[发明专利]一种多元共聚合成聚羧酸减水剂的方法及装置

说明书

本发明公开一种多元共聚合成聚羧酸减水剂的方法及装置。本发明方法采用多元共聚方法合成通用综合型聚羧酸减水剂，原料包括不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸小单体、抗泥型功能单体、淀粉及其改性淀粉类单体、自来水净化剂、保坍型功能单体、缓凝型功能单体、防腐剂、引发剂、链转移剂、氧化剂、还原剂和碱液构成；本发明装置为环形矩阵分布式结构。本发明方法操作性强，制得减水剂具有很好的综合性能和工作性能；本发明装置操作性强，能够提高工作效率；制得产品成分均一，质量稳定性，结构新颖、占地面积小、加工成本低，易于工业化生产，具有潜在的工业化价值和应用前景。

技术领域

本发明涉及混凝土减水剂制备领域，具体地说是一种多元共聚合成聚羧酸减水剂的方法及装置。

背景技术

聚羧酸减水剂是新一代高效减水剂，根据其性能和使用场合又分为缓凝型、缓释型、早强型、保坍型、抗泥抗盐型、高综合性能型等，近年来国内外学者及其生产技术人员对不同功能的聚羧酸减水剂的制备方法进行了大量的研究，无论是在理论研究还是设计生产实践研究中都取得了很好的成绩。但有些遗憾的是，目前还没有研制出适于生产不同性能的聚羧酸减水剂的高效生产工艺和设备装置。

聚羧酸减水剂的制备方法通常涉及化工固-液反应体系，相应就有固相和液相加料装置、反应釜反应装置和加热装置等。目前常用的聚羧酸减水剂制备时，液相反应物流动性好，通过流量计和管道输送加料很容易实现加入反应釜中。而对固相加料，尤其是粉料加料，由于粉体的流动性不好，对其加入反应容器中就变得非常困难，通常固相反应物加料采用计量称重后缓慢人工加入反应器中，或通过皮带输送机或真空加料装置加入反应器中。

而对生产过程或生产工艺设计过程中的反应釜，通常采用“I”型、“L”型、“H”型或“U”方式设计和安装多个反应釜，反应原料罐只能架设在反应釜的正上方加料，其中反应固料罐放料通过一个皮带输送机只能运输至一个反应釜内，一条皮带输送机不能对几个反应釜加料，出现反应粉料加料困难的问题。因此，对多个反应容器加入粉料，就需要多个反应原料储罐配合多条皮带输送带，使得加料系统变得复杂化。

同时，反应所得减水剂放入储料罐中，储料罐中减水剂存放一段时间后出现沉淀而影响其性能的问题。

为解决上述问题，科研工作者和生产技术人员必研发出一套普适高效的聚羧酸减水剂制备生产系统和设备装置，便于高效精准加料、高效反应和防沉淀的储料装置，几乎可以满足各种不同聚羧酸减水剂反应生产系统的生产需要。但目前还未见一套具有普适、高效的聚羧酸减水剂反应生产系统的相关报道。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种多元共聚合成聚羧酸减水剂的方法；本发明的另一个目的在于提出多元共聚合成聚羧酸减水剂的装置。

本发明装置完善通用综合型聚羧酸减水剂制备工艺装置的多种反应物料加入量不易控制、反应效率不高和产品存放易于产生沉淀而无法返混消除沉淀的缺陷。本发明方法采用计量称重仓称重反应固相配料、配液储罐组配合精密流量计计量反应液相配料的加料方式，能精确控制固相、液相反应物料的加入量，并且反应固相配料的加入反应装置的方式采用“之”字形转向提升输送装置加入，反应液相配料的加入反应装置的方式采用配液储罐组配合环形排液管周向分布加入，反应装置采用环形矩阵分布式反应釜组的形式，储料罐采用环形矩阵分布式储料罐组配合环形循环管周向分布加入反应釜的内外循环混合，有效地解决了目前采用多元聚合方法多元共聚合成聚羧酸减水剂的生产方法和工艺装置中存在的绝大部分问题，极大改善了多元共聚合成聚羧酸减水剂反应生产系统的可操作性、普适性，提高了工作效率、产品成分均一性和质量的稳定性。