一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，所述生产系统包括：通过管道依次连接的反应釜、输送设备I、溶剂储存设备、分离设备和水储存设备，所述分离设备的顶部与反应釜上部通过管道I连接，在所述管道I上有冷凝器，所述反应釜下部连接有蒸汽储存设备。本发明提供的生产系统能够实现溶剂循环脱水，使用溶剂量少，热量损失少，且本发明中的反应釜体积大，充分利用了反应放热，保持反应釜温度，减少了蒸汽使用量，减少了废气排放；连接管道采用保温材料，避免了物料凝结。
【专利说明】
一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统
技术领域
[0001]本发明涉及混凝土外加剂生产技术领域，尤其涉及一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统。
【背景技术】
[0002]目前，减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。大多属于阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性;或减少单位水泥用量，节约水泥。
[0003]萘系减水剂是应用广泛的高效减水剂，是一种超塑化剂，具有良好的减水早强作用，多应用于混凝土行业中，也应用于石膏板、水煤浆、陶瓷、油井等行业。其生产工艺主要是将工业萘投入反应釜中，升温到一定温度，一边搅拌一边滴加浓硫酸进行磺化，保温，水解，再加入甲醛缩合，中和，干燥而得，目前一般生产方法有两种。第一种是在5立方反应釜中进行磺化，磺化完成后，在同一台反应釜中滴加甲醛缩合，另一种是在6.3立方反应釜中进行磺化，该批次磺化完成后，转移到另一台缩合釜中，再滴加甲醛缩合，这样的操作具有以下四个问题:(I)第一种方式，大规模生产时，由于冷媒和热媒交替使用，热量损失大。(2)第二种方式，单批次操作热量散失严重，没有充分利用反应放热，(3)反应是面积大，废气挥发量大，(4)生产效率低，不能实现连续化生产。(5)工业萘与硫酸磺化时，尤其是使用高浓度的硫酸，比如100%，105%，120%等高浓度浓硫酸时，浓硫酸得不到及时分散，与萘接触，易生产二磺酸或者多磺酸，使萘磺酸的选择性降低，影响下一步甲醛缩合，影响减水剂的质量；
然而，若有一种热能利用率高，并且能实现连续化大规模生产的装置，可以避免以上存在的问题，就可以大大提高生产效率。本发明基于以上问题，设计了一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，热能利用率高，质量好，能实现连续化大规模生产的要求，提高了生产效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，实现连续化大规模生产。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:提供一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，所述生产系统包括，通过管道依次连接的反应釜、输送设备
1、溶剂储存设备、分离设备和水储存设备，所述分离设备的顶部与反应釜上部通过管道I连接，在所述管道I上有冷凝器，所述反应釜下部连接有蒸汽储存设备。
[0006]优选的，所述输送设备I为输送栗，更优选的，所述输送栗采用计量栗。
[0007]优选的，所述分离设备与所述水储存设备的连接管道上有流量计。
[0008]优选的，所述生产系统还包括萘储存设备和浓硫酸储存设备，所述萘储存设备的下部和浓硫酸储存设备的下部分别通过管道连接反应釜，所述萘储存设备和反应釜的连接管道上以及浓硫酸储存设备和反应釜的连接管道上均有输送栗，更有选的，所述输送栗采用计量栗。
[0009]优选的，所述生产系统还包括输送设备II和至少一个缩合釜，所述缩合釜通过管道连接反应釜，所述输送设备II位于所述缩合釜和反应釜的连接管道上，用于将所述反应釜中的反应液输送至所述缩合釜中。
[0010]优选的，所述输送设备11为输送栗，优选用计量栗。
[0011]优选的，所述生产系统还包括甲醛储存装置，所述甲醛储存装置通过管道连接缩合釜，所述甲醛储存装置和缩合釜的连接管道上有输送栗，所述输送栗优选用计量栗。
[0012]优选的，所述连接管道为保温材料。
