[实用新型]一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种生产聚羧酸酯类减水剂 酯化反应尾气吸收装置。

背景技术

聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂，称之为第三代减水剂。这种类型 的减水剂具有分散性好，减水率高，掺量低，坍落度保持能力强，混凝土 收缩率低，适用范围广，混凝土成本低，可用更多的矿粉或粉煤灰掺合料 代替部分水泥，生产过程不使用有害物质，无“三废”排放，绿色环保等优 点，备受人们的广泛关注。并在铁路、公路、桥梁、大坝、水电、海港、 机场、码头、隧道、高层建筑等国家重大重点工程中得到了广泛应用，发 挥了重要作用。已成为21世纪高性能混凝土外加剂研究的热点和发展必然 趋势。

聚羧酸系酯类减水剂的制备通常采用两步合成法，第一步将聚乙二醇 单甲醚与甲基丙烯酸或丙烯酸在阻聚剂、抗氧化剂和催化剂的作用下，于 酯化釜中进行酯化反应先制备出带有双键的酯化大单体。第二步将酯化大 单体和具有特殊功能的活泼小单体，在聚合釜中于水相引发剂、分子量调 节剂作用下聚合，聚合物为聚羧酸酯类减水剂。

关于酯化大单体的制备是通过酯化反应完成的，该酯化反应是合成聚 羧酸酯类减水剂的关键技术，酯化率是直接影响减水剂品质的重要因素。 酯化反应是一个可逆反应，其逆反应为酯的水解反应。为了提高酯化反应 的酯化率有两种方法，根据质量作用定律：一是加入过量某一反应物的量， 二是在反应过程中不断分离出生成物，二者并用效果更佳，以破坏其平衡， 使反应向生成酯的方向进行。在工业生产中，酯化过程多采用长时间回流、 加入脱水剂、增置精馏塔等措施来提高酯化率。

以上措施存在以下之不足：

a、长时间回流法，此方法酯化率提高不大。因为酯化过程生成的酯和 水没有脱离反应体系，随着酯化反应的进行，酯的水解反应也会同时进行， 当反应达到平衡(即酯化-酯的水解平衡)后，酯化率不再提高。该方法没 有破坏其平衡，酯化率大约在80％。

b、加入脱水剂法，该方法是在酯化釜中加入脱水剂，将酯化过程中生 成的水被脱水剂带入水分离器中，分离出水来提高酯化率。但是脱水剂是 低沸点有机物，如苯、甲苯、环己烷等。此方法需要大量脱水剂，不经济， 反应完后需要蒸出，蒸出的脱水剂中夹杂有甲基丙烯酸或丙烯酸，二者需 要分离，易着火，有毒，污染环境。

c、装置精馏塔和冷凝器法，此措施是在酯化釜上安装精馏塔和冷凝器， 将酯化过程中生成的水蒸出。在蒸出水的过程中反应物甲基丙烯酸或丙烯 酸，会与水形成共沸物伴随蒸出，置入精馏塔和冷凝器是将二者有效分离。 增加该装置，投资大，生产成本高，操作复杂。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了 一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，能够吸收酯化过程中 生成的水及与水形成共沸物的甲基丙烯酸或丙烯酸，保证污染物不外泄。

本实用新型采用的具体技术方案是：

一种生产聚羧酸酯类减水剂酯化反应尾气吸收装置，包括罐体，罐体 上设置有进液口、进气管、排气管、真空压力表及液位计。进气管连接有 延长管，延长管设置在罐体内，延长管的下端设置在罐体底部。进气管上 串联有第一放空阀，排气管上设置有第二放空阀和水环式真空泵。

所述的罐体上端设置有真空压力表。

所述的进气管还串联有气动电磁阀门，气动电磁阀门串联在第一放空 阀及罐体之间。

所述的罐体下端设置有放液阀门。

所述的排气管连接有水环式真空泵。

所述的罐体侧壁上还设置有液位计。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型能将反应中产生的酸性气体全部吸收利用，避免酸性气体 污染环境及浪费。其优点如下：

a、本实用新型能有效将反应生成的水不断脱离反应体系，破坏反应平 衡，使反应向生成酯的方向进行，酯化率高，吸收液能全部回收利用。

b、本实用新型简便易行，不需要复杂的精馏塔设备，生产成本低，能 耗低。

c、本实用新型不使用有机脱水剂，免除了脱水剂与酸分离操作，避免 易着火，有毒，污染环境，适合当今绿色环保发展的主题。

d、本实用新型设备投资少，节能环保，操作可靠实用，易于控制。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；