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外加剂产品环保问题对策及发展趋势

点击次数:   更新时间:2021-01-05 15:22:01     来源:www.sdgqjzcl.com关闭分    享:


    随着国家可持续发展的战略要求,对整个混凝土外加剂行业一个环保和安全生产不断加强。国家环保局把我们外加剂生产企业已划分为“化学产品和化工助剂”类生产企业。我们在确保外加剂产品质量的同时,一定注重节约能源和保护资源以及生产安全。混凝土外加剂产品是否环保是生产企业和使用单位关注的焦点,甚至是国家环保部门关注的重点,安监部门的热点(外加剂有部分企业生产使用氢氟酸做原料,给安全生产埋下隐患)。
    下图为贵州省混凝土外加剂协会在今年4月份下发的《关于禁止非法使用氢氟酸的通知》

   
     一、外加剂生产时环保问题(主要是针对技术上的一些说明)
     外加剂的环保问题主要是对环境的污染和人体健康的危害,这是由于外加剂合成中用到有害物质,如挥发性化学物、有毒强腐蚀性物质)还有复配时不按要求投料导致的烟雾危害气体以及其他不可确定的化学助剂、有害的填料等所造成的。
    二、解决外加剂环保问题的对策措施
    1、转变传统观念,增强环保意识
    先需要转变传统观念,不能只图眼前的局部利益,而忽视了对生态环境的破坏;不能只顾暂时的经济效益,而以牺牲环境和人体健康为代价, 在追求经济效益的同时,更应注意社会效益和环境效益,在环境保护方面做出一点微薄的贡献。
    2、发展环保型混凝土外加剂
  为了避免对环境污染和生态破坏,发展低污染或者无污染的环保型外加剂。所谓环保型绿色外加剂是指对环境无污染、对人体无毒害,符合“环保、健康、安全”三大要求的外加剂。
  为适应社会及环保的需要,外加剂的品种应加速更新换代,其发展方向是高性能化、绿色化、无溶剂化、低毒化。
(说到这里就与技术息息相关,技术创新,生产工艺创新,产品创新)
工艺流程
    从原料库房领取原材料,按照配方准确称量后加入去离子水、甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG),配置成原材料溶液;搅拌并升至18~24℃。按照配方把维生素C、巯基丙酸、去离子水投入预混罐中配制溶液成A,搅拌均匀后打入滴加罐A里;按配方把丙烯酸和去离子水分别投入预混罐中配制成溶液B,搅拌均匀后打入滴加罐B里。开始加入双氧水至反应釜中,打开溶液A出口阀,滴加几分钟后再打开B出口阀,滴加过程温度控制在40℃以下,滴加过程持续3~3.5小时。滴加完毕后再在反应釜中后补一定量去离子水,保温半小时到一小时。取样送质检部对聚羧酸聚合程度进行行检测,经检验合格的产品进行冷却中和处理,然后出料至半成品罐。如果检验聚合程度未达到规定程度时,则根据具体情况继续进行反应。整个工艺持续约5小时。
    1、聚羧酸减水剂生产工艺流程图如下:

