CN108623209A - 一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明无碱速凝剂制备领域，涉及一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，主要包括取生产丙烯醛尾液，测定其丙烯酸的浓度，将丙烯醛尾液放入反应釜中；向反应釜中加入氨水，在40‑60℃条件下加热搅拌5‑10min；向反应釜中加入硫酸铝和聚丙烯酰胺，在70‑90℃条件下加热搅拌30‑50min；向反应釜中分4‑6次加入氢氧化铝，在70‑90℃条件下加热搅拌30‑150min；将上述所得溶液冷却至28‑35℃得到的液体即为不含碱的速凝剂六个步骤；本发明不仅可以生产得到无碱速凝剂，还可以节省丙烯酸尾液焚烧处理的费用及丙烯酸尾液焚烧处理对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备方法，属于无碱速凝剂制备技术领域，更具体地说，本发明涉及一 种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法。
背景技术
速凝剂是掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。随着湿喷技术的发展，市场 对液体速凝剂的需求越来越大，喷射混凝土主要用于支护工程，为了满足支护结构要求，喷 射混凝土必须快速硬化，在短时间内达到初凝和终凝，速凝剂是掺入混凝土中能使混凝土迅 速凝结硬化的外加剂，它的作用是增大水泥的水化速度，使混凝土在很短的时间内形成足够 的强度，以保证支护工程的施工要求。
现在国内喷射混凝土施工大量采用液体碱性速凝剂，它的前期强度较高，但后期强度损 失严重，可能对工程的安全造成隐患。碱性速凝剂一般有很高的碱含量，在施工时，碱性速 凝剂不仅污染环境，对人体也有很强的腐蚀性，时刻威胁工人的身体健康，特别是溅射到人 眼可以导致失明。针对碱性速凝剂的这些问题，国内很多研究人员已经着手研究不含碱的速 凝剂，即无碱速凝剂。无碱速凝剂一般呈弱酸性，对皮肤腐蚀性大大降低，在环保观念日益 加强的今天，无碱速凝剂逐步取代碱性速凝剂是大势所趋，西方欧美国家已经完全淘汰碱性 速凝剂，还有很多国家也在正在大力推广使用无碱速凝剂。
但是现有技术中的通过生产丙烯醛的尾液制备有碱速凝剂，这种速凝剂因其本身存在的 缺点而正在被无碱速凝剂取代，因此，本发明中提出了一种无碱速凝剂的制备方法。
发明内容
基于以上技术问题，本发明提供了一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法， 从而解决了以往利用生产丙烯醛尾液制备的速凝剂含碱而导致速凝剂使混凝土后期强度损失 严重及速凝剂污染环境的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，主要包括以下步骤，
S1.取生产丙烯醛尾液，测定其丙烯酸的浓度，将丙烯醛尾液放入反应釜中；
S2.向反应釜中加入氨水，在40-60℃条件下加热搅拌5-10min；
S3.向反应釜中加入硫酸铝和聚丙烯酰胺，在70-90℃条件下加热搅拌30-50min；
S4.向反应釜中分4-6次加入氢氧化铝，在70-90℃条件下加热搅拌30-150min；
S5.将上述所得溶液冷却至28-35℃得到的液体即为不含碱的速凝剂。
在以上技术方案基础上：所述各种原料的质量百分配比为：丙烯酸尾液50-60％，氨水3-7％，硫酸铝15-20％，聚丙烯酰胺0.01-0.03％，氢氧化铝8-10％。
在以上技术方案基础上：所述氨水的浓度为25％，氨水中和搅拌过程中搅拌速度为220- 250转/分钟。
在以上技术方案基础上：步骤S4中搅拌速度为220-250转/分钟。
在以上技术方案基础上：所述步骤S1中生产丙烯醛的尾液中丙烯酸的浓度为4.5-7％。
在以上技术方案基础上：在步骤S2中，加入氨水中和后混合溶液的PH为7-8。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明中不仅可以生产得 到无碱速凝剂，还可以节省丙烯酸尾液焚烧处理的费用及丙烯酸尾液焚烧处理对环境的污 染；本发明中降低了无碱速凝剂的生产成本，对保护环境和资源的重复资利用具有积极的意 义，符合可持续发展的需求。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
具体实施例
实施例1
一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，主要包括以下步骤，
S1.取生产丙烯醛尾液100g，生产丙烯醛的尾液中丙烯酸的浓度为4.5-7％；测定其丙 烯酸的浓度，将丙烯醛尾液放入反应釜中；
S2.向反应釜中加入浓度为25％的氨水15g，在40℃条件下加热搅拌5min，搅拌速度为 220转/分钟；加入氨水中和后混合溶液的PH为7；
S3.向反应釜中加入硫酸铝75g和聚丙烯酰胺0.05g，在70℃条件下加热搅拌30min， 搅拌速度为220转/分钟；
S4.向反应釜中分4次加入氢氧化铝40g，在70℃条件下加热搅拌30min；
S5.将上述所得溶液冷却至28℃得到的液体即为不含碱的速凝剂；
本实施例使用时，在加入氨水中和丙烯醛尾液时，对溶液进行加热并搅拌，温度越高 氢离子电离越多，溶液的酸性越弱，因此，在中和的过程中加热可以降低溶液的酸性，同时，加热的过程中搅拌可以使丙烯醛尾液与氨水充分混合均匀，从而保证加快中和效率；加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺分子中的羟基与+3价的铝离子发生配位交联，在增加体系稳定性的同时，激发了铝离子的活性，从而增加铝离子的反应速率；本发明中由于无钠离子等碱性离子的加入，因此，本发明得到的速凝剂为无碱速凝剂，从而可以保证速凝剂混凝土的有益效果，防止速凝剂造成混凝土后期强度损失严重，避免对工程的安全造成隐患。
