐的混合物,以及用例如具有端部或中间双键的C12-18单烯烃制成的磺酸盐,其中用气相三氧化硫磺化并后续将磺化产物碱或酸解。远可用C12-18烷烃得到的磺酸盐,其中经氯磺化或氧磺化并后续水解或中和或加亚硫酸氢盐到烯烃中,尤其是α-磺基脂肪酸的酯(酯磺酸盐),如氢化椰子油的α-磺化甲酯,棕榈籽油或牛脂肪酸。
这方面其它重要的表面活性剂和乳化组分为所谓的二盐,可由上述α-磺化脂肪酸甲酯皂化或脂肪酸,尤其是饱和C12-18脂肪酸直接磺化得到。本发明方法用此可首次应用本文上述并且如下述以工业规模毫无困难地得到的天然物料为基础的表面活性剂,其形成为干性可自由流动浓缩物,其贮存寿命可基本上不受限制,因此对全球寻求的代替ABS目标作出明显贡献。
适宜的硫酸盐类表面活性剂为天然和合成伯醇的硫酸单酯,即脂肪醇,如椰子油脂肪醇,牛脂肪醇,油醇,月桂醇,内豆蔻醇,棕榈醇或硬脂醇或C10-20氧代醇的硫酸单酯以及相同链长的仲醇的硫酸单酯。乙氧基化,尤其是用1-6mol环氧乙烷乙氧基化的天然和/或合成源醇的硫酸单酯也为适宜的组分。合成醇例子可举出平均含3.5mol环氧乙烷的如2-甲基-支化C9-11醇等化合物。也可用硫酸化脂肪酸甘油单酯。
阴离子表面活性剂可为其钠,钾和铵盐,也可为有机碱的可溶盐。
适宜非离子表面活性剂为1-40mol,优选2-20mol环氧乙烷与1mol基本上含10-20碳原子的脂肪族化合物的化合物,脂肪族化合物选自醇,羧酸,脂肪胺,羧酸胺或烷烃磺酰胺。尤为重要的是8-20mol环氧乙烷与伯醇,如椰子油或牛脂肪醇,与油醇,与氧代醇或与含8-18,优选12-18碳原子的仲醇的加合物。但除了水溶性非离子制剂而外,分子中含2-7个乙二醇醚单元的水不溶性或基本上水不液性聚二醇醚也可用,尤其是在其与水溶性非离子或阴离子表面活性剂并用时是如此。已指出,在本发明方法中,可在喷雾干燥结束时将这种组分完全或部分涂到相应的塔粉上而将而将象这样被载带的非离子表面活性剂倾势考虑进去。这同样也在室温下特别适用于非离子表面活性剂液体。
其它适宜的非离子表面活性剂为相当于通式R-O-(G)x的烷基苷,其中R为含8-22,优选12-18碳原子的直链或支链的脂族基,G为含5-6碳原子的葡萄糖单元,低聚x的程度为1-10。
适宜有机和无机助洗剂为可溶和/或不溶成分,显示出中等酸性,中性或碱性反应,能沉淀钙离子或使其络合。适宜的,尤其是生态学上安全的建筑制剂为上述细晶合成沸石。可特别与沸石一起应用的其它助洗组分包括(共)聚合聚羧酸酯,如聚丙烯酸酯,聚甲基丙烯酸酯,尤其是丙烯酸与马来酸的共聚物,优选是含50-10%马来酸的共聚物。均聚物分子量一般1000-100000,而共聚物分子量2000-200000,优选50000-120000,以游离酸计。特别优选丙烯酸/马来酸共聚物分子量50000-100000。适用,但并不那么优选的这类化合物为丙烯酸或甲基丙烯酸与乙烯基醚,如乙烯基甲基醚的共聚物,其中酸占至少50%,其它适宜助洗剂为聚缩醛羧酸,如US-PSS4,144,226和4,146,495所述这类化合物,以及聚合酸,是丙烯醛聚合用碱歧化而得,由丙烯酸单元和乙烯醇单元或丙烯醛单元组成。
适宜有机助洗剂为例如聚羧酸,优选以其钠盐应用,如柠檬酸和次氮基三乙酸盐(NTA),只要其应用不受到生态学上的反应就行。
在允许磷酸盐的情况下,也可应用磷酸盐,尤其是三磷酸五钠盐,甚至是焦磷酸盐和亚磷酸盐,主要为石灰盐的沉淀剂。
