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萘系高效减水剂的合成研究与生产设计

作　者: 李平辉
导　师: 刘跃进
学　校: 湘潭大学
专　业: 化学工程
关键词: 萘系高效减水剂合成研究产品性能应用研究设计
分类号: TU528.042.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

混凝土是当今世界用量最大、用途最广的工程材料之一。随着21世纪混凝土工程的大型化、多功能化、施工与应用环境的复杂化、应用领域的扩大化以及资源与环境的优化,人们对传统的混凝土材料提出了更高的要求,混凝土材料的高性能化和高功能化已成为21世纪混凝土材料科学与工程技术研究的重点和方向。本文详细介绍了常用高效减水剂的结构类型、性能特点及国内外的研究应用现状,分析了萘系高效减水剂发展状况及存在的问题。利用单因素法系统地研究了萘原料的含量、硫酸品种、各个步骤中的反应物配比、反应时间、反应温度、酸度、加料方式等工艺参数及降低产品中硫酸钠含量对萘系高效减水剂性能的影响,确定了合成萘系高效减水剂最佳工艺条件。以最优的合成工艺条件用于工业生产,提高了生产效率、提高了产品的性能及适应性、降低了产品的成本。作者还对萘系高效减水剂进行产品的性能研究,并在应用方面与其他产品进行了净浆流动度、抗压强度比较,同时还对产品在减水率、泌水率、坍落度经时损失等方面进行研究。根据相应的国家标准和行业标准,作者对采用最佳工艺条件合成的萘系高效减水剂产品进行了系统的性能测试,结果表明,采用此工艺条件生产的产品能达到或超过国家一等品的标准。本课题就年产1000吨萘系高效减水剂生产作了工艺流程的设计、工艺计算及设备的计算与选型等工作,以及萘系高效减水剂生产过程中的环境保护、技术经济分析,对萘系高效减水剂的工业生产具有一定的指导意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-23
  1.1 高效减水剂概述  10-13
  1.2 高效减水剂的研究与应用现状  13-15
    1.2.1 减水剂的分类  13
    1.2.2 高效减水剂的品种  13-14
    1.2.3 国外高效减水剂的应用现状  14
    1.2.4 国内高效减水剂的应用现状  14-15
  1.3 萘系高效减水剂  15-22
    1.3.1 萘系高效减水剂的作用机理  15-19
    1.3.2 目前萘系高效减水剂存在的问题  19-20
    1.3.3 萘系高效减水剂研究的意义  20-21
    1.3.4 萘系高效减水剂的发展方向  21-22
  1.4 本文研究内容和目的  22-23
第2章萘系高效减水剂的合成研究  23-37
  2.1 萘系高效减水剂的合成反应原理  23-25
    2.1.1 工业萘的磺化反应  23
    2.1.2 Q-萘磺酸和二磺酸的水解反应  23-24
    2.1.3 B-萘磺酸的缩合反应  24
    2.1.4 甲醛缩合物的中和反应  24-25
  2.2 萘系高效减水剂的合成原料及实验方案  25-28
    2.2.1 合成原料  25-26
    2.2.2 实验仪器及设备  26-27
    2.2.3 实验方法  27
    2.2.4 酸度测定方法  27-28
    2.2.5 硫酸钠含量的测定方法  28
  2.3 水泥性能测定方法  28-30
    2.3.1 混凝土用原材料  28-29
    2.3.2 水泥净浆流动度的测定  29
    2.3.3 混凝土坍落度经时损失的测定  29-30
    2.3.4 水泥凝结时间的测定  30
    2.3.5 水泥强度的测定  30
  2.4 萘系高效减水剂的合成研究  30-37
    2.4.1 原料对合成反应影响的研究  30-31
    2.4.2 磺化反应的研究  31-33
    2.4.3 水解反应的研究  33
    2.4.4 缩合反应的研究  33-34
    2.4.5 中和反应的研究  34-35
    2.4.6 降低产品中硫酸钠含量的研究  35-36
    2.4.7 小结  36-37
第3章萘系高效减水剂的产品性能与应用研究  37-44
  3.1 萘系高效减水剂的产品性能分析  37-39
    3.1.1 萘系高效减水剂在混凝土中的工作性能  37-38
    3.1.2 萘系高效减水剂的技术指标  38
    3.1.3 萘系高效减水剂的质量检验指标  38-39
  3.2 萘系高效减水剂的应用研究  39-44
    3.2.1 萘系高效减水剂对水泥净浆流动度的影响  39-40
    3.2.2 萘系高效减水剂在混凝土抗压强度方面的影响  40-41
    3.2.3 萘系高效减水剂在减水率方面的影响  41
    3.2.4 萘系高效减水剂在泌水率方面的影响  41-42
    3.2.5 萘系高效减水剂在坍落度经时损失方面的影响  42-43
    3.2.6 小结  43-44
第4章年产1000吨萘系高效减水剂生产设计  44-54
  4.1 生产工艺流程设计与参数  44-45
    4.1.1 生产工艺流程图  44
    4.1.2 生产工艺流程说明及参数  44-45
    4.1.3 主要生产工艺条件表  45
  4.2 原料消耗的计算  45-48
    4.2.1 以100kg工业萘为计算基准的原料计算  45-47
    4.2.2 年产1000吨液体产品的物料计算  47-48
    4.2.3 原料消耗一览表  48
  4.3 热量衡算  48-49
    4.3.1 加热蒸汽消耗量  48-49
    4.3.2 冷却水消耗量  49
  4.4 主要设备的选型与设计  49-51
    4.4.1 反应釜选型与设计  49-50
    4.4.2 其它设备的选型与设计  50-51
    4.4.3 设备一览表  51
  4.5 萘系高效减水剂生产过程的环境保护  51-52
    4.5.1 萘系高效减水剂生产过程中的环境及污染问题  51-52
    4.5.2 萘系高效减水剂生产过程中环境污染的解决办法  52
  4.6 萘系高效减水剂生产的技术经济分析  52-54
第5章结论  54-55
参考文献  55-57
致谢  57-58
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  58

萘系高效减水剂的合成研究与生产设计

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