Способ получения поверхностно-активной добавки для интенсификации помола цемента

Номер патента: 883038

Авторы: Гулевич, Пакулин

ZIP архив

Текст

(23) П риорнтет елам изобретений и открытнй 11.81.Бюллетень Рй 4 ия описания 25.11.81 Опубликовано 23 Дата опубликова) Авторыизобретения аку Е. Гулевич и 1 1 71) Заявител СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОЙДОБАВКИ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПОМОЛАЦЕМЕНТА. со- ости мате Изобретение относится к улучшенному способу получения поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые широко применяются в различных отраслях промышленности, в частности, в производстве цемента.Известен способ получения поверхностно-активной добавки, по которому в качестве ПАВ используются соли нафтеновых и нефтяных сульфокислот, глав 10 ным образом кальциевые и бариевые соли высокомолекулярных нефтяных сульфокислот с молекулярной массой 370-400 и более. При этом нефтяное и каменноугольное сырье подвергают пиролизу15 при 700-2000 С с последующей .конденсацией продуктов пиролиза, Конденсированные продукты пиролиза подвергают сульфированию в течение 3-4 ч при 80-100 сС с концентрированной серной, хлорсульфоновой кислотой или серным ангидридом. Полученные продукты сульфирования нейтрализуют органическими или неорганическими основаниями, например триэтаноламином, едким натром или калием 111 .Недостатки известного способа стоят в многостадийности и сложи аппаратурного оформления процесса. Кроме того, способ требует значительных капитальных затрат и является энергоемким, так как процессы пиролиза и сульфирования проводят при высокой температуре, соответственно 700-и 20000 С и 80-100 фС. ПАВ являются слишком дорогими, так как для их получения используются дефицитные и дорогиериалы, например хлорсульфоновая кислота, едкий натр, триэтаноламин.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения поверхностно-активной добавки из хвостовых газов производства фталево" го ангидрида. По этому способу отходящие газы производства фталевого ангидрида, содержащие в своем составе малеиновый и фталевый ангидрид иЭ 883031,4-нафтохиноны, улавливаются в пенномаппарате с помощью абсорбента. В качестве абсорбента используют воду. Полученный насыщенный раствор фталевойи малеиновой кислот и 1,4 -нафтохиноиа, который плохо растворим в воде,отделяют на фильтре ФЦАКИ., Послефильтрации раствор,малеиновой и фталевой кислот подвергают доконденсациис мочевиной при 85-95 фС и получают 1 опродукт с поверхностно-активнымисвойствами 21,Недостатки известного способа состоят в сложности аппаратурного оформления процесса (денный аппарат, фильтрФПАКМ и т.д,), многостадийности,энергоемкости. Кроме того, при исполь-.зовании в качестве абсорбента водыбольшая часть 1,4-нафтохинона вследст. -вие его плохой растворимости и повышенной упругости паров не улавливаетсяи попадает в атмосферу, Уловленная жечасть 1,4-нафтохинона не используется. по целевому назначению, а отфильтровывается на фильтре ФПАКИи в видеосадка сжигается на термопечах, Зтозначительно усложняет технологическийпроцесс, ухудшает культуру производст-:ва, увеличивает себестоимость единицыфталевого ангидрида. Все это в значи 30.тельной степени снижает технико"экономические .показатели основного процесса,Целью изобретения является,упрощение технологии процесса и диквидацияв отходах 1,4-нафтохинона,Указанная цель доСтигается тем,что абсорбцию отходящих газов, содержащих фтапевый и малеиновый ангидриды и 1,4-нафтохинона проводят при40-45 С водным раствором гидроокиси фО, или карбоната натрия при .соотношении3-4 объема на 1 объем газов в присутствии 0,03-0,05 вес.