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一种秸秆-淀粉改性合成早强型 混凝土减水剂的制备方法及系统

阅读：367发布：2020-09-07

专利汇可以提供一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及混凝土减水剂制备技术领域，公开了一种秸秆- 淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法及系统，通过对农作物秸秆原料的粉碎、水解预处理，并与普通淀粉混合进行氧化-磺化酯化-羟甲基化-醚化-季铵化改性后，再与不饱和聚醚大单体、不饱和小单体和早强型功能单体进行接枝-交联共聚改性，合成秸秆-淀粉改性的早强型混凝土减水剂，不仅成本低、减水率高、保坍性能好，而且早期强度发展较快，明显缩短了混凝土的凝结时间，有助于缩短混凝土的拆模时间，提高施工效率，可广泛应用于各种混凝土工程，特别是预制构件，提高早期强度。并设计出一套适于产业化的生产系统，进一步推动低成本的秸秆-淀粉基早强型减水剂产业化进程。，下面是一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法及系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的系统，包括设备支架，设备支架上设有放置秸秆捆的操作平台，其特征在于：操作平台后端依次设有秸秆原料预处理系统和秸秆-淀粉混合物的改性系统；
所述秸秆原料预处理系统，包括秸秆初碎装置(3)、秸秆细碎装置(6)、卧式球磨机微碎装置(21)、螺旋挤出秸秆降解机(27)；秸秆细碎装置(6)设于旋转筛分装置(5)内，旋转筛分装置(5)的入料口与初碎装置(3)出口相接，秸秆初碎后经秸秆细碎装置(6)细碎，通过旋转筛分装置(5)旋转筛分后清洗、干燥进入卧式球磨机微碎装置(21)微碎，卧式球磨机微碎装置(21)与所述螺旋挤出秸秆降解机(27)相接，所述螺旋挤出秸秆降解机(27)分别与1#液相配料储罐组(28)中各配料储罐的输出端相接，各配料为润滑添加剂、降解主催化酸、及助催化酸；
所述秸秆-淀粉混合物的改性系统包括螺旋挤出改性反应机组(33)，螺旋挤出改性反应机组(33)的入口与螺旋挤出秸秆降解机(27)的输出端相接，螺旋挤出改性反应机组(33)与2#液相配料储罐组(32)中各配料储罐的输出端相接，各配料为氧化剂、酸性磺化剂，螺旋挤出改性反应机组(33)的出口接反应釜组(40)的入口，反应釜组(40)分别与3#液相配料储罐组(38)中各配料储罐的输出端相接，各配料为氧化剂、碱液、弱碱性磺化剂、羟甲基化试剂、醚化剂、季铵化试剂、至少包含过硫酸铵的氧化剂、不饱和聚醚大单体、自来水净化剂、不饱和小分子单体和链转移剂混合溶液、还原剂、早强型功能单体；所述螺旋挤出改性反应机组(33)、及应釜组(40)均设有用于机身加热的加热器。
2.根据权利要求1所述的一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的系统，其特征在于：所述秸秆初碎装置(3)，其包括料仓，料仓下端设有出料口(309)，出料口与旋转筛分装置(5)进料口相接，料仓上端设有V型进料口(302)，其与操作平台后端相衔接，料仓内位于V型进料口(302)下方的两侧设有主、从动托辊组，主、从动托托辊组中分别安装有输送带呈V型设置，两托辊组的下方分别水平设置有齿条(312)，两水平齿条(312)之间的下方设有一对星型刀辊组，星型刀辊组的下方设有W型不锈钢筛网，所述出料口(309)位于该筛网下方。
3.根据权利要求1或2所述的一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的系统，其特征在于：旋转筛分装置(5)包括倾斜安置的滚筒式旋转筛分室(55)，旋转筛分室(55)位于除尘密封式集料仓(7)中，旋转筛分室(55)上端为进料口，旋转筛分室的前部通过星型支架(552)固接在通过传动电机带动正向旋转的转轴上，秸秆细碎装置(6)设于旋转筛分室(55)内的后部，其包括秸秆细碎刀具组(69)，秸秆细碎刀具组(69)安装在通过另一传动电机带动反向旋转的转轴上，进入旋转筛分室(55)中物料旋转离心抛落，并向下迁移与同轴向在旋转筛分室(55)内反向旋转的秸秆细碎刀具组(69)接触二次剪切粉碎，旋转筛分室(55)后部的内腔壁上固定有与旋转剪切刀具组(69)配合使用的齿条(554)，细料通过旋转筛分室(55)的筛分孔落入除尘密封式集料仓(7)中集料。
4.根据权利要求3所述的一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的系统，其特征在于：除尘密封式集料仓(7)输出端接清洗装置(9)，清洗装置将清洗后的秸秆输出至离心筛分过滤装置(11)，离心筛分过滤后输出至滚筒式预烘干装置(12)预干燥，滚筒式预烘干装置(12)与进行物料气固分离的旋风分离器(14)相接，旋风分离器的固体输出口接螺旋干燥器(15)，经螺旋干燥器(15)二次干燥后旋风分离通入卧式球磨机微碎装置(21)。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的系统，其特征在于：螺旋挤出改性反应机组(33)由至少4个螺旋挤出机首尾相接的串联组成，且从上至下依次水平排列。
6.根据权利要求5所述的一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的系统，其特征在于：反应釜组(35)设有产品的储存防沉淀循环系统；该系统包括循环混合釜(37)、成品储罐组(36)和环形进液总管，环形进液总管(3605)设于成品储罐组(36)的上方，成品储罐组(36)由呈环形矩阵分布的成品储罐组成，环形进液总管(3605)上分布多个进液分管(3603)与各成品储罐一一对应相接通，成品储罐组(36)外围的下端设置有环形排液总管(3609)，该总管与各储罐底部设有管阀的排液口相通，环形排液总管通过循环排液泵(3610)与循环混合釜(37)入口相通中，循环混合釜(37)出口与环形进液总管(3605)相通，各储罐的沉淀排入循环混合釜中经加热、搅拌溶解后泵入与其相通的环形进液总管(3605)进入各储罐。
7.一种采用如权利要求1、2、4或6所述系统进行秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法，其特征在于：该减水剂通过对农作物秸秆原料的初碎、细碎、清洗、干燥、微碎得秸秆粉料，秸秆粉料送入螺旋挤出秸秆降解机中进行水解预处理后与淀粉混合酸解糊化得到秸秆-淀粉混合物料，该秸秆-淀粉混合物料排入螺旋挤出改性反应机组(33)对其进行一次氧化-磺化酯化改性得到糊状粘稠物料，对该物料排入反应釜组(40)中依次进行二次氧化-磺化酯化、羟甲基化-醚化-季铵化改性，然后再与不饱和聚醚大单体、不饱和小单体、及早强型功能单体进行接枝-交联共聚改性，最终合成秸秆-淀粉改性的早强型混凝土减水剂。
8.根据权利要求7所述的一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法，其特征在于：是通过步骤S1～S6实现的：
S1：秸秆原料的初碎、细碎、清洗、干燥、微碎预处理，具体过程如下：
第一步：原料秸秆捆经自然风干后，经过秸秆初碎装置(3)粉碎成1～3cm的秸秆段，初步除尘；
第二步：初碎的秸秆段再通过秸秆细碎装置(6)和旋转筛分装置(5)进一步粉碎、筛分，通筛得到5mm以下的秸秆段细碎料，进一步除尘；
第三步：秸秆段细碎料经清洗，把其中的杂质清洗干净；
第四步：清洗后的秸秆段细碎料通过离心、筛分过滤，使秸秆与水的初步离心分离；
第五步：初步离心分离脱水后的秸秆段细碎料经滚筒式预烘干装置(12)初步烘干、再经螺旋干燥器(15)的二次烘干，使烘干后秸秆的含水率在10％以下；
第六步：烘干后的秸秆段细碎料再进行球磨微碎，球磨后出料粒度控制在400μm以下，停止球磨，得秸秆粉料；
滚筒式预烘干装置(12)的空气温度50～70℃；螺旋干燥器(15)的空气温度120～150℃。
所述球磨采用卧式球磨机，球磨参数为：秸秆原料粒径5mm以下，转速10～50r/min，秸秆原料装填量10～15Kg，铜球直径10～15mm，球磨时间10～15min，出料粒径75～400μm；
S2：秸秆粉料水解预处理和淀粉混合酸解糊化预处理，具体过程如下：
第一步：秸秆原料微碎预处理后得到的秸秆粉料送入螺旋挤出秸秆降解机(27)中进行降解；
第二步：在降解过程中，首先通过50～60℃的循环水盘管换热器对螺旋挤出秸秆降解机机身加热，然后同时向螺旋挤出秸秆降解机(27)中加入润滑添加剂、降解主催化酸和助催化酸，在一定的螺杆旋转转速下保温降解10min；
第三步：再称取淀粉送入螺旋挤出秸秆降解机(27)中进行混合，在一定的螺杆旋转转速下保温酸解糊化得秸秆-淀粉混合物料，放料排出；
所述秸秆粉料一次投放量为15000g；淀粉为普通小麦淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉、红薯淀粉中的一种或多种组合物，用量1000～15000g；
所述润滑添加剂为硬脂酸、油酸中的一种或两种组合物，秸秆粉料与润滑添加剂的固剂比为1000g:6～10ml；
所述降解催化酸的主催化酸为一元酸、二元酸或多元酸中的一种或多种组合物；秸秆与降解主催化酸的固酸比为1000g:10～30ml；
所述降解催化酸的助催化酸为质量浓度30g/L的稀硫酸或稀盐酸，秸秆与助催化稀酸的固酸比为1000g:50-150ml；
所述螺旋挤出秸秆降解机(27)为单/双螺杆挤出机，电机转速控制在50～80r/min；
S3：秸秆-淀粉混合物的一次氧化-磺化酯化改性，具体过程如下：
第一步：经螺旋挤出秸秆降解机(27)对秸秆粉料水解预处理和淀粉混合糊化预处理所得的秸秆-淀粉混合物料放料，送入由1#、2#、3#、4#螺旋挤出机依次串联组成的螺旋挤出改性反应机组(33)中；
第二步：首先，通过50～60℃的循环水盘管换热器加热机身；
第三步：当物料进入1#螺旋挤出机时，将氧化剂缓慢加入到1#螺旋挤出机中，氧化断链反应一定时间后放料进入与其串联的2#螺旋挤出机；
第四步：开启新一轮的秸秆-淀粉混合物料进入1#螺旋挤出机，重复第三步进行氧化断链反应；
第五步：第三步的1#螺旋挤出机放料进入2#螺旋挤出机，在2#螺旋挤出机中加入酸性磺化剂，磺化反应一定时间后依次放料进入3#和4#螺旋挤出机进一步氧化和磺化反应，保温反应一定时间后得到初步改性的呈棕褐色的秸秆-淀粉一次磺化酯化改性的糊状粘稠物料；
所述氧化剂为质量浓度为10％的双氧水或摩尔浓度为0.3M的高锰酸钾/高铁酸钾溶液中的一种或两种组合物，用量5000～6000ml；
所述酸性磺化剂为质量浓度为25％的亚硫酸氢钠、氯磺酸、氨基磺酸中的一种或多种组合物，用量3000～4500g；
所述螺旋挤出改性反应机组(33)为单/双螺杆挤出机，电机转速控制在50～80r/min；
每个螺旋挤出机改性操作一定时间相同，均为15min；
S4：秸秆-淀粉混合物的二次氧化-磺化酯化改性，具体过程如下：
第一步：对上述改性糊状粘稠物料称重、放料进入秸秆-淀粉溶解罐(37)中；
第二步：加入一定量的热水，低速搅拌使物料混合均匀，配制成浓度为35-45％的物料，放料进入反应釜组(40)的各反应釜；
第三步：通过55～60℃循环水的盘管换热器加热反应釜机身给物料加热至45-55℃；
第四步：向各反应釜缓慢加入氧化剂，搅拌氧化反应；
第五步：再缓慢加入碱液，搅拌调节pH值为7.5-8.0；
第六步：最后缓慢加入弱碱性磺化剂，搅拌磺化反应，得到秸秆-淀粉二次氧化-磺化酯化改性物料；
所述每个反应釜中所含秸秆-淀粉一次磺化物料量为100Kg，其它物料加入量以此为基准计算；
所述氧化剂为质量浓度为30％的双氧水或摩尔浓度为1.0M的高锰酸钾/高铁酸钾溶液，用量2000～4000ml；
所述碱液为质量浓度40％的氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，用量6000～8000g或3800～
5070mL；
所述弱碱性磺化剂为质量浓度为50％的亚硫酸钠，用量2000～3000g或1000～1500mL；
氧化、磺化改性反应时间均为0.5h；
所述反应釜组(40)各反应釜通过搅拌电机搅拌，搅拌转速控制在50～80r/min；
S5：秸秆-淀粉混合物的羟甲基化、醚化、季铵化改性，具体过程如下：
第一步：向各反应釜得到的秸秆-淀粉二次氧化-磺化酯化改性料液中加入羟甲基化试剂，搅拌羟甲基化反应一定时间；
第二步：加入醚化剂，保温搅拌醚化反应一定时间；
第三步：加入季铵化试剂，保温搅拌季铵化反应一定时间后，得呈浅棕色的秸秆-淀粉酯-醚磺化季铵型粘状液体，即：酯醚化秸秆-淀粉物料；
所述羟甲基化试剂为质量浓度为37％的甲醛溶液，用量1200～2000g或750～1200mL；
醚化试剂为质量浓度为20％的一氯乙酸溶液，用量2500～3500g或2000～2800mL；
季铵化试剂为多乙烯多铵单体或不饱和阳离子季铵盐中的一种或多种组合物，其中多乙烯多铵单体包括：乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺；不饱和阳离子季铵盐包括：三甲基烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、四烯丙基氯化铵，配制成质量浓度为
30％的水溶液使用，用量1750～2500g或1230～1800mL；
所述羟甲基化、醚化、季铵化改性反应温度为45-55℃，改性反应时间均为0.5h，总改性反应时间为1.5h。
所述反应釜搅拌电机转速控制在50～80r/min；
S6：酯醚化秸秆-淀粉物料的进一步接枝共聚和交联共聚改性合成早强型混凝土减水剂，具体过程如下：
第一步：向各个反应釜中加入不饱和聚醚大单体，搅拌均匀；
第二步：在各反应釜中加入自来水净化剂；
第三步：通过盘管换热器加热釜身给釜内物料加热至65～70℃并保温；
第四步：分别依次缓慢加入氧化剂、不饱和小分子单体和链转移剂混合溶液、还原剂、早强型功能单体到反应釜组的反应釜中，在催化氧化-还原体系中搅拌混合进行多元共聚反应；
第五步：采取间歇式分批加入方式，每隔20min，氧化剂、不饱和小分子单体和链转移剂混合配液、还原剂、早强型功能单体按先后顺序各循环均量加入一次；
第六步：继续反应经过一定时间后，停止加热，慢速搅拌下自然降温至30℃，加入碱液，调节pH值为6-7，再加入防腐剂，停止搅拌，陈化一段时间，反应结束，出料即得含固量为25-
35％的早强型减水剂产品；
所述酯醚化秸秆-淀粉物料与不饱和聚氧乙烯醚大单体质量比为100:20～40；不饱和聚醚大单体H，包括烯丙醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单甲醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚中的一种或几种，以不饱和聚醚大单体质量总额为100份计，其它小单体物料加入量以此为基准计算；
所述不饱和小单体，包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠、马来酸、马来酸酐、衣康酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的一种或多种，用量20～60份；
所述早强型功能单体，包括苯乙烯磺酸钠、丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、硝酸钙、亚硝酸钠中的一种或多种，用量10～20份；
所述自来水净化剂为六亚甲基四胺，用量250g六亚甲基四胺/1000Kg自来水；
所述链转移剂，包括巯基乙酸、巯基乙醇、甲基丙烯酸磺酸钠中的一种或多种，用量1～
2份；
所述氧化剂，包括双氧水、过硫酸铵(钾，钠)、高锰酸钾中的至少包含过硫酸铵的一种或多种，用量1～3份；
所述还原剂，包括维生素C、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、次亚磷酸钠中的一种或多种，用量1～3份；
所述防腐剂为富马酸二甲酯，用量0.1份；
所述碱液，为质量浓度40％的氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，调节料液pH值为6-7，用量
10～15份。
9.根据权利要求8一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法，其特征在于：还包括产品的储存和防沉淀，具体过程如下：
第一步：将反应釜组(40)中所制备的减水剂产品，在排液泵作用下通过环形进液总管打入由4～8个成品储罐组成的呈环形矩阵分布的成品储罐组(41)中，静置储存产品，等待使用或销售；
第二步：当放置一段时间，成品储罐组(41)中的各储罐下端出现沉淀物时，开启成品储罐组(41)下端外围设置的循环排液泵，把成品储罐组(41)的各储罐下部的沉淀料液通过环形排液总管打入循环混合釜(42)中；
第三步：通过盘管式换热管对循环混合釜(42)中的含沉淀物的产品物料加热，加热并搅拌一段时间后，循环混合釜(42)中的料液混合均匀，沉淀溶解消失，停止搅拌；
第四步：开启循环混合釜(42)底部的排液泵，再次把消除沉淀后的减水剂打入成品储罐组(41)的各储罐中。
10.根据权利要求8或9所述方法制备的一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂，其特征在于：秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂在混凝土中的应用。

