萘系高效减水剂制备工艺流程
萘系高效减水剂制备工艺流程
我国从20 世纪70 年代开始研制萘系高效减水剂，以精萘和工业萘为原料的产品有NNO 、SPA 、BW 、FE 、NF 、FDN 、UN F －2 、SN —Ⅱ等，以甲基萘和萘残油为原料的产品有MF 、建1 、DH 4 ，以蒽油为原料的产品有AF 、JW — 1 等。
这些产品的生产工艺，大同小异。
以工业萘为例，其工艺流程( 见图2) 如下：图 1 萘磺酸钠甲醛缩合物图 2 萘系减水剂制备工艺流程图1 ．原料(1) 萘工业萘或精萘的分子式为 C 10 H 8 。
生产实践证明，用含萘量高的物料生产的产品引气性较小，性能较好，所以目前一些大的减水剂生产厂，大都使用工业萘或精萘，以利于产品质量稳定。
当从煤焦油中提取精萘或工业萘时，馏分温度为21 0 ℃。
萘为白色易挥发片状晶体，具有可燃性和强烈的焦油味，密度(d 乳) 1.145g /cm 3 ，熔点80. 2 ℃，沸点217.7 6 ℃，闪点17 6 ℉( 8 0 ℃) ，自燃点97 9 ℉( 526.11 ℃) ，溶于苯、无水乙醇和醚，不溶于水。
(2) 硫酸用作磺化的硫酸常用浓度为98 ％的浓硫酸，磺化反应为亲电子反应，参加反应的不是阴离子SO 和HSO ，而是阳离子H 3 SO 广和中性分子SO 3 ，后者只有在浓度大于75 ％的硫酸和发烟硫酸中才存在。
(3) 甲醛工业品甲醛工业品，其浓度为35 ％～37 ％，五色透明液体，有刺激气味，15 ℃时密度 1.10g /cm 3 ，分子式HCHO 。
(4) 烧碱工业品固碱、液碱均可。
使用固碱时应配制成30 ％～40 ％的水溶液。
2 ．磺化反应磺化反应是浓硫酸作用于萘，磺酸根取代萘的氢原子，反应结果生成萘磺酸。
磺化反应控制的好坏，直接影响β- 萘磺酸的含量，对缩合后产品质量影响较大。
影响磺化反应的因素主要有磺化温度、磺化时间、硫酸浓度、硫酸加入量及杂质等。
(1) 萘与硫酸的用量比萘与硫酸的摩[ 尔] 比为 1 ；1.3 ～ 1.4 。
萘 系 减 水 剂
萘系减水剂操作规程目录一、产品说明二、原材料规格要求三、质量标准四、萘系减水剂工艺操作规程1. 反应机理2. 工艺流程及生产过程叙述3. 工艺操作规程：(1) 系统设备，仪表检查(2) 开车前准备工作(3) 系统开车操作，停止操作(4) 工艺调节及控制(5) 各序主要控制及操作要点4. 系统不正常现场及排除方法说明（工艺路线）本工艺操作规程，适用以工业萘、硫酸、甲醛、烧碱为原料，通过磺化、水解、缩合、中和四个工序合成低浓萘系减水剂（简称NF-C）。
低浓产品在径硫酸钙沉淀分离过程，即得高浓萘系减水剂（简称NF-A）。
一、产品说明萘系减水剂为以下简称NF为萘香族磺酸盐醛类高分子缩合物，其主成分为萘或萘的同系磺酸盐与甲醛的缩合物，属阴离子表面活性剂。
一、NF的物理、化学性质1.分子结构式：H(其中几为：9～13)2.分子量：1800～28003.比重： 1.20～1.25 (20℃)4.外观：(液体）棕红色粘稠液体(固体) 棕黄色粉末状5.与水任意比例混合，水溶液呈中性或弱碱性二、NF减水剂的用途1. 配制早强高强混凝土，当按水泥重量掺0.5～1.0NF时，可减少用水16～25%，可大幅度提高混凝土的早期强度，并保持混凝土后期强度提高20～50%。
2.配制大流动混凝土，掺水泥重量的0.2～0.5%NF时，在保持强度不变情况下，可使混凝土坍落度增至10～25cm，用于自流灌浆，泵送混凝土，可加快施工进度，提高施工质量。
3.节约水泥，在保持混凝土强度不变条件下，掺0.5%左右的NF减水剂可节约水泥20%左右。
二、原材料规格要求1.工业萘(按GB6700-86)(1) 外观：允许带微红色或微黄色的片状或粉状白色结晶。
(2) 技术指标：指标名称一级二级结晶点℃≥78.0 77.5不发挥物% ≤0.04 0.06灰分% ≤0.01 0.022.浓硫酸(按GB534-82)(1).外观：无色透明的油状粘稠液体，比水重几乎一倍。
萘系高效减水剂制备工艺流程
萘系高效减水剂制备工艺流程萘系高效减水剂是一种常用的混凝土减水剂，具有减少混凝土用水量、提高混凝土流动性和减少混凝土收缩等优点。
下面是萘系高效减水剂的制备工艺流程。