适宜无机非配位盐为也称为“洗涤碱”的碱金属碳酸氢盐,碳酸盐,硼酸盐或硅酸盐。碱金属硅酸盐中,特别适用Na2O与SiO2比为1∶1至1∶3.5的硅酸钠。至于其它的典型洗涤成分,选自再沉淀防止剂(污悬浮剂),中性盐和纺织品软化剂的组分特别宜用于本发明喷雾干燥工艺。
适宜再沉淀防止剂为例如羧甲基纤维素,甲基纤维素,甲基羟乙基纤维素及其混合物。上述硫酸钠可作为适宜中性盐的典型例子。适宜软化剂为例如蒙脱土类型,如膨润土的可溶胀层硅酸盐。
如上所述,对高温敏感和/或室温下为液态的洗涤和清洗产品典型组分,如液态非离子表面活性剂组分,基于过氧化合物的漂白剂,选自蛋白酶,脂肪酶和淀粉酶或菌株或真菌的酶,稳定剂,香料,对温度敏感染料等最好与先前得到的干粉混合。
本发明方案的另一例子以下参照附图加以详述。
图1和2为喷雾干燥塔上部的纵剖面图,其中仅为清楚起见而示意画出了最重要元器件。
含尘蒸汽1从雾化干燥区向上流入塔顶部,经过过滤器件4后离开成为清洁蒸汽2。
设置在塔顶的滤管4放在线支撑网上。粉尘粘附在管外表面上,清洁蒸汽经过滤介质4流入管内部并经清洁气区7和出口离开干燥器。在约5巴下操作的蒸汽管3用于清洗滤管。
干燥容器顶部可加热,以使清洁气区7中不会出现冷凝。例如,可用蒸汽加热到约140℃的夹套5可设于干燥塔顶周围(图1)和/或加热盘管6(仍优选可用蒸汽加热)可安置在干燥塔顶部(图2)。图2还示出了塔顶的保温层8。塔顶加热器件5,6和保温层8也延伸到过滤区或至少到其上部以防止该区滤管和塔内壁上出现冷凝。
附图中各参考号1为含尘蒸汽2为清洁蒸汽3为清洗滤管的蒸汽4为滤管5为夹套6为内部加热用的盘管7为清洁气区8为保温层
权利要求
1.用含水溶液和/或悬浮液生产,尤其是连续生产可倾倒并可自由流动的宜用作润湿剂,洗涤剂和/或清洗产品和/或用于其中的有用物料或其混合物颗粒的方法,其中a)在干燥器中用热气流进行喷雾干燥或流化床喷雾造粒等b)应用过热蒸汽其特征在于c)在产品受到热损伤之前即中止干燥,d)这样部分干燥的产品的长期可倾倒性和可自由流动性必要时可通过加入能结合有限量水的混合成分和/或后处理而达到,e)工艺在带蒸汽回路的闭环系统中进行,回路中从初始物料中蒸发的水去除并且可回收释放的热能和f)用织布和/或毡,优选是针织毡构成的过滤器,尤其是管状过滤器将循环蒸汽与夹带的初始物料颗粒分开。
2.权利要求1的方法,其特征在于过滤器和/或清洁气区另外加热。
3.权利要求1或2的方法,其特征在于循环蒸汽可向内流过管状过滤器,而过滤器从内用加压气清扫,尤其是定期清扫,因此可去除沉降在过滤器上的任何初始物料颗粒。
4.权利要求3的方法,其特征在于过热蒸汽用作清洗过滤器的加压气。
5.权利要求1-4的方法,其特征在于使蒸汽向上循环流动并与被干燥物料呈逆流经过设在干燥器上部的过滤器。
6.权利要求5的方法,其特征在于将蒸汽导送过立式设在干燥区或流化床上的过滤器。
全文摘要
可倾倒和可自由流动的有用物料或其混合物可用水溶液和/或悬浮液用热气流喷雾干燥或流化床喷雾成粒等法制成,其中过热蒸汽作干燥气进行一或多步干燥并在产品热损伤前停止,部分干燥产品长期可倾倒性和自由流动性必要时加吸收有限量水的混合组分或后处理而达到,工艺在带蒸汽回路的闭环系统中进行,从回路去除蒸发水并回收热能,循环蒸汽用织布和/或毡过滤器与夹带颗粒分开,优化工艺中蒸汽循环。
文档编号B01J2/04GK1076482SQ9310145
公开日1993年9月22日 申请日期1993年2月11日 优先权日1992年2月12日
发明者W·莱瑟, W·贝克, D·莱格, D·索恩曼 申请人:亨克尔两合股份公司