Ж от реакционноймассы солярового масла и последующуюдоконденсацию продуктов ведут прирН 7-7,5 и при 50-60 С.Отходящйе гады представляют собойотработанный воздух, объединенныйкислородом и обогащенный двуокисьюуглерода и содержащий в своем саста:ве 0,5-1 мг/л фталевого ангидрида,0,8-1,3 мг/л малеинового ангидрида0,6-1,5 мг/л 1,4 - нафтохинона. Приокислении в стационарном слое катализатора иэ 1 т сырья образуется около И2500 мэ отходящих газов. Отходящиегазы с температурой 75-80 С подаютсявниз в скруббер, который сверху оро 8шается 5-107-ным раствором гидроокиси натрия.илн карбоната натрия. Температуру в скруббере поддерживают впределах 40-50 С, рН 7-7,5.В результате смесь продуктов можноподвергнуть конденсации при рН 7-7,5и получить продукт основного поверх-.ностно-активного вещества в количестве 153 от общей массы прореагировавших веществ. Контроль за прохожде-нием реакЦий осуществляют по числуомыления, рН реакционной среды и сухому остатку. Использование гидроокисиили карбоната натрия в соотношениибольше, чем 1:3 приводит к получениюповерхностно-активной добавки с плохими поверхностными свойствами. Использование соотношения меньшего,чем 1;2 приводит к тому,. что значительная часть 1,4-нафтохинона неулавливается и ие вступает во взаимодействие с маленковым и фталевым ангидридом. Зто в значительной степенизагрязняет окружающую атмосферу и снижает выход целевого продукта.П р и и е р 1. Отходящие газы, получающиеся в производстве. фталевого ангидрида, содержащие 1,3 мг/л малеинового ангидрида, 1 мг/л 1,4-нафтохинона в количестве .4000 л/ч по линии подают вниз в опытный промышленный скруббердиаметром 400 мм и высотой 5000 мм.Сверху в скруббер дозировочным насо-сом подают:5 Х-ный раствор МаСО в количестве 3500 кг(ч и 2 кг/ч солярового масла. При этом объемное соотношение фталевый ангидрид: малеиновый ангидрид поддерживается в интервале 1:3.Температуру поддерживают в пределаж40;45 .С. При этих условиях происхо- -дит образование 1,4-нафтогидрохинона,его частичная полимеризация, взаимодействие с фталевым и маленковым ангидридом. Реакционная масса из скруббера непрерывно отводится в реактор,где она доконденсируется с удалениемводы при 50-60 фС и давлении 150200 мм рт,ст. в течение 30 мин до сухого остатка 153 и числа омыления150 мг КОН/г.Получают 5000 кг/и суспензии желто-бурого цвета со следующими характеристиками:Содержание основного вещества 153Число омиленкя 150 мг КОН/грН 7,5,Полученный продукт используют в качестве поверхностно-активной добавкиПАД) в цементе. К цементной сырьевойсмеси 1 потери при прокаливании (р.п.и;)34 ь 3%ф 10 ъ 141 А 1 аОз 3 ь 5 РеаОз 38%1СаО 43,0%, силикатный модуль Н 1,8;глиноземный модуль Р 1,1, коэффициент насыщения Кн 0,92) добавляют0,05% от массы полученной ПАД, Затемсмесь усредняется и измельчается налабораторной мельнице камерного типа.После этого закрытые пробы выдержива фют до начала загустевания шлама и анализируют.В табл. 1 приведены поверхностноактивные свойства добавки.П р и м е р 2. Отходящие газы ана флогично примеру 1 подают в скруббер,Сверху скруббер орошают 7%-ным раствором гидроокиси натрия в количестве2500 кг/ч и подают 1,5 кг/ч солярового масла. При этом соотношения фталевого и малеинового ангидрида и раствора гидроокиси натрия поддерживаетсяи составляет 1:4. Температуру в скруббере поддерживают в интервале 40-45 фС,а рН 7-7,5. 1Снизу из скруббера реакционная масса непрерывно отводится в реактор, где4 фона доконденсируется с удалением водыпри 50-60 С и давлении 100-200 мм рт.ст.в течение 45 мин до числа омыпения 30120 мг КОН/г. Получают 400 кг/ч суспензии буро-желтого цвета со следующими показателями:Содержание основноговещества 12%Число омыления 120 мгКОН/грН 7,5,К цементной сырьевой шихте, аналогично примеру 1 добавляют 0,08% от щмассы ПАВ. Подготовку и анализ пробосуществляют по примеру 1.