一种聚羧酸减水剂合成反应釜制造技术

本发明专利技术公开了一种聚羧酸减水剂合成反应釜，在反应釜(1)的水平投影面上，A料滴加口(7)、B料滴加口(8)和C料滴加口(9)沿反应釜(1)的中心为圆心的圆弧上分布；设置三层搅拌桨叶，分别为上层搅拌桨叶、中间搅拌桨叶(19)和下层搅拌桨叶(22)。采用上述技术方案，采用智能智控手段，结合滴加、搅拌原理，避免功能性单体及还原组份等在滴加料过程中聚合凝胶；其结构设计合理，能够克服聚羧酸减水剂母液合成过程中凝胶及性能问题，不仅提高工作效率及产品性能，而且更加安全和环保。而且更加安全和环保。而且更加安全和环保。

【技术实现步骤摘要】
一种聚羧酸减水剂合成反应釜


[0001]本专利技术属于建筑材料生产工艺及设备的
，涉及聚羧酸减水剂母液合成工艺用搅拌及滴加设备装置。更具体地，本专利技术涉及一种聚羧酸减水剂合成反应釜。

技术介绍

[0002]聚羧酸减水剂作为混凝土的最新一代化学外加剂，其具有掺量低、减水率高、坍损小、耐久性优以及有害物质含量极低等技术性能，具有满足现代施工工程良好的综合技术性能优势及环保特点；不仅大大提高高强混凝土的力学性能，而且其施工工艺简便易行，已是国内外商品混凝土及新型建筑材料的重要产品之一。
[0003]因聚羧酸减水剂优异的应用性能及分子可设计性，在制备合成过程中采用带有磺酸基、羧基、氨基及含有聚氧乙烯侧链等的大分子化合物，在水溶液或者自身熔融中，通过自由基共聚原理合成具有梳型结构的高分子表面活性剂。所使用的化学物质均具有较高的活性和价键不饱和度，在聚羧酸减水剂母液工艺合成过程中，通常采用底料、功单、氧化还原体系及链转移剂等分别进行设计投料或者单独滴加，以有序有效控制聚合速率及分子量大小，进而实现不同聚羧酸减水剂的性能。
[0004]但随着聚羧酸减水剂母液合成技术及应用性能研究的深入，在聚醚单体、功能性单体以及催化还原剂等选择上更加的广泛，活性更高，催化反应更快，在提高生产效率，降低生产成本的同时，进一步改进提升聚羧酸减水剂母液的实际应用性能作为竞争核心，聚羧酸减水剂母液合成反应温度体系从高温到常温再到现在的低温。
[0005]传统的搅拌及滴加方式无法满足需要，导致在搅拌和滴加过程中出现大量凝胶高分子物质，既影响产品性能，又降低反应釜的生产效率；而凝胶高分子物质需要人工清理，故存在着较大的安全环保风险。
[0006]聚羧酸减水剂母液合成过程中，在带有内双盘管的反应釜中进行化学合成反应，搅拌方式为三层固定桨翼式搅拌方式，反应小料采用三(A、B、C料滴加口)滴加方式加料，通常三个滴入口设计在釜顶并排单管设计。
[0007]在聚羧酸减水剂母液合成时，开启内外循环盘管进行升温或降温；开启搅拌设备进行搅拌；聚氧乙烯基聚醚等溶解并配置成底料达到釜内体积约2/3(未触及上层搅拌桨叶)；在温度达到控制要求后，同时开启A、B、C三种物料定频滴加反应。
[0008]其中，滴加料A是含有高活性双键混合物溶液(如丙烯酸、丙烯酸羟乙酯等)、B为链转移剂溶液、C料为还原剂溶液(如VC等)。
[0009]在一段时间(1
‑
2个小时)滴加过程中，因A、B、C滴加口并排集中下料，在釜内气流的作用下，出现A、B、C料部分接触发生聚合反应；
[0010]另一方面，因上层搅拌桨叶未被底料覆盖，A、B、C料会滴加到转动的搅拌桨叶上或被打散到釜内盘管上也会发生聚合反应，而未进入底料参与与聚氧乙烯基聚醚等的有效反应，导致物料未达到产品设计反应比例，进而导致合成的聚羧酸减水剂母液性能较差，并且因A、B、C料聚合反应产物为高分子凝胶物质，其粘性高，不溶于水，易残留堆积在反应釜内
搅拌桨叶、内盘管及釜壁等，一段时间内需要人工清理，存在较大的安全环保风险。

