[發明專利]一種高效減水劑節能一體化生產方法

有效

• 申請號: 201310460834.6
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103539380A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 李強
• 申請（專利權）人: 濟南融祺建材有限公司
• 主分類號: C04B24/16
• 分類號: C04B24/16;C04B24/26;C04B24/22;C07C47/058;C07C45/78;F24J1/00;C04B103/30
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技術領域

本發明屬于高效減水劑合成技術領域，尤其涉及一種高效減水劑節能一體化生產方法。

背景技術

目前，隨著中國經濟的快速發展，城市化率越來越高，各種大型基礎設施建設和民建工程正在各地如火如荼的建設中，與此同時建筑能耗的比例在能源總消耗中的比例逐年上升，建筑耗能一般包括：我國城鎮和農村的采暖、空調、電扇以及家用電器的耗能；建筑材料及建筑過程中的耗能等，截止到2009年，國內各種合成的高效減水劑約484.68萬噸，近幾年更是有了突飛猛進的發展，由于合成外加劑具有準入門檻低以及投資小等特點，很多復配廠都紛紛轉化成合成廠家，受技術水平所限，許多廠家在合成減水劑時采用蒸汽鍋爐或者電加熱的方式生產，或者生產工藝不合理，比如先期升溫過高消耗過多能源但是后期又大量降溫，還有的生產周期過長等，造成了巨大的能源消耗。

1.1萘磺酸鹽甲醛縮聚物高效減水劑

合成機理

萘系高效減水劑是由工業萘、硫酸、甲醛、堿等原材料通過磺化、水解、縮合、中和四個反應制備而成，

節能生產措施

相對而言，萘系高效減水劑生產過程中能耗最大的過程就是工業萘的熔融，因此達到一定生產規模的萘系合成企業可以采用液體工業萘生產，液體工業萘溫度一般在110℃左右，通過磺化反應的放熱可以基本接近磺化溫度，通過少量加熱即可滿足合成條件，在加入硫酸的溫度選擇上盡量可以選擇120℃左右以節約磺化反應階段的能源消耗，充分利用反應釋放的熱量，水解、縮合、中和三個階段均為放熱反應，能耗消耗不多，相比較而言，萘系減水劑的生產是能耗最大的減水劑產品，同時因為適應性相對較差和對環境污染嚴重，市場占有率正在逐年下降；

1.2脂肪族高效減水劑

合成機理

脂肪族高效減水劑的合成，主要是利用醛酮在堿的催化作用下的羥醛縮合反應和對羰基的α位進行磺甲基化反應引入磺酸基，來控制其分子量和水溶性；通過調整醛酮和磺化劑的比例來控制縮合度和磺化度，從而得到同時具有高減水效果和良好保坍性能的分子結構；

節能生產措施

脂肪族高效減水劑生產工藝繁多，有滴加甲醛溶液的工藝，也有滴加甲醛丙酮混合液的工藝，還有因為使用磺化劑的種類不同如亞硫酸鈉，焦亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉而形成的各種工藝，傳統的工藝一般是加熱在50～60℃低溫反應后滴加甲醛或者混合液最后在高溫縮合脫水反應，羥醛縮合反應放熱量大，在生產中，只要注意工藝手法，對反應熱的正確利用，各種工藝都可以做到完全不用外部熱源進行工業化生產，是目前使用不用外部熱源工藝生產的最普遍的高效減水劑，同時建議生產廠家通過技術革新，采用生產周期短的工藝生產，可以進一步提高生產效率，降低能耗；

1.3氨基磺酸鹽高效減水劑

合成機理

氨基磺酸鹽高效減水劑的合成機理為在堿性條件下，苯酚與對氨基苯磺酸鈉或者對氨基苯磺酸經過羥甲基化反應和縮合反應形成具有一定分子量的表面活性劑；

節能生產措施

傳統的氨基磺酸鹽高效減水劑生產方法為在反應釜中投入一定量的苯酚和對氨基苯磺酸鈉或者對氨基苯磺酸，加熱至60～80℃，調整至堿性條件下滴加甲醛3～6小時，在90～95℃縮合恒溫3～6小時，根據反應機理，采用對氨基苯磺酸生產時，充分利用三步放熱反應，完全可以實現反應過程中不用外部熱源加熱進行工業化生產，同時生產周期縮短為2小時左右；

苯酚又名石炭酸，熔點為40.6℃，在常溫下一般為固態，工業化生產中一般采用蒸汽加熱的方法將之熔融后使用，在初次生產的時候可以采用電加熱的方法將之熔融使用，循環生產時對反應余熱的充分利用可以最大限度的降低能耗，在北方地區較寒冷的季節可以用少量的電加熱設備輔助加熱熔融，也可以在余熱較充分的情況下集中熔融后采取一定的措施防止苯酚在常溫結晶以方便隨時使用；

綜上所述，氨基磺酸鹽高效減水劑的工業化生產完全可以省卻鍋爐等加熱設備，清潔生產，滿足環保要求；

1.4三聚氰胺高效減水劑

合成機理

三聚氰胺高效減水劑的合成反應可以分為四個基本反應歷程：三聚氰胺的羥甲基化、磺化、縮聚、中和，其中，三聚氰胺的羥甲基化和磺化這兩個反應需要在堿性條件下進行反應，而縮聚是在弱酸性條件下進行反應；

節能生產措施