脂肪族减水剂自动化生产工艺规程

1、ZM-1型脂肪族减水剂工艺规程.主题内容与适用范围本标准规定了 ZM-1型脂肪族高效减水剂生产的原料、产品性质和质量标准以及生产的基本原理、工艺流程、工艺控制指标、过程管理等内容。本标准适用于ZM-1脂肪族高效减水剂生产过程中的工艺管理。.产品说明. 产品名称及化学组成ZM-2脂肪族高效减水剂属丙酮磺化甲醛缩合物，用对丙酮、亚硫酸钠、焦 亚硫酸钠、甲醛为主要原料，该合成时在稀碱的条件下，通过碳负离子反应历程， 产生逐步醇醛缩合反映，形成具有B OH勺醛酮。反应中通过加入城基活性高 的甲醛进行复杂的共缩聚反应，并在磺化剂存在下，控制适当的碱度和温度，形 成含有不饱和的键的脂肪族链状化合物， 具分

2、子链中含有一SOT O即口共腕双 键，属阴性离子表面活性剂。产品质量标准：本产品在质量上执行国标 GB8076-2008(代替GB8076-1997(1)产品的均匀性：项目检验值外观红褐色液体固含量,342密度31.20 0.02g/cm水泥净浆流动度,mm250总碱量， (Na O+0.658k2。)2.5氯离子含量,%0.01PH值12-14数据以液体产品计(2)产品的混凝土性:检验项目标准指标检验值一等品合格品减水率,%二12二1025净浆值内控250mnmZ 上泌水率比,%三90三9530含气量,%三3.0三4.02.6凝结时间 差,min初凝-90 +120+ 30终凝+ 20抗压强

3、度比,%1d二140二1301753d二130二1201527d二125二11514728d二120二110130收缩率比，28d三135110对钢筋的锈蚀作用说明对钢筋有无锈蚀无锈蚀2.2产品性质：脂肪族系高效减水剂是一种绿色高效减水剂。不污染环境，不损害人体健 康。对水泥适用性广，对混凝土增强效果明显，坍落度损失小，低温无硫酸钠结 品现象，广泛用于配制泵送剂、缓凝、早强、防冻、引气等各类个性化减水剂， 也可以与蔡系减水剂、氨基减水剂、聚竣酸减水剂复合使用。它克服了蔡系，三 聚鼠胺系高效减水剂在低水灰比下流动性差， 坍落度损失大等弊病，在以下几方 面表现出优良的特性。(1)脂肪族高效减水剂对

4、水泥净浆的减水分散作用强：实验表明，在同样 条件下，0.8%的掺量就相当于蔡系1%的掺量。可以保证混凝土在低水灰比时仍 能保持良好的工作性。所以说，脂肪族高效减水剂比蔡系、三聚鼠胺系等减水率 高，水泥净浆流动度大。减水、分散作用强。(2)脂肪族高效减水剂能明显减少混凝土坍落度损失 ：与FDN平行对比 试验表明，掺脂肪族高效减水剂混凝土的坍落度在 60分钟内几乎没有变化，而 在120分钟后仅降低2cm。说明脂肪族高效减水剂可有效控制混凝土坍落度经时 损失。(3)脂肪族高效减水剂对水泥与混凝土无缓凝作用。(4)脂肪族高效减水剂对混凝土增强效果明显： 抗压强度是混凝土最重要 的力学性能之一。实验表明

5、，脂肪族高效减水剂优于其它高效减水剂，对混凝土 减水作用更强，对强度提高更明显。脂肪族高效减水剂减水率高，掺量低，坍落 度损失小，对强度提高更明显。是性能优良的高效减水剂。主要性能及特点：(1)本品无毒无味，形态稳定，对钢筋无锈蚀，不引气；(2)冬季不会出现硫酸钠结晶；(3)减水率2030%,能大大提高拌合物的流动性，混凝土坍落度可达20 25cm；(4)对水泥有强烈分散作用，与蔡系复合，发挥叠加优势，效果更好；(5)可将混凝土 1d7d强度提高4080% , 28d强度提高2040%;(6)节约水泥，在保持相同强度时，可减少 1020%水泥量；(7)增加混凝土的密实性，减少收缩及徐变。提高混

