一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置。
【背景技术】
[0002]聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂，称之为第三代减水剂。这种类型的减水剂具有分散性好，减水率高，掺量低，坍落度保持能力强，混凝土收缩率低，适用范围广，混凝土成本低，可用更多的矿粉或粉煤灰掺合料代替部分水泥，生产过程不使用有害物质，无“三废”排放，绿色环保等优点，备受人们的广泛关注。并在铁路、公路、桥梁、大坝、水电、海港、机场、码头、隧道、高层建筑等国家重大重点工程中得到了广泛应用，发挥了重要作用。已成为21世纪高性能混凝土外加剂研究的热点和发展必然趋势。
[0003]聚羧酸系酯类减水剂的制备通常采用两步合成法，第一步将聚乙二醇单甲醚与甲基丙烯酸或丙烯酸在阻聚剂、抗氧化剂和催化剂的作用下，于酯化釜中进行酯化反应先制备出带有双键的酯化大单体。第二步将酯化大单体和具有特殊功能的活泼小单体，在聚合釜中于水相引发剂、分子量调节剂作用下聚合，聚合物为聚羧酸酯类减水剂。
[0004]关于酯化大单体的制备是通过酯化反应完成的，该酯化反应是合成聚羧酸酯类减水剂的关键技术，酯化率是直接影响减水剂品质的重要因素。酯化反应是一个可逆反应，其逆反应为酯的水解反应。为了提高酯化反应的酯化率有两种方法，根据质量作用定律:一是加入过量某一反应物的量，二是在反应过程中不断分离出生成物，二者并用效果更佳，以破坏其平衡，使反应向生成酯的方向进行。在工业生产中，酯化过程多采用长时间回流、加入脱水剂、增置精馏塔等措施来提高酯化率。
[0005]以上措施存在以下之不足：
[0006]a、长时间回流法，此方法酯化率提高不大。因为酯化过程生成的酯和水没有脱离反应体系，随着酯化反应的进行，酯的水解反应也会同时进行，当反应达到平衡（即酯化-酯的水解平衡)后，酯化率不再提高。该方法没有破坏其平衡，酯化率大约在80%。
[0007]b、加入脱水剂法，该方法是在酯化釜中加入脱水剂，将酯化过程中生成的水被脱水剂带入水分离器中，分离出水来提高酯化率。但是脱水剂是低沸点有机物，如苯、甲苯、环己烷等。此方法需要大量脱水剂，不经济，反应完后需要蒸出，蒸出的脱水剂中夹杂有甲基丙烯酸或丙烯酸，二者需要分离，易着火，有毒，污染环境。
[0008]C、装置精馏塔和冷凝器法，此措施是在酯化釜上安装精馏塔和冷凝器，将酯化过程中生成的水蒸出。在蒸出水的过程中反应物甲基丙烯酸或丙烯酸，会与水形成共沸物伴随蒸出，置入精馏塔和冷凝器是将二者有效分离。增加该装置，投资大，生产成本高，操作复杂O
【实用新型内容】
[0009]本实用新型为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，能够吸收酯化过程中生成的水及与水形成共沸物的甲基丙烯酸或丙烯酸，保证污染物不外泄。
[0010]本实用新型采用的具体技术方案是：
[0011 ] 一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，包括罐体，罐体上设置有进液口、进气管、排气管、真空压力表及液位计。进气管连接有延长管，延长管设置在罐体内，延长管的下端设置在罐体底部。进气管上串联有第一放空阀，排气管上设置有第二放空阀和水环式真空栗。
[0012]所述的罐体上端设置有真空压力表。
[0013]所述的进气管还串联有气动电磁阀门，气动电磁阀门串联在第一放空阀及罐体之间。
[0014]所述的罐体下端设置有放液阀门。
[0015]所述的排气管连接有水环式真空栗。
[0016]所述的罐体侧壁上还设置有液位计。
[0017]本实用新型的有益效果是：
[0018]本实用新型能将反应中产生的酸性气体全部吸收利用，避免酸性气体污染环境及浪费。其优点如下：
[0019]a、本实用新型能有效将反应生成的水不断脱离反应体系，破坏反应平衡，使反应向生成酯的方向进行，酯化率高，吸收液能全部回收利用。
[0020]b、本实用新型简便易行，不需要复杂的精馏塔设备，生产成本低，能耗低。
[0021]C、本实用新型不使用有机脱水剂，免除了脱水剂与酸分离操作，避免易着火，有毒，污染环境，适合当今绿色环保发展的主题。
[0022]d、本实用新型设备投资少，节能环保，操作可靠实用，易于控制。
【附图说明】
[0023]图I为本实用新型的结构不意图；
[0024]附图中，I、罐体，2、进气管，3、排气管，4、延长管，5、第一放空阀门，6、水环式真空栗，7、第二放空阀门，8、真空压力表，9、气动电磁阀门，IO、放液阀门，11、液位计，12、进液
□ O
