一种缓凝型聚羧酸减水剂的合成工艺及其装置的制作方法

文档序号:22036309发布日期:2020-08-28 17:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种缓凝型聚羧酸减水剂的合成工艺,其特征在于:采用多元共聚法合成缓凝型聚羧酸减水剂,所述合成原料包括:以质量分数计,包括不饱和聚醚大单体a100份、不饱和羧酸小单体b20~60份、淀粉及其改性淀粉类单体c5~20份、缓凝型/超缓凝型功能单体d10~20份、自来水净化剂e80~100份、防腐剂f0.05份、引发剂g0.5~3份、链转移剂h0.5~0.8份、氧化剂i0.3~3份、还原剂j0.1~0.5份和碱液k,所述碱液k的用量为调节混合后的原料ph为6-7;

所述的不饱和聚醚大单体a,包括烯丙醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单甲醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚中的一种或多种;

所述的不饱和羧酸小单体b,包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠、马来酸、马来酸酐、衣康酸中的一种或多种;

所述的淀粉及其改性淀粉类单体c,包括普通玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、糊化淀粉、磺化淀粉中的一种或多种;

所述的缓凝型/超缓凝型功能单体d,包括葡萄糖、葡萄糖酸钠、白糖、柠檬酸钠、酒石酸、酒石酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、五羟基乙酸钠、硼酸中的一种或多种;

所述的自来水净化剂e为六亚甲基四胺,加入六亚甲基四胺量为:250g六亚甲基四胺/1000kg水;

所述的防腐剂f为富马酸二甲酯,加入富马酸二甲酯;

所述的引发剂g,包括过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过硫酸铵/双氧水、高锰酸钾/草酸、双氧水/抗坏血酸等一种复合引发剂,加入;

所述的链转移剂h,包括巯基乙酸、巯基乙醇、甲基丙烯酸磺酸钠中的一种或多种,加入;

所述的氧化剂i,包括双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、高锰酸钾中的一种或多种;

所述的还原剂j,包括维生素c、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、次亚磷酸钠中的一种或多种;

所述的碱液k,包括碱液为质量浓度40%的氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。

2.如权利要求1所述的一种缓凝型聚羧酸减水剂的合成工艺,其特征在于:采用多元共聚法合成缓凝型聚羧酸减水剂,其实现步骤如下:所述原料以质量分数计:

1)将不饱和聚醚大单体a100份、淀粉及其改性淀粉类单体c5~20份,加入到反应釜组反应系统中,加有自来水净化剂e80~100份搅拌混合溶解后,再依次加入不饱和羧酸小单体b20~60份、氧化剂i0.3~3份、缓凝型/超缓凝型功能单体d10~20份、还原剂j0.1~0.5份、引发剂g0.5~3份、链转移剂h0.5~0.8份搅拌混合后反应,反应完全后自然降温至30℃,加入碱液k调节ph值为6-7,再加入防腐剂f0.05份,所述防腐剂f为富马酸二甲酯,停止搅拌,继续陈化后,反应结束,即得缓凝型聚羧酸减水剂产品。

3.如权利要求1所述的一种合成缓凝型聚羧酸减水剂的装置,包括设备支架(1),其特征在于:所述设备支架(1)上方设置有液相配料储罐组(2)和固相配料储罐(3),设备支架1下方设置有计量仓称重装置(4)、“之”字形转向提升输送装置(5)、反应釜组(6)、1#加热装置(7)、成品储罐组(8)、混合搅拌釜(9)和2#加热装置(10);所述计量仓称重装置(4)下方设置有“之”字形转向提升输送装置(5),“之”字形转向提升输送装置(5)连接反应釜组(6),所述反应釜组6以“之”字形转向提升输送装置(5)为中心环形矩阵分布;反应釜组(6)分别连接有1#加热装置(7)和成品储罐组(8),成品储罐组(8)依次连接混合搅拌釜(9)和2#加热装置(10)。

4.如权利要求3所述的一种合成缓凝型聚羧酸减水剂的装置,其特征在于:所述液相配料储罐组2包括八个环形矩阵分布的液相配料储罐组(2),所述八个液相配料储罐组(2)为1#液相配料储罐(201)、2#液相配料储罐(202)、3#液相配料储罐(203)、4#液相配料储罐(204)、5#液相配料储罐(205)、6#液相配料储罐(206)、7#液相配料储罐(207)、8#液相配料储罐(208);1#液相配料储罐(201)中设置有搅拌轴(201-3),搅拌轴(201-3)的一端安装有搅拌电机(201-1),搅拌轴201-3上设置有搅拌叶片(201-4),1#液相配料储罐(201)罐体上设置有液位计刻度尺(201-5),液相配料储罐组(2)罐体上设置有连通型液位计,所述每个液相配料储罐组(2)罐体顶部都设置有进液口,其底部都设置有排液口,排液口均连接管路及流量计量器,所述管路及流量计量器之间安装有排液控制管阀,所述管路另一端均置于反应釜组(6)内;所述固相配料储罐(3)主要由固相配料储罐腔体(301)组成,所述固相配料储罐腔体(301)顶部设置有进料口(302),底部设置有出料管口(304),出料管口(304)上设置有星型卸料器(303)。

