普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术的初步设计.docx

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普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术的初步设计

目

录

1.课程设计任务书---------------------------------------

（1）

2.学生实习、实训工作记录---------------------------

（2）

3.普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术的初步设计

（1）

普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术概述------

（3）

（2）普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术工艺流程的选择说明-----------------------------------------------------（？

）

（3）普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术工艺流程示意图、流程图-----------------------------------------------（？

）

（4）普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术工艺的主要单元说明----------------------------------------------------（？

）

（5）普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术工艺过程的初步设计----------------------------------------------------（？

）

（6）

普通洗衣粉产品质量分析-----------------------

（？

）

4.参考文献----------------------------------------------（？

）

5.答谢词-------------------------------------------------（？

）

6.学生实习、实训报告-------------------------------（？

）

7.学生实习、实训成绩评定-------------------------（？

）

普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术的初步设计

（09应用化工技术

荆州理工职业学院

付建）

中国湖北434000

【内容摘要】本设计针对普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术的技术

要点、工艺流程的选择、工艺流程、工艺操作单元设备、配方、质

量指标、工艺参数、工艺操作步骤、产品质量分析等进行初步设计，提出设计方案。

【关键词】洗衣粉

喷雾干燥

成型技术

设计

一．普通洗衣粉高塔喷雾成型技术概述

高塔喷雾成型技术是普通洗衣粉成型技术的一种。

高塔干燥法是先将活性物单体和助剂调制成一定粘度的料浆，

用高压泵和喷射器喷成细小的雾状液滴，与200～300℃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而排入大气。

二．普通洗衣粉高塔喷雾成型技术工艺流程的选择说明

喷雾干燥法有顺流式和逆流式两种方法，本设计采用逆流式喷雾干燥法生产普通洗衣粉。

逆流式喷雾干燥法是用高压泵将料浆送至塔顶，经喷嘴向下喷出，

热风则是从塔底经过进热风口的导向板进入塔内，顺塔壁以旋转状

态由下向上经过塔顶。

因此，从喷嘴喷射出来的料浆液滴与来自塔

下方的热风接触，在塔内徐徐下降，与热风形成逆流接触传热，并逐渐干燥成粒子。

　　逆流干燥得到堆密度300～500g/L,水含量7%--15%，一般为

10%左右的粉状产品。

比顺流式要高，有利于产品的性能和状态的稳

定。

由于逆流干燥中气体在与仍然潮湿的液滴接触后才离开塔，因

而其温度较低，因此逆流干燥的热效率较高。

由于世界各地几乎都

淋水除尘

旋风分离

加工

希望得到高密度洗衣粉，到目前为止，大多数洗衣粉的喷雾干燥都采用逆流方式。

三．普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术工艺流程（示意图、流程图）

喷雾干燥法主要过程有料浆的制备、干燥介质的调控、喷雾干燥、成品包装等工序，其生产流程示意图和生产流程如下：

→排

空

↑

→细

粉

助洗剂活性物单体

真空系统

↓↓↑↑

→

→

→

→

→

图一

↓

香精、酶等→

↓

↓送包装←成品

洗衣粉喷雾干燥法的生产流程示意图

固体物料

液体物料

成品粉

图塔式喷雾干燥制合成洗衣粉生产流程

筛子；2-配料缸；3-粗滤器；4-中间缸；5-离心脱气机；6-脱气后中间缸；7-三柱式高压泵；扫塔器；9-喷粉枪头；10-喷粉塔；11-输送带；12-振动筛；13-沸腾冷却；14-鼓风机旋风分离器；16-引风机；17-煤气炉；18-煤气喷头；19-煤气炉；20-热风鼓风机；

圆锥式旋风分离器；22-引风机；23-粉仓；24-淋洗塔；25-锁气器

图二

洗衣粉喷雾干燥法的生产流程图

四．普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术工艺的主要单元说明

普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术工艺的主要单元包括：

（1）液体和固体原料贮运设备，用于液体和固体原料的贮存和运送。

（2）间歇式或连续式料浆配制设备，以配制料浆。

（3）料浆后处理设备，进行料浆的精制。

（4）料浆脱气和最终的通气设备，以控制基粉堆密度。

（5）低压泵和高压泵，用于将料浆输送至塔顶的雾化喷嘴，使料浆变成雾状液滴。

（6）喷雾干燥塔，制备基粉。

（7）热空气发生器和驱使热气体流动并使整个体系维持一定压力的

鼓风机，产生和输送热空气。

（8）尾气中粉尘和挥发物的分离设备，回收细粉和收集粉尘的循环进料设备，进行细粉的再利用。

（9）基粉的收集、冷却、风化和输送设备，用于基粉的整理。

（10）基粉和未经喷雾干燥的组分如酶粒、过碳酸钠、过硼酸钠、四乙酰乙二胺（TAED）等的计量设备，以控制用量。

（11）洗衣粉的贮存、输送和包装设备，得到洗衣粉产品。

五．普通洗衣粉高塔喷雾干燥成型技术工艺过程的初步设计（配方、质量标准、工艺参数、操作步骤等）

（一）配方（30型）

烷基苯磺酸钠：

30

三聚磷酸钠：

30

硫酸钠：

CMC：

其他：

25.5

1.4

7.0

硅酸钠：

荧光增白剂：

6.0

0.10

（二）质量指标

，

各类型洗衣粉的物理化学指标（GB/T13171-2004）

项目

含磷洗衣粉（HL）

无磷洗衣粉（WL）

HL—A型

HL—B型

WL—A型

WL—B型

外观

白或白带色粒，染色粉染色均匀，不结团的粉状或粒状。

表观密度

/（g/cm3）

≥

0.30

0.60

0.30

0.60

总活性物含

量/%≥

10

13

游离碱（以NaOH计）

含量/%≤

8.0

10.5

总五氧化二磷含量/%

≥8.0

≤1.1

PH值

（0.1%溶液25℃）

≤10.5

如有结团,但用手轻压结团即松散,视为合格。

各类型洗衣粉使用性能指标（GB/T13171-2004）

项目

含磷洗衣粉（HL）

无磷洗衣粉（WL）

全部规定污布（JB-01.JB-02.JB-03）的去污力

≥

标准粉去污力

相对标准粉沉积灰分比值

≤

2.0

3.0

试验溶液浓度：

标准粉为0.2%，HL—A型和WL—A型试样为0.2%，HL—B型和WL—B型试样为0.1%.