Получают продолжительность помола27 мин остаток на сите 0,06 7,2%;влажность 30,5%; производительностьмельницы 136%.П р и м е р 3. Отходящие газы производства фталевого ангидрида и содержащие в своем составе 1 мг/л фталевого ангидрида, 1,3 мг/л малеиновогоангидрида, 1, 5 мг/л 1,4 -нафтохинонав количестве 3800 л/ч подают в скруб,бер диаметром 400 мл и высотой 5000 мм.Сверху скруббер орошают 10%-ным раствором углекислого натрия в количестве 3300 кг/ч и 2,5 к 1 /ч соляровогомасла.Температуру поддерживают в пределах 40-45 С. Полученная реакционнаямасса из скруббера непрерывно отводится в реактор, снабженный паровой рубашкой и прямым холодильником. В, реакторе при 50-60 ОС происходит конден, сация полученных продуктов в течение 28 мин до числа омыпения не менее 150 мг КОН/г с одновременным удалением образующейся в процессе конденсации воды. По достижении заданного числа омыления, полученную суспензию подают в сборник-стандартизатор, из которого она загружается в автоцистерны и отправляется на цементный завод. Получают 4700 кг/ч суспенэии желто-бурого цвета со следующими характеристиками:Содержание сухогоостаткаЧисло омылениярН 15,6%150 мг КОН/г7,6. Полученный продукт используют в качестве поверхностно-активной добав" ки в цементе. К цементной сырьевой смеси п,п.п, 34,3%, 5101 14%; А 10 3,5%; РеО 3,8%; СаО 43,0%, силикат" ный модуль Н 1,8; глиноземный модуль Р 1,1; коэффициент насыщения Кн 0,92) добавляют 0,07% от масси полученной ПАД. Затем смесь усредняется и измельчается на лабораторной мельнице камер" ного типа. После этого закрытые пробы выдерживают до начала загустевания шлама и анализируют по общепринятым методикам. Результаты приведены в табл. 2 при одинаковой подвижности сьг. рьевого материала.П р и м е р 4. Отходящие газы производства фталевого ангидрида, содержащие 0,5 мг/л фталевого ангидрида, 0,3 мг/л малеинового ангидрида и 0,6 мг/л 1,4-нафтохинона в количестве 3000 л/ч подают в скруббер, аналогичный примеру 3. Сверху скруббер орошают 5%-иым раствором гидроокиси натрия в количестве 2800 кг/ч и 2,5 кг/ч солярового масла, При этом соотношение фталевого.и малеинового ангидридов и раствора гидроокиси натрия поддерживается и составляет 1:4. Температуру в скруббере поддерживают в интервале 40-45 С, а рН 7-7,5. Полученная реакционная масса из скруббера поступает в реактор, где конденсируется при 50-60 С в течение 1 ч до числа омыпения не менее 130 мг КОН/г, По достиже" нии заданного числа омыления полученную суспензию подают в сборник-стандартизатор.883038 Таблица 1 сть, Производиродолжи- Остат ельность на си тельность мельницы,обав помола, те мин 0 45,3 Без а Предла м в кол О, 057. с 135 0 Извест личест 2 13 Получают 4200 кг/ч суспензии буро- желтого цвета со следующими характеристиками:Содержание сухогоостатка 14,5% Число омыпения 130 мг КОН/г рН 7,4.К цементной сырьевой шихте, аналогичной примеру 3, добавляют 0,1 Е от массы ПАА, Подготовку и анализ проб осуществляют аналогично примеру 1.Результаты испытаний представлены в табл. 3. Для наглядности в табл. 4 показаны поверхностно-активные свойства предлагаемой и известной добавок.П р и м е р 5. Отходящие газы производства фталевого ангидрида и содержащие в своем составе 0,8 мг/л фталевого. ангидрида 1,1 мг/л малеинового ангидрида, 0,7 мг/л 1,4-нафтохинона в количестве 3500 л/ч подают в скруббер диаметром 400 мм и высотой 5000 мм. Сверху скруббер орошают 73-ным раствором гидроокиси натрия в количестве 2600 кг/ч и 2,4 кг/ч солярового масла. При этом соотношение 1 фталевого и малеинового ангидрида и раствора гидроокиси натрия поддерживается и составляет 1:3,5 об.