6、凝土的耐久性，延长 混凝土的使用寿命。2.3产品用途：(1)可与蔡系高效减水剂任意复配成泵送剂。(2)适用于硅酸盐系列各种水泥。氨基磺酸盐类高效减水剂产品对不同水 泥的凝结时间影响程度基本相同，不会产生异常凝结。因此本产品对不同水泥适 应性较好。(3)适用于工业与民用建筑和市政工程的混凝土预制构件生产。(4)适用于商品混凝土，掺本产品商品混凝土坍落度经时损失小。(5)可用于配制大流动性高强混凝土、免振捣自密实混凝土。(6)可复合缓凝剂、早强剂、膨胀剂、防冻剂等外加剂一同使用，满足不 同工程对混凝土性能及施工条件的需要。.主要原料说明甲醛别称：蚁醛、福尔马林；英文名称：Formaldehyde

7、;化学式：CH2O,HCHQ 分子量：30.03 ; CAS 登录号：50-00-0 ;密度：1.083 ;闪点： 60 C；沸点：-19.5 C；熔点：-118 C。物化性质：甲醛是一种无色，有强烈刺激性气味的气体。易溶于水、醇和醴。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。其 3540 %的甲醛水溶液 叫做福尔马林。甲醛分子中有醛基生缩聚反应，得到酚醛树脂（电木）。甲醛是一种重要的有机原料，主要用于塑料工业（如制酚醛树脂、月尿醛塑料一电玉）、合成纤维（如合成维尼纶 一聚乙烯醇缩甲醛）、皮革工业、医 药、染料等。福尔马林具有杀菌和防腐能力，可浸制生物标本，具稀溶液 （0.1 0.5 %）农业

8、上可用来浸种，给种子消毒。工业上常用催化氧化法由 甲醇制取甲醛。甲醛可与银氨溶液产生银镜反应1,使试管内壁上附着一薄层光亮如镜的金属银（化合态银被还原，甲醛被氧化）；与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成红色沉淀氧化亚铜。甲醛是最简单的醛， 通常把它归为饱和一元醛，但它又相当于二元醛。在与弱氧化剂的反应中，每摩尔HCHO最多可还原出 4mol的Ag或2mol的氧化亚铜，这都是乙醛还原能力的两倍，故甲醛又像二元醛。甲醛的化学加聚反应：nHCHO- - -CH2 O-n 执行质量标准：GB/T 9009-1998工业甲醛溶液丙酮丙酮也称作二甲基酮，饱和脂肪酮系列中最简单的酮。分子式：C3H6O,分子量：5

9、8.08密度：在25 c时比重 0.788 ,熔点:-94 C,沸点:56.48 C, 无色液体，有特殊气味，能溶解醋酸纤维和硝酸纤维。物化性质：丙酮能溶于水、乙醇、乙醴及其他有机溶剂中。蒸气与空 气混合可形成爆炸性混合物，爆炸极限2.55 %12.8 % （体积）。丙酮的好基能与多种亲核试剂发生加成反应，例如催化氢化生成异丙醇，还原生成 频哪醇；与氨衍生物、氢氟酸、快化物、有机金属化合物反应等。丙酮还 能进行a氢的反应，例如与卤素发生取代反应，自身或与其他化合物发生 类似羟醛缩合反应等。主要用途：工业上主要作为溶剂用于炸药、塑料、橡胶、纤维、制革、 油脂、喷漆等行业中，也可作为合成烯酮、醋酊

10、、碘仿、聚异戊二烯橡胶、 甲基丙烯酸、甲酯、氯仿、环氧树脂等物质的重要原料。工业丙酮执行GB/T 6026-1998 标准。亚硫酸钠：中文名称： 亚硫酸钠；英文名称：sodium sulfite ;化学式：Na2SO3 分子量：126.04 ;物化性质：含Na2SO3l于95.0 %名称为无水亚硫酸钠，白色六方棱柱形晶 体，溶于水(0C时,12.54g/100ml 水；80c时 283g/100ml 水),在 33.4 C时溶 解度最高约为28%水溶液呈碱性，PHS约为9-9.5。微溶于醇，在空气中易被 氧化成硫酸钠，遇高温则分解成硫化钠。为强化学还原剂。主要用途：用于制亚硫酸纤维素酯、硫代硫

