Спосіб одержання гранульованого синтетичного миючого засобу

Изобретение относится к способам производства гранулированных продуктов, а именно, к производству синтетических моющих средств (C MC). Известен способ получения гранулированных CMC на основе поверхностно-активных веществ (П АВ) и триполифосфата натрия (ТПФН) [1] путем приготовления водного раствора компонентов CMC, распылительной сушки полученного раствора с последующей подачей горячих гранул и мелкодисперсного ТПФН в количестве 525 вес.% в зону о хлаждения. Недостатками этого способа являются недостаточная прочность, низкая насыпная плотность готового продукта и нестабильный его химический состав. В качестве прототипа выбран способ получения синтетического моющего средства [2] путем смешения компонентов, включающих неионогенное поверхностно-активное вещество и нетермостабильные добавки, разделение полученной композиции на два потока с последующей распылительной сушкой одного из них, составляющего 80-98 % от массы композиции и смешением с нетермостабильными добавками при одновременном напылении остальной части композиции в аппарате с кипящим слоем. При этом готовый продукт получается в результате контактирования смеси, состоящей из композиции CMC (2-20 %) и неионогенных ПАВ с высушенными гранулами порошка после распылительной сушки (влажностью 10 %) и частицами термостабильных компонентов, а его качественные характеристики (насыпная плотность и прочность гранул) определяются в основном характеристиками гранул после распылительной сушки (для рецептуры "Лотос-автомат" и х доля в смесителе составляет 66 - 81%). В результате получаемый продукт имеет сравнительно низкие насыпную плотность (до 440 кг/м 3) и устойчивость гранул к разрушению. В основу изобретения поставлена задача увеличения насыпной плотности и прочности гранул. Поставленная задача решается тем, что в способе получения гранулированного CMC, путем разделения порошкообразных и жидких компонентов моющего средства на два потока, распыления и предварительной сушки одного из потоков с последующей досушкой и грануляцией в кипящем слоем, сжижаемом восходящим потоком теплоносителя, в зону кипящего слоя вводят 45-65 % порошкообразных компонентов от общей массы продукта и предварительную сушку ведут в нисходящем потоке теплоносителя при отношении скоростей нисходящего к восходящему потоку теплоносителя на уровне зеркала кипящего слоя, равном 12-18. На чертеже представлена схема способа получения гранулированного CMC. Способ может быть реализован в комбинированном сушильно-грануляционном аппарате типа РГ, содержащем зону 1 распыления и сушки в нисходящем потоке теплоносителя, зону 2 формирования и досушки гранул в кипящем слое, линии 3 - ввода композиции CMC, 4 - ввода теплоносителя, 5 - ввода порошкообразных компонентов в кипящий слой, 6 - ввода теплоносителя в кипящий слой на сжижение, 7 - отвода готового продукта, 8 - отвода отработанного теплоносителя. Способ получения гранулированного CMC осуществляется следующим образом. Композиция CMC, состоящая из жидких компонентов, мелких сыпучих добавок и части порошкообразных компонентов вводится через линию 3 в зону распыления и сушки 1. Стр уя композиции распыливается топочными газами с температурой 300-700°С. Через линию 5 вводятся порошкообразные компоненты в количестве 45-65 % от общего количества получаемого продукта, в том числе все порошкообразные нестойкие компоненты, такие как. ТПФН, перборат натрия, бикарбонат натрия. Подсушенные в струе нисходящего теплоносителя капли, на 27-57 % состоящие из ПАВ, попадают в кипящий слой сухи х пылеобразных частиц сырья с определенной скоростью, что способствует увеличению скорости сушки и снижению энергозатрат. По мере "заполнения" ядра капли сухими частицами (перераспределение