СПОСОБ СУШКИ СУЛЬФОНОЛА
METHOD OF DRYING SULPHONOL

Изобретение относится к химической отрасли промышленности, а именно к получению сухого сульфонола, используемого в производстве порошкообразных синтетических моющих средств и поверхностно-активных веществ.
Известен способ сушки сульфонола на распылительной сушильной установке (см. Реферативная информация №5. Поверхностно-активные вещества и синтетические моющие средства. - М:. НИИТЭХИМ, 1972. С.69). Однако этот способ имеет недостатки: низкую интенсивность процесса; сравнительно высокие энергетические затраты и уровень загрязнения окружающей среды.
Техническая задача: создание способа, позволяющего усовершенствовать сушку сульфонола.
Технический результат - увеличение выхода сухого сульфонола.
2
Он достигается тем, что сушку сульфонола с концентрацией сухих веществ С=38-52% производят при атмосферном давлении, и интенсивности теплового потока Е=2,92-3,23 кВт/м, и диаметре стержня пенослоя d=4-6 мм.
3
2
2
Сущность предложенного способа состоит в следующем: на плоский носитель при атмосферном давлении равномерным стержнем диаметром d=4-6 мм подается предварительно вспененный, с плотностью ρ=155-230 кг/м, сульфонол с концентрацией сухих веществ С=38-52%. Сушку производят при инфракрасном энергоподводе с плотностью теплового потока Е=2,92-3,23 кВт/м. Вспененный сульфонол высушивают и выводят из сушильной камеры. Выход сухого сульфонола составляет П=4,2-14,4 кг/(м·ч).
Значительное влияние на скорость сушки и величину выхода сухого продукта оказывает исходная концентрация сульфонола, варьируемая, исходя из данных об устойчивости пены, ее дисперсных и теплофизических характеристик, в пределах С=38-52%. Верхний предел С=52% обусловлен способностью сульфонола образовывать кристаллы, что в свою очередь приводит к изменению структурно-механических свойств вспененного сульфонола, а также засорению трубопроводов, препятствуя подаче через них исходного продукта, тем самым исключая возможность свободной регулировки расхода, дозирования и нанесения пеноструктуры на плоский носитель. Нижний предел С=38% обусловлен нестабильностью наносимого на плоский носитель стержня пены, что приводит к неравномерному его высыханию и, как следствие, локальному подгоранию верхнего слоя пены.
Диаметр наносимого на плоский носитель стержня пенослоя сульфонола d=4-6 мм подлежит пересчету на расходные величины при проектировании промышленной установки. За показатель, который легко пересчитать в условную толщину слоя (зная физическую плотность нанесенного продукта), непосредственно связанный с диаметром стержня пенослоя, можно принять массу исходного продукта, нанесенную на единицу площади. Диапазон изменения диаметра наносимого на плоский носитель стержня пенослоя сульфонола d=4-6 мм обусловлен обеспечением стабильности в процессе сушки стержня пены.
2
2
2
Величину плотности теплового потока следует поддерживать в пределах Е=2,92-3,23 кВт/м. Увеличение плотности теплового потока (Е>3,23 кВт/м) не приводит к существенному повышению выхода сухого продукта и приводит к локальному подгоранию и плавлению сульфонола. Снижение плотности теплового потока ниже 2,92 кВт/м нецелесообразно ввиду резкого снижения выхода сухого продукта.
2
Сущность изобретения поясняется на примерах обезвоживания сульфонола во вспененном состоянии при инфракрасном энергоподводе. Оценка интенсивности процесса сушки производилась по выходу высушенного продукта (П, кг/(м·ч)). Оценка качества сухого сульфонола согласно ТУ 07510508.135-98 «Сульфонол порошок» производилась по следующим критериям: внешний вид; массовая доля алкилбензолсульфонатов натрия; массовая доля несульфированных углеводородов в пересчете на активное вещество; массовая доля сульфатов натрия, в пересчете на активное вещество; влажность; массовая доля железа; водородный показатель рН 1%-ного водного раствора (по поверхностно-активному веществу); насыпная плотность.
2
3
2
3
Пример 1. Сушке подвергали сульфонол с содержанием сухих веществ С=52%, полученный путем нейтрализации алкилбензолсульфокислоты 6-7%-ным раствором щелочи NaOH и последующим отбеливанием гиппохлоридом натрия, при интенсивности теплового потока Е=2,92 кВт/м, плотности пены ρ=230 кг/м, диаметре стержня пенослоя d=4 мм. Выход высушенного продукта составил П=8,145 кг/(м·ч). Критерии оценки качества высушенного продукта: внешний вид - порошкообразное вещество светло-желтого цвета; массовая доля алкилбензолсульфонатов натрия - 82% от массы; массовая доля несульфированных углеводородов - 1% от массы; массовая доля сульфонатов натрия в пересчете на активное вещество - 15% от массы; влажность - 2% от массы; массовая доля железа - 0,03% от массы; водородный показатель рН 1%-ного водного раствора (по поверхностно-активному веществу) - 8,1; насыпная плотность - 155 кг/м.
