Способ приготовления комплексной добавки для бетонной смеси

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОО

Qh

С)

Qh юююй

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4910921/13 (22) 28,12,90 (46) 07,01,93. Б юл. ¹ 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеэа белковых веществ (72) 3.К.Климова, Н,А,Королев, М.В.Крымский, А.В,Лагойда, В,Г.Совач, Л.А.Измайлова и В.Г.Черепанов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1689330,,кл. С 04 В 16/00, 1990, (54) СПОСОБ .ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПЛЕК" СНОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОННОЙ, СМЕСИ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам приготовления комплексных добавок на основе последрожжевого остатка (ПДО), образующегося при производстве кормовых дрожжей на гидролизных предприятиях с замкнутой или полузамкнутой технологической схемой водоснабжения.

ПДО - многотоннажный отход, который практически не утилизируется, его подвергают захоронению, 4TG ухудшает экологические условия окружающей среды и снижает рентабельность производства. Известен способ получения сульфитнобардяных концентратов на основе барды дрожжевого производства, включающей в основном лигносульфоновый комплекс (Технология гидролизного и сульфитно-спиртового производства. Гослесбумиздат, 1959, с.319), Упаривание производят до 50% и используют продукг как пластифицирующую добавку в производстве бетона.

Для повышения эффективности добав. ки в нее вводят отработанный нейтрально„„Я „„1786067 А1 (я)5 С 12 N 1/22; С 04 В 16/00 (57) Использование: биотехнология, производство строительных материалов. Сущность изобретения: приготовление комплексной добавки для бетонной смеси осуществляют путем введения в последрожжевой остаток смеси сульфата натрия в концентрации 15 — 50 г/л гидроокиси натрия в концентрации 150 — 400 гlл 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 в течение 15-60 мин, после чего проводят термообработку смеси при 60 — 90 С. сульфитный щелок, который предварительно смешивают с 5 — 7% сульфата натрия и выдерживают полученный раствор в течение 4-24 ч при 30 — 50 С с последующим отделением осветленной фракции (авт.св. №

1565820, кл. С 04 В 16/00).

Недостатком способа является сложность процесса получения концентратов.

Наиболее близким к, изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения добавки для бетонной смеси, который осуществляется следующим образом: в последрожжевой остаток (ПДО), содержащий

18 — 25% сухих веществ, вводят сульфат натрия при постоянном перемешивании и проводят обработку при 50 — 70 С в течение

30 — 60 мин, после чего осуществляют фракционирование методом отстоя или другим известным методом. Жидкую фракцию в количестве 75 — 85% от общего объема используют как добавку в производстве строительных растворов и бетонов, Основным недостатком способа является то, что не достигается необI

1786067 ходимое качество всей смеси ПДО, в связи с чем технология получения осложняется процессом фракционирования, Отдельная фракция, содержащая твердую фазу, не утилизируется, подвергается захоронению, что приводит к ухудшению экологического состояния окружающей среды.

Цель изобретения — повышение качества продукта и улучшение экологических условий среды, Цель достигается тем, что в способе приготовления добавки для бетонной смеси, включающем введение сульфата . натрия в последрожжевой остаток — отход производства кормовых дрожжей, согласно изобретению сульфат натрия в концентрации 15 — 50 г/л вводят совместно с гидроксидом натрия в концентрации 150 — 400 г/л, введение сульфата натрия и гидроксида натрия осуществляют в две стадии, на первой стадии рН смеси доводят до 7 — 8 и выдерживают смесь в течение 30-90 мин, на второй стадии рН смеси доводят до 9-12 и выдерживают смесь в течение 15-60 мин, термообработку проводят при 60-90 С, Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. В последрожжевой остаток, содержащий 18 — 25% сухих веществ, вводят в две стадии смесь сульфата натрия и гидроксида натрия при количественном соотношении 15-50 г/л и 150-400 г/л соответственно: на первой стадии смееь вводят постепенно при перемешивании до рН 7 — 8 и обрабатывают в течение 30-90 С; далее проводят вторую стадию — вводят смесь гидроксида натрия и сульфата натрия в том же количественном соотношении до рН среды 9 — 12 и обрабатывают в течение

15 — 60 мин при постоянном перемешивании. Температура обработки 60 — 90OC. Для ускорения реакции разложения аммонийных солей и выделения аммиака при обработке возможна подача воздуха или пара, Двухстадийное введение в ПДО смеси, содержащей гидроксид натрия и сульфат натрия, позволяет на первой стадии осуществить растворение ряда коллоидно-взвешенных частиц лигнина и других комплексов и получить более гомогенизированную систему, Постепенное изменение рН среды до 7-8 позволяет избежать сильного образования пены. На второй стадии при повышении рН до 9 — 12 проходит разложение солей сернокислого аммония; Гомогенизированная среда позволяет быстрее . выводить аммиак, причем в более концентрированной фазе.

При комплексном сочетании химического и теплового воздействий достигается более однородная физико-химическая структура системы, 10

20

25 шенных веществ 0,3 г/л, Содержание их в контроле 12 г/л, т,е. содержание взвешенных и коллоидных частиц по сравнению с

50 этом удаляется аммиак, для ускорения про55 цесса возможна подача воздуха и пара. Пол40

Двухстадийная обработка ПДО при установленных соотношениях гидроксида натрия и сульфата натрия приводит к уменьшению твердой фазы и обеспечивает получение более пластичной системы, Все это позволяет повысить качество продукта, упростить процесс, поскольку сложная операция фракционирования исключается.