实施例2
一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，主要包括以下步骤，
S1.取生产丙烯醛尾液100g，生产丙烯醛的尾液中丙烯酸的浓度为4.5-7％；测定其丙 烯酸的浓度，将丙烯醛尾液放入反应釜中；
S2.向反应釜中加入浓度为25％的氨水30g，在50℃条件下加热搅拌7min，搅拌速度为 235转/分钟；加入氨水中和后混合溶液的PH为7.5；
S3.向反应釜中加入硫酸铝90g和聚丙烯酰胺0.10g，在80℃条件下加热搅拌40min， 搅拌速度为235转/分钟；
S4.向反应釜中分5次加入氢氧化铝45g，在80℃条件下加热搅拌90min；
S5.将上述所得溶液冷却至31℃得到的液体即为不含碱的速凝剂；
本实施例使用时，在加入氨水中和丙烯醛尾液时，对溶液进行加热并搅拌，温度越高 氢离子电离越多，溶液的酸性越弱，因此，在中和的过程中加热可以降低溶液的酸性，同时，加热的过程中搅拌可以使丙烯醛尾液与氨水充分混合均匀，从而保证加快中和效率；加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺分子中的羟基与+3价的铝离子发生配位交联，在增加体系稳定性的同时，激发了铝离子的活性，从而增加铝离子的反应速率；本发明中由于无钠离子等碱性离子的加入，因此，本发明得到的速凝剂为无碱速凝剂，从而可以保证速凝剂混凝土的有益效果，防止速凝剂造成混凝土后期强度损失严重，避免对工程的安全造成隐患。
实施例3
一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，主要包括以下步骤，
S1.取生产丙烯醛尾液100g，生产丙烯醛的尾液中丙烯酸的浓度为4.5-7％；测定其丙 烯酸的浓度，将丙烯醛尾液放入反应釜中；
S2.向反应釜中加入浓度为25％的氨水35g，在60℃条件下加热搅拌10min，搅拌速度为 250转/分钟；加入氨水中和后混合溶液的PH为8；
S3.向反应釜中加入硫酸铝100g和聚丙烯酰胺0.15g，在90℃条件下加热搅拌50min， 搅拌速度为250转/分钟；
S4.向反应釜中分6次加入氢氧化铝50g，在90℃条件下加热搅拌150min；
S5.将上述所得溶液冷却至35℃得到的液体即为不含碱的速凝剂；
本实施例使用时，在加入氨水中和丙烯醛尾液时，对溶液进行加热并搅拌，温度越高 氢离子电离越多，溶液的酸性越弱，因此，在中和的过程中加热可以降低溶液的酸性，同时，加热的过程中搅拌可以使丙烯醛尾液与氨水充分混合均匀，从而保证加快中和效率；加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺分子中的羟基与+3价的铝离子发生配位交联，在增加体系稳定性的同时，激发了铝离子的活性，从而增加铝离子的反应速率；本发明中由于无钠离子等碱性离子的加入，因此，本发明得到的速凝剂为无碱速凝剂，从而可以保证速凝剂混凝土的有益效果，防止速凝剂造成混凝土后期强度损失严重，避免对工程的安全造成隐患
如上所述即为本发明的实施例。前文所述为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例 中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式 都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的 发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利 要求书为准，凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的 保护范围内。
Claims (6)
1.一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，主要包括以下步骤，其特征在于：
S1.取生产丙烯醛尾液，测定其丙烯酸的浓度，将丙烯醛尾液放入反应釜中；
S2.向反应釜中加入氨水，在40-60℃条件下加热搅拌5-10min；
S3.向反应釜中加入硫酸铝和聚丙烯酰胺，在70-90℃条件下加热搅拌30-50min；
S4.向反应釜中分4-6次加入氢氧化铝，在70-90℃条件下加热搅拌30-150min；
S5.将上述所得溶液冷却至28-35℃得到的液体即为不含碱的速凝剂。
2.根据权利要求1所述的一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，其特征在于：所述各种原料的质量百分配比为：丙烯酸尾液50-60％，氨水3-7％，硫酸铝15-20％，聚丙烯酰胺0.01-0.03％，氢氧化铝8-10％。
3.根据权利要求2所述的一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，其特征在于：所述氨水的浓度为25％，氨水中和搅拌过程中搅拌速度为220-250转/分钟。
4.根据权利要求1所述的一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，其特征在于：步骤S4中搅拌速度为220-250转/分钟。
5.根据权利要求1所述的一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，其特征在于：所述步骤S1中生产丙烯醛的尾液中丙烯酸的浓度为4.5-7％。
6.根据权利要求1所述的一种利用生产丙烯醛的尾液制备无碱速凝剂的方法，其特征在于：在步骤S2中，加入氨水中和后混合溶液的PH为7-8。
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