CN111389339A - 常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备及其制作 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，所述设备可用于减水剂的复配或合成生产，其包括产品混合器、文丘里混合器、气体缓冲罐、加压泵和三个液态物料槽，三个所述液态物料槽分别为第一液态物料槽、第二液态物料槽和第三液态物料槽，所述产品混合器通过管道分别与所述文丘里混合器和所述加压泵相接，所述文丘里混合器与所述加压泵通过管道相接互通，所述文丘里混合器通过管道分别与所述第一液态物料槽、第二液态物料槽、第三液态物料槽和气体缓冲罐相接。本发明的有益效果是，减水剂设备设计在钢结构框架上，便于移动和安装，且对厂房高度要求低，该设备可以用于聚羧酸减水剂的化学合成，也可用于减水剂的物理复配。

Description

常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备及其制作

技术领域

本发明涉及减水剂设备领域，特别是一种常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备及其制作。

背景技术

随着聚羧酸减水剂技术日趋成熟，应用越来越广，但是使用地点也越来越偏，越来越远。为了降低运输成本，在工地附近合成减水剂成为迫切要解决的问题，而传统的搅拌式反应釜对生产场所厂房高度有要求一般6米以上，一般的厂房不能胜任，且搅拌式反应釜的安装也是个技术活。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，还提供了用该套设备制作减水剂的方法，即常温常压循环复配或合成生产减水剂的制作。

实现上述目的本发明的技术方案为，常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，所述设备可用于减水剂的复配或合成生产，其包括产品混合器、文丘里混合器、气体缓冲罐、加压泵和三个液态物料槽，三个所述液态物料槽分别为第一液态物料槽、第二液态物料槽和第三液态物料槽，所述产品混合器通过管道分别与所述文丘里混合器和所述加压泵相接，所述文丘里混合器与所述加压泵通过管道相接互通，所述文丘里混合器通过管道分别与所述第一液态物料槽、第二液态物料槽、第三液态物料槽和气体缓冲罐相接。

作为本发明的进一步说明，所述产品混合器的中间加装两层隔板且每层中间隔板沿物料前进方向略有向下倾斜，倾斜角度为2度，所述产品混合器的底部是漏斗状的。

作为本发明的进一步说明，所述文丘里混合器的吸入室设置有四个或四个以上吸入口，且所述吸入口其中之一用于吸入气态的物质、另外三个或三个以上用于吸入液态的物质。

作为本发明的进一步说明，所述文丘里混合器吸入口的吸入管上都装有止回阀，其中液态物料吸入管上还装有调节阀，并且所述文丘里混合器气态吸入口管道直径为吸入室直径的一半，液态吸入口管道直径为吸入室直径的五分之一。

作为本发明的进一步说明，所述气体缓冲罐装有调节阀，所述加压泵为屏蔽泵，所述第一液态物料槽、第二液态物料槽和第三液态物料槽通过管道经过调节阀、止回阀分别与文丘里混合器的吸入室相接。

作为本发明的进一步说明，所述复配或合成减水剂的设备可组合成一个整体产品，安装在钢结构框架上，可整体吊装和运输。

作为本发明的进一步说明，所述产品混合器设有排气口，不会出现所述产品混合器内压力升高的现象，所述产品混合器内的压力为常压。

作为本发明的进一步说明，在生产减水剂时，所述产品混合器内产生的温度升高小于20℃，因此在合成生产中无需升温、降温装置。

作为本发明的进一步说明，所述设备可生产聚羧酸减水剂，亦可复配萘系减水剂。

另一方面，本发明还提供了常温常压循环复配或合成生产减水剂的制作，在制作时所述复配或合成生产减水剂所使用的原料可以是三种或三种以上，合成所使用的原料可以是大单体的水溶液，小单体的水溶液，氧化剂的水溶液，链转移剂、还原剂的水溶液；复配所使用的原料可以是减水剂母液，引气剂的水溶液，消泡剂的水溶液，缓凝剂。

其有益效果在于，1、本发明的减水剂设备设计安装在钢结构框架上，便于移动和安装，结构简单，且对厂房高度要求低，并且由于采用了文丘里混合器，只用一台动设备，就能生产减水剂，不需要液态物料的输送泵，减少设备维护成本；

2、本发明的减水剂设备的产品混合器加有隔板且有一定的坡度，能减少物料流动时的死角，利于物料中气体的排出，而该设备管线中调节阀的加装，利于调节各种物料的加入速度，保证操作的平稳性，减水剂设备既可以用于聚羧酸减水剂的化学合成，也可用于减水剂的物理复配。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明所述的文丘里混合器的吸入室示意图；

图3是本发明所述的减水剂设备的立面结构示意图；

图4是本发明所述的减水剂设备的平面结构示意图；

图中，1、产品混合器；2、加压泵；3、文丘里混合器；4、气体缓冲罐；5、液态物料槽；501、第一液态物料槽；502、第二液态物料槽；503、第三液态物料槽。

具体实施方式

首先说明一下本发明的设计初衷，现今生产减水剂的场地越来越越偏僻，并且传统的搅拌式反应釜对生产场所厂房高度有要求一般6米以上，一般的厂房不能胜任，且搅拌式反应釜的安装也是个技术活。为了降低运输和安装成本，我们发明了常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，还有用该设备生产减水剂的方法。

