聚羧酸、脂肪族、速凝剂工业化技术介绍

1、工业化制备技术,第一部分聚羧酸减水剂,聚羧酸减水剂可行性报告,1、项目实施目的 项目建成后，可实现年生产10000t的能力。 产品质量可达到国内领先或先进水平。 产品具有稳定的质量、良好的适应性。 生产成本与国内同类产品相近或略低于国内同类产品。 开拓产品的应用范围，实现产品在C30C100不同强度等级泵送混凝土中的应用。 调节配方及工艺，实现聚羧酸盐减水剂在自密实混凝土中的良好使用效果。,2、主要生产设备 搪瓷反应釜 5000L 4台 18万 搪瓷复配釜 5000L 1台 4.5万 原料贮罐 30M3 3台 6万 成品贮罐 50M3 3台 8万 中合槽 10M3 1台 4万 计量槽等 11台

2、 3万 各种泵类 10台 5万 操作平台及管路所需钢材 8万 电器材料 2万 反渗透装置 2级 6.5万 化验室设备 4万 法兰、阀门等 3万 油漆，保温等 1万 冷凝器及真空机组等 3万 锅炉 2吨 20万 小计: 96万,3、成本及收益核算 a）原材料 甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯：16000-20000t； 甲基丙烯酸：25000/t；（甲基丙烯酸每年的市场价波动较大，从1600027000元之间不等） 过硫酸铵：4000/t 巯基丙酸：70000/t 其他附料：略 按照工艺和配方核算：每吨聚羧酸盐减水剂（20）的成本水电人工3000-3800元（左右）注：本产品质量稳定、性能好，可满足国

3、内大部分工程应用。,b）成品 根据目前我国不同地区市售价为4500-5500元/吨，平均每吨的毛利润700-1500元左右，年毛利润约700-1500万元。原材料的生产成本随国内外市场价格会有所波动，但总体上有很大的利润空间。,实验室合成,实验室合成,中试检验,工业化生产,去离子水设备,配料槽,流量计加料,成品储罐,配电室,聚羧酸减水剂工程应用情况,聚羧酸减水剂工程应用情况,聚羧酸减水剂工程应用情况,聚羧酸减水剂工程应用情况,聚羧酸减水剂工程应用情况,第二部分脂肪族减水剂,几种减水剂对比,外加剂尤其是高效减水剂作为混凝土的重要组分之一, 在混凝土材料中具有极为重要的作用。目前, 在国内减水剂的

4、应用中, 存在着以萘系高效减水剂为主流, 以 氨基磺酸盐、 脂肪族、改性木质素、聚羧酸等高效减水剂并同发展的趋势。 但各类高效减水剂在应用中尚存在不少问题。,1、萘系减水剂 生产过程中对环境污染比较严重 ； 萘系减水率不是很高 ； 产品保坍性能差 ； 它的加入致使新拌混凝上易产生泌水和离析分层而影响硬化混凝土的耐久性问题； 硫酸钠含量高 ,冬季有结晶沉淀； 而且原料工业萘价格波动较大。,2、 氨基磺酸盐减水剂 泌水量大且对掺量敏感； 与萘系减水剂相比成本较高。 3、改性木质素减水剂 过度缓凝且损失大； 4、聚羧酸减水剂 价格较贵，且一直随石油价格的而不断波动； 比较“娇贵”（水泥、砂石料、其他

5、外加剂）；,在此情况下，脂肪族减水剂以其独有的特点逐渐受到投资者以及社会的青睐。,脂肪族减水剂介绍,1、特点: 优点： 该产品减水率高 ,同等减水率下,掺量比萘系减水剂少许多； 该产品含气量低，有利于制得高强高性能混凝土； 该产品硫酸钠含量低,冬季无结晶沉淀现象,可以方便地复配成防冻剂、泵送剂，这也是我国北方地区很多采用脂肪族减水剂的原因之一； 该产品可以与多种减水剂复配，特别是可以与聚羧酸减水剂复配。,与萘系高效减水剂的掺量相同时 ,其性能指标远远超过萘系高效减水剂 ,成本却较之降低 10 %15 %(掺固量 0.5 %时相当于后者产0.75 %的使用效果)；与氨基系和密胺系高效减水剂相比

6、,性能相差不大 ,但价格低廉 ,每吨售价约为 1800 元/吨(液体) ,具有极强的市场挑战力。,缺点： 脂肪族减水剂颜色呈红褐色， 所与置出的混凝土表面有轻微异色， 但过段时间颜色会褪去。这也是脂肪族减水剂在推广过程中经常碰到的问题， 其实该异色对混凝土性能不产生任何影响。,2、介绍 脂肪族减水剂是以羰基化合物为主要原料，在碱性条件下通过碳负离子的产生而缩合得到的一种脂肪族高分子链，并且通过亚硫酸盐对羰基的加成从而在分子链上引进亲水的磺酸基团，使得分子形成具有表面活性牲的一种高分子减水剂。,分子式如下：,3、原材料 原材料包括酮类，醛类，亚硫酸盐类、催化剂和水。酮类一般包括丙酮、丁酮、环己酮