说明书全文

一种秸秆-淀粉改性合成早强型 混凝土减水剂的制备方法及

系统

技术领域

[0001] 本发明涉及混凝土减水剂，具体涉及一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法及系统。

背景技术

[0002] 目前，伴随着制备混凝土外加剂的新一代高性能的石油基聚羧酸减水剂所需石化原料的日益匮乏，导致价格一路攀升的突出问题，制约了新一代高性能的聚羧酸减水剂的快速发展，使其生产成本不断攀升，使得本具有比萘系、脂肪族系、氨基磺酸盐系、木质素系等减水剂的更高性能优势的聚羧酸减水剂不能在建筑行业的大力推广应用。国内外学者近几年开始研究低成本、高性能的减水剂。

[0003] 减水剂是一种重要的混凝土外加剂，目前在我国应用比较广泛的是木质素磺酸盐类减水剂和萘系减水剂，这两种减水剂均存在很多不足，开发新的减水剂品种势在必行。同时，我国减水剂工业的发展面临着提高性能、降低成本以及环境友好等诸多方面的问题。随着环保标准的提高，包括萘系减水剂等一些工艺将会逐渐淘汰，而且高性能聚羧酸减水剂的价格因素使得其在我国的推广应用前景不容乐观。因此，研究和开发环境友好、性能达标而且符合我国经济发展水平的新型高效减水剂成为一个重要的研究课题。根据减水剂性能和使用场合不同，又分为缓凝型、缓释型、早强型、保坍型、抗泥抗盐型、综合性能型等，近年来国内外学者及其生产技术人员对不同功能的减水剂的制备方法进行了大量的研究，无论是在理论研究还是设计生产实践研究中都取得了很好的成绩。但有些遗憾的是，目前还没有研制出适于生产生物质改性的早强型混凝土减水剂的合成方法方法和生产系统。

[0004] 关于低成本聚羧酸减水剂的研究进展，主要体现在使用生物质基可再生原料作为降低聚羧酸减水剂的主要方法，目前报道的主要由纤维素、半纤维素、淀粉、单多糖等改性后在减水剂中的应用，对其改性方法主要有磺化、酯化、醚化、酰胺化等。淀粉根据其用途不同而采取不同的改性方法，其中磺化淀粉和醚化淀粉是在淀粉分子上引入磺酸基和羧甲基生成的产物，磺化淀粉和醚化淀粉用作减水剂具备了一定的理论可行性和实践有效性，通过淀粉改性开发用作新型的高效减水剂并实现工业化，从而缓解当前我国减水剂应用中面临的诸多问题，同时为淀粉基天然高分子材料的应用开辟全新的领域。但遗憾的是，对于这方面的研究大多还处于实验室阶段，大多未进入工程应用阶段。

[0005] 农作物秸秆是未能充分利用的廉价生物质原料，包括小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后的剩余部分。我国是农业大国，每年产农作物秸秆7 亿多吨，大部分仍被焚烧处理，造成资源浪费和环境污染。国际上已将农作物秸秆利用作为21世纪发展可再生能源资源的战略性产业，农作物秸秆的资源化利用主要侧重于化工和建筑材料的开发。目前农作物秸秆作为建筑材料应用研究是一个热点，如。但直接作为减水剂的原料的研究很少。秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素等生物基大分子，分子中含有醚基、碳-碳双键、丙烯醇羟基、酚羟基、羰基、甲氧基、羧基、苯环等多种官能团和化学键，可进行醚化、酯化、磺化、酰胺化等接枝共聚和交联共聚反应，所得产品具有特殊性能。

[0006] 随着环境保护逐渐受到重视，人们在追求建筑材料性能的同时还关心自身及环境的安全问题，这就急需探索合成方法，研究开发一种新的高效减水剂。秸秆生物基减水剂的出现，适应了国家政策及市场的需求，但是对于这方面的研究还处于实验室阶段，未进入工程应用阶段。秸秆生物基减水剂具有较好的减水作用和缓凝、保坍作用，而且农作物秸秆资源丰富，价格低廉，本身无毒，可降解。具有较好的工业前景，但目前刚处于研究初步阶段，并未得到广泛应用。近两年，学者通过对秸秆进行改性，不断探索秸秆生物基减水剂的合成方法。

[0007] 目前，直接把生物质秸秆用于减水剂的研究报道很少，大多是从秸秆中提取分离出纤维素、木质素，或用秸秆生产造纸、乙醇所得黑液废水为原料，用于减水剂的改性研究或与聚羧酸减水剂复配研究。

[0008] 木质素改性减水剂的研究，中国专利CN 101337789 A“麦草碱木素缩合改性制备减水剂的方法”，将麦草碱木素加入到4.4～5.5倍重量的水中溶解，加入麦草碱木素重量0.6～0.9％的硫酸铜，用烧碱溶液调节pH值为10～11，再加入麦草碱木素重量45～55％的无水亚硫酸钠，升温至88～92℃，反应4～5h，制得磺化产品，其和定量的甲醛在pH值为11.6～12.0、65～75℃条件下，进行缩合反应，制得减水剂。该方法制得的减水剂减水率低，只能作为最普通的减水剂使用。中国专利CN 101759856 B“木质素磺酸钠减水剂的制备方法”，以玉米芯、玉米芯酸解渣、甘蔗渣或玉米秸秆经过碱煮产生的黑液为原料，经过粗过滤、超滤膜浓缩、磺化和喷雾干燥，制备出低含水量的木质素磺酸钠减水剂，该工艺对环境没有污染、工序简单、成本低廉，但秸秆原料不能充分利用，浪费严重。中国专利CN 106698993 A“一种聚羧酸减水剂”，利用废料白泥调浆、加热，再与玉米秸秆混均，再加入十二烷基硫酸钠，搅拌后干燥挤压成块，酸浸得到水解液，利用CaO将秸秆水解液调到pH值为6.0～7.0，得到的水解液经干燥、氧化、磺化后，加入到聚羧酸减水剂中，搅拌均匀后用超声波处理1～
2h，得到改性的聚羧酸系减水剂。该方法主要优势是将造纸废液用于制备聚羧酸减水剂，能够很好地变废为宝，利用其中的强碱对玉米秸秆进行前处理，使得其能够更好地浸酸进行水解。其实质是利用秸秆中的木质素磺化与减水剂复配。中国专利CN 102936110A“一种木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂及制备方法”，以木质素磺酸盐、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和丙烯酸在过硫酸铵的作用下直接合成，氢氧化钠中和而得。其实质是木质素磺酸盐改性聚羧酸减水剂。

[0009] 直接把生物质秸秆用于减水剂的研究，目前主要有两篇报道：中国专利CN106279574 A “一种利用秸秆改性的聚羧酸减水剂及其制备方法”，第一步，秸秆预处理：将秸秆粉碎后，加入稀酸，搅拌混合均匀后浸泡18-36h，过滤并用清水冲洗秸秆至中性；第二步，制备利用秸秆改性的聚羧酸减水剂：将甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、马来酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠和秸秆加入四回流装置和恒压滴液漏斗，恒压滴液漏斗内加入过硫酸铵，开始滴加引发剂过硫酸铵，滴加速度为2-4滴/s，滴加完毕后保温4-5h；降温至35-45℃，调节pH至6.8-7.2，即可得到利用秸秆改性的聚羧酸减水剂。中国专利 CN 105713164 B“一种利用秸秆制备的脂肪族减水剂及其制备方法”，通过秸秆酸洗、秸秆改性脂肪族减水剂等步骤制备而成。具体为：秸秆进行预处理，将玉米秸秆或小麦秸秆粉碎后，加入稀酸，搅拌混合均匀后浸泡18～36h，过滤并用清水冲洗秸秆至中性；
在反应釜中加入水，然后加入亚硫酸钠，溶解；在溶解后的亚硫酸钠溶液中加入丙酮，磺化8～12min；然后加入预处理后的秸秆，搅拌反应20～40min；向溶液中加入甲醛，90～95℃下再反应1～2h，制备秸秆改性脂肪族减水剂。该技术对秸秆废弃物资源进行了有效利用，改善了现有的脂肪族减水剂缓凝效果差的缺点，提高了脂肪族减水剂的应用范围，降低了生产成本。但这两项研究结果只是实验室的小试摇瓶试验，一是对秸秆的粉碎没有提出细碎的程度和方法，只是说秸秆粉碎，二是秸秆水解采用常规的稀盐酸或稀硫酸水解，会带入过量的氯离子和硫酸根离子，影响减水剂性能，三是没有提出工业化试验的设想与构思，距离产业化生产装置和生产系统还有很大的距离。

[0010] 农作物秸秆直接改性制备减水剂，对秸秆原料的预处理方法、改性方法及其相应设备装置要求也很高，直接影响后续所制备的秸秆基减水剂性能，这也是秸秆基减水剂产业化生产必须考虑的关键问题，否则起不到新型减水剂的开发利用价值。然而利用农作物秸秆来直接制备减水剂的秸秆原料的微碎、水解预处理方法和磺化等改性专用设备装置，很少见到这方面的相关报道。

发明内容

[0011] 本发明的目的是为了提供一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的生产系统，制备出一种新的秸秆基早强型混凝土减水剂，解决现有减水剂合成成本高、性能差的问题。

[0012] 本发明所采取的技术方案如下：一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的系统，包括设备支架，设备支架上设有放置秸秆捆的操作平台，操作平台后端依次设有秸秆原料预处理系统和秸秆-淀粉混合物的改性系统；

[0013] 所述秸秆原料预处理系统，包括秸秆初碎装置、秸秆细碎装置、卧式球磨机微碎装置、螺旋挤出秸秆降解机；秸秆细碎装置设于旋转筛分装置内，旋转筛分装置的入料口与初碎装置出口相接，秸秆初碎后经秸秆细碎装置细碎，通过旋转筛分装置旋转筛分后清洗、干燥进入卧式球磨机微碎装置微碎，卧式球磨机微碎装置与所述螺旋挤出秸秆降解机相接，所述螺旋挤出秸秆降解机分别与1#液相配料储罐组中各配料储罐的输出端相接，各配料为润滑添加剂、降解主催化酸、及助催化酸；

[0014] 所述秸秆-淀粉混合物的改性系统包括螺旋挤出改性反应机组，螺旋挤出改性反应机组的入口与螺旋挤出秸秆降解机的输出端相接，螺旋挤出改性反应机组与2#液相配料储罐组中各配料储罐的输出端相接，各配料为氧化剂、酸性磺化剂，螺旋挤出改性反应机组的出口接反应釜组的入口，反应釜组分别与3#液相配料储罐组中各配料储罐的输出端相接，各配料为氧化剂、碱液、弱碱性磺化剂、羟甲基化试剂、醚化剂、季铵化试剂、至少包含过硫酸铵的氧化剂、不饱和聚醚大单体、自来水净化剂、不饱和小分子单体和链转移剂混合溶液、还原剂、早强型功能单体；所述螺旋挤出改性反应机组、及应釜组均设有用于机身加热的加热器。

[0015] 所述秸秆初碎装置，其包括料仓，料仓下端设有出料口，出料口与旋转筛分装置进料口相接，料仓上端设有V型进料口，其与操作平台后端相衔接，料仓内位于V型进料口下方的两侧设有主、从动托辊组，主、从动托托辊组中分别安装有输送带呈V型设置，两托辊组的下方分别水平设置有齿条，两水平齿条之间的下方设有一对星型刀辊组，星型刀辊组的下方设有W型不锈钢筛网，所述出料口位于该筛网下方。

[0016] 进一步的，旋转筛分装置包括倾斜安置的滚筒式旋转筛分室，旋转筛分室位于除尘密封式集料仓中，旋转筛分室上端为进料口，旋转筛分室的前部通过星型支架固接在通过传动电机带动正向旋转的转轴上，秸秆细碎装置设于旋转筛分室内的后部，其包括秸秆细碎刀具组，秸秆细碎刀具组安装在通过另一传动电机带动反向旋转的转轴上，进入旋转筛分室中物料旋转离心抛落，并向下迁移与同轴向在旋转筛分室内反向旋转的秸秆细碎刀具组接触二次剪切粉碎，旋转筛分室后部的内腔壁上固定有与旋转剪切刀具组配合使用的齿条，细料通过旋转筛分室的筛分孔落入除尘密封式集料仓中集料。

[0017] 进一步的，除尘密封式集料仓输出端接清洗装置，清洗装置将清洗后的秸秆输出至离心筛分过滤装置，离心筛分过滤后输出至滚筒式预烘干装置预干燥，滚筒式预烘干装置与进行物料气固分离的旋风分离器相接，旋风分离器的固体输出口接螺旋干燥器，经螺旋干燥器二次干燥后旋风分离通入卧式球磨机微碎装置。

[0018] 优选的，所述螺旋挤出改性反应机组由至少4个螺旋挤出机首尾相接的串联组成，且从上至下依次水平排列。

[0019] 进一步的，反应釜组设有产品的储存防沉淀循环系统；该系统包括循环混合釜、成品储罐组和环形进液总管，环形进液总管设于成品储罐组的上方，成品储罐组由呈环形矩阵分布的成品储罐组成，环形进液总管上分布多个进液分管与各成品储罐一一对应相接通，成品储罐组外围的下端设置有环形排液总管，该总管与各储罐底部设有管阀的排液口相通，环形排液总管通过循环排液泵与循环混合釜入口相通中，循环混合釜出口与环形进液总管相通，各储罐的沉淀排入循环混合釜中经加热、搅拌溶解后泵入与其相通的环形进液总管进入各储罐。

[0020] 本发明还提供了一种采用上述系统进行秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法，该减水剂通过对农作物秸秆原料的初碎、细碎、清洗、干燥、微碎得秸秆粉料，秸秆粉料送入螺旋挤出秸秆降解机中进行水解预处理后与淀粉混合酸解糊化得到秸秆-淀粉混合物料，该秸秆-淀粉混合物料排入螺旋挤出改性反应机组对其进行一次氧化-磺化酯化改性得到糊状粘稠物料，对该物料排入反应釜组中依次进行二次氧化-磺化酯化、羟甲基化-醚化-季铵化改性，然后再与不饱和聚醚大单体、不饱和小单体、及早强型功能单体进行接枝-交联共聚改性，最终合成秸秆-淀粉改性的早强型混凝土减水剂；具体是通过步骤S1～S6实现的：

