[发明专利]一种脂肪族羟基磺酸盐减水剂的节能制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脂肪族羟基磺酸盐减水剂的节能制备方法。

背景技术

脂肪族羟基磺酸盐减水剂是以丙酮、甲醛、亚硫酸盐等为主要原材料，在碱性物质催化下经过磺化和缩合制得。它具有减水率高、价格低廉、生产工艺简单、无引气等优点。

脂肪族羟基磺酸盐减水剂的生产工艺中普遍包含了多次的升温-降温过程，在升温过程中需要大量的蒸汽消耗，而在降温过程中又有大量的冷却水消耗，生产过程的能耗较大。而目前的脂肪族羟基磺酸盐减水剂的研究大都集中在配方-性能之间的探索，在现有文献中关于脂肪族羟基磺酸盐节能生产方面的报道非常之少，仅仅局限在提高产品浓度、缩短反应时间等方面来节能降耗，并没有从生产工艺和装备技术的角度去实现节能降耗。

随着工业化进度的推进，国家越来越重视生产工艺的节能降耗，因此开发脂肪族减水剂的节能制备方法，也将会是推进脂肪族减水剂产业化改进的重要方向。

发明内容

针对现有的脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产过程中能耗较大的问题，本发明提供一种脂肪族羟基磺酸盐减水剂的节能制备方法，利用脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产过程中具有自放热的反应特点，分别从配方优化、设备改进和工艺优化这3个方面着手，可以实现脂肪族羟基磺酸盐减水剂的高效节能制备方法，并且产品具有优异的减水性能。本制备方法无需热源，也无需额外的冷却介质。

本发明所述的一种脂肪族羟基磺酸盐减水剂的节能制备方法，包括下述步骤：

(1)先将温水和亚硫酸盐加入到反应釜中，开启搅拌，快速加入液碱(32％)，最终釜温在45～50℃之间；

(2)接着快速加入丙酮，最终釜温在35～45℃，保温30分钟；

(3)接着滴加甲醛溶液，滴加时间控制在1～3小时，在滴加甲醛过程中，内盘管和冷凝器中通入常温工艺水以带走体系聚合放出的热量，用于降温的工艺水升温后最终储存在温水池中，作为工艺配方中的温水使用，保证最终甲醛滴加结束后，釜温在85～95℃之间；

(4)继续搅拌1～2小时，内盘管中通入常温工艺水将釜温降至50～60℃之间，即可出料得到脂肪族羟基磺酸盐减水剂产品；

步骤(1)中所述液碱为氢氧化钠水溶液，所述氢氧化钠质量分数为32％；

步骤(3)中甲醛溶液为甲醛质量分数为37％的水溶液；

步骤(1)中所述温水的温度在35～40℃；

所述脂肪族羟基磺酸盐减水剂产品的合成配方如下：丙酮、甲醛溶液、亚硫酸盐、氢氧化钠水溶液和温水的质量比为1：(2.0～3.0)：(0.8～1.4)：(0.8～2.2)：(1.0～4.7)。

所述亚硫酸盐为焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠中的一种。

所述制备方法采用余热回用的方法，所述余热回用的方法采用合成配方中的水作为冷却介质，带走体系多余的热量，而获得温度在35～40℃的温水，此温水作为工艺温水使用，刚好提供了初始物料升温所需的部分热量，实现了余热回用，同时还节省了专用冷却介质及其配套设备。同时工艺温水还可以作为实际生产配方中的温水使用。

所述制备方法的制备过程中不需要热源加热，可以实现无热源制备。

所述脂肪族羟基磺酸盐减水剂的固含量在28～45％之间。

本发明所述脂肪族羟基磺酸盐减水剂产品的减水剂性能相比市售脂肪族羟基磺酸盐产品性能相当。

本发明所述的节能制备方法可以有效降低脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产线的建设成本和产品的生产能耗，从而降低产品的生产成本，提升产品的性价比。具体来说，从生产线的角度，本发明所提供的节能制备方法避免了蒸汽设施和循环水设施的投入，降低了生产线的设备投资成本；从生产能耗的角度，本发明所提供的节能制备方法可以实现产品制备过程中无需额外热源，并且可以进行有效的余热回用，大幅降低了产品的生产能耗，降低了产品的能耗成本，提升了产品的性价比。

附图说明

图1为本发明所述脂肪族羟基磺酸盐减水剂节能制备方法的结构流程示意图。

图中1反应釜(带保温设施)，2搅拌电机，3搅拌桨，4内盘管，5冷凝器，6常温水池，7温水池，8、9水泵。

具体实施方式