[发明专利]一种水泥助磨剂的生产工艺

说明书

本发明公开了一种水泥助磨剂的生产工艺，其技术方案要点是包括如下的制备步骤：步骤1：反应釜预真空，负压吸入二乙醇胺和水，开启循环泵，使物料循环；步骤2：通入氮气置换，共置换三次；步骤3：加热升温后加入环氧丙烷，进行加成反应；步骤4：加成反应结束后加入环氧乙烷继续反应，加料结束，进料阀自动关闭，物料继续循环，待环氧乙烷充分反应，反应结束。通过上述反应步骤制得的水泥助剂能够在早期强度和后期强度上都有所提高。

技术领域

本发明涉及水泥助磨剂领域，特别涉及一种水泥助磨剂的生产工艺。

背景技术

水泥工业中大部分能耗被消耗在水泥粉磨过程中，而水泥粉磨的能量利用率极低，95％的能量作为热能而散失掉。

目前，在水泥磨粉过程中，加入水泥助磨剂能够降低水泥熟料的粉磨时间，能够降低粉磨过程中水泥颗粒表面自由电荷密度，降低固体表面的自由能，减少颗粒之间相互碰撞，防止颗粒发生团聚粘附的几率，降低水泥成本并能有效提高水泥的强度。

二乙醇单异丙醇胺目前主要在水泥助磨剂中应用，掺量为水泥质量的万分之零点五到万分之二，可以与多元醇、三乙醇胺以及无害的无机盐复合应用，既可以设计为高掺量产品用于高标号水泥以达到增强提产的综合效果。

申请号为200810124206.X的中国专利公开了一种连续制备高效水泥助磨剂的方法，该发明中是以氨、环氧丙烷和环氧乙烷为原料，将氨物流与环氧丙烷物流送入连续反应器，连续形成含一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺的混合物，使连续反应器中的液位保持在足以使其中物流从连续反应器底部到顶部经循环泵进行外循环喷淋，同时将部分物流连续送入闪蒸塔内脱除未反应的氨；然后将脱除氨物流与环氧乙烷物流进行反应，连续得到产物。但是在该生产过程中会发生大量的副反应,副反应产物的存在会影响到水泥助磨剂在水泥中应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水泥助磨剂的生产工艺，通过该工艺生产的水泥助磨剂在应用中能够使得水泥的早期强度和后期强度都得以提高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水泥助磨剂的生产工艺，包括如下的制备步骤：

步骤1：反应釜预真空，负压吸入二乙醇胺和水，开启循环泵，使物料循环；

步骤2：通入氮气置换，共置换三次；

步骤3：加热，升温后缓慢加入环氧丙烷循环，进行加成反应；

步骤4：加成反应结束后缓慢加入环氧乙烷继续反应，加料结束，进料阀自动关闭，物料继续循环，待环氧乙烷充分反应，反应结束。

通过上述技术方案，本申请文件中采用二乙醇胺和环丙烷反应生成二乙醇单异丙醇胺，而未反应完全的二乙醇胺可以和环乙烷反应生成三乙醇胺，则生成的组分包含有二乙醇单异丙醇胺与三乙醇胺的复合组分，二乙醇单异丙醇胺与三异丙醇胺与三乙醇胺相比，具有类似或不相上下的基础特性分散性，但其综合性能有明显的优势，在同样条件下，早期强度高于或者不低于三乙醇胺，后期强度远高于三乙醇胺；早期强度远高于三异丙醇胺，后期强度低于三异丙醇胺；由于二乙醇单异丙醇胺早期强度高于或者不低于三乙醇胺，所以组分中含有的三乙醇胺使得早期强度也能够进一步的提高，而同时后期强度也有保障；同时在加工过程中，由于二乙醇胺是对人体有害物质，当吸入二乙醇胺蒸汽或雾，会刺激呼吸道，所以本实验中采取负压吸入的方式，能够避免工作人员直接与其接触，而且也不会出现泄露，能够减少对人体造成的影响；在步骤2中通入氮气置换能够将反应釜内的空气排出，而由于置换过程中物料在循环，所以仍会有一些气体未除尽，所以氮气置换进行三次；氮气置换结束后加热温度升高后加入环氧丙烷，由于温度足够高，所以该反应能够迅速进行，反应速率较快；待加成反应结束后，继续加入环氧乙烷，环氧乙烷会与未反应的二乙醇胺反应生成三乙醇胺，反应的原料比较简单，加工工艺也比较简单，而且生成的产物为两种化合物的复合产物，具有良好的使用前景。