[0021] S1：秸秆原料的初碎、细碎、清洗、干燥、微碎预处理，具体过程如下：

[0022] 第一步：原料秸秆捆经自然风干后，经过秸秆初碎装置粉碎成1～3cm的秸秆段，初步除尘；

[0023] 第二步：初碎的秸秆段再通过秸秆细碎装置和旋转筛分装置进一步粉碎、筛分，通筛得到5mm以下的秸秆段细碎料，进一步除尘；

[0024] 第三步：秸秆段细碎料经清洗，把其中的杂质清洗干净；

[0025] 第四步：清洗后的秸秆段细碎料通过离心、筛分过滤，使秸秆与水的初步离心分离；

[0026] 第五步：初步离心分离脱水后的秸秆段细碎料经滚筒式预烘干装置初步烘干、再经螺旋干燥器的二次烘干，使烘干后秸秆的含水率在10％以下；

[0027] 第六步：烘干后的秸秆段细碎料再进行球磨微碎，球磨后出料粒度控制在400μm以下，停止球磨，得秸秆粉料；

[0028] 滚筒式预烘干装置的空气温度50～70℃；螺旋干燥器的空气温度120～150℃。

[0029] 所述球磨采用卧式球磨机，球磨参数为：秸秆原料粒径5mm以下，转速10～50r/min，秸秆原料装填量10～15Kg，铜球直径10～15mm，球磨时间10～15min，出料粒径75～400μm；

[0030] S2：秸秆粉料水解预处理和淀粉混合酸解糊化预处理，具体过程如下：

[0031] 第一步：秸秆原料微碎预处理后得到的秸秆粉料送入螺旋挤出秸秆降解机(27)中进行降解；

[0032] 第二步：在降解过程中，首先通过50～60℃的循环水盘管换热器对螺旋挤出秸秆降解机机身加热，然后同时向螺旋挤出秸秆降解机中加入润滑添加剂、降解主催化酸和助催化酸，在一定的螺杆旋转转速下保温降解10min；

[0033] 第三步：再称取淀粉送入螺旋挤出秸秆降解机中进行混合，在一定的螺杆旋转转速下保温酸解糊化得秸秆-淀粉混合物料，放料排出；

[0034] 所述秸秆粉料一次投放量为15000g；淀粉为普通小麦淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉、红薯淀粉中的一种或多种组合物，用量1000～15000g；

[0035] 所述润滑添加剂为硬脂酸、油酸中的一种或两种组合物，秸秆粉料与润滑添加剂的固剂比为1000g:6～10ml；

[0036] 所述降解催化酸的主催化酸为一元酸、二元酸或多元酸中的一种或多种组合物；秸秆与降解主催化酸的固酸比为1000g:10～30ml；

[0037] 所述降解催化酸的助催化酸为质量浓度30g/L的稀硫酸或稀盐酸，秸秆与助催化稀酸的固酸比为1000g:50-150ml；

[0038] 所述螺旋挤出秸秆降解机为单/双螺杆挤出机，电机转速控制在50～80r/min；

[0039] S3：秸秆-淀粉混合物的一次氧化-磺化酯化改性，具体过程如下：

[0040] 第一步：经螺旋挤出秸秆降解机对秸秆粉料水解预处理和淀粉混合糊化预处理所得的秸秆-淀粉混合物料放料，送入由1#、2#、3#、4#螺旋挤出机依次串联组成的螺旋挤出改性反应机组中；

[0041] 第二步：首先，通过50～60℃的循环水盘管换热器加热机身；

[0042] 第三步：当物料进入1#螺旋挤出机时，将氧化剂缓慢加入到1#螺旋挤出机中，氧化断链反应一定时间后放料进入与其串联的2#螺旋挤出机；

[0043] 第四步：开启新一轮的秸秆-淀粉混合物料进入1#螺旋挤出机，重复第三步进行氧化断链反应；

[0044] 第五步：第三步的1#螺旋挤出机放料进入2#螺旋挤出机，在2#螺旋挤出机中加入酸性磺化剂，磺化反应一定时间后依次放料进入3#和4#螺旋挤出机进一步氧化和磺化反应，保温反应一定时间后得到初步改性的呈棕褐色的秸秆-淀粉一次磺化酯化改性的糊状粘稠物料；

[0045] 所述氧化剂为质量浓度为10％的双氧水或摩尔浓度为0.3M的高锰酸钾/高铁酸钾溶液中的一种或两种组合物，用量5000～6000ml；

[0046] 所述酸性磺化剂为质量浓度为25％的亚硫酸氢钠、氯磺酸、氨基磺酸中的一种或多种组合物，用量3000～4500g；

[0047] 所述螺旋挤出改性反应机组为单/双螺杆挤出机，电机转速控制在50～80r/min；每个螺旋挤出机改性操作一定时间相同，均为15min；

[0048] S4：秸秆-淀粉混合物的二次氧化-磺化酯化改性，具体过程如下：

[0049] 第一步：对上述改性糊状粘稠物料称重、放料进入秸秆-淀粉溶解罐中；

[0050] 第二步：加入一定量的热水，低速搅拌使物料混合均匀，配制成浓度为35-45％的物料，放料进入反应釜组的各反应釜；

[0051] 第三步：通过55～60℃循环水的盘管换热器加热反应釜机身给物料加热至45-55℃；

[0052] 第四步：向各反应釜缓慢加入氧化剂，搅拌氧化反应；

[0053] 第五步：再缓慢加入碱液，搅拌调节pH值为7.5-8.0；

[0054] 第六步：最后缓慢加入弱碱性磺化剂，搅拌磺化反应，得到秸秆-淀粉二次氧化-磺化酯化改性物料；

[0055] 所述每个反应釜中所含秸秆-淀粉一次磺化物料量为100Kg，其它物料加入量以此为基准计算；

[0056] 所述氧化剂为质量浓度为30％的双氧水或摩尔浓度为1.0M的高锰酸钾/高铁酸钾溶液，用量2000～4000ml；

[0057] 所述碱液为质量浓度40％的氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，用量6000～8000g或 3800～5070mL；

[0058] 所述弱碱性磺化剂为质量浓度为50％的亚硫酸钠，用量2000～3000g或1000～1500mL；

[0059] 氧化、磺化改性反应时间均为0.5h；

[0060] 所述反应釜组各反应釜通过搅拌电机搅拌，搅拌转速控制在50～80r/min；

[0061] S5：秸秆-淀粉混合物的羟甲基化、醚化、季铵化改性，具体过程如下：

[0062] 第一步：向各反应釜得到的秸秆-淀粉二次氧化-磺化酯化改性料液中加入羟甲基化试剂，搅拌羟甲基化反应一定时间；

[0063] 第二步：加入醚化剂，保温搅拌醚化反应一定时间；

[0064] 第三步：加入季铵化试剂，保温搅拌季铵化反应一定时间后，得呈浅棕色的秸秆-淀粉酯 -醚磺化季铵型粘状液体，即：酯醚化秸秆-淀粉物料；

[0065] 所述羟甲基化试剂为质量浓度为37％的甲醛溶液，用量1200～2000g或750～1200mL；

[0066] 醚化试剂为质量浓度为20％的一氯乙酸溶液，用量2500～3500g或2000～2800mL；

[0067] 季铵化试剂为多乙烯多铵单体或不饱和阳离子季铵盐中的一种或多种组合物，其中多乙烯多铵单体包括：乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺；不饱和阳离子季铵盐包括：三甲基烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、四烯丙基氯化铵，配制成质量浓度为30％的水溶液使用，用量1750～2500g或1230～1800mL；

[0068] 所述羟甲基化、醚化、季铵化改性反应温度为45-55℃，改性反应时间均为0.5h，总改性反应时间为1.5h。

[0069] 所述反应釜搅拌电机转速控制在50～80r/min；

[0070] S6：酯醚化秸秆-淀粉物料的进一步接枝共聚和交联共聚改性合成早强型混凝土减水剂，具体过程如下：

[0071] 第一步：向各个反应釜中加入不饱和聚醚大单体，搅拌均匀；

[0072] 第二步：在各反应釜中加入自来水净化剂；

[0073] 第三步：通过盘管换热器加热釜身给物料加热至65～70℃并保温；

[0074] 第四步：分别依次缓慢加入氧化剂、不饱和小分子单体和链转移剂混合溶液、还原剂、早强型功能单体到反应釜组的反应釜中，在催化氧化-还原体系中搅拌混合进行多元共聚反应；

[0075] 第五步：采取间歇式分批加入方式，每隔20min，氧化剂、不饱和小分子单体和链转移剂混合配液、还原剂、早强型功能单体按先后顺序各循环均量加入一次；

[0076] 第六步：继续反应经过一定时间后，停止加热，慢速搅拌下自然降温至30℃，加入碱液，调节pH值为6-7，再加入防腐剂，停止搅拌，陈化一段时间，反应结束，出料即得含固量为 25-35％的早强型减水剂产品；

[0077] 所述酯醚化秸秆-淀粉物料与不饱和聚氧乙烯醚大单体质量比为100:20～40；不饱和聚醚大单体H，包括烯丙醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单甲醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚中的一种或几种，以不饱和聚醚大单体质量总额为100份计，其它小单体物料加入量以此为基准计算；

[0078] 所述不饱和小单体，包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠、马来酸、马来酸酐、衣康酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的一种或多种，用量20～60份；

[0079] 所述早强型功能单体，包括苯乙烯磺酸钠、丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、硝酸钙、亚硝酸钠中的一种或多种，用量10～20份；

[0080] 所述自来水净化剂为六亚甲基四胺，用量250g六亚甲基四胺/1000Kg自来水；

[0081] 所述链转移剂，包括巯基乙酸、巯基乙醇、甲基丙烯酸磺酸钠中的一种或多种，用量1～2 份；

[0082] 所述氧化剂，包括双氧水、过硫酸铵(钾，钠)、高锰酸钾中的至少包含过硫酸铵的一种或多种，用量1～3份；

[0083] 所述还原剂，包括维生素C、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、次亚磷酸钠中的一种或多种，用量1～3份；

[0084] 所述防腐剂为富马酸二甲酯，用量0.1份；

[0085] 所述碱液，为质量浓度40％的氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，调节料液pH值为6-7，用量10～15份。

[0086] 本发明还包括产品的储存和防沉淀，具体过程如下：

[0087] 第一步：将反应釜组中所制备的减水剂产品，在排液泵作用下通过环形进液总管打入由 4～8个成品储罐组成的呈环形矩阵分布的成品储罐组中，静置储存产品，等待使用或销售；

[0088] 第二步：当放置一段时间，成品储罐组中的各储罐下端出现沉淀物时，开启成品储罐组下端外围设置的循环排液泵，把成品储罐组的各储罐下部的沉淀料液通过环形排液总管打入循环混合釜中；

[0089] 第三步：通过盘管式换热管对循环混合釜中的含沉淀物的产品物料加热，加热并搅拌一段时间后，循环混合釜中的料液混合均匀，沉淀溶解消失，停止搅拌；

[0090] 第四步：开启循环混合釜底部的排液泵，再次把消除沉淀后的减水剂打入成品储罐组的各储罐中。

[0091] 采用本发明所述的方法制备的一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂在混凝土中的应用。

[0092] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

[0093] (1)本发明通过对农作物秸秆原料的粉碎、水解预处理，并与普通淀粉混合进行氧化-磺化酯化-羟甲基化-醚化-季铵化改性后，再与不饱和聚醚大单体、不饱和小单体和早强型功能单体进行接枝-交联共聚改性，合成秸秆-淀粉改性的早强型混凝土减水剂，不仅成本低、减水率高、保坍性能好，而且早期强度发展较快，明显缩短了混凝土的凝结时间，有助于缩短混凝土的拆模时间，提高施工效率，可广泛应用于各种混凝土工程，特别是预制构件，提高早期强度。同时，本发明设计出一套适于产业化的生产系统，工艺连续紧凑、设备简单、易于操作、进一步推动低成本的秸秆-淀粉基早强型减水剂产业化进程，从而可为农作物秸秆的回收利用和普通淀粉的拓展应用领域，通过本发明的方法对秸秆-淀粉改性效果好、生产成本低、产品防沉淀、易于工业化生产。

[0094] (2)本发明通过对秸秆原料的初碎、细碎、清洗、干燥、微碎预处理过程，易于制得洁净的粒度为75～400μm的秸秆粉料，便于后续的水解和改性；

[0095] (3)本发明利用球磨机的特点，易于把5mm以下的秸秆段微碎成75～400μm的秸秆粉料，处理之后秸秆中的木质素成分基本被破坏，木质素的降解使得纤维素更容易被水解。长时间球磨之后秸秆的结晶度都会下降，无定形态纤维素的比率和反应活性面积增大，从而使得秸秆的纤维素更容易被弱酸渗透，更容易被水解。

[0096] (4)本发明充分利用农作物秸秆的纤维素、半纤维素和木质素等生物基大分子组成成分，大分子中含有醚基、碳-碳双键、丙烯醇羟基、酚羟基、羰基、甲氧基、羧基、苯环等多种官能团和化学键的复杂特点，采用半干法(秸秆中水含量达10％左右，又加入液相水解催化酸) 螺旋挤出联合有机/无机酸混酸预处理方法降解秸秆原料，对设备的腐蚀性小、降解率高、反应过程简单、反应条件温和、成本低、易于工业化应用；而且避免或降低了只用无机酸盐酸或硫酸降解秸秆会带来过多的氯离子或硫酸根离子对后续减水剂对混凝土的腐蚀等不利影响。

[0097] (5)本发明利用螺杆挤出机具有平推流、高速挤压和强剪切的作用特点，秸秆在螺杆挤出机中降解，长时间的高速挤压和强剪切的作用，进一步使得秸秆的结晶度下降，无定形态纤维素的比率和反应活性面积进一步增大，从而使得秸秆的纤维素更容易被弱酸渗透，更容易被水解，使得秸秆水解变得更为高效，并且易于控制。同时，由于在螺杆挤出机身外壳带有盘管式换热器，便于升温，加快反应和易于操作；同理，在螺杆挤出机中进行物料的改性反应也有此特点和优势。

[0098] (6)本发明半干法螺旋挤出联合有机/无机酸混酸预处理秸秆原料所使用的有机/无机酸混酸催化酸，秸秆水解后多余的有机/无机酸混酸催化酸可作为淀粉酸解糊化预处理，得到分子量更小的淀粉糊精，更利于淀粉的改性，稍加过量既可提高秸秆水解效率，又可利于淀粉糊化得到淀粉糊精，便于后续的淀粉改性，且不会造成稍过量水解催化酸原料的浪费和带来负面影响；

[0099] (7)本发明秸秆-淀粉混合物的磺化改性过程采用分步磺化，首先在螺杆挤出改性反应机组中采用半干法进行初步氧化-磺化改性，采用适合酸性体系的磺化剂，如氯磺酸、氨基磺酸、亚硫酸氢钠作为磺化剂与秸秆水解粉料和淀粉混合物半干法固相反应，主要是对秸秆中的纤维素的磺化和淀粉糊精的磺化，而木质素在弱酸性环境下几乎不参与磺化，随着磺化的进行，物料的pH值逐渐增大；之后初步磺化改性物在反应釜中采用液相法进一步氧化-磺化改性，采用适合弱碱性体系的亚硫酸钠(Na2SO3)作为磺化剂在水溶液中反应，又加入液碱调节pH 值7.5-8.0的弱碱性环境下，前期未参与木质素的酚羟基活性提高，木质素的磺化速率加快，最终使得秸秆木质纤维素的磺化效率提高，磺酸基取代度进一步增大，产物水溶性增大。同时在碱性环境下，秸秆木质纤维素和淀粉进行碱化反应，碱化的木质纤维素和淀粉易于羟甲基化改性反应，使得木质纤维素和淀粉分子结构中提供更多活性羟基，活性羟基与醚化剂(一氯乙酸)醚化反应得到木质纤维素/淀粉取代基醚的醚化纤维素和醚化淀粉，同时，活性羟基与季铵化试剂季铵化反应，从而增加秸秆-淀粉改性物料在水中的溶解度，使其具有更好的减水分散性能。