1.原料准备：制备萘系高效减水剂的原料主要有萘、甲醛、氢氧化钠和聚合苯乙烯酸钠。
其中，萘是主要的原料，质量分数在50-90%之间。
2.反应釜操作：将反应釜加热至130-150℃，加入预先计量好的萘和甲醛。
在反应釜中加入氢氧化钠和聚合苯乙烯酸钠的水溶液，开始反应。
3.反应：在恒定的温度和搅拌下，萘和甲醛发生缩合反应生成萘甲醛缩合物。
同时，氢氧化钠和聚合苯乙烯酸钠发生水解反应生成聚合钠萘磺酸。
4.中和和滤液：待反应完成后，将反应液中加入足量的盐酸进行中和，使反应液中的酸碱性达到要求。
然后通过滤液将固体物质分离，得到澄清的工艺液。
5.精制：将澄清的工艺液经过蒸馏、浓缩和其他精制工艺处理，去除杂质和残渣。
使其纯度和稳定性得到进一步提高。
6.包装：将精制后的萘系高效减水剂倒入预先准备好的包装容器中，严密封闭包装。
注意防潮、防晒和保持通风良好的环境。
7.检验：对每一批生产的萘系高效减水剂进行质量检验，包括外观、纯度、含固量、PH值和减水率等指标的测试。
确保产品符合国家标准和客户要求。
8.储存和运输：储存期间，注意防潮、防晒和保持通风良好的条件。
在运输过程中，避免剧烈震动和高温。
以上就是萘系高效减水剂制备的主要工艺流程。
根据具体的生产工艺和原料质量要求，还可以进行不同的改进和优化，以提高成品产品的质量和性能。
萘系高效减水剂制备工艺流程
萘系高效减水剂制备工艺流程一、原料准备1.萃取萘甲醚将煤焦油加热至70°C左右，将其滴加到一定量的乙醇中，并进行搅拌。
保持加热并继续搅拌，使煤焦油中的萘甲醚溶解于乙醇中。
然后，将乙醇溶液过滤，去除残渣。
将滤液进行蒸馏，得到纯净的萘甲醚。
2.合成醇胺类化合物将一定量的氨气和醇放入反应釜中，并控制温度在80°C左右。
反应开始后，搅拌反应物保持均匀，直到反应结束。
结束后，进行冷却，并过滤得到醇胺类化合物。
3.制备基础减水剂将一定量的萘甲醚和醇胺类化合物按照一定的比例混合。
在混合的过程中，需要加入适量的甲醇作为溶剂，以保持反应物的流动性。
在混合过程中，需要持续搅拌，直到反应物充分混合。
4.性能调整将基础减水剂与一定量的甲醇进行混合，继续搅拌。
在混合的过程中，可以根据需要逐渐添加适量的其他添加剂，如分散剂和稳泡剂。
搅拌均匀后，进行过滤，得到最终的萘系高效减水剂。
三、质量控制在制备中需要对原料和反应过程进行严格的质量控制。
首先，需要对原料进行检测，确保其纯度和质量符合要求。
其次，需要对反应过程中的温度、搅拌速度和反应时间等进行控制，以确保反应物充分反应。
最后，得到的成品需要进行质量检验，包括外观、含固量、减水率等指标的测试。
四、总结萘系高效减水剂的制备工艺流程主要包括原料准备、萃取萘甲醚、合成醇胺类化合物、制备基础减水剂、性能调整和质量控制等步骤。
通过合理的操作和质量控制，可以获得高质量的萘系高效减水剂，以满足混凝土工程的需要。
常用减水剂及缓凝剂的合成
常用减水剂及缓凝剂的合成一萘系减水剂的合成（一）配方原材料配比见表1。
表1 原材料配比表名称工业萘浓硫酸甲醛液碱作用合成基体磺化剂缩合剂中和用量300400300400顺序进反应釜磺化3h滴定3h直接加入（二）工艺流程将工业萘粉直接加入反应釜升温，待萘粉完全溶解后，加入浓硫酸搅拌令其均匀且开始磺化，磺化3h后滴加甲醛进行缩合，3.5h之后滴加完毕，保温反应1h，加入液碱中和反应剩余的硫酸，降温至40℃既得萘系高效减水剂。
二脂肪族减水剂的合成配方和工艺（一）配方原材料配比见表2。
表2 原材料配比表名称亚硫酸钠丙酮甲醛作用合成基体聚合缩合用量24090250工艺水420顺序进反应釜滴定3h（二）工艺流程先将420kg水加入反应釜，加入240kg对亚硫酸钠充分溶解，10min后，再加入90kg丙酮搅拌，并开始滴加250kg甲醛，3h～4h滴完。
反应釜内的升温时开冷却水降温，使滴完后温度在85℃～90℃间，保温反应5h，即可检验下料，得到脂肪族减水剂，减水率达15%～28%。
（三）合成工艺的两种改进方法1.采用单段甲醛添加工艺(A+B)（1）亚硫酸钠和水在反应釜中完全溶解后，向反应釜中滴加投入丙酮，开冷凝水；（2）向反应釜中滴加甲醛，滴加时间约1h。
溶液变黄，至黑色。
温度骤升。
发生爆沸用水冷却；（3）滴加完毕，保温4h。
结束后得成品减水剂。
