本实用新型涉及减水剂的制备技术领域，尤其涉及一种萘系水煤浆添加剂的制备系统。
背景技术：
目前，萘系高效添加剂仍是我国使用最广泛的高效减水剂。近些年来，由于主原料工业萘供应日渐紧张而导致该类添加剂价格大幅攀升，因此在萘系高效添加剂的生产中使用价格较低的其他单体取代部分工业萘合成萘系添加剂，是降低该类减水剂成本的最有效措施。
近些年来，已有部分工业生产使用蒽油等萘的同系物合成高效减水剂，但相关的合成工艺及性能研究并未见详细报道。
添加剂其本质是一种表面活性剂，对水煤浆颗粒有较强的分散吸附作用。加入水煤浆中，高效添加剂会把煤粉颗粒絮凝体中包含的自由水释放出，增强水煤浆颗粒之间的润滑作用，并且能够改变水化进程，进而改善工作性能，提高水煤浆的力学性能和耐久性能。
腐殖酸作为生物质资源具有来源广泛，价格低廉的优势，其分子骨架与煤具有较高的相似性，容易实现有效吸附，结构中具有大量羧基、羟基等活性基团，容易实现化学改性。针对低阶煤煤质特性，利用方便可行的化学手段，通过对腐殖酸进行不同程度的改性，用其系统制备出高效的低阶煤添加剂，实现低阶煤高效利用的目的。腐殖酸系添加剂一般用在水泥中，由于其减水效率低，难以实现水煤浆的高效减水和分散。而现有技术中制备系统单独以工业萘为原料制备高效水煤浆添加剂的成本较高。
技术实现要素：
鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型的目的之一在于提供一种萘系水煤浆添加剂的制备系统，优化萘系水煤浆添加剂的稳定性、减水效率和合成成本。
为达此目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型提供一种萘系水煤浆添加剂的制备系统，包括由液体输送管路依次连接的磺化反应装置、水解反应装置、缩合反应装置、中和反应装置和水煤浆添加剂成品储存装置；工业萘储存装置的出料口和腐殖酸储存装置的出料口均与所述磺化反应装置的进料口连接。其中，工业萘储存装置、腐殖酸储存装置可以是公知的装置，例如，工业萘储存装置可以是液体储罐、立式储罐等；腐殖酸储存装置可以是液体储罐、立式储罐等；
本实用新型首次提出将磺化反应装置的进料口分别连接工业萘储存装置的出料口和腐殖酸储存装置的出料口，将工业萘和腐殖酸复配作为制备水煤浆添加剂的原料，相较于传统装置，同时优化了萘系水煤浆添加剂的稳定性和合成成本，所得产品与传统萘系水煤浆添加剂相比，可用于水煤浆且煤浆流动性和雾化性能均有大幅改善。
利用本实用新型所述制备系统制备萘系水煤浆添加剂的方法包括：
工业萘储存装置中的工业萘和腐殖酸储存装置中的腐殖酸同时由磺化反应装置的进料口进入磺化反应装置中，与磺化剂混合，加热发生磺化反应，得到的磺化产物通过液体输送管路进入水解反应装置中，与水混合，加热发生水解反应，得到的水解产物进入缩合反应装置中，与甲醛混合，加热发生缩合反应，得到的缩合产物进入中和反应装置中，与碱液混合，发生中和反应，可选地调节pH，得到液态新型萘系水煤浆添加剂进入水煤浆添加剂成品储存装置收集起来。
为实现工业萘与腐殖酸的原料配比的可控调节，例如将二者配比调节至优选质量比2～3:1，从而进一步优化萘系水煤浆添加剂的稳定性和合成成本，优选地，本实用新型所述工业萘储存装置的出料口与所述磺化反应装置的进料口之间通过第一进料管路连接，所述第一进料管路上设有第一流量控制阀门；所述腐殖酸储存装置的出料口与所述磺化反应装置的进料口之间通过第二进料管路连接，所述第二进料管路上设有第二流量控制阀门。
优选地，所述磺化反应装置为立式反应釜。
优选地，所述水解反应装置、所述缩合反应装置、所述中和反应装置各自独立地选自立式反应釜和/或卧式反应釜。
本实用新型各反应装置需要加入其他原料，根据具体需要，可以事先将一定量所述其他原料储存在各自的反应装置中再启动本实用新型所述制备系统进行反应，也可以在启动所述制备系统反应后，在反应过程中补入所述其他原料，补入的方式可以是人工加入或通过现有设备自动加入，可以是间歇式加入或连续式加入。优选地，所述水解反应装置上设有入水口。
优选地，所述缩合反应装置上设有甲醛入口。
优选地，所述中和反应装置上设有碱液入口。
作为本实用新型优选的技术方案，所述的萘系水煤浆添加剂的制备系统包括工业萘储存装置、腐殖酸储存装置、磺化反应装置、水解反应装置、缩合反应装置、中和反应装置和水煤浆添加剂成品储存装置；工业萘储存装置的出料口与所述磺化反应装置的进料口之间通过第一进料管路连接，所述第一进料管路上设有第一流量控制阀门；腐殖酸储存装置的出料口与所述磺化反应装置的进料口之间通过第二进料管路连接，所述第二进料管路上设有第二流量控制阀门；所述磺化反应装置的出料口连接所述水解反应装置的进料口，所述水解反应装置的出料口连接所述缩合反应装置的进料口，所述缩合反应装置的出料口连接所述中和反应装置的进料口，所述中和反应装置的出料口连接所述水煤浆添加剂成品储存装置；所述水解反应装置上还设有入水口，所述缩合反应装置上还设有甲醛入口，所述中和反应装置上还设有碱液入口；其中，所述磺化反应装置为立式反应釜，所述水解反应装置、所述缩合反应装置、所述中和反应装置各自独立地选自立式反应釜和/或卧式反应釜。