    2、主要生产设备和原材料


    3、主要原材料的物化特性
   (1)甲基烯丙基聚氧乙烯醚
  甲基烯丙基聚氧乙烯醚(又称改性聚醚—TPEG), 是一种白色片状固体或白色液体,与水有良好的相溶性。结构分子式ch2=ch(ch3) (ch2ch2o)m(ch2ch3cho)nh 。它的双键保留留率高, 反应活性高,分子量分布窄,原材料利用率高。是制备聚羧酸盐高性能减水剂的主要原材料。
  贮存运输:本品无毒、不燃,可按一般化学品运输规定办理, 贮存于干燥、通风处,避免阳光照射和雨淋。
    (2)双氧水
   过氧化氢是一种强氧化剂,水溶液俗称双氧水,为无色透明液体。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会缓慢分解成水和氧气,但分解速度极其慢。溶于水、醇、乙醚,不溶于苯、石油醚。纯过氧化氢是淡蓝色的粘稠液体,熔点-0.43℃,沸点150.2℃,它的缔合程度比H2O大,所以它的介电常数和沸点比水高。
    运输和贮存:应防止日光直射或受热,应贮存于阴凉、清洁、通风的仓库内,远离火源、热源,仓内温度不宜超过40摄氏度。保持容器密封,容器桶口向上,不能倒置或跌落,应与 易燃或可燃物、还原剂、碱类、金属粉末等分开存放,避免与纸片、木屑等接触。搬运时应轻装轻卸,防止包装及容器  损坏,发现包装破损渗漏应及时清理更换,用水冲洗渗漏液。储存处应有充足的水源和消防水带心脏喷雾装置,并应使用防火防爆电子设备和装置。
    (3)巯基丙酸
    中文别名:β-巯基丙酸;硫代丙醇酸;3-巯基丙酸;Β-硫代丙醇酸;Β-硫氢基丙酸;3-巯基丙酸(BETA-巯基丙酸)/3-硫代乳酸;3- 硫基丙酸,
密度 1.218
熔点 17-19℃
沸点 110-111℃ (15 mmHg)
折射率 1.491-1.493
闪点 201 ℉
     透明液体, 溶于水,溶于乙醇、苯、甲苯、乙醚、氯代烃等大多数有机溶剂,有强烈的硫化物气味,巨臭、有毒。该品为医药芬那露的中间体,也⽤作聚氯乙烯的稳定剂。
  运输和贮存:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、还原剂、碱类分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
    (4)丙烯酸
  丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体,是聚合速度常快的乙烯类单体。是最简单的不饱和羧酸,由一个乙烯  基和一个羧基组成。纯的丙烯酸是无色澄清液体,带有特征的刺刺激性气味。它可与水、醇、醚和氯仿互溶,是由从炼油厂得到的丙烯制备的。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚,其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门。
  生产和贮存:较强的腐蚀性,中等毒性。其水溶液或高浓度蒸气会刺激皮肤和黏膜。注意不得与丙烯酸溶液或蒸汽接触,操作时要佩戴好工作服和工作帽、防护眼镜和胶皮手套。生产设备应密闭。工作和贮存场所要具有良好的通风条件。
    (5)维生素C
  维生素C又称抗坏血酸,是一种含有6个碳原子的酸性多羟基化合物,分子式为C6H8O6,分子量为176.1。
     维生素C是呈无色无臭的片状晶体,易溶于水,不溶于有机溶剂。在酸性环境中稳定,遇空气中氧、热、光、碱性物质,特别是由氧化酶及痕量铜、铁等金属离子存在时,可促进其氧化破坏。在水溶液中迅速变质,是强还原剂。贮存久后渐 变成不同程度的淡黄色。
     三、对环境可能造成影响的概述
     1、对环境产生一定的不利影响。
    (1)废气:产生的废气主要是生产过程中挥发出的丙烯酸及疏基丙酸等类废气。
    (2)废水:废水主要来自自反应釜冲洗用水、地面冲洗废水以及员工生活污水。
    (3)噪声:机械设备数量较少,有轻微影响的噪声源主要有流量型蠕动泵、管道泵等。
    (4)固废:主要是生产中产生的废包装物、以及生活垃圾等。
     2、预防或者减轻不良环境影响的对策和措施的要点
    (1)废气:反应釜挥发滴加时丙烯酸,巯基丙酸等废气采取液封罐
    (水溶液)吸收后经活性炭吸附再由一根15m高排气筒外, 循环冷却水、液封箱废水、设备冲洗水等废水回收用于生产;车间地面冲洗废水、生活污水依托废水处理设施处理后排入污水处理厂处理再利用生产其它外加剂,坚决不外排。
    (2)噪声:各设备拟采取减震安装、隔声等措施削减处理, 并经厂房隔声后能够满足噪声环境标准的要求。
    (3)固废:生产过程中产生、有毒有害原料废包装物等危险废物由厂家及危险化学品有资质的危化单位回收处置,其余一般工业固废外售,生活垃圾在厂内定点贮存后由环卫部门集中收集处置。各类固体废弃物均得到了有效的处理和处置。
    从目前来看“在环保高压态势下,规范运作的企业迎来发展机遇,收益明显肯定会提升;低环保投入的企业,在目前的环境下愈发难以生存,要不你就是小打小闹偷偷摸摸的,可最终的结果呢?看不到前途。
    四、外加剂发展六大趋势
    外加剂越来越难做,未来的竞争将会更刺刀见血,这几大发展趋势不知道你将来肯定不能赢,甚至无法生存。
    1.大掺量向低掺量发展,外加剂的掺量越小对混凝土的品质越有利,单一功能向多功能、多样化发展。发展多功能、多样化型外加剂的益处是,它们可以满足混凝土某些性能,同时还可以满足其工艺要求,从而可显着提高其技术经济效益,并适合各类混凝土。
    2.低效能向高效能发展,使外加剂产品进一步高能高效化。(都是C4,C5,可试试2+2,4+2聚醚,降低混凝土敏感度,提高早期强,低标号增稠,高标号降粘等)
    3.无机型向有机型发展。通常无机型外加剂的掺量明显多于有机型外加剂, 而且其效能相对低下,同时带入混凝土中的有害金属离子相对较多;而有机型外加剂的特点恰恰是掺量小,效能高,可大大降低对混凝土有害成分的带入。
    4.高碱型向低碱(无碱)型发展。早解决速凝剂、早强剂、膨胀剂、防冻剂等存在碱含量较高的问题;固体型向液体型发展,开发液体速凝剂、液体防冻剂、液体防水剂,高温合成向低温常温甚至微波光引发的方向发展,另外绿色环保节能型外加剂的开发,在保证外加剂质量的前提下,一方面充分利用适宜的工业废料走固废的路线生产外加剂,降低成本,并降低混凝土施工费用,从而达到节约能源的目的。
    5.以无毒、无污染、绿色环境保护为出发点。注重外加剂产品在原材料的选用环节、生产工艺过程以及使用过程当中,是否会对人体健康产生影响,是否会对环境造成污染等问题考虑。
    6. 其它外加剂研发(走化学合成和物理性复配这条技术途劲研制开发)
 如:坍落度损失抑制剂、优质高效引气剂、碱、骨料反应抑制剂、减缩剂或收缩补偿外加剂、抗 离析泌泌水的外加剂、防裂 密实剂、抗泥保坍剂以及针对特殊混凝土工程施工要求的特种外。
    这六大外加剂发展趋势仅仅是我个人的一些看法,发展方向清晰明朗。企业要发展必须要朝着绿色、环保、节约资源和能源的方向一步一步走下去,不适应时代发展需求的落后技术将会被淘汰,取而代之的是符合可持续发展需要的新产品、新技术。

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