国内高塔喷雾洗衣粉的生产工艺

第32卷第9期2009年9月

DETERGENT ＆COSMETICS

日用化学品科学

Vol．32No．9Sep. 2009

国内高塔喷雾洗衣粉的生产工艺

姚宏达，张焕祥，洪

剑

310004）

（轻工业杭州机电设计研究院，浙江杭州

摘要：高塔喷雾洗衣粉生产技术经过几十年的发展，有了许多新的应用，同样的生产工段可以选用不同的工艺路线。按照洗衣粉的生产流程（原料储备与输送、前配料、料浆制备与输送、喷雾干燥与气提老化、后配料、成品输送包装与储运）分析了各工段的各种生产工艺，最后就节能、减少次品、提高单产和自动化水平等方面提出了一些建议，对实际生产具有一定意义。关键词：洗衣粉；高塔喷雾；生产工艺；建议中图分类号：TQ649

文献标识码：A

文章编号：1006-7264（2009）09-0026-04

洗衣粉作为日化行业的一类重要产品，在国内有几十年的发展历史，经历了从最初的砖塔到钢塔，再到无塔附聚成型几个过程，到目前，高塔喷粉仍占主流。虽然高塔喷粉的生产技术较成熟，但各厂家为了在竞争中取得主动，根据本厂的实际情况，不断应用新的技术以期降低生产成本、提高产品质量和适应环保和清洁生产的要求，因此，生产工艺出现了多样化。根据对国内主要生产装置的一些了解，按照洗衣粉6个生产工段的顺序，分析了各工段的生产工艺，提出了一些建议和改进的重点。

制，仓顶带有的除尘器可将带出的粉尘送回到仓内。由于可以在一楼直接倒料，故可以方便地采用更加经济的吨包装袋直接倒料。如果槽罐车本身带有密相输送装置的话，则可以由汽车直接送到高处的粉仓。比较电梯输送和稀相输送，密相输送自动化程度高，劳动强度低，输送量大，输送效率高，能很好地处理尾气粉尘[3]，不会造成粉尘随地泄漏，满足清洁生产的要求，是一种值得推广的技术。

2前配料

前配料工段主要是按照一定的配方要求，将液体

1原料储备与输送

洗衣粉的原料有液体和粉体两种，液体原料主要

和粉体原料通过计量加入到配料罐中去，此工段的变化不是很大。由于国内的配料罐一般是间歇工作，所以计量、配料过程也是间歇的，如果配料能够连续进行，则可以缩短配料时间，提高小时产量。有一些厂家把原来前配加入的一些料放到后配去加，从节能的角度看可以减少干燥水分，但需要在实际生产中不断摸索，掌握好加入量。在前配中的工艺水一般可以使用管道冲洗水、尾气洗涤水等，既减少污水排放，又减少水的消耗。此工段主要着眼于节能、节水方面而提出以上措施。

有工艺水、泡化碱、液碱、磺酸、脂肪酸、AOS 、非离子表面活性剂和香精等，粉体原料主要有芒硝、纯碱、五钠和沸石等。由槽车运来的液体原料通过输送泵打到车间高位罐（如果管理得当，可以取消车间的日罐，以减少投资和占地）；而粉体原料输送有货梯运送和气相输送两种方式，国内主要是货梯运送[1]，但近几年来气相输送特别是密相输送运用得越来越多。

密相输送在电厂煤灰上运用得比较成熟，通过管道可以把低处的煤灰送到远处或高处的灰场。此技术运用在洗衣粉的原料芒硝、纯碱、五钠和沸石输送上，其固气比可达到15以上[2]，几公斤的压缩空气就可将原料输送到二三十米高的原料粉仓。并且，通过气动三通阀，可用一根管道输送几种物料，输送系统占地也较小。通过粉仓料位计可实现自动化的送料控

3料浆制备与输送

料浆制备与输送工段是将进入配料锅的原料搅拌

反应后，再经过过滤、研磨均化后由高压泵送到喷粉塔。因为原料有固体和液体两种状态，因此本工段的关键是使各种原料在配料锅中充分搅拌与反应，这就要求配料锅有很强的快速搅拌能力。一般在锅内加上