生产时应注意以下问题：（1）温度：在加入丙酮时如温度过高反应剧烈而无法控制，同时丙酮挥发浪费过多。
（2）滴加速度：甲醛滴加速度要严格控制，速度过快则整个缩合反应剧烈或无法反应。
（3）爆沸控制：反应中会发生爆沸现象，用冷水冲下。
2.采用三段甲醛添加工艺 (0.33A+B)（1）将三分之一甲醛和一半焦亚硫酸钠以及丙酮混合，不完全溶解制得A液；将三分之一甲醛和一半焦亚硫酸钠混合，不完全溶解制得B液；（2）将A、B液混合；（3）投入反应釜中，滴加三分之一甲醛，恒温56℃～66℃。
萘系减水剂
萘系减水剂一、概述萘系减水剂是我国目前生产量最大，使用最广的高效减水剂(占减水剂用量的70%以上)，其特点是减水率较高(15%～25%)，不引气，对凝结时间影响小，与水泥适应性相对较好，能与其他各种外加剂复合使用，价格也相对便宜。
萘系减水剂常被用于配制大流动性、高强、高性能混凝土。
单纯掺加萘系减水剂的混凝土坍落度损失较快。
另外，萘系减水剂与某些水泥适应性还需改善。
二、萘系减水剂的反应原理工业萘是一种基础的化工原料，外观呈白色片状结晶体，有时带微红或微黄色，有强烈的焦油气味，溶于醚、甲醇、无水乙醇、氯仿等溶剂，主要用于生产减水剂、分散剂、苯酐、各种萘酚、萘胺等，是生产合成树脂、增塑剂、橡胶防老剂、表面活性剂、合成纤维、染料、涂料、农药、医药和香料等的原料。
萘系减水剂合成工艺流程如下：融萘——磺化——缩合——中和——液体成品(1) 固体燃原料(萘)称量后投入融萘釜，液化萘经管道压入磺化釜。
(2) 按配方及工艺将硫酸注入磺化釜内，进行磺化。
经检测后压入缩合釜。
(3) 按配方及工艺进行水解和缩合。
该过程随反应程度需严格监控。
完成此工艺后将中间物料压入中和釜。
(4) 按配方将液碱注入中和釜进行中和，直至中和完成。
(5) 由泵将液体成品自中和釜送至液体成品罐备用。
三、适用于萘系减水剂的泵送剂复配的产品多性能调节剂(DT)系列产品多性能调节剂DT系列产品是青岛鼎昌新材料有限公司自主研发的一种新型混凝土外加剂，该产品能使水泥颗粒表面吸附大量的外加剂中阴离子，提高了水泥颗粒表面的电荷密度，增加了水泥表面的电负性，使相邻水泥颗粒之间的排斥力增加，阻止了水泥颗粒絮凝状结构的形成，将絮凝状聚集体中的自由水释放出来，增加混凝土的流动性或表现出相应的减水率。
该产品可以优先于减水剂吸附于水泥颗粒表面，对二氧化硫，游离氧化钙、氧化镁含量稍高的水泥或者掺合料组分复杂的水泥，具有良好的性能。
本系列产品无毒、不易燃，对钢筋无锈蚀作用，可广泛应用与建筑、道路、桥梁、水工和地下工程等各类泵送施工的混凝土。
萘系高效减水剂制造工艺流程
萘系高效减水剂制造工艺流程萘系高效减水剂是一种常用的混凝土添加剂，能够显著减少混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性和可泵性，同时还能改善混凝土的强度、抗渗性和耐久性。
本文将详细介绍萘系高效减水剂的制造工艺流程，包括原料的准备、配方的确定、制造过程的控制和产品的包装与贮存等。
一、原料的准备1.萘：作为萘系高效减水剂的主要成分，需要选用纯度较高的萘，通常使用苯环净度大于99%的工业萘。
2.甲醛：作为萘系高效减水剂的辅助成分，用于合成甲基萘磺酸钠。
同样需要选用纯度较高的甲醛。
3.酸性溶液：用于调节反应液体的酸碱度，常用盐酸等酸性物质。
二、配方的确定根据产品的性能要求和市场需求，确定合理的配方。
通常，配方中主要包括萘、甲醛和酸性溶液的比例。
根据实际生产情况，可以通过实验方法确定合适的配方。
三、制造过程的控制1.合成反应：将萘、甲醛和酸性溶液按照一定的比例加入反应釜中，加热至一定温度进行合成反应。
反应过程中需要控制反应时间和温度，以确保反应的完全和产物的质量。
2.过滤和洗涤：将反应产物经过过滤和洗涤，去除杂质和未反应的物质，提高产品的纯度。
3.浓缩和干燥：将洗涤后的产物经过浓缩，去除多余的溶剂，然后进行干燥处理，获得无水甲基萘磺酸钠。
4.产品质检：对制得的无水甲基萘磺酸钠进行质检，测试其含量、外观和其他性能指标，确保产品符合标准要求。
四、产品的包装与贮存将制得的无水甲基萘磺酸钠按照规定的包装容器进行包装，通常使用塑料或金属容器，严密封口，防止湿气和杂质的侵入。
