一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種合成聚羧酸減水劑單元化反應裝置,主要包括配料釜、高位滴加槽、轉移攪拌釜、分段控溫水槽、堿液高位槽、中和儲料倉及母液儲料倉;通過上述聚羧酸減水劑合成設備合成的聚羧酸減水劑性能更為優異,減水率更高,保坍性能更好,更好的實現聚羧酸減水劑分子可設計化及功能化。
【專利說明】
一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器
技術領域
[0001]本實用新型涉及混凝土外加劑制造設備,尤其涉及一種聚羧酸減水劑的生產制備用的設備。
【背景技術】
[0002]目前,在聚羧酸減水劑生產制備設備中,大多數為了輔助傳統采用釜式生產方式或工藝而研制的設備,針對傳統設備的工藝一般是將聚醚大單體當底料,小單體組分滴加方式進行,這種設備所實現的制備方法對于不同單體反應活性的物質不利于有效聚合,對聚羧酸減水劑的分子功能化存在一定的局限性,并且該種傳統聚羧酸生產方法為間歇式生產方式,一般根據生產要求分割成幾個釜進行生產,對生產效率上無法做到最大化利用。
[0003]為服務傳統聚羧酸減水劑生產制備方法的設備上,如何進一步完善、升級、改進能適應更好的制備工藝等是目前聚羧酸減水劑生產制備設備中研發人員的重要課題之一。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型實施例所要解決的技術問題在于,主要是針對傳統生產聚羧酸減水劑的分子功能化存在一定的局限性,并且生產方法為間歇式生產方式,一般根據生產要求分割成幾個釜進行生產,對生產效率上無法做到最大化利用,提出的一種生產聚羧酸減水劑的反應器設備。
[0005]為達到上述目的,本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0006]—種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器,其包括依次連通的具有投料口的配料釜1-η、高位滴加槽2-n、轉移攪拌釜3、分段控溫水槽4_n、中和儲料倉及母液儲料倉7;其中,所述中和儲料倉上方還設置有能與中和儲料倉相連通的液堿高位槽6,形成聚羧酸減水劑合成的制備結構。
[0007]進一步,所述配料釜1-η包括多個配料釜,而高位滴加槽2-n包括多個高位滴加槽,各配料釜中設置有攪拌機,而各高位滴加槽安裝有流量調節閥;其中前述配料釜與高位滴加槽數量相適配,各配料釜與對應的高位滴加槽相連通,形成一對一抽取結構。
[0008]進一步,所述配料釜1-η包括三個配料釜,其中一個配料釜為加入異戊烯基聚氧乙烯基醚單體、雙氧水、純凈水的容器,另一個配料釜為加入丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以及純凈水的容器,第三個配料釜為加入次磷酸鈉、亞硫酸氫鈉、L-抗壞血酸的容器。
[0009]進一步,所述轉移攪拌釜3側面裝有多條與分段控溫水槽4-n主管路平行并聯的管路,各管路裝有相應的電磁閥,管路下部的連接出口裝有栗送裝置。
[0010]進一步,所述分段控溫水槽4-n包括保溫層、不銹鋼內膽、加熱管、溫度檢測器,數顯溫控儀,所述保溫層及不銹鋼內膽制成水槽狀且其內部設置有加熱桿,而所述溫度檢測器,數顯溫控儀均安裝在水槽內;所述分段控溫水槽4-n為根據反應流程設置的多個控溫水槽,形成相應的多個控溫主體單元,各控溫主體單元為呈U型管道盤繞管道。[0011 ]進一步,所述中和儲料倉包括能交替使用的中和儲料倉5-1及中和釜儲料倉5-2,所述中和儲料倉5-1及中和釜儲料倉5-2之間通過管道并聯,分別對應中和儲料倉5-1及中和釜儲料倉5-2管道的連接處裝有閥門,中和釜儲料倉5-2底部有出料口并通過栗送裝置輸送至母液儲料倉7內。
[0012]進一步,所述轉移攪拌釜3,中和反應釜,均安裝有變頻攪拌裝置,所述各變頻攪拌裝置攪拌槳均采用框式攪拌槳。
[0013]進一步,該反應器采用空壓輸送方式,其中所述的栗送裝置為壓力栗。
[0014]本實用新型所述的結構為一種新的聚羧酸減水劑合成方法,其通過相連通的配料釜1-η、高位滴加槽2-n、轉移攪拌釜3、分段控溫水槽4_n、中和儲料倉及母液儲料倉料倉7,和中和儲料倉上方還設置有能與中和儲料倉相連通的液堿高位槽6形成的制備結構,并采用連續管式設計,并將該反應主體分割成幾個單元,對不同單元根據需求進行合理控溫,不僅能夠提高聚羧酸減水劑的分子可設計型,提高合成產物聚羧酸減水劑的綜合性能,還能夠有效提高生產的連續性,只須在配料釜連續抽取至滴加高位槽,即可實現聚羧酸減水劑的連續化生產,大大提高了時間利用率;本實用新型具有結構簡單、易操作、實用性強同時提尚生廣效率等優點。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例中聚羧酸減水劑單元化反應器結構示意圖。