11、酸钠、有机化学药品、漂 白织物等，还用作还原剂、防腐剂、去氯剂等。执行标准：无水亚硫酸钠 HG/T 2967-2000甲基醋酸钙：化学品名称：醋酸钙、乙酸钙 (CH3COO)2caH2O)Calcium Acetate (Calcium diacetate)法定编号 INS 263; EEC No. E 263; CAS 62-54-4; FEMA 2228物化性质：白色松散细粉。无臭。味微苦。易吸潮主要用途：螯合剂；抑霉剂；稳定剂；缓冲剂；增香剂；防腐剂；营养强化剂；pH值调节剂；加工助剂。.生产基本原理：高性能混凝土概念的提出和发展，以及商品泵送混凝土的快速推广应用， 对 减水剂的各项性能

12、均提出了更高要求。原有的高效减水剂品种与水泥适应性不十 分理想，其在高强、高性能混凝土中的广泛应用受到一定限制。氨基磺酸盐减水剂(ASP)的合成工艺，进一步提高减水效果和坍落度保持性，增强了与各种水 泥(和掺合料)适应性，延伸了高强高性能混凝土技术的发展。脂肪族高效减水剂制备工艺的基本原理以丙酮、亚硫酸钠和甲醛等为原料，通过一定反应条件该合成时在稀碱的条 件下，通过碳负离子反应历程，产生逐步醇醛缩合反映，形成具有BOH的醛酮。反应中通过加入跋基活性高的甲醛进行复杂的共缩聚反应，并在磺化剂存在下，控制适当的碱度和温度，形成含有不饱和的键的脂肪族链状化合物，具分子链中含有一SOH、一 OHf口共腕

13、双键，属阴性离子表面活性剂。可以作为水泥浆体 的分散剂使用。.生产工艺流程ZM-1型脂肪族高效减水剂生产工艺流程简图亚硫酸钠计量罐亚硫酸钠计量罐(1/2/3/4/5/6)一级质控点：转 速83转/分，温 度、时间、物料 配比等符合工艺 指标要求。母液计量罐6,生产基本过程操作步骤:生产前准备工作:.检查各部位自动阀门是否关闭，手动阀门是否在指定位置（釜底放料阀、计量罐阀门、蒸 汽阀门等），点动自动阀门检查阀门是否正常。.检查釜底是否有异物。检查计量罐内是否有残留物、异物。.检查各电机电源、机械设备空转试机，观察是否能正常运作。（釜底泵，甲醛泵，釜搅拌电机，冷却水泵电机）。.电子温度计预热两分钟

14、，检查是否正常。.开启空压机，检查是否能达到 4个气压。.佩戴好劳保防护用品。操作步骤：.混合罐料液的配制：根据生产单，打开混合罐进18#料阀门，打到混合罐生产通知单指定位置，关闭进料阀，打开 4号料的进料阀，计量到混合罐生产通知单指定位置，关闭进料 阀，打开水的进料阀，计量到混合罐生产通知单指定位置，关闭进料阀，计量的同时开启 混合罐搅拌，计量完毕5分钟后通知化验室取样， 等待二次配料生产通知单，根据二次配料单进行配置混合料，混合均匀后通知化验室取样，等待生产通知单。.根据化验室生产通知单输入生产配方，并由第二人进行核对。.计量：打开亚钠计量罐进料阀，计量到生产通知单重量，关闭进料阀门后全部

15、投入釜中。开启反 应釜釜搅拌开关开始搅拌。计量亚钠的同时，打开丙酮计量罐进料阀， 到生产通知单指定数量的丙酮，关闭进料阀门，停泵。计量亚钠的同时，打开甲醛计量罐进料阀， 到生产通知单指定数量的甲醛，关闭进料阀门，停泵。.打开冷凝器进水阀，通入冷凝水。.滴加：打开丙酮滴加阀，以工艺需要流速滴加，注意要在43度以下才能滴加，滴加完毕的温度不超过45C （温度在生产前设置），当达到45c时关闭丙酮滴加阀并开启反应釜冷却水进水 和出水阀门降温到 43 C （温度在生产前设置）以下时反应釜冷却水进水和出水阀门关闭， 再次开始滴加。丙酮滴加完毕后，开始滴加甲醛。温度控制：滴加完毕的温度不超过工艺规定温度。