收稿日期：2009－07－03

作者简介：姚宏达（1976-），男，浙江人，工程师。E-mail ：[email protected] 。

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导流筒单速搅拌，物料可以上下翻腾，搅拌的转速也较快。也有采用双面双速搅拌的，这种方式搅拌效果更佳，但设备投资相对较高。搅拌产生的蒸汽和部分粉尘一般用风机抽走（很多小厂都重视），然后水洗回收用做配料工艺水，如果任由粉尘落入下料管，很容易堵塞管道。配料锅中的配料反应时间很重要，会影响到装置的产量，所以要尽量缩短这部分的工作时间，甚至可以连续配料（但需要单独中和）。配好的料在老化锅中继续反应老化，但也要注意在老化锅中搅拌时间不能太长，否则料浆吸水膨胀并吸进大量空气，致使其发松，流动性差[4]。因为高压泵有入口压力要求，所以之前一般设置增压泵：有的采用均质泵，可以起研磨料浆的作用；也有的用输送黏稠物料的转子泵或者螺杆泵；简单些的直接利用老化罐的高位。有些厂家为了可以在生产中调节基粉的视比重，在高压泵出口料浆管上再通入压缩空气，与料浆一并经喷雾干燥。以前料浆的浓度一般在65%左右[5]，为了减少干燥水分的热能，各厂家通过不断试验来提高料浆浓度，现在可以提高到70%左右，料浆仍能保持良好的流动性，节约了大约1/7的能量，但具体的浓度也要依据不同的配方而定。

转节煤万余吨，减排温室气体CO 2也相当可观[6]。在场地和资金等允许的情况下，投资燃煤热风炉可以大大降低成本，并符合环保的要求。

尾气风机排出的尾气有100℃左右，以前引进国外装置往往回用，但要将其含有的大量水分除掉，不然再次带走的水分就会下降。粉尘也要处理干净，然后再去热风炉加热或者用换热器来预热新鲜的冷空气，能量得以回收利用[7]。但实际生产中，从成本角度考虑并不划算，如果尾气夹带粉尘还会影响产品质量，所以不考虑尾气的回用。

一般热风的进塔温度控制在350℃～400℃，出口温度在100℃左右，也有厂家将进口温度提高到450℃以上[8]，出口温度控制在100℃以下。从热效率考虑，这样操作是合适的，但在热风圈口干燥好的基粉突然碰到了高温热风，使得黄焦粉的比例增高。并且，国内的塔一般是碳钢制做的，长期在高温下使用会使寿命大大下降[9]，所以要合适控制进出口风温。

为了使进入塔内的热风更加均匀并减少管道阻力，热风圈的改造也是很重要的一方面。优化热风圈的截面，使得每一个进塔风量基本相同；加大进塔口的截面积，使得进塔风速降低，减少风管阻力[10]。

基粉进入塔底后，通入一定量的冷风，可以使粉温迅速降低，但冷风进塔后降低了热风干燥的效率，所以这种方式要权衡使用。

2）喷粉系统

以往喷粉塔往往在顶部设置单层喷枪，为提高热风效率和操作弹性，由轻工业杭州机电设计研究院率先开发的双层喷枪技术首先在浙江纳爱斯成功运用。采用这种方法在不提高塔径的前提下，提高热风风量就可以提高单塔产量，从而降低单位产品成本，是一种简单快捷提高产量的办法。但改造中塔的有效干燥高度仍要保证，上下层喷枪要保持一定距离并且错开，否则会相互干扰。

3）尾气除尘回收系统

尾气除尘回收系统可以有多种除尘形式的串联组合，各有利弊。

第1种可以采用两级旋风除尘器的组合，投资较省，但二级的细粉较难除下来。

第2种可以采用一级旋风除尘加上二级布袋除尘，这种方式可以解决细粉的除尘，但布袋除尘器投资较大。布袋中除尘下来的细粉用压缩空气反吹到集粉仓，也可以用尾气风机后的高温尾气来反吹，可以减少压缩空气的消耗，但尾气本身并不是很干净，节省的压缩空气量也不是太多，所以这种方式并不合

