[发明专利]利用三氧化硫废气合成减水剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用三氧化硫废气合成减水剂的方法，包括如下步骤：第一步、磺化：称取萘类化合物加入到四口烧瓶中，然后缓慢滴加浓硫酸，控制滴加时液体的温度，然后再缓慢通入三氧化硫废气，保温反应；第二步、水解：加入一定量的水进行搅拌水解反应；第三步、聚合：分别滴加甲醛水溶液、蓖麻油酸甲酯乙氧基化物与少量丙烯酸/甲基丙烯酸混合水溶液进行聚合反应，最后稀释、喷雾干燥。本发明不仅实现三氧化硫废气的资源化再利用；且通过双滴加的方式缓慢滴加甲醛水溶液和蓖麻油酸甲酯乙氧基化物、少量丙烯酸/甲基丙烯酸水溶液参与聚合反应，对萘系减水剂进行改性，改变了分子结构，增加了多种亲水官能团，较好地改善了产品的减水效果。

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，具体地，涉及一种利用三氧化硫废气合成减水剂的方法。

背景技术

目前国内减水剂的研究主要集中在物理复配改性和化学反应改性两方面。物理复配主要是指通过选择合适的缓凝剂、引气剂等助剂改善、提高减水剂的性能水平或者将不同类型的减水剂通过科学合理复配得到复合型减水剂。化学反应改性主要指通过聚合、接枝共聚、磺化、氧化、烷基化等化学反应的方法，改善或者从根本上改变和提高减水剂的性能。

硫酸在工业生产过程中会产生含有二氧化硫和三氧化硫的废气，三氧化硫废气需要经过一系列处理才能排放入大气，不然会对环境造成极大的污染。对于三氧化硫废气的处理，一方面存在成本较高，处理方式复杂的缺陷，另外一方面，处理后并不能再次循环化使用，因此也具有能源浪费的缺点；使得三氧化硫废气的处理生产运行成本较高，经济效益较低。但随人们对环境保护意识的日益加强，寻求可持续发展、循环经济，资源回收和环境保护的方法是未来三氧化硫废气利用的主要方向，今后应该继续加强各种方法的研究，以寻找出适合自己特点的工艺方法，满足实际生产的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用三氧化硫废气合成减水剂的方法，通过将三氧化硫废气作为减水剂合成的磺化剂，并配合浓硫酸进行使用，三氧化硫作为磺化剂比浓硫酸磺化得更彻底，而且作为成品，硫酸磺化必须要用石灰水去中和才能消除一部分的硫酸钠，这样才能在商品中满足厂家需要，而三氧化硫磺化则没有这方面的顾虑，其不需要过量的三氧化硫去进行磺化，同时作为溶剂使用的硫酸也会参与到磺化反应中来，从而大大节省了三氧化硫的使用量；并且能够实现变废为宝，不仅达到了处理三氧化硫废气的效果，而且能够制得性能优良的减水剂，制得的减水剂可应用于混凝土领域；本发明具有原料易得、绿色环保、价格低廉、分散性好等优点，且能实现三氧化硫废气的资源化再利用；本发明通过双滴加的方式缓慢滴加甲醛水溶液和蓖麻油乙氧基化物、少量丙烯酸/甲基丙烯酸水溶液参与聚合反应，对萘系减水剂进行改性，并且蓖麻油酸甲酯乙氧基化物结合部分过量三氧化硫进行磺化反应产物，进一步改变了分子结构，增加了多种亲水官能团，较好地改善了产品的减水效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

利用三氧化硫废气合成减水剂的方法，包括如下步骤：

第一步、磺化：称取萘类化合物90-100g，加入到四口烧瓶中，加热，然后缓慢滴加一定量的浓硫酸，控制滴加时液体的温度，滴加完浓硫酸后将温度降温至80-85℃，然后通入三氧化硫废气，通三氧化硫废气时控制温度，气体通完后，将混合液缓慢升温至155-165℃，保温反应2-4h；

其中，萘类化合物为萘、萘油或甲基萘；

第二步、水解：将第一步得到的磺化产物冷却到115-120℃，加入一定量的水，加完后，搅拌水解反应30-40min，直至混合液的磺化酸值合格；