5.如权利要求3所述的一种合成缓凝型聚羧酸减水剂的装置,其特征在于:所述计量仓称重装置(4)包括通过连接软管(404)连接于计量仓(403)的固料排入管(405),计量仓(403)下设置有磅秤/台秤(406),磅秤/台秤(406)下设置有磅秤/台秤支撑平台(407),磅秤/台秤支撑平台(407)的两端通过两个左右竖直设置的磅秤/台秤支撑平台固定吊架(402)安装于吊架固定板(401)上,计量仓称重装置(4)下端设置有星型卸料器(408)。

6.如权利要求3所述的一种合成缓凝型聚羧酸减水剂的装置,其特征在于:所述“之”字形转向提升输送装置5由“之”字形物料提升输送带(51)和转向机构(52)两部分组成;所述的“之”字形物料提升输送带(51)包括输送带(513)及与其配合的输送带托辊支架(514),输送带(513)设置有上端平行段、中部倾斜段、下端平行段;输送带(513)下方设置有输送带托辊(511);所述输送带托辊(511)通过电机传动皮带(512)与减速电机(515)连接;所述输送带托辊支架(514)下方设置有输送带垂直支撑杆(516),输送带垂直支撑杆(516)安装于转向机构(52)上;

所述转向机构(52)包括环形轨道(525)及设置于环形轨道(525)中心位置的支撑连接杆(521);

所述输送带垂直支撑杆(516)通过输送带垂直支撑杆左夹板(517a)和输送带垂直支撑杆右夹板(517b)夹持后安装于转向机构(52)的环形轨道(525)上;

所述输送带垂直支撑杆左夹板(517a)和输送带垂直支撑杆右夹板(517b)之间设置滚动轴承(519);所述输送带垂直支撑杆左夹板(517a)和输送带垂直支撑杆右夹板(517b)的相应位置上开设有轴孔,轴孔与滚动轴承(519)上的轴孔相对应,转轴(518)穿贯穿述输送带垂直支撑杆左夹板(517a)和输送带垂直支撑杆右夹板(517b)的轴孔以及滚动轴承(519)上的轴孔;

所述环形轨道(525)上开设有定位孔(525-1);所述定位孔(525-1)与定位插销(525-2)相配合;

所述支撑连接杆(521)上端部与输送带托辊支架(514)的下部焊接,支撑连接杆(521)下端部穿过并固定在滚动轴承(522)上;

所述滚动轴承(522)座置于轴承套(523)中,轴承套(523)翻边设有轴承套铰链部(526);所述轴承套(523)底部设置有轴承套支座(524),轴承套支座(524)翻边设有轴承套支座铰链部(527);轴承套(523)与轴承套支座(524)通过轴承套铰链部(526)和轴承套支座铰链部(527)用预埋沉头螺杆及螺帽(528)紧固;

所述轴承套支座(524)灌浆固定在水泥地基(529)中,轴承套支座(524)上端面高出地面5mm;

所述转向机构(52)的旋转角度为水平360度。

7.如权利要求3所述的一种合成缓凝型聚羧酸减水剂的装置,其特征在于:所述反应釜组(6)环形矩阵分布八个反应釜,反应釜组(6)上方环绕八个反应釜设置有反应釜组环形进液总管(602),反应釜组环形进液总管(602)上设置有连接管阀(601)和反应釜组进液分管(6033),连接管阀(601)与液相配料储罐组(2)的罐体连接,八个反应釜顶上分别设置有反应釜液相配料进液口(6034),反应釜组进液分管(6033)与反应釜液相配料进液口(6034)连接;八个反应釜底部分别设置有反应釜组排液分管阀(6051),反应釜组(6)下方环绕八个反应釜设置有反应釜组环形排液总管(606),反应釜组排液分管阀(6051)与反应釜组环形排液总管(606)连接;反应釜组环形排液总管(606)上连接有排液泵进液管阀(608),排液泵进液管阀(608)依次连接有反应釜组排液泵(607)、排液泵出液口管阀(604),反应釜上设置有盘管式加热管(6054),盘管式加热管(6054)的一端连接盘管式加热管回水分管阀(6053),另一端连接盘管式加热管进水管阀(6052),反应釜内设置有由搅拌电机(6032)控制的搅拌器(6035);所述八个反应釜为1#反应釜(605)、2#反应釜(610)、3#反应釜(611)、4#反应釜(612)、5#反应釜(603)、6#反应釜(613)、7#反应釜(614)、8#反应釜(615);所述八个反应釜之间通过反应釜组高位连通管阀(609)依次联通;排液泵出液口管阀(604)连接成品储罐组(8);盘管式加热管回水分管阀(6053)与盘管式加热管进水管阀(6052)之间设置有1#加热装置(7)。

