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摘要：本文阐述了萘系高效减水剂生产过程中产生废渣的原因和主要成分，并介绍了淮河公司通过改进生产工艺来减少废渣的量并采用新型过滤装置进行回收和处理此类废渣，避免污染环境的一些办法。
关键词：萘系高效减水剂 过滤装置 综合利用 环境保护
1 概述
随着混凝土技术的进步，高性能混凝土外加剂应运而生。如今，混凝土外加剂已成为混凝土材料不可缺少的重要组分。混凝土外加剂的问世可谓水泥基建筑材料一次大的革命。混凝土外加剂的发展也为高强混凝土、自流平直密实混凝土、高耐久混凝土、清水混凝土、碾压混凝土、纤维增强混凝土的推广应用提高了保证。[1]我国在20世纪70年代研制了萘系高效减水剂，全国年产量在3万吨以上的企业有20多家，大部分厂家都是在常压状况下进行缩合反应，少部分厂家是带压状态进行缩合反应。生产过程均会产生一定量的废渣，如果回收和处理不当，就会严重污染生态环境，而环保型处理废渣费用太高。我们安徽淮河化工股份有限公司（原淮南矿业集团合成材料有限责任公司）生产的是熊猫牌NF高效混凝土减水剂，年产3万吨。在以前的生产过程中同样遇到了废渣的回收处理和排放难题，经过摸索试验，将废渣集中堆放，分班次利用刷釜热水冲洗废渣，以洗出多余的料液，分批次掺入煤中，利用废渣中高分子有机混合物燃烧发热来降低煤的消耗，废渣经过处理在生产中循环利用，基本达到了废渣不外排，不污染环境的目的。
2 萘系高效减水剂常压生产过程中产生废渣的原因
我们先来了解一下萘系高效减水剂的合成生产工艺，其工艺流程如图1所示。
接下来我们分析工艺过程产生的废渣主要原因，一部分来自生产所需各种原材料中所含的有机杂质，另一部分主要来自缩合工序。缩合工序：本工序是将含量在37%左右的液体甲醛加入到缩合釜中与90℃左右的磺化水解物料进行缩合反应。其反应方程式如下：
缩合反应是否充分，直接影响产品质量和产生废渣的量，在缩合反应中重点控制好加甲醛的速度，以及缩合后期的反应温度与物料的稠度。当缩合后期温度过高时，容易发生过度聚合，即“暴聚”，生成不溶于水的大分子树脂；当聚合度n≈9-12最好，聚合度太小影响产品质量，聚合度太大（n>13）时，产物不溶于水[2]。有机化学反应产物的转化率不可能达到100%，这就是产生废渣的主要原因。虽然在生产过程中不可避免地产生废渣，但通过改进生产工艺来减少废渣产生的量，措施如下：在磺化工序，硫酸与工业萘反应的过程中，控制好升温速度和磺化保温温度并维持在160-165℃范围，使其更多的生成我们需要的萘磺酸；在缩合工序，根据釜内物料反应状况控制好加甲醛速度和总的加甲醛时间以及缩合反应后期的反应温度与物料的稠度，搅拌均匀，避免发生“暴聚”现象。通过以上措施的改进，使原来每生产1吨减水剂干品产生大约15㎏左右的废渣减少到10㎏左右。
3 废渣的回收
在萘系高效减水剂生产过程中不可避免地产生废渣，目前我公司生产1吨减水剂干品产生废渣约为10千克。我们通过改进过滤装置，使废渣回收变的简单、便利、彻底，并且不影响生产效率和产品质量。确切控制好生产过程中的废渣，确保环境不受到污染。我们公司回收废渣的过程如图2所示：
我们以前废渣回收所使用的过滤装置：其体积小，存渣少，过滤网易损坏，极易被粘稠度高的物料堵塞，导致泵和管道经常损坏，需要经常维修，材料严重浪费和环境污染，既不利于生产，又不利于废渣的回收。为了彻底解决上述问题，通过摸索试验，将原有的过滤装置改进：增强过滤网板强度，增大网眼的密度，使用耐腐蚀的不锈钢网槽增大过滤罐的容积，增设排渣管道并且能够利用阀门排渣，达到废渣回收简单彻底，方便快捷，同时，便于物料回收，对环境不产生污染，对泵和管道不产生堵塞，利于生产。