влаги и ускорение сушки) завершается процесс образования гранул скатыванием. Получаются прочные гранулы правильной формы, отличающиеся малой пористостью, и соответственно, более однородные по структуре. Преимущества предлагаемого способа подтверждены результатами испытаний. Эксперименты выполнялись на лабораторной установке, включающей сушилку-гранулятор типа РГ производительностью по испаренной влаге ~15 кг/час. Исходную композицию CMC готовили при непрерывном перемешивании в реакторе объемом 30 литров и температуре 60-70°С. Рецептуры CMC, состоящие из распыляемой композиции (WK=50 %) и сухих ποροω-кообразных компонентов, вводимых в кипящий слой шнеком, а также качественные показатели CMC представлены в таблицах 1 и 2. В качестве исходной "подушки" использовали порошкообразное CMC "Лотос" с фракционным составом 0,05-0,15мм. Технологические режимы сушки и грануляции. расход теплоносителя в зоне распыления 55,6 кг/ч расход сжижающего агента в к.с. 320, кг/ч температура на входе в зону распыления 300°С температура на выходе в к.с. 30°С температура в к.с. 45°С температура на входе аппарата 56°С отношение скоростей нисходящего потока теплоносителя и восходящего сжижающего агента на уровне зеркала, к.с.: в опытах 1-4; 9-11 15 в опытах 5-8 соответственно 10, 12, 18 и 20 При этом в опытах 1 4 процент порошкообразных компонентов, вводимых в к.с. изменяется от 65 до 40; в опытах 5-8 и 9-11 сохраняется постоянным; 65 и 55 % соответственно. Дополнительно, на рецептуре "Лотос-автомат" - проводился опыт №12 по способу описанному в заявке № 4691717/04. При этом готовили композицию (WK=40%) без пербората натрия и неиногенных ПАВ, делили ее на две части: 80 % которой подавали на распылительную сушку и 20 % в смеси с неионогенными ПАВ напыляли в аппарате с кипящим слоем, куда поступал продукт сушки первой части композиции, перборат натрия (15%) и уловленная пыль. В готовом продукте определяли следующие показатели: гранулометрический состав по ГОСТ 22567.2-77 насыпную плотность по ГОСТ 22567.4-77 устойчивость гранул к по методике разрушению ВНИИХИМПроекта время растворения по методике ВНИИХИМПроекта моющую способность по ГОСТ 25644-83. Результаты, представленные в таблице 2, объясняются следующим образом. При постоянном отношении скоростей, равном 15 (опыты 1-4), насыпная плотность и устойчивость гранул к разрушению, постепенно снижаются из-за увеличения содержания порошкообразного сырья в композиции и его соответственного уменьшения в к.с. При этом особенно заметен переход от опыта 3 к опыту 4, когда добавка 5 % ТПФН в композицию качественно изменила и упрочнила внешнюю оболочку высуши ваемых капель, а избыточное давление возникающее внутри частиц, раздувает гранулу и делает ее пористой (низкие насыпная плотность и устойчивость гранул к разрушению). При увеличении значений отношения скоростей (опыты 5, 6, 1, 7, 8) насыпная плотность и устойчивость гранул к разрушению возрастают и плотность упаковки гранул достигает таких величин, когда резки увеличивается время их растворения (опыт 8), которое в оптимальном варианте должно быть не более 2,5 минут. Результаты аналогичные опытам 1-3, 6-7, получены на рецептурах "Лотос-автомат", "Эра-А" и "Ока" (опыты 9-11). В отличие от прототипа (опыт 12) введение в к.с. 45-65 % порошкообразных компонентов позволяет повысить насыпную плотность готового продукта на 12-20 % и увеличить устойчивость гранул к разрушению на ~20 % при сохранении на высоком уровне остальных основных характеристик готового продукта гранулометрического состава и моющей способности. Одновременно это позволит снизить удельные затраты электроэнергии в 1,4 раза, топлива в 2,5 раза, кроме того увеличение насыпной плотности приведет к сокращению расходов на вспомогательные материалы в 1,2 раза.