一种制备保坍型聚羧酸减水剂的方法及装置与流程

本发明涉及混凝土减水剂制备，特别涉及一种制备保坍型聚羧酸减水剂的方法及装置。

背景技术：

1、聚羧酸系减水剂，作为继脂肪族系、萘系和氨基磺酸盐系减水剂之后推出的新型高性能减水剂，因其具有掺量低、减水率高、分子结构可调性强以及绿色环保等优良性能，被越来越广泛地应用到高速铁路、桥梁、隧道、大坝等一系列混凝土工程中。

2、授权公告号cn 109535344 b的发明专利公开了一种保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：s1、预聚体的制备：将原料不饱和腈和不饱和聚醚在引发剂，还原剂和链转移剂的作用下，共聚反应形成含有腈基的预聚体。该发明在不使用酯类和羧酸类单体作为原料的情况下直接反应生成羧酸酯基团，羧酸酯的引入使得吸附减水剂后的水泥浆体分散性能更好，对骨料的包裹性增强，在一定减水率下具有高保坍性能。

3、但是上述制备方法经过本领域技术人员实际应用后发现仍旧存在一些缺点，较为明显的就是在通过干燥氯化氢气体后，预聚体以及乙醇所形成的混合溶液与干燥氯化氢气体的反应面积仅为混合溶液液面面积，反应效率不够理想。

4、针对上述情况，本领域技术人员想到直接向混合液中注入干燥氯化氢气体，干燥氯化氢气体在注入混合液中会形成上浮气泡，进而持续与溶液进行反应，但是由于干燥氯化氢气体在注入后无法均匀分布于混合溶液中，因此反应效率仍旧有待提高。

5、因此，发明一种制备保坍型聚羧酸减水剂的方法及装置来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种制备保坍型聚羧酸减水剂的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种制备保坍型聚羧酸减水剂的装置，包括反应釜，所述反应釜内部以及反应釜底部共同设置有驱动进气机构，所述驱动进气机构内部设置有触发式封堵机构，所述反应釜内腔底部设置有分散混匀机构以及反应釜内腔顶部设置有升降式调节机构，所述分散混匀机构和升降式调节机构均与驱动进气机构传动连接；

3、所述驱动进气机构包括驱动螺杆、驱动电机、驱动齿轮、干燥氯化氢气体输入管和第一气体通道；

4、所述驱动螺杆贯穿反应釜底部且通过轴承与反应釜转动连接，所述驱动电机固定设置于驱动螺杆底部右侧，所述驱动齿轮设置有两个，所述驱动螺杆通过两个驱动齿轮与驱动电机传动连接，所述干燥氯化氢气体输入管通过旋转接头转动连接于驱动螺杆底端，所述第一气体通道设置有多个，多个所述第一气体通道均匀开设于驱动螺杆外侧底部；

5、所述触发式封堵机构包括t形滑杆、限位环、固定环、第一弹簧、第一封堵块、第二封堵块、第二气体通道和封堵杆；

6、所述t形滑杆滑动嵌套设置于驱动螺杆内侧，所述限位环、固定环、第一弹簧和第一封堵块由上至下依次套接设置于驱动螺杆外侧，所述限位环与驱动螺杆内壁固定连接，所述固定环固定套接设置于t形滑杆外侧，所述第一封堵块滑动套接设置于t形滑杆外侧，所述第一弹簧一端与固定环固定连接以及另一端与第一封堵块固定连接，所述第二封堵块固定设置于t形滑杆底端，所述第二气体通道设置有多个，多个所述第二气体通道均匀开设于第二封堵块底部并延伸至第二封堵块顶部，所述第一封堵块与第二封堵块均滑动设置于驱动螺杆内侧，所述封堵杆设置有多个，多个所述封堵杆均匀固定设置于第一封堵块底部。

7、优选的，所述分散混匀机构包括分散盘、多个空心板和多个搅拌组件，所述搅拌组件包括分散螺杆、多个瓣膜、多个活动组件和多个第二弹簧，任意一组所述活动组件均包括两个弧形板、四个连接杆和两个粉碎杆。

8、优选的，所述分散盘固定套接设置于驱动螺杆外侧底部，且通过第一气体通道与驱动螺杆连通，多个所述空心板均匀固定设置于分散盘外侧且均与分散盘连通，多个所述搅拌组件分别转动嵌套设置于多个空心板顶部，所述分散螺杆与相邻的空心板通过轴承转动连接且连通，多个所述瓣膜均匀固定嵌套设置于分散螺杆正面以及背面，多个所述第二弹簧均套接设置于分散螺杆外侧且位于相邻两个活动组件之间。

9、优选的，两个所述弧形板分别滑动嵌套设置于分散螺杆两侧，四个所述连接杆固定设置于两个弧形板之间，两个所述粉碎杆分别固定设置于两个弧形板外侧，所述弧形板内侧设置于滑块，所述分散螺杆侧面设置有滑槽，所述滑块滑动设置于滑槽内侧。