产品包装标注清晰，标注产品名称、规格、生产日期等信息。
贮存时需存放在干燥、通风、远离阳光的地方，防止产品吸湿和变质。
总结：萘系高效减水剂的制造工艺流程需经过原料准备、配方确定、制造过程控制和产品包装与贮存等环节，严格按照工艺流程进行操作，确保产品的质量和性能符合标准要求。
制造工艺的控制和产品的质检是保证产品质量的关键环节，需进行严密的监控和检测。
同时，在生产过程中要注意安全防护，采取相应措施，确保生产过程的安全和环保。
萘系减水剂生产工艺
萘系减水剂生产工艺萘系减水剂是一种高性能水泥添加剂，常用于混凝土和石膏板生产中，能够有效降低水泥用量、改善混凝土工作性能和减少混凝土开裂。
本文将介绍萘系减水剂的基本生产工艺。
萘系减水剂的生产过程主要包括原料处理、反应、中间产物分离、后处理和成品包装等环节。
下面将具体介绍各个环节的操作步骤。
首先是原料处理阶段。
萘系减水剂的主要原料包括萘、甲醛和氨溶液。
萘和甲醛要事先进行精制和筛分，以保证原料的纯度和质量。
接下来是反应过程。
将精制的萘和甲醛按一定摩尔比混合，在一定温度和压力下进行缩聚反应。
通常采用中性催化剂催化反应，以提高反应速率和产量。
反应时间一般为4-6小时。
反应完成后，中间产物分离阶段开始。
通过提取、分离、洗涤等步骤将反应产物中的杂质和不需要的成分去除，得到纯净的萘系减水剂中间产物。
接下来是后处理过程。
将中间产物进行中和、稀释、调整PH 值等处理，以获得所需的减水剂性能参数。
此时还可根据需要添加一些功能性助剂，如增粘剂、防冻剂等，以提高减水剂的性能。
最后是成品包装阶段。
将经过后处理的萘系减水剂通过过滤、灌装等工艺进行包装，通常以塑料桶、塑料袋或散装方式出售。
需要注意的是，萘系减水剂的生产过程需要严格控制反应温度、压力和反应时间，以确保所产生的中间产物成分和性能达到要求。
同时，需要对生产设备进行定期维护和检查，以保证操作的安全性和稳定性。
综上所述，萘系减水剂的生产工艺主要包括原料处理、反应、中间产物分离、后处理和成品包装等环节。
通过严格控制每个环节的条件和操作，可以获得高质量的萘系减水剂产品。
萘 系 减 水 剂
萘系减水剂操作规程目录一、产品说明二、原材料规格要求三、质量标准四、萘系减水剂工艺操作规程1. 反应机理2. 工艺流程及生产过程叙述3. 工艺操作规程：(1) 系统设备，仪表检查(2) 开车前准备工作(3) 系统开车操作，停止操作(4) 工艺调节及控制(5) 各序主要控制及操作要点4. 系统不正常现场及排除方法说明（工艺路线）本工艺操作规程，适用以工业萘、硫酸、甲醛、烧碱为原料，通过磺化、水解、缩合、中和四个工序合成低浓萘系减水剂（简称NF-C）。
低浓产品在径硫酸钙沉淀分离过程，即得高浓萘系减水剂（简称NF-A）。
一、产品说明萘系减水剂为以下简称NF为萘香族磺酸盐醛类高分子缩合物，其主成分为萘或萘的同系磺酸盐与甲醛的缩合物，属阴离子表面活性剂。
一、NF的物理、化学性质1.分子结构式：H(其中几为：9～13)2.分子量：1800～28003.比重： 1.20～1.25 (20℃)4.外观：(液体）棕红色粘稠液体(固体) 棕黄色粉末状5.与水任意比例混合，水溶液呈中性或弱碱性二、NF减水剂的用途1. 配制早强高强混凝土，当按水泥重量掺0.5～1.0NF时，可减少用水16～25%，可大幅度提高混凝土的早期强度，并保持混凝土后期强度提高20～50%。
2.配制大流动混凝土，掺水泥重量的0.2～0.5%NF时，在保持强度不变情况下，可使混凝土坍落度增至10～25cm，用于自流灌浆，泵送混凝土，可加快施工进度，提高施工质量。
3.节约水泥，在保持混凝土强度不变条件下，掺0.5%左右的NF减水剂可节约水泥20%左右。
二、原材料规格要求1.工业萘(按GB6700-86)(1) 外观：允许带微红色或微黄色的片状或粉状白色结晶。
(2) 技术指标：指标名称一级二级结晶点℃≥78.0 77.5不发挥物% ≤0.04 0.06灰分% ≤0.01 0.022.浓硫酸(按GB534-82)(1).外观：无色透明的油状粘稠液体，比水重几乎一倍。
萘系高效减水剂制备工艺
精品课件
2.水解反应
反应温度约为110甲醛(37%） 反应温度为105～110℃ ,反应时间为2.5～3.0ｈ。
精品课件
4.中和反应 1.