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4喷雾干燥与气提老化

喷雾干燥与气提老化过程是将热风炉产生的热风

与雾化的料浆在喷粉塔内逆流干燥，塔顶尾气除尘，塔底的基粉由皮带送到气提管，再提升到沉降分离器，沉降下来的基粉经振动筛过筛后去后配工段，这部分新应用的地方比较多。

1）热风系统

热风炉产生热风燃烧的介质有柴油、重油、天然气、水煤气及煤炭等，柴油和重油价格太高，在能源紧张的时候还可能无法采购到，天然气和水煤气并不是每个地方都可方便得到。以前直接式燃煤会碰到热风不干净的问题，但近年来开发了煤洁净燃烧技术，其净化室可以有效除去燃烧后的粉尘杂质等，并且温度也较稳定，这项技术由轻工业杭州机电设计研究院和杭州美宝炉窑工程有限公司合作，在云南富泰日化洗衣粉项目中获得了成功，现在国内主要的洗衣粉生产厂基本都采用了此项技术，取得了明显的经济效益。最近纳爱斯公司的油脂水解皂化项目中不仅将燃煤炉产生的热风作为导热油的加热源，同时加热后的尾气用来干燥洗衣粉料浆，导热油又被加热成高压蒸汽，这样热风炉、导热油炉和高压蒸汽发生炉形成“三炉合一”，在建中的这套装置比单独的3台炉子运

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成品输送包装与储运

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适。布袋自身能耐受的温度有限，特殊状况下尾气温度可能会较高，所以必须设置高温紧急排放系统，不经过布袋除尘器直接排放到大气中去。

第3种可以采用一级旋风加上二级水膜除尘（或者直接通入到水池中），这样节省投资，除尘干净，并且产生含粉尘的水可以作为工艺水配料使用。

采用旋风除尘收集下来的细粉本身是合格的粉，只不过粒度比较细，一般采用文丘里吹送直接回塔，回塔的位置有在塔上部和中部的，还有直接进入塔底皮带机的。进入上部或中部的话又会经过一次加热，容易形成黄焦粉，并且易被尾气带出再去除尘，而进入塔底皮带机后与其他基粉混合在一起，避免了以上问题的产生。

4）沉降分离系统

沉降分离系统也有如下几种组合形式：第1种是沉降分离器加上旋风分离器，除尘效果一般；第2种是沉降分离器加上布袋除尘器，除尘效果较好；第3种是沉降分离器和布袋除尘器结合在一起，布袋除尘器安装在沉降分离器的顶部，通过反吹直接把除尘下来的细粉回到沉降分离器中，流程得到了简化，投资又不大，值得推广。

此工段的流程为：从混合器出来的成品粉经过输送皮带到达成品粉仓，然后用包装机包装成小袋或大袋运至成品仓库。

成品粉的输送方式有皮带输送和粉车输送两种。皮带有可固定式的，但需要人工切换接料粉仓；也有带导轨可移动的，这样可以做成自动式，根据程序切换接料粉仓。带导轨的皮带已在由轻工业杭州机电设计研究院总承包的杭州妙洁洗衣粉项目中得到成功运用。粉车输送可以对单车粉进行抽样检测，且成品粉仓不需要太多，粉车自身可以缓冲储存，但需要较多的操作工人和较多的粉车。具体采取哪种方式，视各厂家习惯和投资而定。

7结语

1）节能与采用廉价能源。喷粉是一种高耗能的

操作，节能在洗衣粉生产中至关重要，可以通过以下方式来减少能源消耗：提高料浆浓度可以减少蒸发的水分；大功率电机采用变频技术；提高后配粉体的加入量，以减少去干燥的料浆；循环利用工艺水、冲洗水以及除尘水等，可以减少工艺水的消耗。采用成本低廉的燃煤热风炉，虽然一次性投资较大，但节省的燃料成本远远大于一次投资，并且符合环保要求。