4 废渣的综合利用
4.1 萘系高效减水剂在生产过程中产生废渣，其主要成分是有机高分子不溶于水的产物，生产1吨减水剂产生废渣约10千克，全年生产减水剂3万吨，产生废渣300吨。目前处理废渣的主要方式是：废渣经清理后集中堆放，用货车拉出填埋，既要支付填埋费用，又会污染环境，主要污染地下水，环保型处理废渣费用太高，约为1000元／吨。
4.2 摸索处理废渣的新方法 淮河化工公司添加剂车间技术人员在生产实践过程中逐渐摸索出了解决废渣处理的最佳方法：
4.2.1 理论基础：有机高分子不溶于水的产物燃烧生成水和二氧化碳并放出热量。
4.2.2 结合生产实际：高效减水剂生产过程中，需用热风进行烘干成干品，车间用燃烧煤产生热空气的方式进行加热烘干。
4.2.3 分班次利用循环文丘里热水冲洗废渣，以洗出废渣中能溶解的料液，进行循环利用。
4.2.4 将经过清洗后的废渣分班次掺入煤中燃烧，利用高分子有机物燃烧发热来降低煤的消耗。
4.3 废渣新处理方法达到的经济效益和社会效果
①利于环保，不污染环境，解决了我公司因废渣带来的环保隐患；②降低煤耗，节约生产成本；③节约了环保型处理废渣费用：1000元／吨×300吨／年=30万元／年。
5 结论
在萘系高效减水剂生产过程中产生的废渣回收和处理不当，就会污染我们生存的环境，带来环保隐患。我们一方面通过摸索生产工艺的改进来减少废渣的量；另一方面积极探索过滤装置的改进来达到废渣回收方便、快捷、彻底，并且综合利用好生产过程中产生的废渣，确保了废渣不外排。只有这样，才能保证我们生存的环境不受到污染。生产实践证明，我们公司（淮河化工股份有限公司）在废渣回收和综合利用方面取得显著成效。
参考文献：
[1]《高性能混凝土外加剂》.缪昌文编著.化学工业出版社.
[2]《混凝土外加剂原理与应用》.陈建奎编著.中国计划出版社
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：萘系高效减水剂 过滤装置 综合利用 环境保护
1 概述
随着混凝土技术的进步，高性能混凝土外加剂应运而生。如今，混凝土外加剂已成为混凝土材料不可缺少的重要组分。混凝土外加剂的问世可谓水泥基建筑材料一次大的革命。混凝土外加剂的发展也为高强混凝土、自流平直密实混凝土、高耐久混凝土、清水混凝土、碾压混凝土、纤维增强混凝土的推广应用提高了保证。[1]我国在20世纪70年代研制了萘系高效减水剂，全国年产量在3万吨以上的企业有20多家，大部分厂家都是在常压状况下进行缩合反应，少部分厂家是带压状态进行缩合反应。生产过程均会产生一定量的废渣，如果回收和处理不当，就会严重污染生态环境，而环保型处理废渣费用太高。我们安徽淮河化工股份有限公司（原淮南矿业集团合成材料有限责任公司）生产的是熊猫牌NF高效混凝土减水剂，年产3万吨。在以前的生产过程中同样遇到了废渣的回收处理和排放难题，经过摸索试验，将废渣集中堆放，分班次利用刷釜热水冲洗废渣，以洗出多余的料液，分批次掺入煤中，利用废渣中高分子有机混合物燃烧发热来降低煤的消耗，废渣经过处理在生产中循环利用，基本达到了废渣不外排，不污染环境的目的。
2 萘系高效减水剂常压生产过程中产生废渣的原因
我们先来了解一下萘系高效减水剂的合成生产工艺，其工艺流程如图1所示。
接下来我们分析工艺过程产生的废渣主要原因，一部分来自生产所需各种原材料中所含的有机杂质，另一部分主要来自缩合工序。缩合工序：本工序是将含量在37%左右的液体甲醛加入到缩合釜中与90℃左右的磺化水解物料进行缩合反应。其反应方程式如下：