8.如权利要求3所述的一种合成缓凝型聚羧酸减水剂的装置,其特征在于:所述1#加热装置(7)包括加热水箱(701)上端设置有加热水箱回水进口(707),所述加热水箱回水进口(707)依次连接加热水箱回水管阀(708)、环形回水总管(709);加热水箱(701)下端设置有加热水箱出水管(714),所述加热水箱出水管(714)依次连接加热水箱出水控制阀(713)、1#热水泵(712)、热水泵出水管阀(711)、环形进水总管(710);加热水箱(701)顶端设置有原水进口(705)、人孔(706)以及温度计(704),其底部设置有排污口(702),加热水箱(701)内安装有电加热器(703)。

9.如权利要求3所述的一种合成缓凝型聚羧酸减水剂的装置,其特征在于:所述成品储罐组(8)由运输管件及四个成品储罐组成,所述运输管件包括成品储罐组环形进液总管(805),所述成品储罐组环形进液总管(805)一端设置有成品储罐组进液总管控制阀(801),另一端设置有成品储罐组循环液进液总管控制管阀(806);所述成品储罐组环形进液总管(805)上连接成品储罐组循环液进液分管(802)和成品储罐组进液分管(803),成品储罐组循环液进液总管控制管阀806分别与成品储罐组出料管阀(807)、循环排液泵出料管阀(808)连接;成品储罐顶部设置有成品储罐组循环液进液口(8131)和成品储罐组进液口(8132),所述成品储罐组循环液进液分管(802)连接成品储罐组循环液进液口(8131),成品储罐组进液分管803连接成品储罐组进液口(8132),

所述四个成品储罐为1#成品储罐(813)、2#成品储罐(814)、3#成品储罐(811)、4#成品储罐(815);四个成品储罐之间依次通过成品储罐上部的成品储罐组高位连通管阀(804)和成品储罐下部的成品储罐组低位连通管阀(812)联通;成品储罐底部设置有成品储罐排料口(8135),成品储罐排料口(8135)上设置有成品储罐排料口管阀(8136);环绕四个成品储罐底部设置有成品储罐组环形排液总管(809);

成品储罐排料口管阀(8136)与成品储罐组环形排液总管(809)相连;

成品储罐组环形排液总管(809)上设置有循环排液泵进液控制管阀(816),循环排液泵进液控制管阀(816)连接循环排液泵(810);成品储罐上设置有液位计刻度尺(8133)和连通型液位计(8134)。

10.如权利要求3所述的一种合成缓凝型聚羧酸减水剂的装置,其特征在于:所述混合搅拌釜(9)包括混合搅拌釜室(901)及连接成品储罐组(8)和2#加热装置(10)的管件,所述管件包括设置于混合搅拌釜室(901)顶部的混合搅拌釜排液泵出料控制管阀(904),以及设置于其底部的排液控制管阀(902)、混合搅拌釜排液泵(903);所述混合搅拌釜室(901)外缠绕有加热管件,所述加热管件的一端连接盘管式加热管回水管阀(1002),另一端依次连接盘管式加热管进水管阀(1005)、2#热水泵(1004)及加热水箱出水控制管阀(1003);盘管式加热管回水管阀(1002)与加热水箱出水控制管阀(1003)之间设置有加热水箱(1001)。


技术总结
本发明公开一种缓凝型聚羧酸减水剂的合成工艺及其装置。本发明合成方法采用多元共聚方法合成缓凝型聚羧酸减水剂,所采用的合成原料包括不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸小单体、淀粉及其改性淀粉类单体、缓凝型/超缓凝型功能单体、自来水净化剂、防腐剂、引发剂、链转移剂、氧化剂、还原剂和碱液构成。本发明工艺和设备装置,极大改善了多元聚合生产缓凝型聚羧酸减水剂的生产系统可操作性,并且提高了工作效率、产品成分均一性和质量的稳定性。同时整个生产系统及设备装置具有结构新颖、简单连续、操作方便、占地面积小、加工成本低和易于工业化的特点,具有潜在的工业化价值和应用前景。

技术研发人员:章德玉;张惠琴;刘流;赵爱英;王鹏;刘岿;司长代;张建斌;唐慧安;左国防;王小芳;刘新文;雷新有;吕玲玲;李志锋;郭峰
受保护的技术使用者:天水师范学院
技术研发日:2019.02.21
技术公布日:2020.08.28
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