（三）工艺参数

1、配料工序

中和反应温度:

50～55℃

单体pH值:

7～8

单体色泽:

白—洁白

料浆固体含量：

60%+5%

料浆比重：

1.15～1.25

配料温度：

70+5℃（终温）

搅拌时间：

15分钟以上

投料顺序：

水——烧碱——磺酸——液体原料——增白剂——CMC——泡花碱——五钠——纯碱——硫酸钠等

2、过滤工序

料浆固体含量：

65%±2%料浆温度：

65～70℃开幕

3、高压工序：

高压泵输送压力：

低压泵输送压力：

料浆温度：

进塔温度：

塔温度：

2～4MPa

0.07～0.2MPa60～70℃300～380℃

100～120℃

成品颗粒度:

成品视比:

不小于或等于16目占95%不小于或等于0.3

4、塔顶工序:

塔顶枪支:

不低于3支稳定料浆压力：

2～4MPa

料浆温度：

60～70℃

进塔温度:

300～380℃塔顶温度:

100～120℃塔顶负压:

-1～-2mmH2O塔底负压:

-8mmH2O

5、热风炉工序

炉膛温度：

950～1300℃（使用油枪）780～1050℃（使用烃烷器）

进塔温度:

300～380℃

塔顶温度:

100～120℃

油压：

气压：

0.6～1.3MPa（使用油枪）1.8～3.0MPa（使用烃烷器）0.3～0.8MPa（使用烃烷器）

烃烷油预热温度：

70～90℃（油贮罐或进泵前）烃烷油燃烧前温度：

100～130℃

蒸汽压:

0.35～0.55MPa

油压：

0.6～0.8MPa

风压：

一次风压4～6mmH2O

二次风压3～10mmH2O

（四）操作步骤

1.料浆的配制

料浆配制是否恰当对产品的质量和产量影响很大.洗涤剂活

性物和各种助剂要严格按照配方中规定的比例和按一定的次序进行配料,不可颠倒。

其工艺过程及投料次序示意图如下：

②CMC、荧光增白剂③STPP

（50～55℃）↓↓（60～65℃）

①水、活性物→配料缸（搅拌）→过滤→脱气→研磨→老化

（40～50℃）↑↑（30～40min）↓

④碳酸钠、甲苯磺酸钠⑤硅酸钠、芒硝

精料浆

图三

料浆配制工艺过程及投料次序示意图

正常情况下应先在配料罐中先加入定量的烷基苯磺酸钠和水并加热到40～50℃,再顺序投入CMC,荧光增白剂,升温至50～55℃后投入三聚磷酸钠。

由于三聚磷酸钠的水合作用,温度会进一步升高,控制温度在60～65℃,再投入碳酸钠和甲苯磺酸钠,待以上物料溶解后,最后加入硅酸钠和芒硝.硅酸钠有利于改善料浆的结构并且使成品颗粒均匀,自由流动性好,不易结块.三聚磷酸钠和碳酸钠均可吸水生成含结晶水的水合物,从而在保持

产品自由流动性的前提下增加成品中的水含量。

甲苯磺酸钠或二甲苯磺酸钠有利于调节料浆粘度,增加流动性。

芒硝和碳酸钠可提高产品的视密度。

全部组分投入后,料浆中的固体成分总含量一般应为60%～65%,粘度保持在0.5PA.S（70℃）左右。

料浆的浓度对以后的干燥成型影响最大,稀薄的料浆水分多,干燥时消耗热量过多并且干燥后成品颗粒小,颗粒壁薄，易粉碎成粉末。

料浆的黏度要适宜,过黏则影响雾化从而影响产品的干燥成型。

料浆的温度不可过高,若超过100℃时,则所得成品易变粉末状,温度不应超过70℃。

此外,料浆在配制好后,不但要过滤而且还需要脱气,使料浆结构紧密,有利于提高产品的视密度。

脱气后的料浆应送入老化罐内停留片刻（30～40min）以待三聚磷酸钠形成含结

晶水的水合物,可改善干燥后成品粉的流动性和抗压性。

2.喷雾干燥

料浆经高压泵以5.9～11.8MPa的压力通过喷嘴,呈雾状喷入塔内,与高温热空气相遇,进行热交换。

料浆的雾化是实现高塔

喷雾干燥效率的关键环节。

料浆雾化后雾滴的状态决定于料浆原来的性状，高压泵的压力,喷枪的位置、数量,喷嘴的形式、结构、尺寸。

喷粉塔应有足够的高度,以保证液滴有足够的时间在下降过程中充分干燥,并成为空心粒状。

目前我国的逆流喷雾干燥塔有效高度一般大于20m。

小于20m的塔，空心粒状颗粒形成不好，影响产品质量。

一般直径6m，高20m的喷粉塔能获得年产量15—18kt的空心粒状产品。

3.成品的分离、加辅料、包装

干燥后的产品颗粒降落到塔的锥形底部。

为保持产品空心

颗粒形态不受损坏，产品的传输一定要在一定的装置