способ приготовления добавки для бетонной смеси

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ, включающий введение гидроксида натрия в последрожжевой остаток отход производства кормовых дрожжей и их термообработку, отличающийся тем, что в добавку дополнительно вводят щелочной сток отход производства капролактама в массовом соотношении компонентов 6 4, или 5 5, или 4 6 по сухому веществу.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отход производства капролактама вводят непосредственно в последрожжевой остаток с последующим введением гидроксида натрия.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отход производства капролактама вводят в последрожжевой остаток после введения в него гидроксида натрия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам приготовления добавок на основе последрожжевого остатка (ПДО) для их применения в производстве строительных материалов, образующегося при производстве кормовых дрожжей на гидролизных предприятиях с замкнутой или полузамкнутой схемой водоснабжения.

Изобретение может быть использовано в гидролизной промышленности, целлюлозно-бумажной и стройиндустрии.

ПДО многотоннажный отход, который практически не утилизируется и его подвергают захоронению, что ухудшает экологические условия окружающей среды и снижает рентабельность производства. Проводятся работы, направленные на утилизацию ПДО и, в частности, его использования как добавки в многотоннажном производстве строительных материалов.

В связи со значительным подорожанием традиционных суперпластификаторов, изыскание дешевых, доступных и многотоннажных добавок имеет особую актуальность для гидролизно-дрожжевых заводов и в производстве строительных материалов. В состав ПДО входят органические и минеральные комплексы, включающие протеины, углеводы, органические кислоты и их соли, а также соли сернокислого аммония, кальция, магния.

Многокомпонентная система ПДО определяет возможности его применения как добавки в производстве строительных материалов.

Известен способ получения сульфитно-бардяных концентратов на основе барды дрожжевого производства, включающего, в основном, лигно-сульфоновый комплекс. Упаривание производят до 50% и используют продукт как пластифицирующую добавку в производстве бетона (Технология гидролизного и сульфитно-спиртового производства, Гослесбумиздат, 1959, с. 319). Для повышения удобоукладываемости используют добавку, содержащую протеинополисахаридное вещество (авт.св. N 761436).

Известен способ получения добавки для бетонной смеси, включающий использование последрожжевого остатка с концентрацией сухих веществ 18-28% с введением в него сульфата натрия при постоянном перемешивании и с последующей обработкой при температуре 50-70^оС в течение 30-60 мин и далее фракционирование (авт.св. N 1689330).

Основными недостатками способов является сложность процесса получения концентратов, а в случае использования ПДО сложность процесса фракционирования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и предлагаемому способу является способ приготовления комплексной добавки для бетонной смеси, который осуществляется следующим образом: в последрожжевой остаток (ПДО) вводят сульфат натрия в концентрации от 15 до 50 г/л совместно с гидроксидом натрия в концентрации от 150 до 400 г/л, причем введение смеси осуществляют в две стадии: на первой стадии рН смеси доводят до 7-8 и выдерживают в течение 30-90 мин; на второй стадии рН смеси доводят до 9-11 и выдерживают смесь в течение 15-60 мин, а термообработку проводят при температуре 60-90^оС.

Основным недостатком способа является то, что добавка не обладает морозостойкостью при температуре ниже минус 10^оС и в связи с этим в зимние месяцы ее транспортировка затруднительна. Поэтому в зимнее время ПДО идет, в основном, в отвалы и загрязняет окружающую среду.

Задачей настоящего изобретения является повышение морозостойкости комплексной добавки и улучшение экологических условий окружающей среды. Поставленная задача решается тем, что в способе приготовления добавки для бетонной смеси, включающей введение гидроксида натрия в последрожжевой остаток отхода производства кормовых дрожжей и термообработку, согласно изобретению в добавку дополнительно вводят щелочной сток отход производства капролактама в соотношении добавка щелочной сток 6:4, 5:5, 4:5 весовых по сухому веществу.

Щелочной сток, представляющий собой водный раствор натриевых солей органических кислот, может быть введен по двум вариантам, что обуславливается технологической схемой производственного использования последрожжевого остатка. При использовании последрожжевого остатка в полном объеме для приготовления комплексной добавки отход производства капролактама вводят непосредственно в последрожжевой остаток с последующим введением гидроксида натрия.

В случае частичного использования ПДО для других технологических целей отход производства капролактама вводят в последрожжевой остаток после введения в него гидроксида натрия.

При использовании щелочного стока по первому варианту возможно большее снижение расхода гидроксида натрия за счет лучших условий контроля за изменением рН.

П р и м е р 1. В 1 л последрожжевого остатка вводят щелочной сток отхода производства капролактама (ШСПК) в соотношении 6:4, 5:5, 4:6 весовых при перемешивании и обрабатывают в течение 30-60 мин при 50-80^оС, далее вводят гидроксид натрия до рН 10-13 при перемешивании и обрабатывают при 70-100^оС в течение 30-120 мин. Для ускорения реакции разложения сернокислых солей аммония и выведения аммиака возможна подача пара или воздуха.

В табл. 1 приведены данные о температуре замерзания комплексной добавки при различных соотношениях последрожжевого остатка и щелочного стока.

Как видно из табл. 1 температура замерзания снижается в 1,8-2,3 раза относительно контроля. При использовании данного продукта как комплексной добавки к бетонной смеси в количестве 0,3% от массы бетона прочность бетона для всех соотношений составляет 33,1 МПа. В контроле предел прочности 33 МПа. При использовании комплексной добавки с повышенной морозостойкостью в бетонную смесь прочность бетона сохраняется идентичная с контролем.

П р и м е р 2. В 1 л последрожжевого остатка вводят гидроксид натрия до рН 10-12 постепенно в несколько приемов при перемешивании и проводят обработку в течение 30-60 мин при температуре 70-90^оС. Далее вводят при перемешивании щелочной сток и отрабатывают при 70-90^оС в течение 30-120 мин. В табл. 2 приведены данные о температуре замерзания комплексной добавки при различных соотношениях последрожжевого остатка и щелочного стока.

Как видно из табл. 2 температура замерзания снижается в 1,6-2,2 раза относительно контроля. При использовании данного продукта как комплексной добавки и бетонной смеси в количестве 0,3% от массы бетона прочность бетона для всех соотношений практически составляет 33,0 МПа. При использовании комплексной добавки с повышенной морозостойкостью в бетонную смесь прочность бетона сохраняется идентичная с контролем.

Экспериментально установлено, что дополнительное введение щелочного стока при приготовлении добавки обеспечивает сочетание компонентов щелочного характера, при котором достигается возможность снижения температуры замерзания при сохранении пластичности системы и улучшении условий более полного разрушения сернокислых солей аммония. Утилизация последрожжевого остатка в зимние месяцы позволит улучшить экологические условия среды, так как практически полностью исключаются выбросы этих стоков в окружающую среду.

При введении щелочного стока при соотношении последрожжевой остаток щелочной сток в соотношении 6:4 наблюдается уменьшение температуры замерзания комплексной добавки, а при введении последрожжевого остатка щелочного стока в соотношении 3:7 не наблюдалось более эффективных положений добавки. Введение щелочного стока при определенных количественных сочетаниях позволяет получать продукт с пониженной температурой замерзания при сохранении прочности бетона.

В связи с использованием продукта в зимнее время решается особо острая проблема более полной утилизации многотоннажного отхода, что улучшит экологические условия окружающей среды. Одновременно возможно получение дешевых добавок в сравнении с дорогостоящими в настоящее время суперпластификаторами.