[0100] (8)本发明螺杆挤出降解机/螺杆挤出改性反应机组都配套有配料储罐组，便于各自配液的控制和分步加料，螺杆挤出改性反应机组串联，便于改性试剂的分步控制加入和分步改性，易于实现“间歇式连续推进”操作过程。

[0101] (9)本发明液相配料储罐组设有简单的连通式液位计和液位刻度尺，配合精密流量计，便于精确控制液相物料的投放量。

[0102] (10)本发明采用悬挂式计量仓称重装置，能对秸秆、淀粉物料的精确称重和精准投放，确保产品质量。

[0103] (11)本发明采用呈环形矩阵分布式结构的液相配料储罐组、反应釜组和成品储罐组，便于物料的控制和工艺操作方便，生产效率高。

[0104] (12)本发明采用呈环形矩阵分布式结构的成品储罐组的防沉淀循环系统，确保产品组分的均一性和质量的稳定性。附图说明

[0105] 图1为本发明的减水剂产品合成路线图；

[0106] 图2为本发明的生产系统图；

[0107] 图1-2中：1-设备支架；2-原料秸秆捆；3-秸秆初碎装置；4-除尘装置；5-旋转筛分装置；6-秸秆细碎装置；7-除尘密封式集料仓；8-1#秸秆碎料提升输送风道；9-清洗装置；10-密封式集液槽；11-离心筛分过滤装置；12-滚筒式预烘干装置；13-1#集料仓；14-1#旋风分离器； 15-螺旋干燥器；16-2#旋风分离器；17-2#集料仓；18-3#集料仓；19-2#秸秆碎料提升输送风道；20-1#计量仓称重装置；21-卧式球磨机微碎装置；22-3#秸秆粉料提提升输送风道； 23-4#集料仓；24-2#计量仓称重装置；25-5#集料仓；26-3#计量仓称重装置；27-螺旋挤出秸秆降解机；28-1#液相配料储罐组；29-1#加热器；30-6#集料仓；31-4#计量仓称重装置；32-2#液相配料储罐组；33-螺旋挤出改性反应机组；34-2#加热器；35-5#计量仓称重装置；36-水箱；37-秸秆-淀粉溶解罐；38-3#液相配料储罐组；39-3#加热器；40-反应釜组；41-成品储罐组；42-循环混合釜；43-4#加热器；

[0108] 图3为图2中无需另说明的设备附件装配图；

[0109] 图3中：1-设备支架；2-原料秸秆捆；3-秸秆初碎装置；4-除尘装置；5-旋转筛分装置； 6-秸秆细碎装置；7-除尘密封式集料仓；8-1#秸秆碎料提升输送风道；9-清洗装置；10-密封式集液槽；11-离心筛分过滤装置；12-滚筒式预烘干装置；13-1#集料仓；131-星型卸料阀； 14-1#旋风分离器；141-旋风分离器进料管口；142-旋风分离器上端引气口；143-引风机；144- 排空烟囱；145-星型卸料阀；15-螺旋干燥器；151-螺旋干燥室；152-螺旋进料器；153-热风出口；154-电动搅拌装置；155-热空气分配器；156-电加热器；157-鼓风机；16-2#旋风分离器；161-旋风分离器进料口；162-旋风分离器上端引气口；163-管路过滤器；164-星型卸料阀； 165-出料管；166-引风机进口管；167-引风机；168-引风机出口余热输送管；
17-2#集料仓； 171-星型卸料阀；172-出料管；18-3#集料仓；181-星型卸料阀；182-出料管；
183-轴流风机； 19-2#秸秆碎料提升输送风道；20-1#计量仓称重装置；21-卧式球磨机微碎装置；211-螺旋进料器；212-传动电机；213-出料口；22-3#秸秆粉料提提升输送风道；23-4#集料仓；24-2 #计量仓称重装置；25-5#集料仓；26-3#计量仓称重装置；27-螺旋挤出秸秆降解机；28-1 #液相配料储罐组；29-1#加热器；30-6#集料仓；31-4#计量仓称重装置；32-2#液相配料储罐组；33-螺旋挤出改性反应机组；34-2#加热器；35-4#计量仓称重装置；36-水箱；
37- 秸秆-淀粉溶解罐；38-3#液相配料储罐组；39-3#加热器；40-反应釜组；41-成品储罐组； 42-循环混合釜；43-4#加热器；

[0110] 图4为本发明的秸秆初碎装置、除尘装置、旋转筛分装置和秸秆细碎装置之间的位置装配示意图：

[0111] 图4中：1-设备支架；2-原料秸秆捆；3-秸秆初碎装置；4-除尘装置；5-旋转筛分装置； 6-秸秆细碎装置；7-除尘密封式集料仓；

[0112] 图5为本发明的秸秆初碎装置正剖视示意图；

[0113] 图5中：1-设备支架；2-原料秸秆捆；301-进料口盖板；302-“V”型进料口；303-从动托辊组；304-从动托辊组输送带；305-秸秆初碎室上部腔体；306-秸秆初碎室中部腔体；307- 星型从动刀辊；308-秸秆初碎室下部腔体；309-出料口；310-星型主动刀辊；311-“W”型不锈钢筛网；312-齿条；313-主动托辊组输送带；314-主动托辊组；4-除尘装置；

[0114] 图6为本发明的秸秆初碎装置的A-A剖视图；

[0115] 图6中：1-设备支架；2-原料秸秆捆；301-进料口盖板；302-“V”型进料口；303-从动托辊组；304-从动托辊组输送带；305-秸秆初碎室上部腔体；306-秸秆初碎室中部腔体；；307- 星型从动刀辊；308-秸秆初碎室下部腔体；309-出料口；311-“W”型不锈钢筛网；312-齿条；315-星型主动刀辊传动电机；316-主动托辊组传动电机；317-主动托辊组传动皮带；

[0116] 图7为本发明的除尘装置与秸秆初碎装置和除尘密封式集料仓的装配位置示意图；

[0117] 图7中：1-设备支架；3-秸秆初碎装置；401-洗尘水箱；402-风机出口排气排尘管；403- 引风机；404-风机进口抽风管控制阀；405-缓冲气包；406-1#缓冲气包抽气管；4061-
1#抽气管控制阀；4062-1#抽气管二次抽气总管；4063-二次抽气分管；4064-抽吸风帽；407-
2# 缓冲气包抽气管；4071-2#抽气管控制阀；4072-2#抽气管二次抽气总管；4073-二次抽气分管；4074-抽吸风帽；7-除尘密封式集料仓；701-星型卸料阀；702-轴流风机；703-出料口；

[0118] 图8为本发明的旋转筛分装置和秸秆细碎装置的正视位置装配示意图；

[0119] 图8中：1-设备支架；51-传动电机；52A、52B-轴承；53A-52A轴承支座；53B-52B轴承套；54-转轴；55-旋转筛分室；551-旋转筛分室进料挡板；552-转轴星型支架；553-53B轴承套星型支架；554-齿条；555-旋转筛分室腔体外壳；556-不锈钢筛网；557-翻边；61-传动电机；62-轴承；63-轴承座；64-联轴器；65-轴承；66-轴承座；67-轴套；68-旋转筛分室后挡板；69-秸秆细碎刀具组；691-细碎刀具组起始定位挡板；692-细碎刀具；693-刀具之间垫板；
694-转轴；695-细碎刀具组末端定位挡板；696-紧固螺母；

[0120] 图9为图8的A-A剖视图；

[0121] 图9中：554-齿条；555-旋转筛分室腔体外壳；556-不锈钢筛网；557-翻边；5571-螺孔；6921-剪切刀片；6922-剪切刀片周向分布固定板；694-转轴；6941-轴键；

[0122] 图10为本发明的旋转筛分装置的骨架轴测图；

[0123] 图10中：1-设备支架；51-传动电机；52A-轴承；53A-52A轴承支座；53B-52B轴承套； 54-转轴；551-旋转筛分室进料挡板；552-转轴星型支架；553-53B轴承套星型支架；554-齿条； 555-旋转筛分室腔体外壳；557-翻边；5571-螺孔；558-旋转筛分室筛网轴向固定加强筋；559- 旋转筛分室筛网圆周向固定加强筋；

[0124] 图11为本发明的旋转筛分装置的轴测图；

[0125] 图11中：1-设备支架；51-传动电机；52A-轴承；53A-52A轴承支座；54-转轴；551-旋转筛分室进料挡板；556A-不锈钢菱形或方形筛网；556B-不锈钢冲孔小圆孔形筛网；557-翻边；5571-螺孔；558-旋转筛分室筛网轴向固定加强筋；559-旋转筛分室筛圆网周向固定加强筋；

[0126] 图12为本发明的秸秆细碎装置的正视图；

[0127] 图12中：1-设备支架；61-传动电机；62-轴承；63-轴承座；64-联轴器；65-轴承；66- 轴承座；67-轴套；68-旋转筛分室后挡板；69-秸秆细碎刀具组；691-细碎刀具组起始定位挡板；692-细碎刀具；693-刀具之间垫板；694-转轴；695-细碎刀具组末端定位挡板；696-紧固螺母；

[0128] 图13为图12的A-A剖视图；

[0129] 图13中：68-旋转筛分室后挡板；681-螺孔；6921-剪切刀片；6922-剪切刀片周向分布固定板；693-刀具之间垫板；694-转轴；6941-轴键；

[0130] 图14为本发明的秸秆细碎装置的细碎刀具结构示意图；

[0131] 图14中：6921-剪切刀片；6922-剪切刀片周向分布固定板；6923-穿轴孔；6924-键槽；

[0132] 图15为图14的A-A剖视图；

[0133] 图15中：6921-剪切刀片；6922-剪切刀片周向分布固定板；6923-穿轴孔；

[0134] 图16为本发明的清洗装置和离心筛分过滤装置的位置装配示意图；

[0135] 图16中：1-设备支架；8-1#秸秆碎料提升输送风道；91-秸秆清洗槽；911-排液口；912- 下端过滤网；913-视镜人孔；914-搅拌叶片；915-搅拌轴；916-搅拌电机；917-上端过滤网； 918-循环上水管；919-循环上水管进水口；9110-原水进口；9111-秸秆粗料进料口；
9112-挡板； 9113-清洗后秸秆出料口；92-湿秸秆物料过滤水收集槽；921-视镜人孔；922-过滤网；923-离心泵；924-排液管；925-泵出水管控制三通阀；926-排污管；10-密封式集液槽；101-分离集液槽；102-分离集料槽；11-离心筛分过滤装置；119-秸秆进料口；

[0136] 图17为本发明的离心筛分过滤装置的正剖视图；

[0137] 图17中：111-传动电机；112A、112B-轴承；113A、113B-轴承套；114-旋转筛分室出料挡板；115-转轴；116-轴承套/转轴星型支架；117-旋转不锈钢筛网；118-旋转筛分室进料挡板； 119-秸秆进料口；1110-旋转筛分室筛网轴向固定加强筋；1112-旋转筛分室腔体外壳末端翻边；

[0138] 图18为本发明的离心筛分过滤装置的骨架轴测图；

[0139] 图18中：113B-轴承套；115-转轴；116-轴承套/转轴星型支架；118-旋转筛分室进料挡板； 119-秸秆进料口；1110-旋转筛分室筛网轴向固定加强筋；1111-旋转筛分室筛网圆周向固定加强筋；1112-旋转筛分室腔体外壳末端翻边；1113A-螺孔；

[0140] 图19为本发明的离心筛分过滤装置的轴测图；

[0141] 图19中：111-传动电机；113A-轴承套；114-旋转筛分室出料挡板；115-转轴；117A-不锈钢菱形或方形筛网；117B-不锈钢小圆孔形筛网；118-旋转筛分室进料挡板；1110-旋转筛分室筛网轴向固定加强筋；1111-旋转筛分室筛网圆周向固定加强筋；1112-旋转筛分室腔体外壳末端翻边；1113A、1113B-螺孔；

[0142] 图20为本发明的滚筒式预烘干装置的结构示意图；

[0143] 图20中，1-设备支架；121-滚筒式烘干器筒体；122-进料斗；123-空气电加热器；124- 鼓风机；125-滚动托辊组件；126-滚筒传动组件；

[0144] 图21为本发明的滚筒式预烘干装置的滚筒式烘干器筒体的结构示意图；

[0145] 图21中：1-设备支架；1211-进料口；1212-圆环凸轮圈；1213-传动大齿圈；1214-出料口； 125-滚动托辊组件；1251-滚动托辊支座；1261-电机支座；1262-电机及减速器；1263-电机传动小齿轮；

[0146] 图22为图21的A-A剖视图：

[0147] 图22中：1-设备支架；1212-圆环凸轮圈；1213-传动大齿圈；12132-传动大齿圈支撑筋； 1215-固定转轴星型支架；1216-转轴；1217-轴套；1218-叶片；125-滚动托辊组件；1251-滚动托辊支座；1261-电机支座；1263-电机传动小齿轮；

[0148] 图23为图21的B-B剖视图：

[0149] 图23中：1211-进料口；1212-圆环凸轮圈；12131-大齿圈；12132-大齿圈支撑筋；1214- 出料口；1215-固定转轴星型支架；1216-转轴；1217-轴套；1218-叶片；1252-轴承支座；1253- 辊轮；1262-电机及减速器；1263-电机传动小齿轮；

[0150] 图24为图21的滚动托辊组件125的局部放大图：

[0151] 图24中：121-滚筒式烘干器筒体；1212-圆环凸轮圈；1251-滚动托辊部支座；1252-轴承支座；1253-辊轮；1254-轴承；

[0152] 图25为本发明的4#集料仓与2#计量仓称重装置装配示意图；

[0153] 图25中：231-4#集料仓进料口；232-集料仓室；233-星型卸料阀；234-连接软管；241- 计量仓；242-吊架固定板支撑架；243-磅秤/台秤支撑平台固定吊架；244-吊架固定板；245- 计量仓进料口；246-磅秤/台秤；247-磅秤/台秤支撑平台；248-星型卸料阀；249-连接软管；

[0154] 图26为本发明的螺旋挤出秸秆降解机与1#液相配料储罐组和1#加热器之间的装配位置示意图：

[0155] 图26中：271-螺旋挤出机1#进料口；272-螺旋挤出机2#进料口；273-螺旋挤出机；274- 传动电机及减速器；275-螺杆；276-盘管加热器；277-星型卸料阀；281-1#配料储罐；
2811- 连通型液位计；2812-液位计刻度尺；2813-搅拌器；2814-传动电机；2815-排料阀；
282-2# 配料储罐；283-3#配料储罐；284-4#配料储罐；285-排料总管；2851-排料总管放液阀；2901- 加热水箱；2902-温度计；2903-原水进口；2904-人孔；2905-回水口；2906-盘管换热器回水控制阀；2907-盘管换热器进水控制阀；2908-热水泵；2909-加热水箱出水控制阀；
2910-排污口；2911-电加热器；

[0156] 图27为本发明的螺旋挤出改性反应机组与2#液相配料储罐组和2#加热器之间装配位置示意图：

[0157] 图27中：321-1#配料储罐；3211-连通型液位计；3212-液位计刻度尺；3213-搅拌器； 3214-排料三通阀；3215-传动电机；322-2#配料储罐；323-3#配料储罐；324-4#配料储罐； 325-排料总管；3251-排料总管放液阀；326-4#配料储罐排料管；327-3#配料储罐排料管； 328-2#配料储罐排料管；329-1#配料储罐排料管；331-1#螺旋挤出机；3311-螺旋挤出机进料口；3312-螺旋挤出机出料控制阀；3313-盘管加热器回水管；3314-螺杆；3315-盘管加热器； 332-2#螺旋挤出机；333-3#螺旋挤出机；3333-盘管加热器进水管；334-4#螺旋挤出机；335- 电机传动皮带；336-星型卸料阀；337-传动电机；338-传动电机；339-电机传动皮带；3401- 加热水箱；3402-温度计；3403-原水进口；3404-人孔；3405-回水口；3406-盘管换热器回水控制阀；3407-盘管换热器进水控制阀；3408-热水泵；3409-加热水箱出水控制阀；3410-排污口；3411-电加热丝；