16、温度控制：滴加完毕的温度不超过工艺规定温度。温度控制：滴加完毕的温度不超过工艺规定温度。滴加到规定重量或者温度突变点时，关闭甲醛滴加第一阶段：控制工艺规定流速（Kg/h） 第二阶段：控制工艺规定流速（Kg/h） 温度控制：滴加完毕的温度不超过工艺规定温度。温度控制：滴加完毕的温度不超过工艺规定温度。温度控制：滴加完毕的温度不超过工艺规定温度。滴加到规定重量或者温度突变点时，关闭甲醛滴加阀门，停止滴加，等到温度升到最高点开启反应釜冷却水进水和出水阀门，降到58 C （温度在生产前设置）时再次开启甲醛滴加阀门开始滴加直到第一阶段结束，关闭甲醛滴加阀。第二阶段滴加时温度变化明显加快，开启反应釜冷却水

17、进水和出水阀门，滴加时观察是否有回流出现，如回流流量超过设定值时，则马上停止滴加， 一直等到没有回流的时候再次开始 按照停止时的流速滴加，如此反复直到滴加结束，关闭甲醛滴加阀。本阶段滴加结束后温度 应该在70-75 C之间。第三阶段滴加时基本无回流出现， 关闭反应釜冷却水进水和出水阀门， 开启甲醛计量罐滴加 阀，当回流出现时按第二阶段操作执行， 滴加升温过程中随时观察釜内情况， 如有大量的气泡产生并有上升的趋势立即停止滴加，等待气泡消到基本和液面相平时，再次开始滴加，滴加结束后温度应在 8893 C左右。.保温90-95 C保温1小时45分钟时通知实验员取样。.在接到实验员通知放料时，开启反应

18、釜冷却水进水和出水阀门，当温度降到85c时观察确定母液计量罐是否处于低液位，打开母液计量罐进料阀门，打开釜底阀门，开启釜底泵， 开启母液计量罐冷却水进水和出水阀门，反应釜放料完毕后关闭釜底阀，当母液计量罐降温至75c时开启计量罐出料阀，开启母液输送泵，打开指定母液储罐进料阀，放料完毕后关 闭全部阀门。.排空反应釜盘管水.主要消耗（kg/T ）:主要原料：工艺水丙酮20%!硫酸钠4#水甲醛主要能能耗：工业水（kg/T ）: 20电（kw 时/T） : 22.主要工艺控制指标：成品或成品检验可根据国标 GB8076-2008在生产过程中加以控制。8.2关键工艺指标控制：项目检验值1夕卜观棕红色液体

19、2固含量,%3423密度1.20 0.02g/cm4水泥净浆流动度，mm2505总碱量， (Na. O+0.658k 2。2.56氯离子含量，0.01PH值7数据以液体产品计12 14合成工艺指标目录工艺指标备注原料投 料量工艺水(T/T)根据生产指令单丙酮(T/T)根据生产指令单亚硫酸钠(T/T)根据生产指令单甲醛(T/T)根据生产指令单4#水(T/T)根据生产指令单反应过 程控制 温度投料温度一30 C根据生产指令单投料温度二60 70 C投料温度三恒温温度一60 70 C恒温温度二95 105 c放料温度45 C搅拌转速45转/分空压机运行空压机气压空机运行3-5分钟根据设备操作规程空压

20、机气压根据设备操作规程时间恒温时间一根据生产指令单恒温时间一氧化时间其它安全卫生与消防工艺的生产原料对丙酮、甲醛、亚硫酸钠、氢氧化钠等为易燃或有毒 有害腐蚀品，因此要根据产品特性进入车间时禁止携带手机，穿纤维衣物，和各 种火源。原料储存进入单独储存于阴凉、通风的仓库内，远离火种、热源，仓温 不宜超过350C,禁止阳光直接照射。所有的生产岗位上应配有安全装置和消防灭火器材，设备、仪表、电 器和信号系统必须处于良好状态，生产中加强巡回检查，认真做好记录，发现问 题及时汇报，查明原因按规定程序处理。不慎发生火灾，应保持镇静，用泡沫灭火器、二氧化碳灭火器或干粉 灭火器等进行灭火，也可用砂土灭火。丙酮类有机溶剂禁用水灭火。于本工艺的部分原料为有毒产品，因此在生产过程中应避免皮肤接触，防止误食及吸入。氧化钠溶液溅到皮肤上，会腐蚀表皮，造成烧伤。误服可造成消化道灼伤，立即用酸性物质中和