10、优选的，所述升降式调节机构包括升降内板、导向杆、环形牵引板、升降外板、转动环、导向环和调节杆。

11、优选的，所述升降内板套接设置于驱动螺杆外侧且与驱动螺杆螺纹连接，所述导向杆设置有两个，两个所述导向杆分别固定设置于升降内板顶部两侧且均贯穿反应釜内壁并滑动延伸至反应釜外部，所述环形牵引板通过轴承转动嵌套设置于升降内板底部且与t形滑杆顶端固定连接，所述升降外板通过轴承转动套接设置于升降内板外侧，所述分散螺杆贯穿升降外板且与升降外板螺纹连接。

12、优选的，所述转动环、导向环和调节杆均设置有多个，多个所述转动环分别滑动套接设置于多个分散螺杆外侧且通过轴承转动嵌套设置于升降外板底部，多个所述导向环分别固定套接设置于多个分散螺杆外侧，多个所述调节杆分别滑动贯穿设置于导向环顶部两侧，且其底端均与相邻的弧形板接触。

13、本发明还提供了一种制备保坍型聚羧酸减水剂的方法，具体包括以下步骤：

14、s1、向反应釜内部加入乙醇以及含腈基的预聚体，使驱动电机通过驱动齿轮带动驱动螺杆转动，驱动螺杆转动时通过分散盘与多个空心板带动多个分散螺杆以驱动螺杆为轴心进行转动，进而对乙醇以及含腈基的预聚体进行搅拌混合；

15、s2、驱动螺杆转动过程中，带动升降内板持续上移，升降内板上移时通过升降外板带动转动环同步上移，转动环逐渐解除对调节杆的压紧并带动分散螺杆自转，此时在多个第二弹簧的推动下，调节杆在导向环内侧同步上移，同时多个弧形板也分别带动多个粉碎杆上移，进而调节搅拌高度，分散螺杆自转时则通过弧形板带动多个粉碎杆自转，增强搅拌强度；

16、s3、升降内板上移时通过环形牵引板带动t形滑杆在驱动螺杆内侧同步上移，t形滑杆上移时通过固定环带动第一封堵块同步上升，当升降内板上移距离达到第一阈值时，第一封堵块与多个第一气体通道水平方向上共线，后续随着升降内板的继续上升，第一封堵块逐渐解除对第一气体通道的封堵，此时干燥氯化氢气体输入管所提供的干燥氯化氢气体进入到驱动螺杆内部后，穿过多个第二气体通道以及多个第一气体通道后进入到分散盘内部，随后分散进入到多个空心板内部，再由空心板内部进入到多个分散螺杆中，最终冲开分散螺杆上的多个瓣膜，分散进入到混合溶液中进行反应；

17、s4、由于分散螺杆处于持续公转以及自转的状态，因此干燥氯化氢气体进入到混合溶液中后，会被持续转动的粉碎杆所搅碎，进而形成更微小的气泡并均匀分布于混合溶液内部；

18、s5、当升降内板上移距离达到第二阈值时，第一封堵块与限位环所接触，此时由于限位环的阻挡，第一封堵块无法继续上升，后续随着升降内板的继续上升，第一弹簧被拉长，第一封堵块则停留在原位，当升降内板上移距离达到第三阈值时，第一封堵块底部的封堵杆进入到第二气体通道内侧，此时第二气体通道无法再供干燥氯化氢气体通过；

19、s6、向反应釜内部加入氢氧化钠调节ph，制得保坍型聚羧酸减水剂。

20、本发明的技术效果和优点：

21、本发明通过设置有驱动进气机构、触发式封堵机构、分散混匀机构和升降式调节机构，以便于利用驱动进气机构对分散混匀机构进行驱动，进而使分散混匀机构对预聚体以及乙醇进行搅拌，以形成混合溶液，同时驱动进气机构在对分散混匀机构进行驱动时还会对升降式调节机构进行驱动，进而使升降式调节机构对触发式封堵机构以及分散混匀机构同步进行驱动，进而增强分散混匀机构搅拌效果的同时，在搅拌完毕后自动输入干燥氯化氢气体，随着升降式调节机构对触发式封堵机构的不断驱动，后续触发式封堵机构则再次对驱动进气机构进行封堵，进而使干燥氯化氢气体无法进入到分散混匀机构内部，相较于现有技术中的同类型装置以及方法，本发明自动化程度高且可以使干燥氯化氢气体均匀分布于预聚体以及乙醇所形成的混合溶液中进行反应，同时在反应过程中可以对较大的气泡进行粉碎，使得大气泡变多大量微小气泡，进而有效提高反应效率，更加适用于保坍型聚羧酸减水剂的工业化生产。