2）提高单套装置产量。在不改变塔径的前提下采用双层喷枪，可以提高单塔产量；为提高配料速度，最好能够连续配料。

3）减少次品率。控制工艺温度不要过高，减少黄焦粉的大量产生；稳定操作，以减少黏塔粉。

4）提高自动化程度。粉体原料采用更具自动化的密相输送；成品输送采用可控制的带轨道的皮带以免去工人的卸料操作；整条生产线采用DCS 控制系统。

5）配方的改进。配方上可以加入一些近年来出现的新原料以提高产品竞争力和满足环保生产的要求。如加入AOS 可以提高抗硬水能力和在常温下的洗涤能力[11]；加入MES 也可以提高抗硬水能力并具有良好的生物降解性、使用安全性和环境安全性[12]；采用更环保的无磷洗涤助剂层硅。

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5后配料

后配料工段过程为：过筛后的基粉进入基粉仓，

经过电子皮带秤或失重秤计量后传送到总料输送机，其他辅料和小料按基粉的一定比例称量后也送到总料输送机，然后全部的粉料进入后配混合器，与雾化后的非离子表面活性剂和香精等充分混合，得到的成品粉去包装。此工段的重点一是粉体料的连续准确计量，二是粉液的充分混合。

后配粉体有采用皮带秤来连续计量的，但使用时间一久，皮带容易积粉、跑偏，影响计量精度。后采用失重秤，既避免了跑偏问题，又可以满足连续计量的精度要求，实际运用效果不错。后配混合器是粉液混合的主要设备，内有液体料的喷嘴和粉体导流装置。液体料的雾化方式有压力雾化和压缩空气雾化，压力雾化是靠泵的压力通过喷嘴产生雾化，压缩空气雾化是用压缩空气使其雾化，为达到更好的雾化效果，要加热压缩空气。两种方式比较，压力式可以保持雾化的均匀，且没有空气的进入，不会在混合器内扬起粉尘，推荐采用。如果在混合器的出口顶部设置一个排气口，用一个小风机抽，保证混合器内微负压，则可以大大减少混合器密封故障频率，工作环境也会有所改善。

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Discuss the domestic produce techniques of high-tower-spray powdered detergent

YAO Hong-da ，ZHANG Huan-xiang ，HONG Jian

（Hangzhou Project &Research Institute of Electro-mechanic in Light Industry, Hangzhou, Zhejiang 310004, China ）Abstract:High-tower-spray technology used in the manufacturing of powder detergent now has many new applications after sustaining development in the past decades. The paper analyzed the detailed technical procedure in different units of this process including raw material deposition and feeding, anterior ration, slurry preparation and feeding, drying by spray and aging by air lift, posterior ration, packaging, product delivering and storage. Finally the paper gave out some suggestions on energy saving, waste reducing, unit output increase and production automation. These are useful for the practical operation. Key words:powdered detergent ；high-tower-spray ；produce technology ；suggestion

≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤（上接第25页）

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Study of preparation of light coloured alkyl polyglycoside

YANG Chun-guang 1,2，DONG Wan-tian 1,2，WANG Feng-shou 1,2，YAO Xue-zhu 1,2

（1.Shanghai Fine Chemical Co.,Ltd., Shanghai 201505, China;

）2. China Research Institute of Daily Chemical Industry,Taiyuan,Shanxi 030001, China

Abstract:Some specific techniques were put forward in the paper based on the direct glycosidation reaction for the decolorization of water soluble alkyl polyglycoside. Further procedure was discussed in detail on the process design, optimization of the reaction condition and refining of the alkyl polyglycoside. The results showed that light colored alkyl polyglycoside can be obtained under the appropriate conditions with the addion of suitible auxiliary. Shanghai Fine Chemical Company has produced successfully APG0810product with klette color ≤20. Light colored alkyl polyglycoside is considered to be one of the new green functional surfactant. Key words:alkyl polyglycoside; light coloured; direct glycosidation manner; specific programmes

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