Полная утилизация ПДО позволит улучшить экологические условия среды, так как практически полностью исключаются выбросы этих стоков в окружающую среду, Пример 1. В один литр ПДО вводят в две стадии смесь гидроксида натрия и сульфата натрия при содержании 150 г/л и 15 г/л соответственно. Подача смеси на первой стадии осуществляется постепенно в три приема и при интенсивном перемешивании до рН 7, Обработка проводится в течение 90 мин при 90 С. После этого проводят вторую стадию путем одноразовой подачи смеси до рН 9 при перемешивании и обрабатывают в течение 60 мин при

90 С. Полученный продукт содержит взвеконтролем снижается на 75%. Содержание аммонийного азота в продукте составляет 6 г/л, а в контроле 21,5 г/л, т,е. снижается на

70%, При использовании данного продукта как комплексной добавки к бетонной смеси в количестве 0,3% от массы бетона подвижность смеси составляет 12 см, а в контроле

5, т.е. подвижность смеси увеличивается в

2,4 раза, что повышает удобоукладываемость бетона, Прочность бетона составляет

33 МПа, В контроле предел прочности 33

МПа. Использование полученной комплексной добавки в бетонную смесь обеспечивает при сохранении прочности бетона повышение его подвижности.

Пример 2. В 1 л последрожжевого остатка вводят в две стадии смесь гидроксида натрия и сульфата натрия при содержании 400 гlл и 50 г/л соответственно. На первой стадии смесь вводят постепенно при постоянном перемешивании до рН 8 и далее обрабатывают в течение 30 мин при 60 С.

Далее проводят вторую стадию — вводят смесь до рН 12 при перемешивании и обрабатывают в течение 15 мин при 60 С, При ученный продукт содержит взвешенных и коллоидных частиц 0,2 г/л, т.е. содержание их снижается Hà 90%, Содержание аммонийного азота составляет 5,5 г/л, т.е, снижается на 75,5%.

1786067

При использовании продукта как комплексной добавки к бетонной смеси в количестве 0,3% от массы бетона подвижность смеси составляет 15 см, т.е. подвижность смеси увеличивается в 3 раза, что позволит улучшить удобоукладываемость бетона.

Прочность бетона составляет 33,1 МПа, т.е. прочность бетона идентична с контролем, однако подвижность его значительно возрастает, Пример 3, В 1 л последрожжевого остатка вводят в две стадии смесь гидроксида натрия и сульфата натрия при содержании 200 г/л и 25 г/л соответственно, На первой стадии смесь вводят постепенно в несколько приемов при перемешивании до рН 7,5 и проводят обработку в течение 45 мин при 75 С. Далее проводят вторую стадию, смесь вводят одноразово до рН 11 при постоянном nepeMGLUMBBHMN и обрабатывают в течение 30 мин при 75 С. При этом удаляется аммиак, Полученный продукт содержит взвешенных и коллоидных частиц 0,23 г/л, т.е. содержание их снижается на 81%.

Содержание аммонийного азота составляет 4,2 г/л, т,е, снижается íà 80%, При использовании продукта как комплексной добавки к бетонной смеси в количестве

0,3% от массы бетона подвижность смеси составляет 13 см, т.е, подвижность смеси увеличивается в 2,6 раза, что повышает удобоукладываемость бетона. Прочность бетона составляет 33,8 МПa, т,е, прочность бетона при использовании комплексной добавки практически идентична с прочностью бетона в контроле, а подвижность бетона значительно возрастает; Экспериментально было установлено, что двухстадийная обработка при химическом и тепловом воздействиях обеспечивает получение добавки более однородного состава, что исключает стадию фракционирования. Одновременно снижается содержание аммонийного азота, что обеспечивает экологически благоприятные условия при введении комплексной добавки в бетон. Аммиак, выделяющийся на второй стадии, может быть использован в производстве, Комплексная добавка обеспечивает хорошее контактирование с частицами цемента, интенсифицирует процесс смачивания, при этом происходит уСкорение процессов гидратации и гидролиза. Важно, что способ получения комплексной добавки на основе

ПДО обеспечивает значительное повыше30

35 окружающей среды, 40 смеси, отличающийся тем,что,сцелью

45 повышения качества продукта и улучшения

50 натрия и гидроокиси натрия осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии рН

25 ние подвижности смеси бетона, что повышает удобоукладываемость.

При введении смеси гидроксида натрия и сульфата натрия в количествах меньше

150 г/л и 15 г/л соответственно при параметрах на первой стадии: рН ниже 7 и время обработки меньше 30 мин, а на второй стадии рН ниже 9 и время обработки меньше

15 мин наблюдалось повышение содержания взвешенных и коллоидных частиц, снижалось качество продукта. При введении смеси гидроксида натрия и сульфата натрия на первой стадии до рН выше 8 и при времени обработки более 90 мин, а на второй стадии до рН выше 12 и при времени обработки более 60 мин не наблюдалось более эффективных положений по качественной характеристике, Введение смеси гидроксида натрия и сульфата натрия при определенных количественных сочетаниях в две стадии позволяет улучшить качество продукта и сохранить

его стабильность. В связи с отменой стадии фракционирования упрощается процесс получения продукта и решается особо острая проблема более полной утилизации многотоннажного отхода ПДО, что улучшает экологические условия окружающей среды.

Применение гидроксида натрия и сульфата натрия не вызывает каких-либо осложнений, поскольку можно использовать

"щелочной маточник" — отход витаминного завода, что создает предпосылки регионального улучшения экологических условий

Формула изобретения

Способ приготовления комплексной добавки для бетонной смеси, включающий введение сульфата натрия в последрожжевой остаток — отход производства кормовых дрожжей. и термообработку полученной экологических условий среды. сульфат натрия в концентрации от 15 до 50 г/л вводят совместно с гидроокисью натрия в концентрации от 150 до 400 г/л, введение сульфата смеси доводят до 7 — 8 и выдерживают смесь 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 60-90оС.