反应温度控制在80℃以下, ｐＨ值控制在7～9。
2.
精品课件
4.中和反应2 1.
精品课件
谢谢 ！
精品课件
萘系高效减水剂制备工艺
精品课件
制作人：殷伟超，叶剑耀，徐旻，姜潘慧
原料
➢工业萘（ CH 10H 8 95%） ➢硫酸（98%） ➢甲醛工业品 ➢烧碱工业品
精品课件
工艺流程图
精品课件
参考文献：
《蔡系高效减水剂的合成与应用研究》 ——李平辉，王罗强，刘跃进
精品课件
1.磺化反应
反应方程式
浓硫酸作磺化剂, 反应温度为 160～165℃ ,反应 时间约为2ｈ
萘系高效减水剂生产工艺参数
萘系高效减水剂生产工艺参数1.原料选用萘系减水剂的主要原料是萘和甲醛，其中萘是主要活性成分，而甲醛则作为合成萘系减水剂的溶剂。
萘的纯度要求较高，通常应达到99%以上。
甲醛的纯度也要求较高，一般应达到37%以上。
2.工艺流程（1）准备工作：将所需的原料准备好，包括萘和甲醛。
同时，清洗和消毒生产设备，确保无杂质和细菌污染。
（2）混合反应：将萘和甲醛按照一定比例加入反应釜中，开始混合反应。
反应过程中需要加入适量的酸催化剂，一般使用硫酸。
反应温度一般控制在50-60摄氏度之间，反应时间为1-2小时。
（3）中和处理：反应结束后，需要将产生的沉淀物进行中和处理。
可以使用氢氧化钠或氢氧化钾进行中和，使反应液的酸碱度达到中性。
（4）分离沉淀：待反应液中和后，沉淀物会随着重力自然沉淀，亦可通过离心等方法进行分离。
（5）过滤：将沉淀物通过滤器进行过滤，去除其中的杂质，得到纯净的萘系减水剂。
（6）浓缩：将过滤后的溶液进行浓缩，通常使用蒸发器进行浓缩。
浓缩后的溶液中萘系减水剂的含量更高。
（7）包装：将浓缩后的溶液装入密封容器中，产品即可包装出厂。
3.工艺参数（1）原料比例：萘和甲醛的比例一般为1:1.5，即1吨的萘需配合1.5吨的甲醛。
（2）反应温度和时间：反应温度一般控制在50-60摄氏度之间，反应时间为1-2小时，具体根据实际情况进行调整。
（3）酸催化剂的用量：酸催化剂的用量根据实际情况进行调整，一般为总原料质量的1%左右。
以上是萘系高效减水剂的生产工艺参数的介绍。
通过合理选择原料、控制工艺流程以及调整工艺参数，可以保证优质减水剂的生产。
同时，在生产过程中还应注意安全生产和环保要求，确保产品质量和生产环境的健康与安全。
萘系高效减水剂生产工艺参数
萘系高效减水剂生产工艺参数一、合成用原材料：1、萘：分子式为C 10H 8 ,分子量128，萘为光亮的片状晶体，80℃时熔融，218℃时沸腾，不溶于水，易于升华，有特殊气味。
生产中要求用工业萘或精萘，参比重1.145。
2、硫酸：H 2SO 4 ，分子量为98，用于磺化的硫酸浓度应为98%的浓硫酸，比重为1.84。
3、甲醛：分子式HCHO ，分子量为30，生产用甲醛浓度为36.8%，无色透明液体，有刺激气味，15℃时比重为1.10。
4、烧碱：NaOH ，分子量为40，生产中使用固体、液体均可，使用固体碱时，应先配制成30～40%的水溶液，最好购买液体（30%或32%），可避免化碱工序，而且价格便宜。
二、合成工艺：1、工艺：萘 H 2SO 4 水 甲醛 NaOH2、磺化：磺化反应是浓硫酸作用于萘，其磺酸SO 3H 取代萘分子上的氢原子，反应结果生成萘磺酸。
干燥中和缩合水解磺化固体减水剂产品干燥磺化反应控制的好坏，直接影响β-萘磺酸的含量，对缩合后的产品质量影响较大。
影响磺化反应的因素主要有磺化温度、磺化时间、硫酸浓度和硫酸加入量等。
1）萘与硫酸用量比：萘与硫酸的克分子比为1：1.3～1.4，一般取1：1.4；2）磺化反应温度：160～165℃；3）磺化时间：在160～165℃维持约2小时。
时间短了，磺化不充分；磺化时间过长，影响产量。