Е. Темпера 8туру в скруббере поддерживают в пределах 40-45 фС, а рН 7-7,5. Полученнаяреакционная масса из скруббера поступает в реактор, где конденсируетсяпри 50-60 фС под вакуумом 0,7-0,8 ати(150-200 мм рт.ст. ост.) в течение35 мин до числа омыления 145 мг КОН/г.Получающиеся при концентрации парыконденсируются в прямом холодильнике О и собираются в вакуум-приемнике, откуда направляются в процесс для орошения скруббера. В процессе конденсацииполучают 2000 кг/ч конденсата, содержащего 0,057 фталевой кислоты и 0,1 Е 1 малеиновой кислоты. Па достижении заданной степени конденсации вакуум снимают, а полученную суспензию перекачивают в сборник-стандартизатор. Получают 4100 кг/ч суспензии буро-желтого щ цвета со следующими характеристиками:Содержание сухогоостатка 15, 2 ЕЧисло омыления 145 мг КОН/грн 7,5. д К цементной сырьевой шахте, аналогичной примеру 3, добавляют 0,083 отмассы полученной ПАА. Подготовку ианализ проб осуществляют аналогичнопримеру 1. Результаты испытаний представлены в табл.45 11,1 34,3 100 Без добавки 146 6,7 29,5 27,5 Известная в количествеО, 17. 32 9,2 133 35 Продолжи- Остато тельность на сиДобавка помола, темин 0,08 м 6,5 28,3 1 М 7 147 133 9,2 32 Таблица 4 Остатокна сиПродолжи тельност Добавка помола,минте0,08 мм Без добавки 1 ОО 34,3 45 9,2 32 133 35 135 7,6 31,0 29 7,2 30,5 136 28 Предлагаемая ПАДв количестве 0,07 27,5 146 6,7 29,5 6,5 28,3 147 Предлагаемаяв количестве0,077 Предлагаемаяв количествеО, 17. Известная в количестве 0,17 Известная в количестве 0,17 Предлагаемая ПАЦ в количестве 0,05 Предлагаемая 1 АОв количестве 0,06 Предлагаемая ПАДв количествеО,7 Остатокна сите0,08 мм Таблица 2 лажность, Производительностьмельницы,Таблица 3 лажность, ПроизводительностьмельницыЙ лажность, Производительность мельницы, Е883038 12 Таблица 5 Производительностьмельницы,7. Продолжи- тельность Остаток Влажность% на сите0,08 мм Добавка помола,мин Предлагаемаяв количестве0,083 27,3 6,6 28,7 146 Известная в количестве О,7 9,2 32 35 133 Формула изобретения Составитель Ю. ЛапицкийРедактор Т, Кугрышева ТехвеВ Н, Майовош Корректор И. ПожоЗаказ 10112/31 Тираж 446 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква ИРаушская наб, д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Способ получения поверхностно- активной добавки для интенсификации помола цемента путем абсорбции отходящих газов, содержащих фталевый и малеиновый ангидриды и 1,4-нафтохинон с последующей доконденсацией продуктов, о т л и ч а ю щ и й с я гем, что, с целью упрощения технологии, снижения стоимости добавки и ликвидации отходов, абсорбцию газов проводят при 40-45 фС водным раствором гидроокиси или карбоната натрия при .соотношении 3-4 объема на 1 объем газов в присутствии 0,03-0,05 вес.7 солярового 20 масла и последующую доконденсациюпродуктов ведут. при рН 7-7,5 и при50-60 С.Источники информациипринятые вовнимание при экспертизе 2 З 1. Авторское свидетельство СССРВ 415899, кл.А 62 С 3/08, 1972.2. Авторское свидетельство СССРВ 220807, кл. С 04 В 29/02, 1968

Смотреть

Заявка

2798053, 17.07.1979

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-1385

ГУЛЕВИЧ ПАВЕЛ ЕГОРОВИЧ, ПАКУЛИН ВИТАЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: C07D 307/89

Метки: добавки, интенсификации, поверхностно-активной, помола, цемента

Опубликовано: 23.11.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/6-883038-sposob-polucheniya-poverkhnostno-aktivnojj-dobavki-dlya-intensifikacii-pomola-cementa.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения поверхностно-активной добавки для интенсификации помола цемента</a>

Похожие патенты