[0013]本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本发明提供一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，所述生产系统包括:通过管道依次连接的反应釜、输送设备1、溶剂储存设备、分离设备和水储存设备，所述分离设备的顶部与反应釜上部通过管道I连接，在所述管道I上有冷凝器，所述反应釜下部连接有蒸汽储存设备。使用时，向反应釜中投入萘和浓硫酸进行磺化反应，然后打开溶剂储存设备，通过输送设备I向反应釜中不断栗入溶剂，溶剂挥发带走反应釜中磺化反应产生的水，经冷凝器冷凝后在分离设备中将水和溶剂分离至水储存设备和溶剂储存设备中，分离出的溶剂继续栗入反应釜中，实现溶剂循环使用;且本发明中的反应釜体积大，充分利用了反应放热，保持反应釜温度，减少了蒸汽使用量，减少了废气排放;连接管道采用保温材料，避免了物料凝结。
【附图说明】
[0014]图1是本发明实施例提供的一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统的结构示意图。
[0015]图2是本发明实施例提供的另一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统的结构示意图。
[0016]图中:反应釜1、冷凝器2、分离设备3、水储存设备4、溶剂储存设备5、输送设备16、流量计7、萘储存设备8、浓硫酸储存设备9、输送栗10、输送设备1111、缩合釜12、甲醛储存设备13、蒸汽储存设备14、管道115。
【具体实施方式】
[0017]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0018]参见附图1，为本发明实施例提供的一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统的结构示意图。
[0019]如图1所示，所述生产系统包括:通过管道依次连接的反应釜1、输送设备16、溶剂储存设备5、分离设备3和水储存设备4，所述分离设备3的顶部与反应釜I上部通过管道115连接，在所述管道115上有冷凝器2，所述反应釜I下部连接有蒸汽储存设备14。
[0020]使用时，向反应釜I中投入计量好的液体萘，然后打开所述蒸汽储存设备14的通断阀门，向所述反应釜I中通入热蒸汽进行蒸汽升温，当所述反应釜I中的温度达到设定温度时向所述反应釜I中加入计量好的浓硫酸，然后继续蒸汽升温至磺化反应温度后进行磺化反应，磺化反应过程中产生水，待磺化反应一段时间后打开所述溶剂储存设备5的通断阀门，通过所述输送设备16向所述反应釜I中不断输入溶剂，由于所述反应釜I中采用了蒸汽升温，温度较高，通入的溶剂在高温下蒸发，溶剂蒸发带走磺化反应生成的水，途径所述冷凝器2冷凝，到达所述分离设备3，所述分离设备3将所述溶剂与水分离至所述水储存设备4和溶剂储存设备5，所述溶剂储存设备5中分离出来的溶剂继续通过所述输送设备I输送至所述反应釜I中，如此，达到溶剂循环，当所述水储存设备4中分离出的水的量达到设定值时，断开所述溶剂储存设备5的阀门，停止向所述反应釜I中输入溶剂，待所述反应釜I中的温度上升至一定值后继续输送溶剂，如此循环进行脱水，以出水量作为目标值，每次输入的溶剂量逐次减少，最大限度减少了溶剂使用量，从而减少了热量损失。在本公开的一个实施例中，所述输送设备16采用计量栗，也可以是其他任何输送装置，以能够将所述溶剂储存设备5中的溶剂输送至所述反应釜I中为准，本公开并不限定。
[0021]在本公开的一个实施例中，所述分离设备3与所述水储存设备4的连通管路上设有流量计17，所述流量计17能够计量出所述分离设备3中分离得到的水的量，以便操作人员及时断开所述溶剂储存设备5的阀门，停止向所述反应釜I中输入溶剂。当然，也可以在所述水储存设备4的容器上刻上刻度值，以确定所述出水量。
[0022]在本公开的一个实施例中，所述生产系统还包括萘储存设备8和浓硫酸储存设备9，所述萘储存设备8和浓硫酸储存设备9分别通过输送栗10连通所述反应釜I，此处，所述输送栗10为计量栗，且所述萘储存设备8和浓硫酸储存设备9的出料口均设有通断阀门。所述萘储存设备8和浓硫酸储存设备9分别用于向所述反应釜I中输送液体萘和浓硫酸，通过计量栗输送，既可以达到输送的目的，还可以计量其输入的量，使用方便。
[0023]参见附图2，为本发明实施例提供的另一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统的结构示意图。
