CN104209079B - 移动式化工生产装置及应用该装置生产减水剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了移动式化工生产装置及应用该装置生产减水剂的方法。本发明涉及化工生产领域，特别涉及一种用可移动的生产装置用于化工生产。通过把生产设备集中于集装箱内，形成生产产品的能力，运输到各个需求地，进行减水剂复配或母液合成生产，大大提高了生产效率，减少了重复征地建厂的浪费，同时运输成本大大降低，针对本装置提出的减水剂制作方法，能够在固定生产线进行生产的气温条件下的地方工作，解决了用移动式生产线的方法替代固定生产线生产产品的问题。

Description

移动式化工生产装置及应用该装置生产减水剂的方法

技术领域

本发明涉及化工生产领域，特别涉及一种用可移动生产化工的装置及用其生产。

背景技术

我国大型重要工程建设都离不开聚羧酸（减水剂），自2009年我国可生产聚羧酸以来，东部、中部地区，已经建成许多规模化生产线，都面临生产过剩、市场延伸和成本加大的问题，而西部地区又有不少单位在重复征地建厂，但西部建设和援外工程需要这种产品，为了节省国家土地资源，节约征地建厂投资，降低物流成本，必须找到有效的办法解决。

而现有的很多聚羧酸生产过程中，首先，需要向反应釜内加一定量原料大约升温到40℃-45℃时固体原料已经柔滑，开始加入其他物质进行化学反应，目前生产厂家聚羧酸生产的加热方法，一是蒸汽加热，不直接加入反应釜内，而是采取外循环加热，由于环保和耗能高的问题，逐步淘汰；二是电加热，大部分采用不锈钢水箱，制造成本高，特别是加热速度慢，效率低，耗能高，经济性太差。

另外很多企业都采用的先加入冷水，而后将固体原料投入反应釜内，采用蒸汽、热水、热油等，经过外循环传热的方法，使反应釜内冷水温度上升，将投入的固体原料达到融化状态，而后进入搅拌过程中的化学反应，这一工艺占用时间长，特别是冬季水温较低，传导的热效率低，往往要几个小时才能达到化料的温度，严重影响生产效率，合成生产一釜母液需要8小时以上。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供移动式化工生产装置及应用移动式化工生产装置生产减水剂的方法，减少重复征地建厂，降低物流成本，提高生产效率。

通过以下技术方案实现上述目的：移动式化工生产装置，包括：

集装箱：内置反应釜、减速电机、加热系统、自动控制系统和滴加系统；

反应釜：一圆桶外形平底结构的化工反应容器，所述的反应釜内的底部设置斜面，斜面的低位处设置一出料口；

减速电机：连接反应釜内的搅拌桨，提供动力搅拌化料；

加热系统：所述的加热系统包括一热水加热装置和反应釜内壁的中下部设置的液体循环管道，热水加热装置与液体循环管道连接；

自动控制系统：由控制柜连接各个设备，通过编拟好的软件程序，自动控制各个设备间的工作状态，监控工作过程；

所述的集装箱内的一端设置所述的反应釜，对应反应釜的上方的集装箱外壳处开设一开口，并由一可拆板封闭，是解决减速电机高出集装箱顶部的关键问题。

所述的热水加热装置包括有一不锈钢水箱及一电磁加热器，所述的不锈钢水箱设于集装箱内，所述的电磁加热器紧贴不锈钢水箱的外侧。

所述的滴加装置设置于集装箱内通过管道与反应釜连接，在自动控制系统的控制下向反应釜内滴加化学物质，并且拉伸出一与外部水源连接的管道。

所述的热水加热装置与反应釜连接，使热水加热装置内的热水既可直接导入反应釜内，也可与反应釜内加热盘管连接，对反应釜化学反应过程所需温度进行控制。

一种应用移动式化工生产装置生产减水剂的方法，包括聚羧酸母液合成生产过程、萘系粉剂复配生产过程和聚羧酸复配生产过程，所述聚羧酸复配生产过程包括如下步骤：

A1.设置复配反应釜、加热系统、自动控制系统和滴加装置，该复配反应釜、加热系统、自动控制系统和滴加装置固定于可移动的聚羧酸集装箱内；

A2.将聚羧酸母液通过管路与复配反应釜连接，向复配反应釜内泵送聚羧酸母液并添加固体物质以及水，开启搅拌电机，通过自动控制系统控制各项技术指标进行化学反应，获得聚羧酸减水剂。