7、。醛类物质最常用的为甲醛，其它如多聚甲醛、丙烯醛、丁烯醛、糠醛等也有使用的报道。亚硫酸盐主要是亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。催化剂主要是碱性材料，控制反应速度和分子量大小。此外，国外一些专利中也采用过其它的同类物质，如苯乙酮、二丙酮醇、乙酰丙酮、甲乙酮、乙酰丙酮、异亚丙基丙酮等，并在上述原材料基础上引入酸性基团化合物进行接枝处理的研究，接枝单体有丙烯酸、丙烯酰胺、马来酸/酐、苯乙烯磺酸等。,4、生产工艺 先在反应釜内配成一定浓度的亚硫酸钠溶液，低温下加入酮类，并回流一定时间。然后再从滴液灌中加入需要量的醛类，溶液逐渐由无色变为橘黄色，最后变为棕红色，然后加热升温至80120C，在此温度下

8、恒温反应3小时后，得到浓度为3040%的棕红色液体。通过取样分析产物的分散性来判定产物的反应终点。,脂肪族减水剂可行性报告,1、产品形态 本产品有液体(一般含固量约30%)和粉剂(一般含固量约95%)两种。液体由于使用方便，相对利润高一些，因此生产量很大。但不适宜长途运输。一般运距在100公里范围内。而粉剂产品，由于干燥过程中要消耗燃料、电力、人工等。成本较高。而且干燥设备投资较大。但它适宜长途运输。 一般地处沿海地区生产厂，由于使用地点不远，故以生产液体产品为主，地处内地生产厂，由于使用地点较远，故以生产粉剂产品为主。,2、产量规模及设备 从国内各厂的发展，开始阶段产量较小，从年产几百吨到几

9、千吨逐步扩大。设备从2000升逐步扩大到500010000升。生产量大小还要看销售情况，资金回收情况及资金实力等。 由于考虑销售量及资金、回款等因素一般以年产一万吨为最佳生产规模。以下以年产一万吨液体高效减水剂，介绍生产设备及投资概况。,主要设备及投资： 搪瓷反应釜 5000L 4台 18万 原料贮罐 30M3 3台 4万 成品贮罐 50M3 2台 5万 中合槽 10M3 1台 4万 计量槽等 11台 3万 各种泵类 6台 3万 操作平台及管路共需钢材10吨 5万 电器材料 2万 化验室设备 2万 阀门管件等 1万 油漆，保温等1万 小计:48万,3、收益 目前，各种原材料的价格如下： 丙酮：

10、5800 元/吨 甲醛：980/吨 亚硫酸钠：2300/吨 液碱：600/吨 按照以上原材料价格，生产一吨30%脂肪族减水剂大概成本为1100左右。而目前脂肪族减水剂一吨大概可以卖到1800甚至更高，从而每吨产品可获纯利润700元，因此投产后几个月即可收回投资。,第三部分速凝剂,第三部分速凝剂,速凝剂简介,1、背景 喷射混凝土技术已广泛应用于地下、地表的各种软弱、破碎地层，成为即时支护不可分割的重要手段。该技术是利用压缩空气的力量将掺加速凝剂的混凝土喷射到岩面或建筑物表面并粘结在一起，同时能填充表面的裂缝和凹坑，把岩面或建筑物加固成完整而稳定的、具有一定强度的结构，从而使岩石或结构物得到加强和

11、保护。,喷射混凝土按混凝土在喷嘴处的状态，可分为干式喷射混凝土和湿式喷射混凝土两种。 无论干式或湿式喷射混凝土施工，速凝剂都是必不可少的外加剂。一般来说，干喷使用粉状速凝剂，湿喷使用液体速凝剂。速凝剂的性能直接影响着喷射混凝土的质量，因此，国内外关于喷射混凝土原材料的研究都把速凝剂放在非常重要的位置。,随着喷射混凝土技术研究的深入和经济的发展，人们逐渐发现了干喷技术的缺点:速凝剂碱性大、粉尘多、回弹大、添加不均匀。因此，研究液体速凝剂，采用湿喷技术的问题，摆到了人们面前。目前，国外已普遍采用湿喷技术，因为湿喷工艺具有粉尘浓度小、回弹率低、施工效率高、压气消耗量低、设备机具磨损小等特点，在改善劳

12、动环境、大规模喷射时提高综合经济效益等方面具有明显的优越性。湿喷技术在喷射混凝土施工中所占的比重越来越大，如意大利占90%，瑞典占80%，日本占80%，瑞士占65%，英国占60%，法国占60%。,但我国由于多种原因，粉状速凝剂在喷射混凝土施工中仍占主导地位，其中一个重要的原因就是国内缺乏性能良好、价格合适的液体速凝剂。针对目前使用较多的铝酸盐液体速凝剂存在的缺点，我们对铝酸盐液体速凝剂进行了详细而系统的研究，旨在改善现有铝酸盐液体速凝剂的性质和性能，使其能够解决国内对液体速凝剂的急需。,速凝剂可行性报告,1、生产工艺 一般液体速凝剂： 在反应釜中加入一定量水，升温至70-80后加入定量的氢氧化铝和氢氧化钠，继续升温至95，保温2-3小时至完全溶解反应，冷却后加入链烷醇胺，搅拌均匀后加入稳定剂，搅拌至透明即可放料。,无碱速凝剂： 在反应釜中加入一定量水，升温至60，将硫酸铝、羟基羧酸、碳酸钙、偏铝酸钠各自配制成相应浓度的溶液，在此温度下搅拌2小时，冷却后加入稳定剂至溶液透明后放料。,2、主要生产设备及投资 搪瓷反应釜 5000L 2台 9万 成品贮罐 30M3 2台 5万 搅拌槽等 4台 2万 各种泵类 3台 1.5万 操作平台及管路所需钢材 4万 电器材料 1万 化验室设备 1万 法兰、阀门等 1万 油漆，保温等 1万 小计: 25.5万,3、成本及收益 目前，各种原材料的价