[0016]上述說明書附圖標記:配料釜1-η、高位滴加槽2-1、高位滴加槽2_2、高位滴加槽2_
3、轉移攪拌釜3、分段控溫水槽4-n,中和儲料倉5-1,中和釜儲料倉5_2、液堿高位槽6、母液儲料倉7。
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型實施的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中,自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
[0018]在本技術方案的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明保護范圍的限制,下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0019]實施例:請參閱圖1所示,一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器,其包括依次連通的具有投料口的配料釜1-η、高位滴加槽2-n、轉移攪拌釜3、分段控溫水槽4_n、中和儲料倉及母液儲料倉料倉7;其中,所述中和儲料倉上方還設置有能與中和儲料倉相連通的液堿高位槽6,形成聚羧酸減水劑合成的制備結構。
[0020]請參閱圖1所示,前述配料釜1-η包括多個配料釜,而高位滴加槽2-n包括多個高位滴加槽,各配料釜中設置有攪拌機,而各高位滴加槽安裝有流量調節閥;其中前述配料釜與高位滴加槽數量相適配,各配料釜與對應的高位滴加槽相連通,形成一對一抽取結構;所述配料釜1-n包括配料釜1-K未示出)、配料釜卜2(未示出)及配料釜1-3(未示出),其中配料釜1-1為加入異戊烯基聚氧乙烯基醚單體、雙氧水、純凈水的容器,配料釜1-2為加入丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以及純凈水的容器,配料釜1-3為加入次磷酸鈉、亞硫酸氫鈉、L-抗壞血酸的容器。具體的說,所述在本實施例及其圖1中并未給出配料釜1-n的數量,但可根據圖1中高位滴加槽2-n的數量而得之,本實施例中所述配料釜1-η為三個且分別與三個高位滴加槽對應連通。
[0021 ]請參閱圖1所示,前述轉移攪拌釜3側面裝有多條與分段控溫水槽4-n的主管路平行并聯的管路,各管路裝有相應的電磁閥,管路下部的連接出口裝有栗送裝置;所述轉移攪拌釜3安裝有變頻攪拌裝置,所述變頻攪拌裝置攪拌槳均采用框式攪拌槳。
[0022]請參閱圖1所示,前述分段控溫水槽4-n包括保溫層、不銹鋼內膽、加熱管、溫度檢測器,數顯溫控儀,所述保溫層及不銹鋼內膽制成水槽狀且其內部設置有加熱桿,而所述溫度檢測器,數顯溫控儀均安裝在水槽內;所述分段控溫水槽4-n為根據反應流程設置的多個控溫水槽,形成相應的多個控溫主體單元,各控溫主體單元為呈U型管道盤繞管道。具體的說:所述分段控溫水槽4-n中多個溫控水槽利用η表示,溫控水槽的數量為四個,即所述若η取值4,進一步表示反應過程分為4個溫控主體單元,可以實現4個分段控溫程序,本實施例中根據選取物料分為4個溫控主體單元,且設置第一單元溫度常溫,第二單元溫度50 V,第三單元溫度60 °C,第四單元溫度70 0C。
[0023 ] 請參閱圖1所示,前述中和儲料倉包括中和儲料倉5-1及中和釜儲料倉5-2,所述中和儲料倉5-1及中和釜儲料倉5-2之間通過管道并聯,分別對應中和儲料倉5-1及中和釜儲料倉5-2管道的連接處裝有閥門,中和釜儲料倉5-2底部有出料口并通過栗送裝置輸送至母液儲料倉7內;所述中和反應釜安裝有變頻攪拌裝置,所述變頻攪拌裝置攪拌槳均采用框式攪拌槳。具體的說:在反應過程中,中和釜儲料倉其中一個中和釜儲料倉5-1或中和釜儲料倉5-2的閥門關閉,另一個中和釜儲料倉5-2或中和釜儲料倉5-1閥門開啟,若未中和母液在中和釜儲料倉儲存到規定數量,液堿高位槽6對應閥門開啟執行中和步驟,中和完畢將母液抽入母液儲料倉7,在中和的過程中,未中和的母液通過閥門控制仍然持續流入另一個中和釜儲料倉,兩個中和釜儲料倉的交替使用使整個生產過程連續化。
[0024]請參閱圖1所示,上述闡述反應器結構中采用空壓輸送方式,其中所述的栗送裝置為壓力栗。
