Производство гидрофобно-пластифицирующих добавок на промышленных установках

Анализ промышленных способов производства различных эмульсин показывает эффективность акустического (ультразвукового) способа эмульгирования. Простота устройства, экономичность и доступность акустического диспергатора определили его выбор для промышленного производства эмульсионной комплексной гидрофобно-пластифицирующей добавки.

Водоразбавляемую эмульсию КОСЖК+СДБ изготовляют по следующей схеме (рис. 32).

Ниже дастся описание технологии изготовления добавки КГПД на промышленной установке производительностью 1500 л/сут, созданной в объединении Мосстройконструкции по разработкам, проведенным Э. Б. Мадорским (рис. 33). Концентрат СДБ электротельфером подают в емкость, где с помощью конденсирующегося острого пара его растворяют до 30—50%-ной концентрации. Температуру раствора поддерживают на уровне 80—90°С. Растворяющаяся СДБ через систему фильтрующих сеток поступает в цилиндрическую емкость. Разумеется, если используется готовый водный раствор СДБ, то указанная операция исключается. Кубовые остатки СЖК, поданные в металлических бочках на наклонные направляющие, по достижении температуры размягчения, равной 40—50°С, постепенно вытекают в емкость, где находятся паровые регистры, поднимающие температуру массы до 80—90°С. Затем компоненты добавки через дозаторы сливают в ультразвуковой акустический диспергатор ЛД-8.

Диспергатор работает следующим образом. Вихревой центробежный насос подаст компоненты добавки в рабочую емкость через всасывающий патрубок и нагнетающий трубопровод, на конце которого укреплен гидродинамический акустический излучатель. Основная деталь излучателя — стальная пластина (нож), изготовленная из рессорной стали и термически обработанная. Проходя через сопло, жидкость создает на обеих сторонах пластины завихрения, которые заставляют колебаться пластину с ультразвуковой частотой Эти колебания передаются в окружающую излучателе жидкость, в которой под действием ультразвуковых воли происходит процесс эмульгирования. Пройдя через гидродинамический излучатель, жидкость вновь поступает в рабочую емкость, продолжая движение по замкнутому контуру. Процесс эмульгирования длится 5—7 мни. Объем порции готовой эмульсин в диспергаторе равен 350 л.

Оптимальными, как показал производственный опыт, можно считать следующие параметры процесса приготовления добавки КГПД: соотношение между компонентами 1:1 (по массе); температура их разогрева 80—90°С; расстояние между щелью сопла и пластиной 0,8—1 мм; давление в системе диспергатора 0,45—0.6 МПа; температура и процессе эмульгирования 80—85°С.


Приготовленная эмульсия после остывания имеет пастообразный вид. Полученный концентрат комплексной добавки может быть высушен и путем помола превращен в порошок. Для транспортирования ГПД в вакуум-цистернах концентрат добавки до остывания перекачивают из диспергатора в накопительную емкость, где разбавляют водой в соотношении 1:1 (по объему).

При производстве добавки нет отходов, сточных вод и выбросов в атмосферу. Вода после промывки диспергатора может употребляться для разведения добавки до консистенции, при которой ее удобно транспортировать.

На предприятии, изготовляющем добавку, разработаны (применительно к местным условиям) правила по технике безопасности на основе Инструкции по эксплуатации акустического диспергатора АД-8.

Механизированная установка создана и на Лосиноостровском заводе строительных материалов и конструкции Главмоспромстройматериалов. Эта установка, пущенная в эксплуатацию в 1978 г., предназначена дли изготовления комплексной ГПД самой но себе, а также в сочетании с добавками — ускорителями твердения. Как ускоритель твердения применяют триэтаноламин, но в будущем предполагается вводить вместо нею некоторые соли. В качестве диспергирующего механизма выбран многощелевой гомогенизатор (диспергатор) конструкции В. В. Назарова. Установка на указанном заводе смонтирована в отапливаемом помещении и предназначена для круглогодичной работы.

Эмульсионные добавки следует хранить при положительной температуре, так как иначе они, как и всякая эмульсия, портятся. Это происходит потому, что при замерзании водной фазы прямой эмульсии (масло в воде) появляются кристаллы льда, которые выталкивают глобулы масла в сужающиеся каналы незамерзшей жидкости. Далее кристаллы льда продолжают расти и при этом масляные глобулы сжимаются, вытягиваются в нити и соединяются одна с другой. Следовательно, при замерзании возникает необратимая агрегация эмульсии. Описанные процессы происходят обычно при температуре от —2 до —8°С. Перевозить и хранить эмульсионные гидрофобно-пластифицирующие добавки рекомендуется при температуре не ниже 1—2°С. Вместе с тем не допускается длительно гранить добавки при температуре выше 38—40°С, так как иначе может произойти плавление масляных глобул, что в отдельных случаях сопровождается обращением фаз эмульсии. Иногда при нагревании до высокой температуры может происходить разрушение эмульсий вследствие изменения природы поверхностных слоев и уменьшения вязкости.

Наблюдения показывают, что комплексные добавки типа КГПД после хранения в течение двух лет в открытых емкостях при температуре 2—35°С пригодны к употреблению, хотя часть воды теряется испарением.