[0024]如图2所示，所述生产系统还包括括输送设备IIll和至少一个缩合釜12，所述缩合釜12通过所述输送设备IIll和所述反应釜11连通，所述输送设备IIll用于将所述反应釜I中的反应液输送至所述缩合釜12中，所述缩合釜12的进料口均设有通断阀门。
[0025]使用时，在上述的脱水完成后，打开所述反应釜I出料口上的通断阀门，打开输送设备1111，将所述反应釜I中的反应液分别、依次输送至缩合釜12中，所述缩合釜12的数量至少为一个，所述反应釜I中的反应液先输送至第一个缩合釜12中，当第一个缩合釜12中的反应液达到设定值时，断开其通断阀门，将所述反应釜I中的反应液继续输送至第二个缩合釜12中，当第二个缩合釜12中的反应液达到设定值时，断开其通断阀门，将所述反应釜I中的反应液继续输送至第三个缩合釜12中，如此循环，直至将所述反应釜I中的反应液全部转移至缩合釜12中，在本公开的一个实施例中，所述输送设备II采用计量栗，既可以达到输送的目的，还可以计量其输入的量，使用方便。
[0026]本公开实施例中，增加了输送设备IIll和缩合釜12，使需求温度较高的磺化反应步骤与需求温度较低的后续的水解、缩合反应步骤分别在反应釜I和缩合釜12中进行，避免了冷热交替，节省了热量损耗。
[0027]在本公开的一个实施例中，所述生产系统还包括甲醛储存装置13，所述甲醛储存装置13分别通过输送栗连通所述缩合釜12，此处，所述的输送栗采用计量栗，所述甲醛储存装置13的出料口处设有通断阀门。所述甲醛储存装置13用于向所述缩合釜12中输送甲醛进行缩合反应，采用计量栗输送，既可以达到输送的目的，还可以计量其输入的量，使用方便。
[0028]本公开提供的溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，所述连通管路均采用保温材料制作，避免物料凝结。
[0029]本公开实施例提供的溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统中，所述反应釜I的体积较大，充分利用了反应放热，保持反应釜温度，减少了蒸汽使用量，减少了废气排放。
[0030]以上所述仅是本发明的【具体实施方式】，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，其特征在于，所述生产系统包括:通过管道依次连接的反应釜、输送设备1、溶剂储存设备、分离设备和水储存设备，所述分离设备的顶部与反应釜上部通过管道I连接，在所述管道I上有冷凝器，所述反应釜下部连接有蒸汽储存设备。2.根据权利要求1所述的溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，其特征在于，所述输送设备I为输送栗。3.根据权利要求1所述的溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，其特征在于，所述分离设备与所述水储存设备的连接管道上有流量计。4.根据权利要求1所述的溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括萘储存设备和浓硫酸储存设备，所述萘储存设备的下部和浓硫酸储存设备的下部分别通过管道连接反应釜，所述萘储存设备和反应釜的连接管道上以及浓硫酸储存设备和反应釜的连接管道上均有输送栗。5.根据权利要求1-4任一项所述的溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括输送设备II和至少一个缩合釜，所述缩合釜通过管道连接反应釜，所述输送设备II位于所述缩合釜和反应釜的连接管道上，用于将所述反应釜中的反应液输送至所述缩合釜中。6.根据权利要求5所述的溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，其特征在于，所述输送设备II为输送栗。7.根据权利要求5所述的溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括甲醛储存装置，所述甲醛储存装置通过管道连接缩合釜，所述甲醛储存装置和缩合釜的连接管道上有输送栗。8.根据权利要求7所述的溶剂法集中磺化分餐式缩合生产萘系减水剂的生产系统，其特征在于，所述连接管道为保温材料。
【文档编号】C04B24/22GK106082756SQ201610467637
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】亓建设, 张修利, 孙燕杰, 何伟, 李笃三, 吴桂凤, 刘秀丽
【申请人】山东省莱芜市汶河化工有限公司