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-4所示，本发明提供了常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，包括产品混合器1、文丘里混合器3、气体缓冲罐4、加压泵2和三个液态物料槽5，产品混合器1通过管道分别与文丘里混合器3和加压泵2相接，文丘里混合器3与加压泵2通过管道相接互通，文丘里混合器3通过管道与气体缓冲罐4相接，而三个液态物料槽5分别为第一液态物料槽501、第二液态物料槽502和第三液态物料槽503，三个液态物料槽5中分别与文丘里混合器3的吸入室相接，减水剂设备设计安装在钢结构框架上，结构简单，便于移动和安装，且对厂房高度要求低，能够满足一般低高度厂房的需求。

其中产品混合器1中间加装两层隔板，每层中间隔板沿物料前进方向略有向下倾斜，斜角度为2度，底部呈漏斗状，便于物料完全从产品混合器1的底部流出。物料从产品混合器1的底部流出通过加压泵2加压后经过文丘里混合器3再返回到产品混合器1；在产品混合器1上设有排气口，因为它的存在才不会出现产品混合器1内压力升高的现象，其内部的压力为常压。文丘里混合器3是一种使液体与液体、气体与液体高效混合的专用设备，在其吸入室上面设有四个吸入口，可以分别吸入气态或液态的物质，它就相当合成减水剂小单体溶液和引发剂溶液的滴加，文丘里混合器3的混合作用相当于常规釜式反应釜的搅拌作用。在文丘里混合器3吸入口的吸入管上都分别装有止回阀F5、F7、F8、F9，其中液态物料吸入管上还装有调节阀F10、F11、F12分别连接第一液态物料槽501、第二液态物料槽502和第三液态物料槽503，注意的是止回阀F5所在的气态吸入口管道直径为文丘里混合器3吸入室直径的一半，止回阀F7、F8、F9所在的液态吸入口管道直径均为文丘里混合器3吸入室直径的五分之一。

此种减水剂设备中气体缓冲罐4上装有调节阀F6和排污阀F13，分别用于调节气体缓冲罐4内部的压力和排除废物。所设置的加压泵2为屏蔽泵，它是一种无密封泵，泵和驱动电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，能够做到完全无泄漏。在产品混合器1与加压泵2之间的管道上装有开关阀F1，在开关阀F1和加压泵2之间设有进料管道，物料就是由此管道进入设备，在进料管道上装有进料阀F2；在加压泵2与文丘里混合器3之间的管道上装有开关阀F3，在开关阀F3与加压泵2之间设有出料管道，产品的成品就是由此管道出来，在出料管道上装有出料阀F4。设备在生产作业时，物料先由进料管道的进料阀F2进入，经加压泵2加压通过文丘里混合器3送到产品混合器1，进料完毕，关闭进料阀F2。接着开启开关阀F1,物料在产品混合器1→加压泵2→文丘里混合器3→产品混合器1之间循环。合成减水剂时，其中第一液态物料槽501、第二液态物料槽502和第三液态物料槽503中都装有水溶液，三个液态物料槽5中装的水溶液都不一样，这三种水溶液都分别通过打开相应的调节阀进入文丘里混合器3，并在文丘里混合器3内混合或反应，而气体缓冲罐4维持文丘里混合器3稳定的负压。最终的成品从出料管道上的出料阀F4出来。

该减水剂设备可生产聚羧酸减水剂，亦可复配萘系减水剂。合成聚羧酸减水剂时大单体的水溶液先放在产品混合器1中，在加压泵2的循环下，文丘里混合器3吸入室形成负压，小单体溶液、引发剂溶液经过吸入口被吸入文丘里混合器3与大单体溶液混合并进入产品混合器1，小单体与大单体接触后在引发剂作用下进行聚合反应，通过调节阀控制各吸入液的速度和量，维持循环时间达到控制反应的目的。而在合成生产减水剂时，产品混合器1内产生的温度升高小于20℃，因此无需设计升温、降温装置，反应温度顺其自然。复配减水剂时，减水剂母液先放在产品混合器1中，在加压泵2的循环下，文丘里混合器3吸入室形成负压，引气剂溶液、消泡剂溶液、缓凝剂等溶液经过吸入口被吸入文丘里混合器3与减水剂母液混合并进入产品混合器1，通过调节阀控制各吸入液的速度和量，维持循环时间达到控制复配的目的。当生产间隙时可用少量水注入产品混合器1内，让其进行循环清洗，清洗的水可留在产品混合器1内作为下次生产的底水，保证没有废水产生，可以做到废物利用。

本发明所设计的减水剂设备安装在钢结构框架上，便于移动安装，只需一台动力设备借助各调节阀就能生产减水剂，节约了生产成本。此种减水剂设备中不需要升温、降温装置。复配或合成减水剂的设备可组合成一个整体产品，安装在钢结构框架上，可整体吊装和运输，并且其在作业中无需升温、降温装置。