与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：
1.本实用新型首次提出将磺化反应装置的进料口分别连接工业萘储存装置的出料口和腐殖酸储存装置的出料口，相较于传统装置，同时优化了萘系水煤浆添加剂的稳定性和合成成本。
2.本实用新型所得产品与传统萘系水煤浆添加剂相比，用于水煤浆时煤浆流动性和雾化性能均有大幅改善。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中萘系水煤浆添加剂的制备系统的示意图
图中标记示意为：1-工业萘储存罐、2-磺化釜、3-腐殖酸储存罐、4-水解反应釜、5-缩合反应釜、6-中和反应釜、7-水煤浆添加剂成品储存罐、9-第一流量控制阀门、8-第二流量控制阀门、10-入水口、11-甲醛入口、12-碱液入口
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。但下述的实例仅仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
实施例1
一种萘系水煤浆添加剂的制备系统，如图1所示，包括由液体输送管路依次连接的磺化釜2、水解反应釜4、缩合反应釜5、中和反应釜6和水煤浆添加剂成品储存罐7；工业萘储存罐1的出料口和腐殖酸储存罐3的出料口均与磺化釜2的进料口连接。具体地，工业萘储存罐1的出料口与磺化釜2的进料口之间通过第一进料管路连接，第一进料管路上设有第一流量控制阀门9；腐殖酸储存罐3的出料口与磺化釜2的进料口之间通过第二进料管路连接，第二进料管路上设有第二流量控制阀门8。其中，磺化釜2、水解反应釜4、缩合反应釜5、中和反应釜6都是卧式反应釜。水解反应釜4上设有入水口10，缩合反应釜5上设有甲醛入口11，中和反应釜6上设有碱液入口12。
利用此制备系统生产新型萘系水煤浆添加剂，方法如下：
以工业萘和腐殖酸为原料，将工业萘储存罐1中的工业萘和腐殖酸储存罐3中的腐殖酸同时由磺化釜2的进料口加入磺化釜2中，通过第一流量控制阀门9和第二流量控制阀门8控制工业萘与腐殖酸的加料比为2:1，原料与98％的浓硫酸在磺化釜2中混合，100℃保温磺化6h，得到的磺化产物通过液体输送管路进入水解反应釜4中，由入水口10加入水与之混合，90℃下水解5h，得到的水解产物通过液体输送管路进入缩合反应釜5中，由甲醛入口11加入37％的甲醛与之混合，180℃缩合反应3h，得到的缩合产物通过液体输送管路进入中和反应釜6中，由碱液入口12加入32％烧碱与之混合，中和反应8h，调节pH值为8，得到的液态新型萘系水煤浆添加剂通过液体输送管路进入水煤浆添加剂成品储存罐7收集起来。
对比例1
与实施例1的区别仅在于：省去工业萘储存罐。
对比例2
与实施例1的区别仅在于：省去腐殖酸储存罐。
其他生产条件相同的情况下，实施例1所得添加剂产品与煤粉、水按照质量比1:70:30混合成成浆，得到的水煤浆静置48小时后析水率为5％，水煤浆粘度为1050mPa·s；对比例1得到的水煤浆静置48小时后析水率为5％，水煤浆粘度为1050mPa·s；对比例2得到的水煤浆静置24小时后析水率即高达25％，水煤浆粘度为1098mPa·s。
若要得到相同水煤浆分散效果，实施例1相较于对比例1的生产成本低10～20％。说明实施例1相较于高成本的对比例1而言大幅降低成本且保持了高效添加剂的特点，稳定性相较于对比例1与对比例2均有所提高。
综上，本实用新型将磺化反应装置的进料口分别连接工业萘储存装置的出料口和腐殖酸储存装置的出料口，相较于传统装置，同时优化了萘系水煤浆添加剂的稳定性和合成成本。
申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细工艺设备，但本实用新型并不局限于上述详细工艺设备，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细工艺设备才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型装置料的等效的等效替换及辅助装置的添加、具体装置及其连接方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。