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明：
[0026]本实用新型为一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，包括罐体1，罐体I上设置有进液口 12、进气管2及排气管3，进气管2连接有延长管4，延长管4设置在罐体I内，延长管4的下端设置在罐体I底部，进气管2上串联有第一放空阀5，排气管3上设置有第二放空阀7。
[0027]为了方便操作者观察罐体I内真空度的变化，所述的罐体I上端设置有真空压力表8。
[0028]为了便于吸收后液体的排出及回收利用，所述的罐体I下端设置有放液阀门10。
[0029]为了方便观察吸收罐内液位，所述的罐体I侧壁上还设置有液位计11。
[0030]具体实施例如图I所示，在罐体I上设置有进液口12，进液口 12是栗入计量稀碱液的入口，栗入后关闭进液口。罐体I上还设置有进气管2，进气管2连接有延长管4，延长管4设置在罐体I内，延长管4的下端设置在罐体I底部，进气管2上串联有第一放空阀5和气动电磁阀门9，气动电磁阀门9在正常工作中是自动开启的，当生产过程突然停电或生产中止时，气动电磁阀门9自动关闭，可阻止吸收罐内的液体倒吸入反应釜中。在吸收罐I的排气管3连有水环式真空栗6，以保证整个反应体系为负压环境，将反应过程中生成的水不断有效的脱离反应体系，破坏酯化反应平衡，提高酯化率，同时也有防止吸收罐内的液体倒吸到反应釜中的作用。
[0031]本实用新型能将反应中产生的酸性气体全部吸收利用，避免酸性气体污染环境及浪费。其优点如下：
[0032]a、本实用新型能有效将反应生成的水不断脱离反应体系，破坏反应平衡，酯化率高，吸收液能全部回收利用。
[0033]b、本实用新型简便易行，不需要复杂的精馏塔设备，生产成本低，能耗低。
[0034]C、本实用新型不使用有机脱水剂，免除了脱水剂与酸分离操作，避免易着火，有毒，污染环境，适合当今绿色环保发展的主题。
[0035]d、本实用新型设备投资少，节能环保，操作可靠实用，易于控制。
【主权项】
1.一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，其特征在于:包括罐体（I)，罐体（I)上设置有进液口（12)、进气管(2)及排气管(3)，进气管(2)连接有延长管(4)，延长管(4)设置在罐体(I)内，延长管(4)的下端设置在罐体(I)底部，进气管(2)上串联有第一放空阀（5)，排气管(3)上设置有第二放空阀（7)。2.根据权利要求I所述的一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，其特征在于:所述的罐体(I)上端设置有真空压力表(8)。3.根据权利要求I所述的一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，其特征在于:所述的进气管（2)还串联有气动电磁阀门（9)，气动电磁阀门（9)串联在第一放空阀(5)及罐体(I)之间。4.根据权利要求I所述的一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，其特征在于:所述的罐体(I)下端设置有放液阀门（10)。5.根据权利要求I所述的一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，其特征在于:所述的排气管(3)连接有水环式真空栗(6)。6.根据权利要求I所述的一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，其特征在于:所述的罐体(I)侧壁上还设置有液位计(11)。
【专利摘要】本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，包括罐体，罐体上设置有进液口、进气管、排气管、真空压力表及液位计。进气管连接有延长管，延长管设置在罐体内，延长管的下端设置在罐体底部。进气管上串联有第一放空阀，排气管上设置有第二放空阀和水环式真空泵。本实用新型能将反应中产生的尾气全部吸收利用，避免尾气污染环境。并且借助罐体中的稀碱液将尾气扑捉吸收固定，便于后期的回收利用，减少原材料损失浪费。
【IPC分类】B01D53/18
【公开号】CN205145934
【申请号】CN201520961991
【发明人】马国栋, 谢红, 陈占虎, 赵永东, 王文彬, 孟辉江, 靳通收
【申请人】河北三楷深发科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月26日