[0025]請參閱圖1所示,上述結構中:配料釜主要有3個,可以根據反應需求適當增加配料釜,本實施例一中配料釜1-1可以加入異戊烯基聚氧乙烯基醚單體、雙氧水、純凈水,配料釜1-2加入丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以及純凈水,配料釜1-3加入次磷酸鈉、亞硫酸氫鈉、L-抗壞血酸,分別抽入對應的高位槽,以一定的速度滴入轉移攪拌釜,高位槽數量與配料釜數量對應,轉移攪拌釜用來對高位槽滴加液的預混合,分段控溫水槽4-n,可以根據反應容積計算反應所需分段數目,中和儲料倉并行用三通閥門連接控制、母液儲料倉根據需求可以增加;進而實現對不同單元根據需求進行合理控溫,不僅能夠提高聚羧酸減水劑的分子可設計型,提高合成產物聚羧酸減水劑的綜合性能,還能夠有效提高生產的連續性,只須在配料釜連續抽取至滴加高位槽,即可實現聚羧酸減水劑的連續化生產,大大提高了時間利用率。
[0026]以上所記載,僅為利用本創作技術內容的實施例,任何熟悉本項技藝者運用本創作所做的修飾、變化,皆屬本創作主張的專利范圍,而不限于實施例所揭示者。
【主權項】
1.一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器,其特征在于:其包括依次連通的具有投料口的配料釜(1-η)、高位滴加槽(2-n)、轉移攪拌釜(3)、分段控溫水槽(4-n)、中和儲料倉及母液儲料倉(7);其中,所述中和儲料倉上方還設置有能與中和儲料倉相連通的液堿高位槽(6),形成聚羧酸減水劑合成的制備結構。2.根據權利要求1所述的一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器,其特征在于:所述配料釜(1-η)包括多個配料釜,而高位滴加槽(2-n)包括多個高位滴加槽,各配料釜中設置有攪拌機,而各高位滴加槽安裝有流量調節閥;其中前述配料釜與高位滴加槽數量相適配,各配料釜與對應的高位滴加槽相連通,形成一對一抽取結構。3.根據權利要求2所述的一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器,其特征在于:所述配料釜(l-η)包括三個配料釜,其中一個配料釜為加入異戊烯基聚氧乙烯基醚單體、雙氧水、純凈水的容器,另一個配料釜為加入丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以及純凈水的容器,第三個配料釜為加入次磷酸鈉、亞硫酸氫鈉、L-抗壞血酸的容器。4.根據權利要求1所述的一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器,其特征在于:所述轉移攪拌釜(3)側面裝有多條與分段控溫水槽(4-n)主管路平行并聯的管路,各管路裝有相應的電磁閥,管路下部的連接出口裝有栗送裝置。5.根據權利要求1所述的一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器,其特征在于:所述分段控溫水槽(4-n)包括保溫層、不銹鋼內膽、加熱管、溫度檢測器,數顯溫控儀,所述保溫層及不銹鋼內膽制成水槽狀且其內部設置有加熱桿,而所述溫度檢測器,數顯溫控儀均安裝在水槽內;所述分段控溫水槽(4-n)為根據反應流程設置的多個控溫水槽,形成相應的多個控溫主體單元,各控溫主體單元為呈U型管道盤繞管道。6.根據權利要求1所述的一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器,其特征在于:所述中和儲料倉包括能交替使用的中和儲料倉(5-1)及中和釜儲料倉(5-2),所述中和儲料倉(5-1)及中和釜儲料倉(5-2)之間通過管道并聯,分別對應中和儲料倉(5-1)及中和釜儲料倉(5-2)管道的連接處裝有閥門,中和釜儲料倉(5-2)底部有出料口并通過栗送裝置輸送至母液儲料倉(7)內。7.根據權利要求5或6所述的一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器,其特征在于:所述轉移攪拌釜(3),中和反應釜,均安裝有變頻攪拌裝置,所述各變頻攪拌裝置攪拌槳均采用框式攪拌槳。8.根據權利要求4或6所述的一種聚羧酸減水劑合成的單元化反應器,其特征在于:該反應器采用空壓輸送方式,其中所述的栗送裝置為壓力栗。
【文檔編號】C08F283/06GK205627907SQ201620205760
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月17日
【發明人】蘇晉升, 鄭同林, 童昀, 李明利
【申請人】廈門路橋翔通建材科技有限公司