3、水解反应：+ H 2SO 4160～SO 3H+ H 2OHO 3S —+H 2OSO 3H+H 2SO 4SO 3H由于在磺化反应过程中，不仅生成了β-萘磺酸，而且也生成一部分α-萘磺酸。
水解的目的是使α-萘磺酸分解，以利于以后的缩合反应。
水解时应将反应物降温至120℃以下，加入经计算的水。
1）水解的用水量：水解时加水量多时对水解反应有利，但加水量多会给缩合反应带来不利的影响。
故水解用水量一般为2～3至4～5克分子水/1克分子萘。
总之，在控制总酸度相同下，水解加水量少产品性能好些。
以工业萘和粗甲基萘为主要原料合成萘系高效减水剂
4期 月
Chemi化cal
学研究 Research
与应用 and Application
VAolu.g1.3,2,N0o01. 4
文章编号 :100421656 (2001) 0420465203
以工业萘和粗甲基萘为主要原料合成
Ξ
萘系高效减水剂
胡相红 ,王 洋
20. 5 60. 01 7. 48
净浆流动度[11 ]Πcm
19. 2
19. 2
19. 5
20. 5
15. 6
23. 2
23. 5
22. 4
21. 8
实验组数
第一组 一
表 2 产品的抗压强度比值 Table 2 Ratio of pressure resistances of the rcoduct
20. 5
硫酸钠的含量[10 ]Π% 产率Π% pH 值
21. 5 51. 14 8. 60
20. 87 60. 61 7. 84
20. 6
20. 3
21. 4
60. 11
65. 49
61. 4
7. 62
8. 47
8. 40
21. 4 63. 0 8. 50
20. 3 62. 9 7. 50
20. 7 60. 51 7. 56
工艺流程图如下 :
2 结果与讨论
盘等性质 。经检验产品的和易性好 ,不沾盘 ,不泌 水 ,只是流动性稍差一点 。
各组配比的产品减水率都远远大于国标要求
萘系减水剂生产工艺技术专题
[A25640-0007-0001] 混凝土高效减水缓凝保塑剂[摘要] 一种混凝土高效减水缓凝保塑剂，它由缓凝保塑组分如氨基三甲叉膦酸即ＡＴＭＰ和减水组分如β萘磺酸盐甲醛缩合物复合而成，以代替原来的以糖类、酸类和无机盐类等缓凝组分与减水组分所组成的减水缓凝剂，它不仅可以显著减少新拌混凝土坍落度损失、改善水泥与外加剂兼容性，而且能够提高硬化混凝土的力学性能和耐久性能。
这种混凝土外加剂特别适用于制备高气温条件下施工的大体积混凝土、商品混凝土及各种高性能混凝土。
[A25640-0008-0002] 萘系混凝土减水增强剂及其制造方法[摘要] 萘系混凝土减水增强剂及其制造方法，其特点是将萘系物磺化后与醛类物变温缩合反应生成混凝土减水增强剂产品，回收未反应的萘系物和水解后生成的萘系物达8－10％，降低了成本，提高了萘的有效利用率、也提高了萘系混凝土减水增强剂的质量，固态产品有利于远程工地使用，节约运费，可在全国范围内推广应用，有显著的经济效益和社会效益。
[A25640-0019-0003] 一种草本黑液改性高效减水剂的生产方法草本黑液改性高效减水剂生产的主要方法是在萘磺酸中加入反应物萘重量20％～240％的草本植物木质素磺酸盐，进行接枝聚合反应。
实践证明草本黑液改性高效减水剂的减水率达到20％～26％，泌水率比及砼经时损失等其他性能都优于萘系高效减水剂；其生产成本比萘系高效减水剂低25％左右；氨含量低，游离甲醛含量约为萘系高效减水剂的1/70，基本不存在氨和甲醛的污染问题。
由于利用了草本植物木质素磺酸盐中的碱，使得碱用量减少50％～80％。
通过这一技术，可有效地解决参与反应的草本黑液的污染问题，黑液中的木质素和碱作为原材料都得到了充分的利用，在生产过程中无其他废品产生，是一种绿色环保技术。