[0158] 图28为本发明的秸秆-淀粉溶解罐和3#液相配料储罐组之间位置装配正视图；

[0159] 图28中：1-设备支架；371-溶解罐；372-秸秆-淀粉进料口；373-进水口；374-搅拌器；375-排液管阀；376-精密流量计；3801-1#配料储罐；38011-进料口；38012-搅拌器；38013- 液位计刻度尺；38014-连通型液位计；38015-排液控制管阀；38016-精密流量计；
3807-7#配料储罐；

[0160] 图29为图28的俯视图；

[0161] 图29中：371-溶解罐；372-秸秆-淀粉进料口；373-进水口；375-排液管阀；376-精密流量计；3801-1#配料储罐；38011-进料口；38015-排液控制管阀；38016-精密流量计；3802-2 #配料储罐；3803-3#配料储罐；3804-4#配料储罐；3805-5#配料储罐；3806-6#配料储罐； 3807-7#配料储罐；3808-8#配料储罐；3809-9#配料储罐；3810-10#配料储罐；3811-
11# 配料储罐；3812-12#配料储罐；

[0162] 图30为本发明的反应釜组与秸秆-淀粉溶解罐、3#加热器、成品储罐组、循环混合釜、 4#加热器之间装配位置正视图：

[0163] 图30中：37-秸秆-淀粉溶解罐；375-放料管阀；3901-加热水箱；3902-排污口；3903-电加热器；3904-温度计；3905-原水进口；3906-人孔；3907-加热水箱回水进口；3908-加热水箱回水管阀；3909-环形回水总管；3910-环形进水总管；3911-热水泵出水管阀；
3912-热水泵； 3913-加热水箱出水控制阀；3914-加热水箱出水管；4001-连接管阀；4002-反应釜组环形进液总管；4003-5#反应釜；40031-秸秆-淀粉配液进料口；40032-搅拌电机；
40033-反应釜组进液分管；40034-反应釜液相配料进液口；40035-搅拌器；4004-排液泵出料管阀；4005-1#反应釜；40051-反应釜组排液分管阀；40052-盘管式加热管进水管阀；
40053-盘管式加热管回水分管阀；40054-盘管式加热管；4006-反应釜组环形排液总管；
4007-反应釜组排液泵；4008- 排液泵进液管阀；4014-7#反应釜；4101-成品储罐组进液总管控制阀；4102-成品储罐组循环液进液分管；4103-成品储罐组进液分管；4104-成品储罐组高位连通管阀；4105-成品储罐组环形进液总管；4106-成品储罐组循环液进液总管控制管阀；4107-成品储罐组出料管阀；4108- 循环排液泵出料管阀；4109-成品储罐组环形排液总管；4110-循环排液泵；4111-3#成品储罐； 4112-成品储罐组低位连通管阀；4113-1#成品储罐；41131-成品储罐组循环液进液口；41132- 成品储罐组进液口；41133-液位计刻度尺；
41134-连通型液位计；41135-成品储罐排料口；41136-成品储罐排料口管阀；4116-循环排液泵进液控制管阀；4201-混合搅拌釜室；4202-排液控制管阀；4203-循环混合釜排液泵；
4204-排液泵出料控制管阀；4301-加热水箱；4302- 盘管式加热管回水管阀；4303-加热水箱出水控制管阀；4304-热水泵；4305-盘管式加热管进水管阀；

[0164] 图31为图30的平面图：

[0165] 图31中：37-秸秆-淀粉溶解罐；375-放料管阀；3901-加热水箱；3904-温度计；3905-原水进口；3906-人孔；3907-加热水箱回水进口；3908-加热水箱回水管阀；3909-环形回水总管； 3910-环形进水总管；3911-热水泵出水管阀；3912-热水泵；3913-加热水箱出水控制阀；3914- 加热水箱出水管；4001-连接管阀；4002-反应釜组环形进液总管；4003-5#反应釜；40031- 秸秆-淀粉配液进料口；40032-搅拌电机；40034-反应釜液相配料进液口；
4004-排液泵出料管阀；4005-1#反应釜；40051-反应釜组排液分管阀；40052-盘管式加热管进水管阀；40053- 盘管式加热管回水分管阀；40054-盘管式加热管；4006-反应釜组环形排液总管；4007-反应釜组排液泵；4008-排液泵进液管阀；4009-反应釜组高位连通管阀；
4010-2#反应釜；4011-3# 反应釜；4012-4#反应釜；4013-6#反应釜；4014-7#反应釜；4015-
8#反应釜；4101-成品储罐组进液总管控制阀；4102-成品储罐组循环液进液分管；4103-成品储罐组进液分管；4104- 成品储罐组高位连通管阀；4105-成品储罐组环形进液总管；
4106-成品储罐组循环液进液总管控制管阀；4107-成品储罐组出料管阀；4109-成品储罐组环形排液总管；4110-循环排液泵； 4111-3#成品储罐；4113-1#成品储罐；41131-成品储罐组循环液进液口；41132-成品储罐组进液口；41135-成品储罐排料口；41136-成品储罐排料口管阀；4114-2#成品储罐；4115-4# 成品储罐；4116-循环排液泵进液控制管阀；4201-混合搅拌釜室；4202-排液控制管阀；4203- 循环混合釜排液泵；4204-排液泵出料控制管阀；
4301-加热水箱；4302-盘管式加热管回水管阀；4303-加热水箱出水控制管阀；4304-热水泵；4305-盘管式加热管进水管阀。
具体实施方式：

[0166] 下面采用实施例结合各附图对本发明做进一步详细说明；

[0167] 对实施例中所用的秸秆原料是2018年秋季甘肃省天水地区收获的小麦秸秆和玉米秸秆、从新疆地区收获的棉花秸秆，收获后的秸秆经风干后，将干燥的秸秆(包括根茎叶)经粉碎、研磨后所得的微细粉料进行木质素、半纤维素和纤维素等组成含量分析检测，分析结果如下表1所示(以干物质计，质量分数％)。

[0168] 表1秸秆组成含量分析检测数据 ( 干基质量，质量分数％)

[0169]原料组分％纤维素半纤维素木质素含水率灰分
小麦秸秆 36.7 27 15.4 5.46 13.1
玉米秸秆 38.1 21.1 18.0 6.77 11.5

[0170] 实施例1

[0171] 一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法，具体合成方法和操作步骤如下：

[0172] S1：秸秆原料预处理，具体过程如下：

[0173] 第一步：秸秆原料的初碎、细碎、清洗、干燥、微碎预处理：

[0174] (1)秸秆初碎：待处理的一定量秸秆捆2经自然风干后，经人工拆包，排放在与秸秆初碎装置3上端V型进料口302平齐的操作平台上，由人工推料进入秸秆初碎室上部腔体305 内(盖上进料口盖板301)，夹在置于上部腔体305的左右两侧的由一对托辊带动的一对表面呈凹凸状的V型托辊组输送带中，主托辊组314由传动电机316转速为10～20r/min的速度下带动旋转，秸秆捆在V型两托辊组输送带中受到向下的摩擦力，秸秆捆表层首先剥离，进入正下端的两星型刀辊组之间进行剪切破碎，星型主动刀辊310由传动电机315转速为 60～120r/min的速度下带动旋转，部分未完全剪切破碎的秸秆料带入星型刀辊组下端，二次被刀辊齿搅拌受力带起，与水平置于秸秆初碎室中部腔体306上端的齿条312共同作用再次剪切破碎，碎料落入星型刀辊组下端的固定于秸秆初碎室中部腔体306内的“W”型不锈钢筛网
311，经筛分后的碎料落入秸秆初碎室下部腔体308内，并通过“L”型出料口309排入旋转筛分装置5和秸秆细碎装置6内进行二次粉碎和筛分分离物料。此过程有除尘装置4抽吸除去粉碎装置3内产生的粉尘，粉尘进入洗尘水箱，由下面秸秆除尘分述。

[0175] (2)秸秆细碎和筛分分离：秸秆初碎除尘后得到的秸秆初碎料由秸秆初碎装置3的底部“L”型出料口309自重排出，落入倾斜安置且旋转的旋转筛分装置5的筛分室55的左端进料口并进入滚筒式旋转筛分室55内，由传动电机51连接转轴54转动，转轴54又带动固定在转轴上的星型支架552转动，转轴星型支架552又带动固定在星型支架552上的筛分室55旋转，物料在旋转筛分室55中旋转和离心抛落，并向下迁移，并与同轴向在旋转筛分室55从左到右1/4处之后段内包设置的秸秆细碎装置6的反向旋转的秸秆细碎刀具组69接触和二次剪切粉碎，细料通过旋转筛分室55的给定孔径的由不锈钢筛网556制作的外壳555，穿过外壳555上的筛分孔，落入正下方的除尘密封式集料仓7中集料，同时粗料继续离心抛落和向下迁移，继续与秸秆细碎装置6的反向旋转剪切刀具组和筛分室55腔体内固定的齿条554接触和交错剪切粉碎，直至粗料全部被切碎为细料并全部通过滚筒式旋转筛分室的筛分孔，落入正下方的除尘密封式集料仓7中，开启该集料仓下方出料口703的星型卸料阀701放料并由轴流风机702送料通过1#秸秆碎料提升输送风道8送入清洗装置9中清洗。同时此过程中，旋转筛分室55的外围四周设有除尘密封式集料仓7上部连通除尘装置4，并由除尘装置 4抽吸除去除尘密封式集料仓7的粉尘，粉尘进入洗尘水箱，由下面秸秆除尘分述。

[0176] 筛分装置5还包括轴承52A和52B、轴承支座53A、轴承套53B、转轴星型支架552、轴承套星型支架553部件，起到支撑转轴传动，滚筒筛分室的独立转动作用；筛分装置5还包括旋转筛分室进料挡板551，起到进入的物料不易返出；筛分装置5还包括筛网轴向固定加强筋558和筛网圆周向固定加强筋559部件，起到对滚筒式旋转筛分室的固定支撑和加强作用。筛分装置5还包括翻边557，焊接在旋转筛分室腔体外壳555的末端，起到与在秸秆细碎装置6的转轴694上固定的旋转筛分室后挡板68的铰连接。筛分装置5的转轴54穿过初碎装置3的底部的“L”型出料口308，旋转推进送料，防止秸秆碎料堵塞初碎装置3的底部出料口；筛分装置5的旋转筛分室55的滚筒式不锈钢筛分板呈筛网式或筛孔式，孔径5mm。

[0177] 秸秆细碎装置6的特点：旋转筛分装置5和秸秆细碎装置6同轴向轴承或铜套连接为一整体，旋转方向相反，秸秆细碎装置6的主体部分秸秆细碎刀具组69内包安装在筛分装置5 的筛分室中呈一相对封闭腔体，电机传动部分在封闭腔体外左右两端，传动部分相互独立，外观呈一整体。

[0178] 秸秆细碎装置6的操作步骤：进入筛分装置5中的秸秆初碎料，随着旋转筛分室55的旋转而旋转和离心抛落，并向下迁移，进一步进入秸秆细碎装置6的秸秆细碎刀具组空间，固定在转轴694上的由4～8个剪切刀片6921组成的细碎刀具692和由10～50个细碎刀具692组成的细碎刀具组69，在传动电机61的带动下细碎刀具组69高速旋转，进一步把秸秆初碎粗料剪切成更细的颗粒，剪切刀具692的直径尺寸沿转轴方向大小规律交替变换，并且与旋转筛分室55的内部腔体上轴向均匀分布4个齿条554交错配合，便于剪切刀具692 对物料的完全剪切和彻底粉碎，粉碎成5mm以下的秸秆段，并全部通过滚筒式旋转筛分室 55的筛分孔，落入正下方的除尘密封式集料仓7中集料。转轴694通过联轴器64与传动电机61相连，转轴694通过传动轴承62和65带动细碎刀具组69旋转，细碎刀具组69在转轴 694上的固定是通过细碎刀具组起始定位挡板691、刀具之间垫板693、细碎刀具组末端定位挡板695、穿轴孔6923、剪切刀片周向分布固定板6922等部件通过键槽6924及轴键6941、紧固螺母696相互配合紧固定连接。转轴694上固定的旋转筛分室后挡板68与旋转筛分室腔体外壳555的末端翻边557铰连接，同时转轴694上固定的旋转筛分室后挡板68的固定是由转轴套67连接，转轴套67与后挡板68焊接或紧固定连接(静配合)，转轴套67与转轴694 是转动连接(动配合)，起到旋转筛分室的轴向与细碎刀具组的转向互不干扰，独立运行，可以反向转动，在相互低速下达到高速效果，强化剪切粉碎和筛分分离的效果。

[0179] (3)秸秆粉碎除尘：除尘装置4分别对秸秆初碎装置3和除尘密封式集料仓7抽吸除尘，除尘更彻底。分述如下：在秸秆初碎过程中，由除尘装置4的引风机403提供负压气体，负压气体离引气口从近到远依次通过风机进口抽风管控制阀404、缓冲气包405、1#缓冲气包抽气管406、1#抽气管控制阀4061、1#抽气管的二次抽气总管4062、连接在1#抽气管的二次抽气总管4062上的均布的多个(3～5个)二次抽气分管4063、连接在二次抽气分管4063 上的置于秸秆初碎装置3内的抽吸风帽4064，最后把秸秆初碎装置3粉碎腔体内的粉尘抽吸到引风机403内，并进一步由引风机403排气口排出，并经过排气排尘管402引入洗尘水箱 401中用水吸收；同理，在旋转筛分装置5和秸秆细碎装置6二次粉碎秸秆和筛分分离秸秆碎料，分离细料落入除尘密封式集料仓7的过程中，同样由除尘装置4的引风机403提供负压气体，负压气体离引气口从近到远依次通过风机进口抽风管控制阀404、缓冲气包405、2 #缓冲气包抽气管407、2#抽气管控制阀4071、2#抽气管的二次抽气总管4072、连接在2 #抽气管的二次抽气总管4072上的均布的3～5个二次抽气分管4073、连接在二次抽气分管 4073上的置于除尘密封式集料仓7上腔的抽吸风帽4074，最后把除尘密封式细料集料仓7以及筛分装置5和秸秆细碎装置6内存在大部分的粉尘抽吸到引风机403内，并进一步由引风机403排气口排出，并经过排气排尘管402引入洗尘水箱401中用水吸收。

[0180] (4)秸秆细料清洗和初步脱水：由1#秸秆碎料提升输送风道8来的秸秆细碎料从秸秆粗料进口9111进入清洗装置9的盛放清水的秸秆清洗槽91中，垂直方向的搅拌叶片914在搅拌电机916的带动下，搅拌叶片914搅拌秸秆向下迁移，在叶片下端处不受力的情况下，沿秸秆清洗槽91槽壁向上迁移，进入上端的清洗后秸秆出料口9113，并落入与之相衔接的且倾斜安置和旋转的离心筛分过滤装置11的滚筒式旋转筛分室内，由传动电机111连接转轴 115转动，转轴115又带动固定在转轴和轴承套上的星型支架116转动，转轴星型支架116 又带动固定在星型支架116上的筛分室旋转，湿物料在旋转筛分室中旋转和离心抛落，并向下迁移，离心分离出的水通过旋转筛分室的给定孔径的由不锈钢菱形/方形/小圆孔形筛网
117 制作的外壳，穿过外壳上的筛分孔，落入密封式集液槽10的下端分离集液槽101内，并流入正下方的清洗装置9的过滤水收集槽92内，并通过过滤网922过滤后落入过滤水收集槽
92 的下部，通过右下端的排液管924在离心水泵923的作用下通过循环水上水管918和泵出水管控制三通阀925打入循环水进水口919，并进入秸秆清洗槽91中再次循环使用，直至污染严重不能使用及时排出归田，更换新水。初步分离水后的秸秆湿料继续在旋转筛分室中下移，直至下移到末端无过滤网的筛分区后落入分离集料槽102内，进一步落入滚筒式预烘干装置 12内进行预烘干过程。