A3.将复配反应釜以及相关装置和自动控制系统通过聚羧酸集装箱运输到需要用减水剂的生产地进行复配。

作为对上述应用移动式化工生产装置生产减水剂的方法，萘系粉剂复配生产过程包括如下步骤：

B1.设置萘系粉剂复配反应釜、加热系统、自动控制系统和滴加装置，该萘系粉剂复配反应釜、加热系统、自动控制系统和滴加装置固定于可移动的萘系粉剂集装箱内；

B2.向萘系粉剂复配反应釜内加水后，添加萘系粉剂和其他固体原料，开启搅拌电机，通过自动控制系统，控制各项技术指标进行化学反应，获得萘系减水剂。

本发明的有益效果是：1、整套聚羧酸自动化生产线，浓缩到一个20英寸的集装箱内，在集装箱内可以组织生产，由于设备大，对于运输过程中，改进了反应釜的结构，因而能够适应集装箱内的尺寸放置，对于大型的减速电机在使用性能上并不改变，因此在运输后通过可拆板技术从而解决了因减速电机过高影响运输的问题。2、可拆板技术的应用实现了安装搅拌电机加料漏斗的外置技术。3、加热系统采用的电磁加热器设置在外侧，避免了由于不锈钢水箱过重底部下沉损坏电磁加热器。4、而采用的电磁加热技术，水箱采用了“不锈钢”，一是箱内的热水可以直接进入反应釜参与合成反应，加快了化料的速度，节约了时间，提高了效率；二是解决了反应釜内进入的水不能含铁的问题和电磁加热非铁不会产生磁加热效应；三是耗能低，与电加热相比节电30%以上；四是可以把水箱的体积做小，适应在集装箱内的布局需求。5、使用本设备既可以自己合成母液，也可以用于复配，如果还是采用现有工厂的生产方式，15000吨的产品向前推进300公里，每年花掉的物流费用超过百万以上，而基于集装箱的体积，本设备年生产能力可达到：合成生产母液5000吨（50%固含量）以上，复配生产减水剂40000吨以上。两套生产设备一个集装箱用于5吨合成，一个集装箱用于10吨复配生产。6、可移动性非常强，无需建厂。7、对环境保护要求高的地区，将生产线移动到允许地区生产，更加灵活。8、本设备可以重复利用。

附图说明

图1 为本发明反应釜的结构图;

图2为本发明移动式化工生产装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实例对本发明作进一步说明，需要说明的是，以下实例中所提到的方向用语，例如“上、下、左、右”仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

如图1所示，通过以下技术方案实现上述目的：

移动式化工生产装置，包括：

集装箱：内置反应釜1、减速电机4、加热系统7和自动控制系统8；

反应釜：一圆桶形平底结构的化工反应容器，所述的反应釜内的底部设置斜面2，斜面2的低位处设置一出料口3；

减速电机4：连接反应釜内的搅拌桨5，提供动力搅拌化料；

加热系统7：所述的加热系统7包括一热水加热装置和反应釜内壁的中下部设置的液体循环管道6，热水加热装置与液体循环管道6连接；

自动控制系统8：连接各个设备，统一控制各个设备间的工作状态，监控工作过程；

所述的集装箱内，对应反应釜1的上方的集装箱外壳处开设一开口，所述的开口由一可拆板封闭，所述的加热系统7、自动控制系统8均布集装箱内两侧。

所述的热水加热系统7包括有一不锈钢水箱及一电磁加热器，所述的电磁加热器紧贴不锈钢水箱的外侧。

所述的滴加装置9设置于集装箱靠近箱体边缘，所述的滴加装置9通过管道与反应釜1连接，并且拉伸出一与外部水源连接的管道。

所述的热水加热系统7与反应釜1连接，使热水加热水箱内的热水可直接导入反应釜1内。

一种应用移动式化工生产装置生产减水剂的方法，图2中所示a为冷水循环、b为热水循环和c为外部水源的流动方向；包括聚羧酸母液合成生产过程、萘系粉剂复配生产过程和聚羧酸复配生产过程，所述聚羧酸复配生产过程包括如下步骤：