[A25640-0020-0004] 利用精萘残油馏分生产萘系减水剂的方法[摘要] 利用精萘残油馏分生产萘系减水剂的方法，当物料温度降至120℃以下，加冷水水解，维持酸度在27％～30％之间，再加38％甲醛缩合，期间温度控制在110～120℃之间；加完甲醛以后，温度控制在95～105℃之间保温2.5小时，产品沉降合格后即用碱类中和到中性后干燥。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
萘系高效减水剂制备工艺流程
我国从 20 世纪 70 年代开始研制萘系高效减水剂，以精萘和工业萘为原料的产品有 NNO 、 SPA 、 BW 、 FE 、 NF 、 FDN 、 UN F , 2 、 SN —?等，以甲基萘和萘残油为原料的产品有 MF 、建 1 、 DH 4 ，以蒽油为原料的产品有
AF 、 JW — 1 等。
这些产品的生产工艺，大同小异。
以工业萘为例，其工艺流程( 见图 2) 如下:
图 1 萘磺酸钠甲醛缩合物
图 2 萘系减水剂制备工艺流程图
1 (原料
(1) 萘
工业萘或精萘的分子式为 C 10 H 8 。
生产实践证明，用含萘量高的物料生产的产品引气性较小，性能较好，所以目前一些大的减水剂生产厂，大都使用工业萘或精萘，以利于产品质量稳定。
当从煤焦油中提取精萘或工业萘时，馏分温度为21 0 ? 。
萘为白色易挥发片状晶体，具有可燃性和强烈的焦油味，密度 (d 乳 ) 1.145g /cm 3 ，熔点 80. 2 ? ，沸点 217.7 6 ? ，闪点 17 6 ? ( 8 0 ? ) ，自燃点 97 9 ? ( 526.11 ? ) ，溶于苯、无水乙醇和醚，不溶于水。
(2) 硫酸
用作磺化的硫酸常用浓度为 98 ,的浓硫酸，磺化反应为亲电子反应，参加反应的不是阴离子 SO 和 HSO ，而是阳离子 H 3 SO 广和中性分子 SO 3 ，后者只有在浓度大于 75 ,的硫酸和发烟硫酸中才存在。
(3) 甲醛工业品
甲醛工业品，其浓度为 35 ,, 37 ,，五色透明液体，有刺激气味， 15 ? 时密度 1.10g /cm 3 ，分子式 HCHO 。
(4) 烧碱工业品
固碱、液碱均可。
使用固碱时应配制成 30 ,, 40 ,的水溶液。
- 1 -
2 (磺化反应
磺化反应是浓硫酸作用于萘，磺酸根取代萘的氢原子，反应结果生成萘磺酸。
磺化反应控制的好坏，直接影响β- 萘磺酸的含量，对缩合后产品质量影响较大。
影响磺化反应的因素主要有磺化温度、磺化时间、硫酸浓度、硫酸加入量及杂质等。
(1) 萘与硫酸的用量比
萘与硫酸的摩 [ 尔 ] 比为 1 ; 1.3 , 1.4 。
硫酸浓度降低到不能磺化时的临界浓度 ( 以 SO 3 百分数表示 ) ，称为该条件下的磺化π 值。
根据磺化π 值的定义可以推算 1 ? 分子萘在磺化时所需的硫酸量χ( 以 kg 计 ) :
式中，α 为磺化剂硫酸的原始浓度 ( 以 SO 3 百分数表示 ) ，如 98 ,硫酸以 SO 3 百分数表示为 80 ， 16 0 ? 下萘磺化π 值为 52 ，则
由此可知，磺化 1 ? 分子萘需 137kg 、 98 ,的硫酸，也即 1.37kg 分子硫酸。
(2) 磺化温度
在磺化反应中，温度不仅影响反应速度，更主要的是影响反应产物。
萘的磺化是复杂过程，极易生成异构体。
高效减水剂生产所需的是β- 萘磺酸，该产物在160 , 165 ? 磺化时生成。
在磺化反应中，应先将萘投人反应锅，加热熔化至 130 , 140 ? 时加入浓硫酸，投酸后由于磺化反应温度上升，容易导致局部过热，所以硫酸必须滴加，边滴边搅拌，保持温度在 160 , 16 5 ? 之间。
表 1 磺化温度对α- 萘磺酸含量的影响
40 100 124 150 磺化温度 / ?