[0181] (5)秸秆预烘干：经离心筛分过滤装置11初步脱水后的秸秆细碎料落入分离集料槽102 内，通过与之相连的倾斜式滚筒式预烘干装置12的进料斗122落入滚筒式烘干器筒体121的进料口1211，在进料口前置鼓风机124的作用下，进一步沿轴向吹入滚筒式烘干器筒体121 内，滚筒式烘干器筒体121由滚筒传动组件126的传动电机及减速器1262通过电机传动小齿轮1263和筒体上的传动大齿圈1213啮合传动，带动烘干器筒体121转动，筒体121内设置有固定在转轴1216上的叶片1218，转轴1216两端安装在固定转轴星型支架1215上，转轴星型支架1215又与烘干器筒体121内壁焊接固定，当滚筒式烘干器筒体121在滚筒传动组件 126和滚动托辊组件125的作用下平稳旋转，吹入滚筒式烘干器筒体121内的秸秆细碎湿料在旋转叶片1218的作用下，被打散和增大滞留时间，鼓风机124吹入的热风把物料初步干燥，由出料口1214吹出，通过输送管道和旋风分离器进料管口141切向进入1#旋风分离器14 中进行气-固分离，气-固分离后的废热空气由旋风分离器上端引气管142在引风机143的作用下通过排空烟囱144放空，气-固分离后的秸秆碎料落入旋风分离器14的底部，并由星型卸料阀145排入下端的1#集料仓13中，通过星型卸料阀131放料进入螺旋进料器152和螺旋送入螺旋干燥器15的螺旋干燥室151内进行二次烘干。

[0182] (6)秸秆二次烘干：经秸秆预烘干装置排出的物料，进入螺旋干燥器15的左端的螺旋进料器152内，进一步输送到干燥室151内进行二次干燥。干燥过程中，由鼓风机157吹入的自然空气经过电加热器156的加热，进入热空气分配器155的分配，以电动搅拌装置154 搅拌方向切向流进入螺旋干燥室151内，并螺旋上升运动，吹动螺旋干燥室151内中部下落的秸秆碎料呈流态化，半干物料的流向与热空气流的流向相反，呈逆流接触，加剧气固相间传热，加快烘干速度，并随着水分的失去，秸秆碎料流态化层向上迁移，当迁移到螺旋干燥室151的最上端，由热风出口153排出并通过相连的2#旋风分离器16的进料口161切向旋转进入旋风分离器16中进行气-固分离。气-固分离后的废热空气由顶端的引气口162排出并通过余热输送管168再次为滚筒式预烘干装置12的鼓风机124提供热风，对预烘干室内的秸秆湿物料进行预烘干过程。废热空气中带出的微量细粉料由管路过滤器163过滤截留后落入 2#集料仓17中。气-固分离后的干物料落入2#旋风分离器16的底部，并由星型卸料阀164 和出料管165排入3#集料仓18中。2#集料仓17和3#集料仓18中的烘干物料均由星型卸料阀171和星型卸料阀181放料进入出料管172和出料管182中，出料管172与出料管182 相通，并由出料管182出口处的轴流风机183提供动力，通过2#秸秆碎料提升输送风道送入1#计量仓称重装置20中。

[0183] (7)球磨微碎：由秸秆二次烘干装置所得秸秆干料通过2#秸秆碎料提升输送风道送入 1#计量仓称重装置20中并称重后，通过其下端的星型卸料阀放料进入卧式球磨机微碎装置21的左端螺旋进料器211和进一步螺旋进料进入卧式球磨机中进行球磨微碎，卧式球磨机的旋转筒体由传动电机及减速器212通过电机小齿轮和筒体上的传动大齿圈啮合传动，当粉碎原料出料粒度400μm以下，停止球磨，秸秆微细粉料由球磨机排料口213排出。

[0184] 所述秸秆A为西北地区丰富的小麦秸秆。

[0185] 所述滚筒式预烘干装置的空气温度50～70℃。

[0186] 所述螺旋干燥器的空气温度120～150℃。

[0187] 所述球磨机为卧式球磨机，秸秆原料粒径5mm以下，转速10～50r/min，原料装填量15 Kg，装球量1500个，其中直径为10mm的铜球1000个，直径为15mm的铜球500个，球磨时间
15min，所得粉料粒径在75～400μm之间。

[0188] 第二步：秸秆粉料水解预处理和淀粉混合酸解糊化预处理，具体过程如下：

[0189] 将第一步球磨制得的秸秆A微细粉料由球磨机排料口213排出，进入和通过3#秸秆粉料提提升输送风道22提升输送至4#集料仓23中，并由4#集料仓23下端的星型卸料阀2303 放料进入2#计量仓称重装置24称重，并通过下端的星型卸料阀2408放料15000g送入螺旋挤出秸秆降解机27的螺旋挤出机273的1#进料口271内，并由传动电机及减速器274带动螺杆275在一定的转速下转动，把秸秆A微细粉料带入螺旋挤出机273中进行降解。在降解过程中，首先开启1#加热器29的热水泵2908把加热水箱2901内的由电加热丝2911加热升温至50～60℃的热水依次通过出水控制阀2909、热水泵2908、盘管换热器进水控制阀2907 进入缠绕在螺旋挤出机273机身上的盘管换热器276内，通过热交换对螺旋挤出机273内的物料加热至50℃左右，热交换后液由盘管换热器回水控制阀2906控制通过回水口2905进入加热水箱2901内再次被加热和循环使用。同时在降解过程中，把1#液相配料储罐组28中1 #配料储罐281、2#配料储罐282和3#配料储罐283中的配液同时通过各自下端的排料阀 2815配合精密流量计(未画出)缓慢加入到螺旋挤出机273中，1#、2#和3#配料储罐中的配液分别为一定浓度剂量的润滑添加剂、降解主催化酸和助催化酸C，在一定的螺杆旋转转速下保温降解
10min后，再把盛放在5#集料仓25中小麦淀粉B放料通过3#计量仓称重装置26称取和放料
10000g送入螺旋挤出秸秆降解机27的2#进料口272内，并由传动电机及减速器274带动螺杆
275在一定的转速下转动，把小麦淀粉带入螺旋挤出机273中中与秸秆降解粉料进行混合，并在过量秸秆水解催化酸C的作用下进行酸解糊化预处理，小麦淀粉保温酸解糊化5min后，秸秆-淀粉混合物放料，由螺旋挤出机273末端的星型卸料阀277把物料排出，进入螺旋挤出改性反应机组33中进行改性反应。整个过程是在一定的螺杆旋转转速下进行。

[0190] 关于计量仓称重装置24的作用、组成和工作原理。以图25的4#集料仓23与计量仓称重装置24之间装配位置示意图为例，其作用是把秸秆微碎粉料，通过该装置，准确地称取重量，投放到螺旋挤出秸秆降解机27中进行秸秆粉料的水解，控制秸秆物料的加入量，确保水解质量。其安装形式为悬挂式安装。计量仓称重装置24是由计量仓241、吊架固定板支撑架242、磅秤/台秤支撑平台固定吊架243、吊架固定板244、计量仓进料口245、磅秤/台秤 246、磅秤/台秤支撑平台247、星型卸料阀248、连接软管249部件组成。其工作原理：其实质就是和常规的在地面或平台上放置的磅秤或台秤称取物料的重量原理是一样的，只是为了适应工艺的要求，把磅秤/台秤246放置在磅秤/台秤支撑平台247上，支撑平台247又通过磅秤/台秤支撑平台固定吊架243悬空固定，固定吊架243又焊接或铰连接固定在上端的吊架固定板244上，吊架固定板244又支撑在支撑架242上；计量仓241固定在磅秤/台秤246上，计量仓241的上部进料口245与坐落在固定板244上的4#集料仓23的集料仓室232下端的连接软管234活动链接，集料仓室232的下端的星型卸料阀233又与连接软管234固定连接；计量仓241下端的星型卸料阀248又与连接软管249固定连接；连接软管249可以与其下端的接料装置如容器或物料输送带活动连接或近距离接触。计量仓241固定在磅秤/台秤246上，上下两个连接软管234和249很好地起到既连接上下设备物流管路，又能消除上下设备外力对计量仓称重装置24的称重精度的影响，通过加减累积和清零操作，方便物料的投放量计算。

[0191] 所述秸秆A粉料一次投放量为15000g；淀粉B为普通小麦淀粉，用量10000g；

[0192] 润滑添加剂为油酸，秸秆与油酸的固剂比＝1000g:10ml。水解主催化酸C为一元(羧) 酸为代表的丙烯酸，秸秆与丙烯酸的固酸比＝1000g:30ml；水解助催化酸C为质量浓度为 30g/L的稀硫酸，秸秆与稀硫酸的固酸比＝1000g:100ml；

[0193] 螺杆挤出降解机为单螺杆挤出机，机转速控制在50～80r/min。

[0194] S2：秸秆-淀粉混合物的一次氧化-磺化酯化改性，具体过程如下：

[0195] 将S1的经螺旋挤出秸秆降解机27对秸秆粉料水解预处理和淀粉酸解糊化预处理所得的秸秆-淀粉混合物料，由螺旋挤出秸秆降解机27的螺旋挤出机273末端的星型卸料阀277把物料放料送入螺旋挤出改性反应机组33中的1#螺旋挤出机331的进料口3311内，并由其转动螺杆3314把秸秆-淀粉混合物送入由1#螺旋挤出机331、2#螺旋挤出机332、3#螺旋挤出机333和4#螺旋挤出机334串联组成的“之字形”的螺旋挤出改性反应机组33中进行一次氧化-磺化酯化改性反应。在改性反应过程中，秸秆降解粉料和淀粉混合同步在螺旋挤出改性反应机组33的1#～4#螺旋挤出机中改性反应，首先开启2#加热器34中50～60℃的水通过盘管换热器加热机身给物料加热至50℃左右，然后把2#液相配料储罐组32中的配液依次加入；秸秆-淀粉混合物料首先进入1#螺旋挤出机331中，同时把2#液相配料储罐组32中的1#配料储罐321中的质量浓度为10％的双氧水6000ml通过排料三通阀3214配合精密计量泵(未画出)缓慢加入1#螺旋挤出机331中；氧化断链反应15min后，通过1#螺旋挤出机出料控制阀3312放料进入2#螺旋挤出机332中，同时用同样的操作方法缓慢加入2#液相配料储罐组32的2#配料储罐322中的质量浓度为25％的亚硫酸氢钠4000g到2#螺旋挤出机332中；磺化反应15min后，通过2#螺旋挤出机322出料控制阀3322(未标注)放料进入3#螺旋挤出机
333和4#螺旋挤出机334中进一步氧化和磺化反应，保温反应30min 后得到初步磺化改性后呈棕褐(黑)色的粘稠糊状混合物，通过4#螺旋挤出机334末端的星型卸料阀336放料进入5#计量仓称重装置35计量称重后，放料进入秸秆-淀粉溶解罐37 中，并在秸秆-淀粉溶解罐37中加入水箱36中一定量的加有净化剂的自来水，在搅拌装置374 的低速搅拌下初步溶解后，配制成质量浓度约为40％左右的初步磺化改性的秸秆-淀粉溶液，通过秸秆-淀粉溶解罐37底部四周呈蟹爪式排液管阀375和精密流量计376控制放料进入下端呈环形矩阵分布式结构的反应釜组40中。此过程为间断进料和出料的“间歇式连续推进”操作过程，直至反应釜组40的各反应釜物料达到所需量后，开启反应釜组40进行秸秆-淀粉的二次氧化-磺化酯化改性处理。

[0196] 关于螺旋挤出改性反应机组33的动力传动部分，可以采2种方法。方法一：采用每台螺旋挤出机都有各自的传动电机单独使用，4台螺旋挤出机采用“之字形”串联排列，相邻螺旋挤出机反向运转，1#螺旋挤出机331与3#螺旋挤出机333呈逆时针方向运转，2#螺旋挤出机332与4#螺旋挤出机334呈顺时针方向运转，螺杆3314、螺杆3324、螺杆3334、螺杆 3344送料方向与电机旋转方向匹配；方法二：采用分组形式，1#螺旋挤出机331与3#螺旋挤出机333为A组，2#螺旋挤出机332与4#螺旋挤出机334为B组，A组由传动电机337 通过传动皮带
335带动，B组由传动电机338通过传动皮带339带动，A组、B组旋转方向相反，且各螺杆送料方向与电机旋转方向匹配，该方法节能，也是本发明优选的方法。

[0197] 关于螺旋挤出改性反应机组33的加热传热部分，2#加热器34的加热水箱3401通过原水进口3403注入自来水，由电热丝3411加热，热水依次通过出水控制管阀3409、热水泵3408，进入起点在3#螺旋挤出机333的盘管加热器进水控制阀3407进水，依次通过3#、2#、1 #螺旋挤出机，热水流向与秸秆-淀粉物料走向相反，逆流辐射热交换，最后通过终点在1# 螺旋挤出机331的盘管加热器回水控制阀3406通过回水口3405，再次进入加热水箱3401中二次加热和循环使用。2#加热器34还包含温度计3402、人孔3404和排污口3410，便于加热器的测温、维修和废水排放。

[0198] 每批送入螺旋挤出改性反应机组(33)中的1#螺旋挤出机内的秸秆-淀粉混合物料量，是以每批螺旋挤出秸秆降解机27排出的物料量为计算基准，约25Kg；所述氧化剂Q为质量浓度为10％的双氧水，用量6000mL；所述酸性磺化剂D为质量浓度为25％的亚硫酸氢钠，用量4000g(3000mL)；螺杆挤出机为单螺杆挤出机，电机转速控制在50～80r/min；每个螺杆挤出机改性操作时间相同，均为15min，相应4个螺旋挤出机组成的改性反应机组总反应时间60min。

[0199] S3：秸秆-淀粉混合物的二次氧化-磺化酯化改性，具体过程如下：

[0200] 将秸秆-淀粉溶解罐37中配制成质量浓度约为40％左右的初步改性的秸秆-淀粉水溶液，通过秸秆-淀粉溶解罐37底部四周呈蟹爪式排液管阀375和精密流量计376控制流量，放料通过设置在正下方的由1#反应釜4005、2#反应釜4010、3#反应釜4011、4#反应釜4012、 5#反应釜4003、6#反应釜4013、7#反应釜4014和8#反应釜4015组成的呈环形矩阵分布式结构的反应釜组40的1#～8#反应釜的秸秆-淀粉配液进料口40031进入各反应釜中，直至各反应釜投放料液达到250L(含秸秆-淀粉100Kg)后，开启反应釜组40进行秸秆-淀粉的二次氧化-磺化酯化改性处理。把由1-12#配料储罐组成的呈环形矩阵分布式结构的3#液相配料储罐组38中所需配料储罐的配液，依次通过排液控制管阀38015、精密流量计38016、连接管阀4001、反应釜组环形进液总管4002、进液分管40033和液相配料进液口40034分别加入到反应釜组40各反应釜中规定量：首先通过3#液相配料储罐组38中的1#配料储罐 3801底部的排液控制管阀38015和精密流量计38016控制流量，把1#配料储罐3801中的加有净化剂的自来水(提前预热50℃左右)放料通过连接管阀4001进入设置在反应釜组40正上方的反应釜组环形进液总管4002中，再通过环形进液总管4002上均布的多个进液分管 40033和液相配料进液口40034对应进入反应釜组40的各个反应釜中各80L，由搅拌电机 40032和搅拌器40035组成的搅拌装置在低速搅拌下使物料混合均匀，配制成含秸秆-淀粉总质量浓度为30％的底液；开启3#加热器39中55～60℃的水通过盘管换热器加热反应釜机身给物料加热至50℃左右，之后把3#液相配料储罐组38中所需配料储罐的配液通过排液控制管阀
38015、精密流量计38016、反应釜组环形进液总管4002、进液分管40033和液相配料进液口
40034依次加入到反应釜组40各反应釜中规定量：先缓慢加入3#液相配料储罐组38 中2#配料储罐3802中的30wt％的双氧水于各反应釜3000mL，搅拌氧化反应30min后，再以同样的方法缓慢加入3#液相配料储罐组38中3#配料储罐3803中的质量浓度40％的氢氧化钠水溶液于各反应釜6000g(3800mL)，调节pH值为7.5后，再缓慢加入3#液相配料储罐组38中4#配料储罐3804中的质量浓度为50％的亚硫酸钠水溶液于各反应釜2500g (1250mL)，搅拌磺化反应30min后，得到秸秆-淀粉二次磺化酯化改性混合物料。