该减水剂设备可在常温常压下复配或合成生产减水剂，在制作时复配或合成生产减水剂所使用的原料可以是三种或三种以上，合成所使用的原料可以是聚合小单体的水溶液(如：丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯等)，氧化剂的水溶液(如：双氧水、过硫酸钠、过硫酸铵等)，链转移剂、还原剂的水溶液(如：亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、维生素C、巯基乙酸、巯基丙酸等)等，复配所使用的原料可以是引气剂的水溶液(如：十二烷基苯磺酸钠、月桂醇醚硫酸钠等)，消泡剂的水溶液(如：有机硅消泡剂、水性聚醚消泡剂等)，缓凝剂(如：葡萄糖酸钠溶液等)等。

工作原理：设备在生产作业时先打开进料阀F2，物料先由进料管道的进料阀F2进入，通过加压泵2加压经过文丘里混合器3送到产品混合器1，在这期间进料阀F2和开关阀F3打开，其余的是关闭的，进料完毕，关闭进料阀F2，打开开关阀F1,物料在产品混合器1→加压泵2→文丘里混合器3→产品混合器1之间循环，在这期间除了出料阀F4和进料阀F2是关闭的，其余阀门都是根据需要开关，其中气体缓冲罐4为维持文丘里混合器3稳定的负压而调节调节阀F6，其中第一液态物料槽501、第二液态物料槽502和第三液态物料槽503中装的水溶液，通过打开相应的调节阀后被吸入到文丘里混合器3内并与初期的大单体溶液或减水剂母液的混合后进入产品混合器1。气体缓冲罐4可通过调节阀F6调节内部压力，通过排污阀F13排出内部的废物(用于复配减水剂)。循环时间达到要求后，只开出料阀F4、开关阀F1，其余阀门全部关闭进行出料，出料完毕。停加压泵2，关出料阀F4，打开开关阀F1、开关阀F3和进料阀F2,在进料阀F2进口处回收减水剂，并放到产品中，收集完关闭进料阀F2即可。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，其特征在于，所述设备可用于减水剂的复配或合成生产，其包括产品混合器(1)、文丘里混合器(3)、气体缓冲罐(4)、加压泵(2)和三个液态物料槽(5)，三个所述液态物料槽分别为第一液态物料槽(501)、第二液态物料槽(502)和第三液态物料槽(503)，所述产品混合器(1)通过管道分别与所述文丘里混合器(3)和所述加压泵(2)相接，所述文丘里混合器(3)与所述加压泵(2)通过管道相接互通，所述文丘里混合器(3)通过管道分别与所述第一液态物料槽(501)、第二液态物料槽(502)、第三液态物料槽(503)和气体缓冲罐(4)相接。

2.根据权利要求1所述的常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，其特征在于，所述产品混合器(1)的中间加装两层隔板且每层中间隔板沿物料前进方向略有向下倾斜，倾斜角度为2度，所述产品混合器(1)的底部是漏斗状的。

3.根据权利要求1所述的常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，其特征在于，所述文丘里混合器(3)的吸入室设置有四个或四个以上吸入口，且所述吸入口其中之一用于吸入气态的物质、另外三个或三个以上用于吸入液态的物质。

4.根据权利要求3所述的常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，其特征在于，所述文丘里混合器(3)吸入口的吸入管上都装有止回阀，其中液态物料吸入管上还装有调节阀，并且所述文丘里混合器(3)气态吸入口管道直径为吸入室直径的一半，液态吸入口管道直径为吸入室直径的五分之一。

5.根据权利要求1所述的常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，其特征在于，所述气体缓冲罐(4)装有调节阀，所述加压泵(2)为屏蔽泵，所述第一液态物料槽(501)、第二液态物料槽(502)和第三液态物料槽(503)通过管道经过调节阀、止回阀分别与文丘里混合器(3)的吸入室相接。

6.根据权利要求1所述的常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，其特征在于，所述复配或合成减水剂的设备可组合成一个整体产品，安装在钢结构框架上，可整体吊装和运输。

7.根据权利要求1所述的常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，其特征在于，所述产品混合器(1)设有排气口，不会出现所述产品混合器(1)内压力升高的现象，所述产品混合器(1)内的压力为常压。

8.根据权利要求1所述的常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，其特征在于，在生产减水剂时，所述产品混合器(1)内产生的温度升高小于20℃，因此在合成生产中无需升温、降温装置。

9.根据权利要求1所述的常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，其特征在于，所述设备可生产聚羧酸减水剂，亦可复配萘系减水剂。

10.常温常压循环复配或合成生产减水剂的设备，其特征在于，所述复配或合成生产减水剂所使用的原料可以是三种或三种以上，合成所使用的原料可以是大单体的水溶液，小单体的水溶液，氧化剂的水溶液，链转移剂、还原剂的水溶液；复配所使用的原料可以是减水剂母液，引气剂的水溶液，消泡剂的水溶液，缓凝剂。

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