技术实现思路

[0011]本专利技术提供一种聚羧酸减水剂合成反应釜，其目的是促使反应更充分，提高生产效率和产品性能。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0013]本专利技术的聚羧酸减水剂合成反应釜，包括设置在反应釜顶端上的滴加结构、设置在反应釜内的搅拌机构；所述的滴加结构包括A料滴加口、B料滴加口和C料滴加口；所述的搅拌机构包括设置在反应釜顶端中心的变频电机和搅拌减速器，所述的搅拌减速器输出轴与搅拌器搅拌轴同轴固定连接；在所述的反应釜的水平投影面上，所述的A料滴加口、B料滴加口和C料滴加口沿反应釜的中心为圆心的圆弧上分布。
[0014]所述的搅拌机构设置三层搅拌桨叶，分别为上层搅拌桨叶、中间搅拌桨叶和下层搅拌桨叶。
[0015]所述的A料滴加口、B料滴加口和C料滴加口分别通过竖直的滴加料管伸入反应釜内；在所述的滴加料管的下端，分别设置A料弧型滴加分布器、B料弧型滴加分布器和C料弧型滴加分布器。
[0016]所述的A料弧型滴加分布器、B料弧型滴加分布器和C料弧型滴加分布器的弧形分布在同一平面上，其弧型的圆心与反应釜的轴线重合；在每一个分布器上，均匀分布多个弧型滴加分布孔。
[0017]所述的反应釜内壁的上部，设置液位探测器。
[0018]所述的上层搅拌桨叶通过上层搅拌固定桨叶与搅拌器搅拌轴连接；在所述的上层搅拌固定桨叶上设置上层搅拌伸缩桨叶；所述的上层搅拌伸缩桨叶沿上层搅拌固定桨叶上的双槽轨道进行伸缩运动；所述的上层搅拌固定桨叶上设置电动推拉器驱动上层搅拌伸缩桨叶的伸缩运动。
[0019]所述的上层搅拌桨叶沿垂直搅拌器搅拌轴旋转方向逆倾斜45
°
，且倾斜方向是桨叶旋转后使液体被向下推动。
[0020]所述的液位探测器的安装高度比上层搅拌桨叶高8cm。
[0021]所述的下层搅拌桨叶采用平锚框式固定桨翼结构，所述的平锚框式固定桨翼结构的上部垂直于搅拌器搅拌轴的水平桨叶，所述的水平桨叶沿垂直搅拌器搅拌轴旋转方向倾斜45
°
，且倾斜方向是桨叶旋转后使液体被向上推动。
[0022]所述的滴加料管、滴加分布器的材料为不锈管或者聚四氟乙烯。
[0023]所述的A料是含有高活性双键混合物溶液；B料为链转移剂溶液；C料为还原剂溶液。
[0024]每个滴加分布器上所述的弧型滴加分布孔的数量为8个；其相邻弧型滴加分布孔的孔间距为10cm。
[0025]本专利技术采用上述技术方案，采用智能智控手段，结合滴加、搅拌原理，避免功能性单体及还原组份等在滴加料过程中聚合凝胶；其结构设计合理，能够克服聚羧酸减水剂母液合成过程中凝胶及性能问题，不仅提高工作效率及产品性能，而且更加安全和环保。
附图说明
[0026]附图所示内容及图中的标记简要说明如下：
[0027]图1为聚羧酸减水剂母液工艺合成反应釜内部结构示意图；
[0028]图2为聚羧酸减水剂母液合成反应釜釜顶结构的俯视示意图；
[0029]图3为圆弧型(两端封闭)滴加分布器装置结构示意图；
[0030]图4为搅拌桨及搅拌叶结构示意图；
[0031]图5为是图4中的搅拌器搅拌轴旋转90
°
的示意图；
[0032]图6为上层搅拌桨叶的结构示意图。
[0033]图中标记为：
[0034]1、反应釜，2、反应釜口盖，3、氧化剂入口，4、液碱入口，5、搅拌减速机，6、变频电机，7、A料滴加口，8、B料滴加口，9、C料滴加口，10、聚醚入口，11、脱盐水入口，12、排气孔，13、A料弧型滴加分布器，14、B料弧型滴加分布器，15、C料弧型滴加分布器，16、液位探测器，17、上层搅拌伸缩桨叶，18、电动推拉器，19、中间搅拌桨叶，20、反应釜内双内盘管，21、反应釜外单盘管，22、下层搅拌桨叶，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚羧酸减水剂合成反应釜，包括设置在反应釜(1)顶端上的滴加结构、设置在反应釜(1)内的搅拌机构；所述的滴加结构包括A料滴加口(7)、B料滴加口(8)和C料滴加口(9)；所述的搅拌机构包括设置在反应釜(1)顶端中心的变频电机(6)和搅拌减速器(5)，所述的搅拌减速器(5)输出轴与搅拌器搅拌轴(23)同轴固定连接；其特征在于：在所述的反应釜(1)的水平投影面上，所述的A料滴加口(7)、B料滴加口(8)和C料滴加口(9)沿反应釜(1)的中心为圆心的圆弧上分布。2.按照权利要求1所述的聚羧酸减水剂合成反应釜，其特征在于：所述的搅拌机构设置三层搅拌桨叶，分别为上层搅拌桨叶、中间搅拌桨叶(19)和下层搅拌桨叶(22)。3.按照权利要求1所述的聚羧酸减水剂合成反应釜，其特征在于：所述的A料滴加口(7)、B料滴加口(8)和C料滴加口(9)分别通过竖直的滴加料管伸入反应釜(1)内；在所述的滴加料管的下端，分别设置A料弧型滴加分布器(13)、B料弧型滴加分布器(14)和C料弧型滴加分布器(15)。4.按照权利要求3所述的聚羧酸减水剂合成反应釜，其特征在于：所述的A料弧型滴加分布器(13)、B料弧型滴加分布器(14)和C料弧型滴加分布器(15)的弧形分布在同一平面上，其弧型的圆心与反应釜(1)的轴线重合；在每一个分布器上，均匀分布多个弧型滴加分布孔(25)。5.按照权利要求2所述的聚羧酸减水剂合成反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：司宏振，许庚友，陈烽，宋南京，曾君，朱旺旺，
申请(专利权)人：安徽海螺材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：