[发明专利]颗粒状硬脂酸钙生产方法及设备

说明书

技术领域

    本发明属于化工技术领域，涉及硬脂酸钙的生产技术，具体地说是颗粒状硬脂酸钙的生产加工技术。 

背景技术

硬脂酸钙作为一种常用塑料助剂，一般由硬脂酸和氢氧化钙中合反应制成，也有通过氯化钙与硬脂酸和棕榈酸钠盐的混合物反应制成。 

市面上，硬脂酸钙产品一般以粉末状为主。粉末状硬脂脂钙在包装、运输、以及用于塑料制品生产加工时，易产生粉尘，会对使用环境造成污染。因此粉末状硬脂脂钙的包装需密封，做为塑料助剂使用时，也需要对塑料制品加工设备做出防尘处理。这不仅增加粉尘处理成本，也增加了设备复杂性。 

以颗粒状硬脂酸钙代替粉末状硬脂酸钙，可以有效减少在包装、运输、以及使用时粉尘污染。 

目前，颗粒状硬脂酸钙的生产所面临的主要问题如下。 

1、 颗粒碎小，大小不一，且粉末含量高。 

现有颗粒状硬脂酸钙的生产，大多不用造粒机造粒，而是在反应釜内反应完成后，直接形成颗粒，颗粒由反应物在搅拌中冷却结块形成，大小无法控制，一般都是很碎的小粒，大小不一。大量没有结成颗粒的部分以粉末状态（更细小的颗粒）存在。成品率低，一般在95%以下。 

2、 含水率高，颗粒密度低，易破碎。 

采用硬脂酸和氢氧化钙反应生产硬脂酸钙，其副产物是水（H₂O）。采用现有方法生产硬脂酸钙颗粒时，大量混合在硬脂酸钙分子中的水分子，在硬脂酸钙结成颗粒时直接被包含在颗粒中无法排出。含水率高一方面影响硬脂酸钙的纯度。另一方面导致颗粒密度低，易破碎。堆积密度也较小。 

发明内容

本发明目的在于针对现有颗粒状硬脂酸钙的生产所面临的问题，设计一种生产工艺，通过温度和压力控制，降低造粒过程中的破损率，提高成品硬脂酸钙粒子密度。 

一种颗粒状硬脂酸钙的生产方法，包括如下步骤： 

一、先将硬脂酸加入反应釜，并加热反应釜至70-80℃之间，使硬脂酸熔化；

二、按1：1摩尔比，在搅拌中加入氢氧化钙；

三、通过抽真空，使釜内真空度在-0.05Mpa以下，然后加热并保持反应釜内温度为C1，控制反应釜内压力为P1，搅拌反应T1分钟；其中100℃≤C1≤180℃，0.4Mpa≤P1≤0.8Mpa，30分钟≤T1≤60分钟；

四、然后调整或保持反应釜内压力为P2，调整或保持反应釜内温度为C2；其中0.3 Mpa≤P2≤0.5Mpa，150℃≤C2≤170℃；

五、开启釜底放料阀，使胶状硬脂酸钙向下直接流入造粒机；所述造粒机选用推挤式造粒机，造粒机的进料口设置在料筒后半部，用于排放水蒸汽的单向排气口设置在进料口后方。造粒机采用导热油加进行加热和保温，导热油的流动方向与料筒内物料被推送的方向一致；

六、启动造粒机完成造粒。导热油温度控制为C3，150℃≤C3≤170℃，导热油进出口温差控制在Δ_C，0.5≤Δ_C≤3℃。

物料挤出速度根据目标粒子大小在10-30cm/s之间选定，机头切粒刀片转速则根据目标粒子大小在900-2900r/min之间选定。 

上述方法中，温度C1优选150-160℃，C2优选155-165℃，C3优选160-170℃，P1优选0.45-0.55 Mpa，P2优选0.35-0.45 Mpa。 

进一步地，温度C1优选155℃，C2优选160℃，C3优选165℃，P1优选0.5 Mpa，P2优选0.4 Mpa。 

进行一步地，由造粒机出来的产品还可以经过旋风分离去除粉末，再可以经过振动筛分去除不合格的碎小颗粒。以获得纯度更高、大小均一的硬脂酸钙颗粒产品。 

本发明另一个目的是提出一种实施上述方法的专业设备，具体方案为：一种颗粒状硬脂酸钙生产设备，包括反应釜、和造粒机；所述造粒机包括机头、料筒、动力机构，料筒前端设机头，机头内设孔板和切粒刀片，机头下方设出料口。料筒内设用于推送物料的螺杆，料筒后半部朝上设有进料口。 

其特征在于， 

造粒机设置在反应釜下方,所述反应釜底部放料口与造粒机的进料口通过管道相连通。

料筒外侧围设有用于通过导热油的夹套。进油口设在夹套后端，出油口设在夹套前端。夹套内的导热油流动方向与料筒内物料被推送的方向一致。 

料筒上在进料口的后方设有一用于排放水蒸汽的单向排气口。