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利用生产丙烯醛的废液制备液体速凝剂的研究

陆洋  
【摘要】:现阶段,由于粉状速凝剂的价格便宜﹑掺量少﹑喷射技术简单等原因,在国内市场仍然占据主要的位置。但随着粉状速凝剂在干法喷射混凝土施工时诸多弊端的出现,人们迫切需求一种价格较低且其性能较优异的液体速凝剂。丙烯醛在化工工业中有着极其广泛的应用,是一种常用的生产原料,但在工业制备丙烯醛的过程中,会有大量的废液生成,当前多用焚烧的办法处理。本文从经济效益与环保效益出发,探讨了利用生产丙烯醛的废液制备液体速凝剂的可行性。本文进行的具体研究内容如下:(1)丙烯醛尾液是一种工业废液,因其制备工艺的不同,废液内的组成具有多变性。对生产丙烯醛的废液的性质和组分进行了分析检测,数据结果表明该废液是一种密度与水相近且显强酸性质的低浓度的丙烯酸水溶液,作为原料二次用于工业生产制备液体速凝剂,具备可行性。(2)采用单因素控制变量法来逐个探讨原材料的摩尔比﹑浓度﹑反应温度及反应时间等参数对速凝剂稳定性及凝结时间的影响,根据实验数据分析得出最合适的制备工艺条件:摩尔比为1.6﹑浓度为60%﹑反应时间为1.5h﹑反应温度为90℃。(3)对利用丙烯醛废液制备的液体速凝剂进行了性能试验,由实验结果可知:本文制备的液体速凝剂可以很好的适应各种类型的水泥。在5%掺量下,各项指标均能满足国家行业的合格要求;在6%掺量下,各项指标能满足国家行业规定一等品的要求。(4)结合水泥的水化机理,以及运用XRD(X-射线衍射仪)现代微观分析方法来研究液体速凝剂的促凝机理,分析结果如下:a)加入速凝剂后,速凝剂中的有效成分会与石膏发生反应,消除石膏对水泥的缓凝效果,这便促进了铝酸三钙(C_3A)的水化反应,从而加快水泥的凝固硬化。b)当Ca(OH)_2生成足够多时,便会结晶析出,而Ca(OH)_2是硅酸三钙(C_3S)的水化产物,这便加快了硅酸三钙(C_3S)的水化进程,同时石膏的消耗使水泥中的C_3A颗粒表面重新与水溶液接触,这又加快了铝酸三钙(C_3A)的水化速度,从而也加快了水泥凝固硬化。


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