[0201] 关于反应釜组40的各个反应釜的加热传热部分，在秸秆-淀粉二次磺化酯化改性反应前， 3#加热器39的加热水箱3901通过原水进口3905注入自来水，由电加热器3903加热水至55～60℃，开启热水泵3912，在热水泵3912的作用下热水依次通过热水出水管3914、热水出水管控制阀3913、热水泵3912、热水泵出水管阀3911，进入反应釜组40的外围下端设置的环形进水总管3910中，进而进入环形进水总管3910上周向内侧分布的进液分管相通的盘管式加热管40054的进水管阀40052进入盘管式加热管40054加热反应釜机身，通过热交换加热反应釜中的反应物料，热交换后的回水由盘管式加热管40054的回水分管阀40053流出并进入反应釜组40的外围上端设置的环形回水总管3909中，进而通过与环形回水总管3909相连通的加热水箱回水管阀3908和回水进口3907，再次进入加热水箱3901中二次加热和循环使用。3#加热器39还包括排污口3902、温度计3904和人孔3906，便于加热装置的废水排放、测温和维修。

[0202] 每个反应釜中所加秸秆-淀粉一次磺化物料量为100Kg，其它物料加入量以此为基准计算；反应釜的搅拌电机转速控制在50～80r/min。

[0203] S4：秸秆-淀粉混合物的羟甲基化-醚化-季铵化改性，具体过程如下：

[0204] 向反应釜组40中S3步骤所得的秸秆-淀粉的二次氧化-磺化酯化改性料液中，同样把3 #液相配料储罐组38中所需配料储罐的配液通过排液控制管阀38015、精密流量计38016、反应釜组环形进液总管4002、进液分管40033和液相配料进液口40034控制流量依次加入到反应釜组40各反应釜中：在各反应釜中缓慢加入3#液相配料储罐组38中5#配料储罐
3805 中的质量浓度为37％的甲醛溶液各1300g(820mL)，保温搅拌羟甲基化反应30min后，加入3#液相配料储罐组38中6#配料储罐3806中的质量浓度为20％的一氯乙酸溶液各2800g (2250mL)，保温搅拌醚化反应30min后，最后加入3#液相配料储罐组38中7#配料储罐 3807中的质量浓度为30％的二乙烯三胺水溶液各1900g(1350mL)，保温50℃左右搅拌下季铵化反应30min后，秸秆-淀粉混合物的羟甲基化-醚化-季铵化改性过程结束，即得含固量约为
30％的呈浅棕色的无沉淀的秸秆-淀粉酯-醚磺化季铵型粘状液体；反应釜的搅拌电机转速控制在50～80r/min。

[0205] S5：秸秆-淀粉多元接枝和交联共聚改性，合成最终产品，具体过程如下：

[0206] (1)原料准备：

[0207] 不饱和聚醚大单体H的准备：要求酯醚改性秸秆-淀粉物料与不饱和聚氧乙烯醚大单体A 质量比为100:30，称取15Kg烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG，数均分子量1500～2400)和15Kg 聚乙二醇单甲醚(MPEG，数均分子量1500～2400)，以不饱和聚醚大单体H的总量30Kg按 100份计，其它小单体物料加入量以此为基准计算，盛放在加料容器中等待备用；

[0208] 防腐剂P的准备：称取富马酸二甲酯0.1份(30g)，盛放在烧杯中备用；

[0209] 加有净水剂K的自来水的配制：在自来水中加入净水剂K为六亚甲基四胺，要求每 1000Kg自来水中加入250g六亚甲基四胺，加入若干到3#液相配料储罐组(38)的1#配料储罐中备用；

[0210] 氧化剂M溶液的配制：将0.8份双氧水(30wt％)和1.0份过硫酸铵(300g)和15份自来水(4.5L)加入到3#液相配料储罐组(38)的8#配料储罐中溶解，得M溶液备用；

[0211] 不饱和小分子单体I和链转移剂L混合溶液的配制：将20份丙烯酸(6000g)、10份丙烯磺酸钠(3000g)、10份马来酸(3000g)、0.5份巯基乙酸(150g)、1.0份甲基丙烯酸磺酸钠(300g)和50份自来水(15L)加入到3#液相配料储罐组(38)的9#配料储罐中溶解，得I和L的混合溶液备用；

[0212] 还原剂N溶液的配制：将0.5份维生素C(150g)、1.0份亚硫酸氢钠(300g)和15份自来水(4.5L)加入到3#液相配料储罐组(38)的10#配料储罐中溶解，得N溶液备用；

[0213] 早强型功能单体J溶液的配制：将5份苯乙烯磺酸钠(1500g)、5份丙烯磺酸钠(1500g)、 5份三乙醇胺(1500g)、5份硝酸钙(1500g)和50份自来水(15L)加入到3#液相配料储罐组(38)的11#配料储罐中溶解，得J溶液备用；

[0214] 碱液Q溶液的配制：碱液为质量浓度40％的氢氧化钠加入到3#液相配料储罐组(38) 的12#配料储罐中备用；

[0215] (2)每个反应釜中配料的计量、加入及共聚反应：

[0216] 第一步：在反应釜组40中S4步骤所得的料液中，通过反应釜组40的各反应釜的固相物料加料口加入不饱和聚醚大单体H，搅拌均匀；

[0217] 第二步：加入3#液相配料储罐组38中1#配料储罐3801的加有净水剂的自来水80L(提前预热50℃左右)，配制成质量浓度约为30％的水溶液；

[0218] 第三步：3#加热器38中的55～60℃水进一步电加热升温至70～80℃后，通过盘管换热器加热釜身给物料加热至65～70℃并保温；

[0219] 第四步：在恒温65～70℃条件下，同样把3#液相配料储罐组38中所需配料储罐的配液通过排液控制管阀38015、精密流量计38016、反应釜组环形进液总管4002、进液分管40033 和液相配料进液口40034控制流量方式依次加入到反应釜组40各反应釜中规定量：
分别依次开启3#液相配料储罐组38的8#配料储罐3808中的氧化剂M溶液、9#配料储罐3809 中的不饱和小分子单体I和链转移剂L混合溶液和10#配料储罐3810中的还原剂N溶液缓慢加入到反应釜组40的1#～8#反应釜中，要求1#～8#反应釜中加入量分别为：氧化剂M 溶液
5Kg(约4.8L)、不饱和小分子单体I和链转移剂L混合溶液27.5Kg(约24L)、还原剂 N溶液
4.95Kg(约4.6L)，在催化氧化-还原体系中进行搅拌混合多元接枝-交联共聚反应，并且要求采取间歇式分批加入方式，每隔20min，氧化剂M配液、不饱和小分子单体I和链转移剂L混合配液和还原剂N配液按先后顺序各循环均量加入一次，并且2h内全部加完，共反应2.5h后，停止加热，反应结束，慢速搅拌下自然降温。

[0220] 第五步：慢速搅拌下自然降温至50℃左右，再加入3#液相配料储罐组38中11#配料储罐3811中的早强型功能单体J溶液21Kg(约16.5L)，继续降温至30℃左右，加入3#液相配料储罐组38中12#配料储罐3812中的质量浓度为40％的氢氧化钠碱液Q溶液3.5Kg (2200mL)，调节pH值为6.2，搅拌混合均匀；

[0221] 第六步：再通过反应釜组40的各反应釜的上端小料加入口(未画出)加入30g防腐剂富马酸二甲酯，慢速搅拌5min后停止搅拌，出料即得含固量约为30％的产品，产品标记为 SWPCZ-1。

[0222] 第七步：打开反应釜组40的1#～8#反应釜下端的排液分管阀40051，产品进入反应釜组40外围最下端设置的环形排液总管4006中，开启反应釜组40的排液泵4007，通过排液泵出液口管阀4004排出，产品进入成品储罐组41中。

[0223] 为了提高产量，腾出反应釜组40进行秸秆-淀粉改性和共聚反应，第五步～第七步的操作，也可在成品储罐组41中进行，加碱工序在成品储罐组41的加料口中加入。

[0224] 反应釜组40的每个反应釜每批次生产产品520Kg，1#～8#反应釜每批共产出产品约为 4000Kg。

[0225] S6：产品的储存和防沉淀循环生产系统：具体过程如下：

[0226] 反应釜组40中制备所得产品在反应釜组排液泵4007的作用下打入成品储罐组41的正上方的环形进液总管4105中，通过环形进液总管4105上分布的多个储罐组进液分管4103排液进入由1#成品储罐4113、2#成品储罐4114、3#成品储罐4111和4#成品储罐4115组成的呈环形矩阵分布式成品储罐组41中，在储罐组高位连通管阀4104和储罐组低位连通管阀 4112的作用下，等液位注满成品储罐组41的各成品储罐，停止和关闭反应釜组40的排液泵 4007和各个进液管阀4008，静置储存产品，等待使用或销售；当放置一段时间，成品储罐组 41中的储罐下端出现沉淀物时，打开与成品储罐组41的最下端的环形排液总管4109相通的各成品储罐上的排料口管阀41136，把成品储罐组41的各储罐下部的沉淀料液进入环形排液总管4109中，开启与环形排液总管4109相连的循环排液泵4110把料液打入循环混合釜42 的混合搅拌釜室4201中；同时开启4#加热器43通过缠绕在循环混合釜42的机身上的盘管式换热管对混合搅拌釜室4201中的含沉淀物的产品物料加热，在混合搅拌釜室4201的搅拌装置搅拌作用下，加热并搅拌一段时间后，混合搅拌釜室4201中的料液混合均匀，沉淀溶解消失，停止搅拌。开启循环混合釜42底部的排液泵4203，把循环混合釜42中的消除沉淀后的减水剂产品依次通过排液控制管阀4202、排液泵4203、排液泵出料控制管阀4204打入成品储罐组41的上端循环进液总管4105中，通过成品储罐组循环进液总管4105上分布的多个循环液进液分管4102排液进入成品储料罐组41的对应储罐中。也可以在使用或出售产品时，开启循环系统，使成品储罐组41中的产品通过循环混合釜42混合均匀后，再通过成品储罐组41打入循环混合釜42中，经成品储罐组出料管阀4107排出即可。

[0227] 实施例2

[0228] 一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法，具体合成方法和操作步骤如下：

[0229] S1：秸秆A原料预处理，具体过程如下：

[0230] 第一步：秸秆原料的初碎、细碎、清洗、干燥、微碎预处理。过程完全同实施例1；

[0231] 第二步：秸秆粉料水解预处理和淀粉混合酸解糊化预处理。过程完全同实施例1，区别在于水解过程加入的水解催化酸C及其用量不同，后期加入的淀粉B及加入量不同，具体体现在：

[0232] 淀粉B为玉米淀粉，用量8000g；

[0233] 润滑添加剂为硬脂酸，秸秆与硬脂酸的固剂比＝1000g:10ml。

[0234] 水解主催化酸C是以衣康酸为代表的二元(羧)酸，秸秆与衣康酸的固酸比＝1000g:20 ml；

[0235] 水解助催化酸C为质量浓度为30g/L的稀盐酸，秸秆与稀盐酸的固酸比＝1000g:100ml；

[0236] S2：秸秆-淀粉混合物的一次氧化-磺化酯化改性，具体过程与实施例1相同，区别在于加入的氧化剂M和磺化剂D及其各自用量不同，具体不同体现在：

[0237] 氧化剂M为摩尔浓度为0.3M的高锰酸钾溶液，用量5000ml；

[0238] 酸性磺化剂D为质量浓度为25％的氯磺酸溶液，用量3500g(2900mL)；

[0239] S3：秸秆-淀粉混合物的二次氧化-磺化酯化改性，具体过程与实施例1相同，区别在于加入的氧化剂M和磺化剂D及其各自用量不同，液碱Q用量不同，具体不同体现在：

[0240] 氧化剂M为摩尔浓度为1.0M的高锰酸钾溶液，用量2500ml；

[0241] 碱液Q为质量浓度40％的氢氧化钠溶液，用量7000g(4430mL)，料液pH值为7.8；

[0242] 磺化剂D为质量浓度为50％的亚硫酸钠溶液，用量2000g(1000mL)；

[0243] S4：秸秆-淀粉混合物的羟甲基化-醚化-季铵化改性，具体过程与实施例1相同，区别在于加入的羟甲基化试剂(甲醛)E和醚化试剂(一氯乙酸)G各自用量不同，季铵化试剂F 及其用量不同，具体过程如下：

[0244] 羟甲基化试剂E为质量浓度为37％的甲醛溶液，用量1500g(950mL)；

[0245] 醚化试剂G为质量浓度为20％的一氯乙酸溶液，用量2500g(2000mL)；

[0246] 季铵化试剂F为质量浓度30％的三甲基烯丙基氯化铵，用量2200g(1550mL)；

[0247] S5：秸秆-淀粉多元接枝和交联共聚改性，合成最终产品，具体过程与实施例1基本相同，区别在于原料准备中的部分溶液的配制不同，不列出的其它过程完全与实施例1相同，具体不同如下：

[0248] (1)原料准备：

[0249] 不饱和聚醚大单体H的准备：称取10Kg甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG，数均分子量 1500～2400)和10Kg异戊烯醇聚氧乙烯醚(HPEG，数均分子量1500～2400)，盛放在加料容器中等待备用；

[0250] 氧化剂M溶液的配制：将0.5份高锰酸钾(150g)、1.0份过硫酸铵(300g)和15份自来水(4.5L)加入到3#液相配料储罐组38的8#配料储罐中溶解，得M溶液备用；

[0251] 不饱和小分子单体I和链转移剂L混合溶液的配制：将20份丙烯酰胺(6000g)、10份马来酸(3000g)、10份衣康酸(3000g)、1.0份巯基乙醇(300g)和50份自来水(15L)加入到3#液相配料储罐组38的9#配料储罐中溶解，得I和L的混合溶液备用；

[0252] 还原剂N溶液的配制：将1.0份焦亚硫酸钠(300g)、1.0份次亚磷酸钠(300g)和15份自来水(4.5L)加入到3#液相配料储罐组38的10#配料储罐中溶解，得N溶液备用；

[0253] 早强型功能单体J溶液的配制：将5份苯乙烯磺酸钠(1500g)、5份三乙醇胺(1500g)、 10份亚硝酸钠(3000g)和50份自来水(15L)加入到3#液相配料储罐组38的11#配料储罐中溶解，得J溶液备用；

[0254] (2)每个反应釜中配料的计量、加入及共聚反应：

[0255] 第一步：操作过程完全与实施例1相同。在反应釜组40中S4步骤所得的料液中，通过反应釜组(40)的各反应釜的固相物料加料口加入不饱和聚醚大单体H，搅拌均匀；

[0256] 第二步：操作过程完全与实施例1相同。加入3#液相配料储罐组38中1#配料储罐的加有净水剂K的自来水80L(提前预热50℃左右)，配制成质量浓度约为30％的水溶液；

[0257] 第三步：操作过程完全与实施例1相同。3#加热器(39)中的55～60℃水进一步电加热升温至70～80℃后，通过盘管换热器加热釜身给物料加热至65～70℃并保温；