A1.设置复配反应釜、加热系统7、自动控制系统8和滴加装置9，该复配反应釜、加热系统7、自动控制系统8和滴加装置9固定于可移动的聚羧酸集装箱内；

A2.将聚羧酸母液通过管路与复配反应釜连接，向复配反应釜内泵送聚羧酸母液并添加固体物质以及水，开启搅拌电机，通过自动控制系统8控制各项技术指标进行化学反应，获得聚羧酸减水剂。

A3.将复配反应釜以及相关装置和自动控制系统8通过聚羧酸集装箱运输到需要用减水剂的生产地进行复配。

作为对上述应用移动式化工生产装置生产减水剂的方法，所述萘系粉剂复配生产过程包括如下步骤：

B1.设置萘系粉剂复配反应釜、加热系统7、自动控制系统8和滴加装置9，该萘系粉剂复配反应釜、加热系统7、自动控制系统8和滴加装置9固定于可移动的萘系粉剂集装箱内；

B2.向萘系粉剂复配反应釜内加水后，添加萘系粉剂和其他固体原料，开启搅拌电机，通过自动控制系统8，控制各项技术指标进行化学反应，获得萘系减水剂。

以下提供聚羧酸母液合成生产的过程：

C1. 设置母液反应釜、加热系统7、自动控制系统8和滴加装置9，该母液反应釜、加热系统7、自动控制系统8和滴加装置9固定于可移动的集装箱内；

C2.在母液反应釜内，添加固体物质以及水，通过滴加装置9滴加其它化学物质分别进行酯化反应、聚合反应以及中和反应，获得高浓度聚羧酸母液，所述聚羧酸母液固含量介于40%-50%；

C3.加热系统7预加热至80℃，向反应釜内注入热水，再逐渐注入冷水，勾兑至40—45℃，使加入的固体物质融化为液体，开启加热系统7的内循环管路，通过自动控制系统8控制各项指标，保持反应釜内聚羧酸母液生产要求的温度。

根据以上步骤则可获得所需的聚羧酸母液，从而为下一步复配提供原料。

其中，上述各步骤中的反应釜实际上均为通过同一类型的复配反应釜，其可同时实现聚羧酸母液、萘系减水剂及聚羧酸减水剂的生产、复配，在节省实验器材差异性的同时更能节省开发成本。同时，由于一种减水剂只需使用一集装箱即可运输，而且聚羧酸不需加大量的水进行复配再运输到生产地，而仅需通过作出减水剂即可运输，其大大提高原料的运输效率。

以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (3)

1. 移动式化工生产装置，其特征在于：包括有：

集装箱：内置反应釜、减速电机、加热系统和自动控制系统；

反应釜：一个圆桶形平底结构的化学合成反应容器，所述的反应釜内的底部设置斜面，斜面的低位处设置一出料口；

减速电机：连接反应釜内的搅拌桨，提供动力搅拌化料；

加热系统：所述的加热系统包括一热水加热装置和反应釜内壁的中下部设置的液体循环管道，热水加热装置与液体循环管道连接；

自动控制系统：连接各个设备，统一自动控制各个设备间的工作状态，监控工作过程；

所述的集装箱内反应釜，对应反应釜的上方的集装箱外壳处开设一开口，所述的开口由一可拆板封闭；

能用一个集装箱将整套生产设备集中于箱内可以进行生产产品，并根据需要可以通过交通工具转移到异地生产；

所述的热水加热系统包括由一不锈钢水箱及一电磁加热器，所述的电磁加热器紧贴不锈钢水箱外侧。

2.根据权利要求1所述的移动式化工生产装置，其特征在于：还包括滴加装置，所述的滴加装置设置于集装箱靠近箱体一侧，所述的滴加装置通过管道与反应釜连接，并且拉伸出一与外部水源连接的管道。

3.根据权利要求2所述的移动式化工生产装置，其特征在于：所述的热水加热系统与反应釜连接，使热水加热系统内的热水可直接导入反应釜内，加快化料速度，提高生产效率。