2
3
2
3
Пример 2. Сушке подвергали сульфонол с содержанием сухих веществ С=52%, полученный путем нейтрализации алкилбензолсульфокислоты 6-7%-ным раствором щелочи NaOH и последующим отбеливанием гиппохлоридом натрия, при интенсивности теплового потока Е=3,23 кВт/м, плотности пены ρ=230 кг/м, диаметре стержня пенослоя d=4 мм. Выход высушенного продукта составил П=14,402 кг/(м·ч). Критерии оценки качества высушенного продукта: внешний вид - порошкообразное вещество светло-желтого цвета; массовая доля алкилбензолсульфонатов натрия - 81% от массы; массовая доля несульфированных углеводородов - 3% от массы; массовая доля сульфонатов натрия в пересчете на активное вещество - 16% от массы; влажность - 2% от массы; массовая доля железа - 0,02% от массы; водородный показатель рН 1%-ного водного раствора (по поверхностно-активному веществу) - 8,5; насыпная плотность - 152 кг/м.
2
3
2
3
Пример 3. Сушке подвергали сульфонол с содержанием сухих веществ С=38%, полученный путем нейтрализации алкилбензолсульфокислоты 6-7%-ным раствором щелочи NaOH и последующим отбеливанием гиппохлоридом натрия, при интенсивности теплового потока Е=3,08 кВт/м, плотности пены ρ=155 кг/м, диаметре стержня пенослоя d=5 мм. Выход высушенного продукта составил П=6,071 кг/(м·ч). Критерии оценки качества высушенного продукта: внешний вид - порошкообразное вещество белого цвета; массовая доля алкилбензолсульфонатов натрия - 83% от массы; массовая доля несульфированных углеводородов - 2% от массы; массовая доля сульфонатов натрия в пересчете на активное вещество - 17% от массы; влажность - 2% от массы; массовая доля железа - 0,02% от массы; водородный показатель рН 1%-ного водного раствора (по поверхностно-активному веществу) - 8,3; насыпная плотность - 154 кг/м.
2
3
2
3
Пример 4. Сушке подвергали сульфонол с содержанием сухих веществ С=38%, полученный путем нейтрализации алкилбензолсульфокислоты 6-7%-ным раствором щелочи NaOH и последующим отбеливанием гиппохлоридом натрия, при интенсивности теплового потока Е=2,92 кВт/м, плотности пены ρ=155 кг/м, диаметре стержня пенослоя d=6 мм. Выход высушенного продукта составил П=4,294 кг/(м·ч). Критерии оценки качества высушенного продукта: внешний вид - порошкообразное вещество белого цвета; массовая доля алкилбензолсульфонатов натрия - 82% от массы; массовая доля несульфированных углеводородов - 3% от массы; массовая доля сульфонатов натрия в пересчете на активное вещество - 15% от массы; влажность - 2% от массы; массовая доля железа - 0,01% от массы; водородный показатель рН 1%-ного водного раствора (по поверхностно-активному веществу) - 8,2; насыпная плотность - 153 кг/м.
2
3
2
3
Пример 5. Сушке подвергали сульфонол с содержанием сухих веществ С=52%, полученный путем нейтрализации алкилбензолсульфокислоты 6-7%-ным раствором щелочи NaOH и последующим отбеливанием гиппохлоридом натрия, при интенсивности теплового потока Е=3,23 кВт/м, плотности пены ρ=230 кг/м, диаметре стержня пенослоя d=6 мм. Выход высушенного продукта составил П=10,961 кг/(м·ч). Критерии оценки качества высушенного продукта: внешний вид - порошкообразное вещество светло-желтого цвета; массовая доля алкилбензолсульфонатов натрия - 81% от массы; массовая доля несульфированных углеводородов - 3% от массы; массовая доля сульфонатов натрия в пересчете на активное вещество - 14% от массы; влажность - 2% от массы; массовая доля железа - 0,03% от массы; водородный показатель рН 1%-ного водного раствора (по поверхностно-активному веществу) - 8,4; насыпная плотность - 157 кг/м.
2
2
Таким образом, предложенный способ сушки предварительно вспененного с концентрацией сухих веществ С=38-52% сульфонола, подаваемого на плоский носитель равномерным стержнем диаметром d=4-6 мм при атмосферном давлении и инфракрасном энергоподводе с плотностью теплового потока Е=2,92-3,23 кВт/м, позволяет усовершенствовать сушку сульфонола и получить выход высушенного продукта П=4,2-14,4 кг/(м·ч) при сохранении качественных показателей продукта согласно ТУ 07510508.135-98 «Сульфонол порошок».
Положительный эффект - предлагаемый способ сушки сульфанола позволяет увеличить выход сухого сульфонола.