[0258] 第四步：操作过程基本与实施例1相同。在恒温65～70℃条件下，用排液控制管阀配合精密流量计控制流量的方式，分别依次开启3#液相配料储罐组39的8#配料储罐中的氧化剂M溶液、9#配料储罐中的不饱和小分子单体I和链转移剂L混合溶液、10#配料储罐中的还原剂N溶液和11#配料储罐中的早强型功能单体J溶液缓慢加入到反应釜组40的1 #～8#反应釜中，要求1#～8#反应釜中加入量分别为：氧化剂M溶液4.95Kg(约4.6L)、不饱和小分子单体I和链转移剂L混合溶液27.3Kg(约22.5L)、还原剂溶液5.1Kg(约4.6L)、早强型功能单体J溶液21Kg(约18.5L)，在催化氧化-还原体系中进行搅拌混合多元共聚、缩聚等反应，并且要求采取间歇式分批加入方式，每隔20min，氧化剂M配液、不饱和小分子单体I和链转移剂L混合配液、还原剂N配液和早强型功能单体J配液按先后顺序各循环均量加入一次，并且2h内全部加完，共反应2.5h后，停止加热，反应结束，慢速搅拌下自然降温。

[0259] 第五步：操作过程完全与实施例1相同。慢速搅拌下自然降温至30℃左右，再加入3# 液相配料储罐组(39)中12#配料储罐的质量浓度为40％的氢氧化钠碱液Q溶液4.0Kg(2540 mL)，调节pH值为6.7，搅拌混合均匀；

[0260] 第六步：操作过程完全与实施例1相同。所得含固量约为30％的产品，产品标记为 SWPCZ-2。

[0261] 第七步：操作过程完全与实施例1相同。

[0262] S6：产品的储存和防沉淀循环：具体操作过程与实施例1完全相同。

[0263] 实施例3

[0264] 一种秸秆-淀粉改性合成早强型混凝土减水剂的制备方法及生产系统，具体合成方法和操作步骤如下：

[0265] S1：秸秆原料预处理，具体过程如下：

[0266] 第一步：秸秆原料的初碎、细碎、清洗、干燥、微碎预处理。过程完全同实施例1；

[0267] 第二步：秸秆粉料水解预处理和淀粉混合酸解糊化预处理。过程完全同实施例1，区别在于水解过程加入的水解催化酸C及其用量不同，后期加入的淀粉B及加入量不同，具体体现在：

[0268] 淀粉B为土豆淀粉，用量15000g；

[0269] 润滑添加剂为硬脂酸和油酸各占50％的混合物，秸秆与润滑添加剂的固剂比＝1000g:10 ml。

[0270] 水解主催化酸C是以柠檬酸为代表的多元(羧)酸，秸秆与柠檬酸的固酸比＝1000g:15 ml；

[0271] 水解助催化酸C为质量浓度为30g/L的稀硫酸和稀盐酸各占1/2的混合酸，秸秆与助催化酸的固酸比＝1000g:100ml；

[0272] S2：秸秆-淀粉混合物的一次氧化-磺化酯化改性，具体过程与实施例1相同，区别在于加入的氧化剂M和磺化剂D及其各自用量不同，具体不同体现在：

[0273] 氧化剂M为质量浓度为10％的双氧水和摩尔浓度为0.3M的高锰酸钾溶液，用量各2800 ml；

[0274] 磺化剂D为质量浓度为25％的氨基磺酸溶液，用量4000g(3300mL)；

[0275] S3：秸秆-淀粉混合物的二次氧化-磺化酯化改性，具体过程与实施例1相同，区别在于加入的氧化剂M和磺化剂D及其各自用量不同，液碱Q用量不同，具体不同体现在：

[0276] 氧化剂M为质量浓度30％的双氧水，用量3500ml；

[0277] 碱液Q为质量浓度40％的氢氧化钠溶液，用量8000g(5070mL)，调节料液pH值为 8.0；

[0278] 磺化剂D为质量浓度为50％的亚硫酸钠溶液，用量3000g(1500mL)；

[0279] S4：秸秆-淀粉混合物的羟甲基化-醚化-季铵化改性，具体过程与实施例1相同，区别在于加入的羟甲基化试剂甲醛和醚化试剂一氯乙酸各自用量不同，季铵化试剂F及其用量不同，具体过程如下：

[0280] 羟甲基化试剂E为质量浓度为37％的甲醛溶液，用量2000g(1200mL)；

[0281] 醚化试剂G为质量浓度为20％的一氯乙酸溶液，用量3500g(2800mL)；

[0282] 季铵化试剂F为质量浓度30％的乙二胺1050g和质量浓度为30％的二甲基二烯丙基氯化铵1050g的混合水溶液，共计用量2100g(1500mL)；

[0283] S5：秸秆-淀粉多元接枝和交联共聚改性，合成最终产品，具体过程与实施例1基本相同，区别在于原料准备中的部分溶液的配制不同，不列出的其它过程完全与实施例1相同，具体不同如下：

[0284] (1)原料准备：

[0285] 不饱和聚醚大单体H的准备：称取10Kg烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG，数均分子量 1500～2400)和10Kg聚乙二醇单甲醚(MPEG，数均分子量1500～2400)，10Kg甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG，数均分子量1500～2400)和10Kg异戊烯醇聚氧乙烯醚(HPEG，数均分子量1500～2400)，盛放在加料容器中备用；

[0286] 氧化剂M溶液的配制：将1.0份30wt％双氧水(300g)、1.5份过硫酸铵(450g)和15 份自来水(4.5L)加入到3#液相配料储罐组38的8#配料储罐中溶解，得M溶液备用；

[0287] 不饱和小分子单体I和链转移剂L混合溶液的配制：将10份丙烯酸(3000g)、20份丙烯酰胺(6000g)、10份马来酸(3000g)、10份衣康酸(3000g)、0.5份巯基乙酸(150g)、0.5 份巯基乙醇(150g)、1.0份甲基丙烯酸磺酸钠(300g)和50份自来水(15L)加入到3#液相配料储罐组38的9#配料储罐中溶解，得I和L的混合溶液备用；

[0288] 还原剂N溶液的配制：将0.5份维生素C(150g)、0.5份亚硫酸氢钠(150g)、1.0份硫酸亚铁(300g)和15份自来水(4.5L)加入到3#液相配料储罐组38的10#配料储罐中溶解，得N溶液备用；

[0289] 早强型功能单体J溶液的配制：将5份苯乙烯磺酸钠(1500g)、5份甲基丙烯磺酸钠 (1500g)、5份二乙醇单异丙醇胺(1500g)、5份亚硝酸钠(1500g)和50份自来水(15L) 加入到3#液相配料储罐组38的11#配料储罐中溶解，得J溶液备用；

[0290] (2)每个反应釜中配料的计量、加入及共聚反应：

[0291] 第一步：操作过程完全与实施例1相同。在反应釜组40中S4步骤所得的料液中，通过反应釜组40的各反应釜的固相物料加料口加入不饱和聚醚大单体 H，搅拌均匀；

[0292] 第二步：操作过程完全与实施例1相同。加入3#液相配料储罐组38中1#配料储罐的加有净水剂K的自来水80L(提前预热50℃左右)，配制成质量浓度约为30％的水溶液；

[0293] 第三步：操作过程完全与实施例1相同。3#加热器(39)中的55～60℃水进一步电加热升温至70～80℃后，通过盘管换热器加热釜身给物料加热至65～70℃并保温；

[0294] 第四步：操作过程完全与实施例1相同。在恒温65～70℃条件下，用排液控制管阀配合精密流量计控制流量的方式，分别依次开启3#液相配料储罐组39的8#配料储罐中的氧化剂M溶液、9#配料储罐中的不饱和小分子单体I和链转移剂L混合溶液和10#配料储罐中的还原剂N溶液缓慢加入到反应釜组40的1#～8#反应釜中，要求1#～8#反应釜中加入量分别为：氧化剂M溶液5.25Kg(约4.9L)、不饱和小分子单体I和链转移剂L混合溶液30.6Kg (约26L)、还原剂N溶液5.1Kg(约4.6L)，在催化氧化-还原体系中进行搅拌混合多元接枝共聚、缩聚等反应，并且要求采取间歇式分批加入方式，每隔20min，氧化剂M配液、不饱和小分子单体I和链转移剂L混合配液和还原剂N配液按先后顺序各循环均量加入一次，并且2h内全部加完，共反应2.5h后，停止加热，反应结束，慢速搅拌下自然降温。

[0295] 第五步：操作过程完全与实施例1相同。慢速搅拌下自然降温至50℃左右，再加入3# 液相配料储罐组39中11#配料储罐中的早强型功能单体J溶液21Kg(约17L)，继续降温至
30℃左右，加入3#液相配料储罐组39中12#配料储罐的质量浓度为40％的氢氧化钠碱液Q 水溶液4.5Kg(2850mL)，调节pH值为7.0，搅拌混合均匀；

[0296] 第六步：操作过程完全与实施例1相同。所得含固量约为30％的产品，产品标记为 SWPCZ-3。

[0297] 第七步：操作过程完全与实施例1相同。

[0298] S6：产品的储存和防沉淀循环：操作过程完全与实施例1相同。

[0299] 比较例1一种秸秆-淀粉酯醚改性合成生物质基早强型减水剂的方法

[0300] 实施例1中经历步骤S1～S4，最后S4所得秸秆-淀粉混合物的羟甲基化-醚化改性所得产物中，加入实施例1中早强型功能单体J溶液，即为比较例1中一种秸秆-淀粉酯醚改性合成生物质基早强型减水剂产品，秸秆-淀粉混合物不需要实施例1的S5步骤，即秸秆-淀粉混合物不需要多元接枝共聚改性过程。

[0301] 实施例1中S4：秸秆-淀粉混合物的羟甲基化-醚化-季铵化改性后，加入早强型功能单体 J溶液，最终所得含固量约为30％的呈浅棕色的无沉淀的秸秆-淀粉改性粘状液体，即为比较例1的产品，产品标记为SWZ-4。

[0302] 比较例2一种多元共聚合成早强型聚羧酸减水剂的方法

[0303] 实施例1中不经历步骤S1～S4，不需要秸秆-淀粉混合物，直接采用实施例1的S5步骤，用不饱和聚醚大单体、不饱和小单体和早强型功能单体，采用多元接枝共聚和交联共聚改性，合成一种常规的早强型聚羧酸减水剂，即为比较例2的产品，产品标记为PCZ-5。具体过程如下：

[0304] (1)原料准备：

[0305] 不饱和聚醚大单体H：称取65Kg烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG，数均分子量1500～2400) 和65Kg聚乙二醇单甲醚(MPEG，数均分子量1500～2400)，以不饱和聚醚大单体H的总量 130Kg为计算基准，其它小单体物料加入量以此为基准计算，盛放在加料容器中备用；

[0306] 防腐剂P的准备：称取富马酸二甲酯30g，盛放在烧杯中备用；

[0307] 加有净水剂K的自来水的配制：在自来水中加入净水剂K为六亚甲基四胺，要求每 1000Kg自来水中加入250g六亚甲基四胺，加入若干到3#液相配料储罐组38的1#配料储罐中备用；

[0308] 氧化剂M溶液的配制：将30wt％双氧水300g、过硫酸铵300g和自来水4.5L加入到3# 液相配料储罐组38的8#配料储罐中溶解，得M溶液备用；

[0309] 不饱和小分子单体I和链转移剂L混合溶液的配制：将丙烯酸6000g、丙烯磺酸钠3000g、马来酸3000g、巯基乙酸150g、甲基丙烯酸磺酸钠300g和自来水15L加入到3#液相配料储罐组38的9#配料储罐中溶解，得I和L的混合溶液备用；

[0310] 还原剂N溶液的配制：将维生素C 150g、亚硫酸氢钠300g和自来水4.5L加入到3#液相配料储罐组38的10#配料储罐中溶解，得N溶液备用；

[0311] 早强型功能单体J溶液的配制：将5份苯乙烯磺酸钠1500g、5份丙烯磺酸钠1500g、5 份三乙醇胺1500g、5份硝酸钙1500g和50份自来水(15L)加入到3#液相配料储罐组38 的11#配料储罐中溶解，得J溶液备用；

[0312] 碱液Q溶液的配制：碱液为质量浓度40％的氢氧化钠加入到3#液相配料储罐组38的 12#配料储罐中备用；

[0313] (2)每个反应釜中配料的计量、加入及共聚反应：

[0314] 第一步：通过排液控制管阀38015和精密流量计38016控制流量，加入3#液相配料储罐组38中1#配料储罐3801的加有净水剂的自来水300L(提前预热50℃左右)，加入到反应釜组(40)的1#反应釜4005中；

[0315] 第二步：通过1#反应釜4005的固相物料加料口(未画出)缓慢加入不饱和聚醚大单体 H，搅拌均匀，配制成质量浓度约为30％的水溶液；

[0316] 第三步：操作过程完全与实施例1相同；

[0317] 第四步：操作过程完全与实施例1相同；

[0318] 第五步：操作过程完全与实施例1相同；

[0319] 第六步：操作过程完全与实施例1相同，所得含固量约为30％的产品，产品标记为PCZ-1。

[0320] 性能测试：

[0321] 对实施例1～3和比较例1～2所制得的早强型减水剂进行测试，其中混凝土的坍落度和凝结时间测试参照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行测试，试件抗压强度参照GB/T17671-1999《水泥强度检验方法》进行测试。所用水泥为甘肃祁连山P42.5R 普通硅酸盐水泥，矿粉为酒钢S95级矿粉；粉煤灰为二级灰；砂为机制砂，细度模数2.6的中砂；粒径为5～25的石子，所用混凝土中各组分的质量比采用水泥：矿砂：粉煤灰：
砂：石子：水＝170：90：80：810：1070：150，胶砂比为1：3，按照比例加入减水剂，搅拌时间为
180秒，振捣时间15秒；胶砂比为1：3，坍落度控制在170～190mm之间，混凝土性能测试结果如表2所示。

[0322] 表2混凝土性能测试结果

[0323]

[0324]

[0325] 从表2可以看出：本发明实施例1～3和比较例1～2所制备的早强型减水剂用于所制备的混凝土，在坍落度控制在170～190mm之间，所用减水剂折固掺量不同，实施例1～3的折固掺量为0.30％，比较例1的折固掺量为0.45％，比较例2的折固掺量为0.20％；并且在此掺量下，实施例1～3的混凝土试件抗压强度和减水率介于比较例1和比较例2之间，具体表现在：实施例1～3的混凝土的减水率为25％左右，1d、3d、7d、28d的抗压强度(MPa)分别大约在： 12.5、30、35.5、46.5；比较例1的减水率为22.8％，1d、3d、7d、28d的抗压强度(MPa) 分别大约在：11、25、34.5、43；比较例2的减水剂为26％，1d、3d、7d、28d的抗压强度(MPa) 分别大约在：13.5、32、37.5、48；同时在此掺量下，对比空白样，实施例1～3的混凝土初凝时间、终凝时间和终凝时长介于比较例2和比较例1之间，具体表现在：实施例1～3的混凝土的初凝时间至少减少90min，终凝时间至少减少150min，终凝时长6.5h左右；比较例2的初凝时间至少减少90min，终凝时间至少减少130min，终凝时长6h左右；比较例1的初凝时间至少减少130min，终凝时间至少减少130min，终凝时长7h左右。

[0326] 从表2结果表明：本发明实施例1～3和比较例1～2所制备的早强型减水剂，都表现出较好的早强性能。尤其使用秸秆-淀粉改性的实施例1～3和比较例1的低成本早强型减水剂，其性能与比较例2中不使用秸秆-淀粉、直接使用不饱和聚醚大单体、不饱和小单体和早强型功能单体为原料、采用多元接枝共聚和交联共聚改性合成一种常规的早强型聚羧酸减水剂性能相当。实施例1～3的性能较优于比较例1的性能。本发明实施例1～3所制备的早强型减水剂，不仅成本低、减水率高、保坍性能好，而且早期强度发展较快，明显缩短了混凝土的凝结时间，进一步有助于缩短混凝土的拆模时间，提高施工效率，可广泛应用于各种混凝土工程，特别是预制构件，以提高早期强度。

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