缩合反应是否充分，直接影响产品质量和产生废渣的量，在缩合反应中重点控制好加甲醛的速度，以及缩合后期的反应温度与物料的稠度。当缩合后期温度过高时，容易发生过度聚合，即“暴聚”，生成不溶于水的大分子树脂；当聚合度n≈9-12最好，聚合度太小影响产品质量，聚合度太大（n>13）时，产物不溶于水[2]。有机化学反应产物的转化率不可能达到100%，这就是产生废渣的主要原因。虽然在生产过程中不可避免地产生废渣，但通过改进生产工艺来减少废渣产生的量，措施如下：在磺化工序，硫酸与工业萘反应的过程中，控制好升温速度和磺化保温温度并维持在160-165℃范围，使其更多的生成我们需要的萘磺酸；在缩合工序，根据釜内物料反应状况控制好加甲醛速度和总的加甲醛时间以及缩合反应后期的反应温度与物料的稠度，搅拌均匀，避免发生“暴聚”现象。通过以上措施的改进，使原来每生产1吨减水剂干品产生大约15㎏左右的废渣减少到10㎏左右。
3 废渣的回收
在萘系高效减水剂生产过程中不可避免地产生废渣，目前我公司生产1吨减水剂干品产生废渣约为10千克。我们通过改进过滤装置，使废渣回收变的简单、便利、彻底，并且不影响生产效率和产品质量。确切控制好生产过程中的废渣，确保环境不受到污染。我们公司回收废渣的过程如图2所示：
我们以前废渣回收所使用的过滤装置：其体积小，存渣少，过滤网易损坏，极易被粘稠度高的物料堵塞，导致泵和管道经常损坏，需要经常维修，材料严重浪费和环境污染，既不利于生产，又不利于废渣的回收。为了彻底解决上述问题，通过摸索试验，将原有的过滤装置改进：增强过滤网板强度，增大网眼的密度，使用耐腐蚀的不锈钢网槽增大过滤罐的容积，增设排渣管道并且能够利用阀门排渣，达到废渣回收简单彻底，方便快捷，同时，便于物料回收，对环境不产生污染，对泵和管道不产生堵塞，利于生产。
4 废渣的综合利用
4.1 萘系高效减水剂在生产过程中产生废渣，其主要成分是有机高分子不溶于水的产物，生产1吨减水剂产生废渣约10千克，全年生产减水剂3万吨，产生废渣300吨。目前处理废渣的主要方式是：废渣经清理后集中堆放，用货车拉出填埋，既要支付填埋费用，又会污染环境，主要污染地下水，环保型处理废渣费用太高，约为1000元／吨。
4.2 摸索处理废渣的新方法 淮河化工公司添加剂车间技术人员在生产实践过程中逐渐摸索出了解决废渣处理的最佳方法：
4.2.1 理论基础：有机高分子不溶于水的产物燃烧生成水和二氧化碳并放出热量。
4.2.2 结合生产实际：高效减水剂生产过程中，需用热风进行烘干成干品，车间用燃烧煤产生热空气的方式进行加热烘干。
4.2.3 分班次利用循环文丘里热水冲洗废渣，以洗出废渣中能溶解的料液，进行循环利用。
4.2.4 将经过清洗后的废渣分班次掺入煤中燃烧，利用高分子有机物燃烧发热来降低煤的消耗。
4.3 废渣新处理方法达到的经济效益和社会效果
①利于环保，不污染环境，解决了我公司因废渣带来的环保隐患；②降低煤耗，节约生产成本；③节约了环保型处理废渣费用：1000元／吨×300吨／年=30万元／年。
5 结论
在萘系高效减水剂生产过程中产生的废渣回收和处理不当，就会污染我们生存的环境，带来环保隐患。我们一方面通过摸索生产工艺的改进来减少废渣的量；另一方面积极探索过滤装置的改进来达到废渣回收方便、快捷、彻底，并且综合利用好生产过程中产生的废渣，确保了废渣不外排。只有这样，才能保证我们生存的环境不受到污染。生产实践证明，我们公司（淮河化工股份有限公司）在废渣回收和综合利用方面取得显著成效。
参考文献：
[1]《高性能混凝土外加剂》.缪昌文编著.化学工业出版社.
[2]《混凝土外加剂原理与应用》.陈建奎编著.中国计划出版社
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文