混凝土减水剂生产工艺技术

混凝土减水剂生产工艺技

术

This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

1、项目概况及招标范围

项目概况

本项目一期占地150亩，总投资约亿，产能30万吨/年,其中，聚羧酸水剂8万吨/年，聚羧酸干粉万吨/年，萘系水剂万吨/年，萘系粉剂万吨/年，脂肪族减水剂8万吨/年，氨基磺酸减水剂万吨/年。

招标范围

从项目初步设计开始至整厂验收结束期间的各类设计工作。包含项目初步设计（含准确的投资概算报告，误差不超过10%。）、政府要求完成的各类设计专篇、整厂施工图设计以及协助招标人生产线试车、协助完成各类验收等。

四、设计工艺

聚羧酸系列产品

4.1.1生产工艺流程

本项目聚羧酸系列产品包括聚羧酸水剂及聚羧酸粉剂两种，合成路线见下图：

图聚羧酸系列产品合成路线

4.1.1.1 改性聚醚工艺流程

改性聚醚TPEG由聚醚I型和聚醚II型两种中间体按1:1质量比混合而成。

1）聚醚I的工艺流程：

在反应釜中通入氮气置换5min，降低容器中氧含量，然后泵入计量的甲基烯丙醇和一定量的催化剂（KOH）配制反应起始液，开启搅拌系统，升温至95℃-105℃，通入少量的环氧乙烷和环氧丙烷引发反应。待诱导期结束后，连续通入环氧乙烷和环

氧丙烷的混合物，使得釜内压力保持在密闭反应，控制反应温度在90-110℃。通入时间控制在2-3小时，反应完全后升温到110℃，开启真空脱水1小时（真空度大于MPa），真空脱水主要是利用液体（水）在真空中蒸发变成蒸汽时需要吸收热量，利用的水蒸发吸热的原理。真空脱水后再加入环氧乙烷和环氧丙烷反应，反应温度控制在110℃，环氧乙烷和环氧丙烷的加料时间控制在3-5小时，待釜内压力降至<并维持在一定数值时，可以视为反应结束保持温度，再次进行真空脱水1小时（真空度大于 MPa）。冷却至100℃以下，加入少量草酸中和至微酸性，再加入少量双氧水于60-80℃漂白半小时，结束后冷却至50-60℃出料。成品液经出料泵泵入切片上料罐，上料罐通过间接加热的方式使物料保持在60℃，以保证半成品形态，便于后续工段处理。上料罐中的物料经切片上料泵送切片机，切片机为滚筒式，采用夹层式，内层通入循环水，外层为物料。物料冷却成固态后，被切片机刀口切成规格大小，切片工段配备一台除尘器，用于收集聚醚粉尘。

聚醚I型整个生产周期含原料、设备准备时间约为12h，每天生产2批次，全年合计600批次，每批次约生产。

聚醚I的化学反应方程式：

聚醚I型工艺流程图见图。

2）聚醚II的工艺流程：

聚醚II型工艺流程与I型基本相似，仅反应原料不同，具体流程为：

在反应釜中通入氮气置换5min，降低容器中氧含量，然后泵入计量的异戊烯醇和一定量的催化剂（KOH）配制反应起始液，开启搅拌系统，升温至95℃-105℃，通入少量的环氧乙烷和环氧丙烷引发反应。待诱导期结束后，连续通入环氧乙烷和环氧丙烷的混合物，使得釜内压力保持在密闭反应，控制反应温度在90-110℃。通入时

间控制在2-3小时，反应完全后升温到115℃，开启真空脱水1小时（真空度大于MPa）。然后再加入环氧乙烷和环氧丙烷反应，反应温度控制在110℃，环氧乙烷和环氧丙烷的加料时间控制在3-5小时，待釜内压力降至<并维持在一定数值时，可以视为反应结束保持温度，再次进行真空脱水1小时（真空度大于 MPa）。冷却至100℃以下，加入少量草酸中和至微酸性，再加入少量双氧水于60-80℃漂白半小时，结束后冷却至50-60℃出料。成品液经出料泵泵入切片上料罐，上料罐通过间接加热的方式使物料保持在60℃，以保证半成品形态，便于后续工段处理。上料罐中的物料经切片上料泵送切片机，切片机为滚筒式，采用夹层式，内层通入循环水，外层为物料。物料冷却成固态后，被切片机刀口切成规格大小，切片工段配备一台除尘器，用于收集聚醚粉尘。

聚醚II型整个生产周期含原料、设备准备时间约为12h，每天生产2批次，全年合计600批次，每批次约生产。

聚醚II的化学反应方程式：

聚醚II型工艺流程图见图。

3）改性聚醚的工艺流程：

改性聚醚TPEG由聚醚I型和聚醚II型按约1:1质量比混合而成。

改性聚醚工艺流程图见图。

4.1.1.2 聚羧酸母液工艺流程

聚羧酸母液由I型聚羧酸母液和II型聚羧酸母液按:质量比混合而成。

1）I型聚羧酸母液工艺流程：

常温常压下，分别在混合釜内调制双氧水、不饱和酸及其衍生物（丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸甲酯）的混合水溶液及辅料水溶液（巯基乙醇、雕白粉和维生素C的混合溶液）由计量泵泵入高位槽暂存。

在常温常压下，往合成釜中加入计量好的水和改性聚醚后，然后开动电机进行搅拌混合，开动蒸汽阀门往夹套内通入蒸汽，使物料温度升至60±3℃左右反应，加入双氧水溶液，然后通入不饱和酸及其衍生物混合水溶液和辅料（巯基乙醇、雕白粉和维生素C的混合溶液），加料时间约3小时，待投加完毕后，通入蒸汽保温1小时，开动循环水冷却降温至40-50℃，加入30%液碱中和，即得I型聚羧酸母液。

聚羧酸母液车间合成釜共有四套（I型和II型通用），最多可同时进行4个批次生产，单个批次生产含物料配置共约10h，每批次约生产17t，则全年I型共生产2000批次。

I型聚羧酸母液化学示意图：

I型聚羧酸母液工艺流程图见图。

2）II型聚羧酸母液工艺流程：

II型聚羧酸母液与I型聚羧酸母液工艺路线类似，原料有所不同，且其反应条件是常温常压，不消耗蒸汽能源。工艺流程如下：分别在混合釜内调制双氧水、丙烯酸的水溶液及辅料水溶液（巯基乙酸、雕白粉和维生素C的混合溶液）由计量泵泵入高位槽暂存。

在常温(环境温度)常压下，往合成釜中加入经计量好的水和改性聚醚后，然后开动电机进行搅拌混合成透明水溶液，再加入双氧水溶液，搅拌5分钟。然后加入丙烯酸水溶液和辅料（巯基乙酸、雕白粉和维生素C的混合溶液），投加时间3~小时，