96.0 83.0 52.4 18.3 α - 萘磺酸含量 /%
(3) 磺化时间
硫酸滴加后，温度应在 160 , 16 5 ? 之间维持 2h 。
时间短，磺化不充分;时间过长，则影响其产量。
3 (水解反应
(1) 水解目的
由前述可知，在生产β- 萘磺酸时，生成一部分α - 萘磺酸，为了水解α - 萘磺酸，有利于以后的
- 2 -
缩聚反应，应使α - 萘磺酸水解。
水解时应将反应物降温至 12 0 ? 左右加水，此时β- 萘磺酸稳定，而α - 萘磺酸则易水解。
(2) 水解用水量
水解时加水量多对水解反应有利，但加水量多给缩聚反应带来不利影响。
故水
解用水量一般为 2 , 3 至 4 , 5 摩 [ 尔 ] 水 /1 摩 [ 尔 ] 萘。
总之，在控制
总酸度相同情况下，水解加水量少些产品性能好。
(3) 水解总酸度
水解时外加硫酸，控制其总酸度在 30 ,左右，水解总酸度低，加水量大，降
低反应物浓度;水解总酸度高，缩合时物料黏度大，不利于反应进行。
(4) 水解时间
一般加水搅拌半小时左右。
4 (缩合反应
萘磺酸水解后继续降温到 80 , 9 0 ? 左右，滴加甲醛缩合，其反应方程如下:
缩合反应是减水剂生产过程中的重要反应，也是时间较长的一个工序。
技术关
键是使反应尽可能地完全，得到长链分子，同时反应时间尽可能的短，以便缩短周期。
影响缩合反应的因素很多，主要有配比、加水量、酸度、反应时间及反应温
度。
(1) 甲醛用量
甲醛用量大，有利于得到多核分子，提高产品质量，但缩合时间要加长，以使
反应完全。
若甲醛参加反应充分，则当萘磺酸:甲醛, 2 : 1 时得到二核体 ( 即扩
散剂 NNO) ;当萘磺酸;甲醛, 10 : 9 时得到核体数 n , 10 的高效减水剂。
可见
增大甲醛用量，有利于得到多核分子的高效减水剂，提高产品质量。
一般萘与甲醛
的摩 [ 尔 ] 比可取 1 : 1 。
但由于磺化反应的副反应， 1 摩 [ 尔 ] 萘不会全
部磺化为β- 萘磺酸，故在密封较好、控制严格的生产条件下，甲醛用量可适当
减少。
一般萘与甲醛的摩 [ 尔 ] 比为 1 : 0.8 ，甲醛控制在 0.7 , 0.95 之
间。
(2) 缩合温度
缩合温度一般在 90 , 105 ? 之间，有压力下可选择 130 , 14 0 ? 。
温度较高时，反应速率随之增大，可以较快地趋向于平衡，同时有利于小分子副产物的移除，有利于高聚合物的形成。
但因缩合反应为逐步反应，如温度和酸度太高，则反应过快，可能产生暴聚而结硬。
(3) 缩合酸度
硫酸是萘磺酸缩聚的催化剂，酸度低时虽有节约硫酸、反应物料较稀薄等优点，但产品的分散性较差。
酸度高有利于缩合反应的进行，但亦不应过高。
故酸度一般控制在 26 ,, 30 ,，少数产品为 30 ,, 33 ,。
- 3 -
(4) 压力
因为常压下缩合温度不能超过 11 0 ? ，否则溶液中的水大量汽化;反应速度慢，时间长 ( 一般滴加甲醛 2 , 3h ，滴加后缩合反应 3 , 4h) ，采用 2 , 2.5 大气压下缩合，则反应温度为 130 , 14 0 ? ， 2h 左右即可反应完毕。
(5) 缩合反应时间
大多数有机物间的反应速度比较慢，很难瞬间完成，需要较长时间。
时间过短反应不完全，过长又使生产周期延长，成本增高，产量降低。
故应取保证产品质量的最短时间。
一般控制为投完甲醛其温度升至 105 ? 后，再恒温 3 , 4h 。
5 (中和
缩聚物中的萘磺酸，可转化为钠盐、铵盐、钾盐、锂盐，甚至钙盐，但常转化为钠盐。
过量的硫酸可转化为钙盐，也可转化为钠盐。
生产减水剂时，常用这两种中和方法。
(1) 氢氧化钠中和法
反应物中加人氢氧化钠，使硫酸与磺酸均转化为钠盐。
2SO4 ， 2NaOH ? Na2SO4 +H2O H
ArSO3H+NaOH ? ArSO3Na+H2O
所得减水剂为低浓减水剂，其中硫酸钠含量? 20 , ( 固体 ) 。
但目前生产的减水剂中硫酸钠含量也有达 30 ,的。
(2) 石灰 - 碳酸钠 ( 或氢氧化钠 ) 中和法
缩聚产物中加石灰，使硫酸转化为硫酸钙沉淀。
H2SO4+Ca(OH) 2 ?CaSO 4 ?+2H 2 O
滤除沉淀，磺酸存留于滤液中，然后用碳酸钠 ( 或氢氧化钠 ) 中和。
2ArSO3H 十 Na2CO3 ? 2ArSO3Na2 +H2O+CO2 ?
ArSO3H ， NaOH ? ArSO3Na+H2O
此为高浓减水剂，其中硫酸钠含量? 3 , ( 固体 ) 。
为了进一步降低萘系减水剂的水不溶物，在过滤物料时加入一定数量的硅藻土( 浓度为 40 ,的 1t 物料中加入 5kg 硅藻土 ) ，其产品中水不溶物仅为
0.1 ,。
- 4 -。