橡膠促進(jìn)劑M(化學(xué)名稱為2-硫基苯并噻唑)本身既是重要橡膠促進(jìn)劑,又是合成其他促進(jìn)劑的重要中間體,它具有優(yōu)良的硫化促進(jìn)性能,用途較廣、消耗量大,是合成其他后效性促進(jìn)劑(如噻唑類促進(jìn)劑、次磺酰胺類促進(jìn)劑)的母體,比如橡膠促進(jìn)劑DM、CZ、NS、MZ等都來(lái)源于母體M。
促進(jìn)劑MBT(M)是橡膠硫化促進(jìn)劑中產(chǎn)量zui大的產(chǎn)品,酸堿法M的優(yōu)勢(shì)是質(zhì)量好,純度高,橡膠制品應(yīng)用效果好。但目前國(guó)內(nèi)普遍采用的酸堿法M生產(chǎn)工藝存在精制工藝原料消耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。產(chǎn)生的廢水具有鹽分高、污染物濃度高且難降解的特點(diǎn),廢水處理難度大。同時(shí)酸堿法M生產(chǎn)工藝還存在廢氣和廢渣排放問(wèn)題。促進(jìn)劑M的清潔生產(chǎn)技術(shù)也成為橡膠助劑行業(yè)近幾年的技術(shù)開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
橡膠促進(jìn)劑M的清潔生產(chǎn)工藝分析
橡膠促進(jìn)劑M的清潔生產(chǎn)也成為橡膠助劑行業(yè)近幾年的技術(shù)開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。M清潔工藝采用的是溶劑法,用有機(jī)溶劑代替了原本的堿溶、酸析等工序。原來(lái)生產(chǎn)1噸M要稀堿液、稀硫酸和工藝水共20多噸,現(xiàn)在變?yōu)椴皇褂脦軇2粠匀痪筒划a(chǎn)生廢水,真正達(dá)到源頭治理的目標(biāo)。以國(guó)內(nèi)年產(chǎn)20萬(wàn)噸促進(jìn)劑M計(jì)算,在全行業(yè)推廣后,年可減少?gòu)U水產(chǎn)生量400萬(wàn)噸,減少無(wú)機(jī)鹽(硫酸鈉)外排10萬(wàn)噸以上,減少COD排放量800噸,廢渣、廢氣實(shí)現(xiàn)綜合利用。
橡膠促進(jìn)劑M的清潔生產(chǎn) 安全性要求
環(huán)保、安全、高效的新型有機(jī)溶劑選擇是溶劑法提純M的關(guān)鍵,現(xiàn)有萃取溶劑法主要有溶劑結(jié)晶法、蒸餾-萃取法、固液萃取法、液液萃取法等,但是技術(shù)都還不夠完善。
目前有機(jī)溶劑可以選擇甲苯、二硫化碳、苯胺、苯等。
(1) 用二硫化碳作溶劑,成本控制和安全控制是突出的問(wèn)題,雖然質(zhì)量穩(wěn)定,產(chǎn)品能夠達(dá)到國(guó)際要求,但是由于二硫化碳易燃易爆,安全性有待提高。
(2) 用苯胺做溶劑時(shí),苯胺稍溶于水,會(huì)造成溶液中的苯胺量升高,不利于生產(chǎn)。
(3) 用苯和甲苯為溶劑,對(duì)樹(shù)脂溶解度小,影響產(chǎn)品M的純度,還要考慮溶劑的回收,而且苯和甲苯易燃易爆,安全系數(shù)低,易揮發(fā)在空氣中造成溶劑的流失,導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高,同時(shí)也對(duì)大氣環(huán)境造成危害。
溶劑法橡膠促進(jìn)劑m精制提純專用全密閉過(guò)濾洗滌干燥一體機(jī) 工藝步驟
(1) 萃取精制
首先向反應(yīng)釜中加入復(fù)合溶劑(復(fù)合溶劑為二硫化碳、氯仿和四氯乙烯的混合物),開(kāi)啟攪拌及回流,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速;然后將常規(guī)高壓法合成的2-巰基苯并噻唑粗品緩慢加入反應(yīng)釜中,升溫至60℃進(jìn)行萃取精制;
(2) 洗滌提純
保溫結(jié)束后,降溫至25℃,然后進(jìn)行固液分離(固液分離后得到固體產(chǎn)物和混合溶劑母液,對(duì)所得混合溶劑母液進(jìn)行蒸餾,得到混合溶劑重新利用),采用復(fù)合溶劑對(duì)分離所得固體進(jìn)行洗滌,洗滌后制得濕品;
(3) 低溫干燥
將所得濕品進(jìn)行干燥(干燥溫度為110℃,干燥時(shí)間5h),干燥后得到精制的硫化促進(jìn)劑2-巰基苯并噻唑。
(4) 所得產(chǎn)品精制促進(jìn)劑M外觀為淡黃色粉狀,初熔點(diǎn)為175.0℃,HPLC分析顯示,產(chǎn)品純度為98.66%,收率為93.72%。
溶劑法橡膠促進(jìn)劑m精制提純專用全密閉過(guò)濾洗滌干燥一體機(jī) 技術(shù)特點(diǎn)
(1) 一機(jī)多用,可在一臺(tái)機(jī)內(nèi)完成反應(yīng)、萃取、過(guò)濾、反復(fù)多次過(guò)濾洗滌、干燥等多種操作,并直接得到成品。
(2) 操作彈性大,能通過(guò)調(diào)整過(guò)濾壓差、轉(zhuǎn)速、螺旋擠壓導(dǎo)程等調(diào)節(jié)操作周期,使之適應(yīng)工藝條件的變化。
(3) 該機(jī)可在過(guò)濾介質(zhì)表面形成很薄的濾餅或者在無(wú)濾餅條件下進(jìn)行過(guò)濾,單位過(guò)濾面積上的過(guò)濾速率很高,因此設(shè)備小而緊湊。
(4) 全封閉系統(tǒng),操作環(huán)境相當(dāng)好,特別適用于處理有毒、易燃、易爆的危險(xiǎn)產(chǎn)品及不允許有污染的鮮美食品生物制品藥品等。
(5) 既能濃縮,又能過(guò)濾。特別是需要對(duì)物料進(jìn)行洗滌時(shí),可先對(duì)物料進(jìn)行濃縮,并在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行徹底地洗滌,zui后再壓濾,這樣可減少物料的搬運(yùn),減少浪費(fèi),洗滌時(shí)不用再漿 ,加工出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量很高。
(6) 可用于反應(yīng)、過(guò)濾、干燥三種操作,使三個(gè)單元設(shè)備的作用在這一臺(tái)設(shè)備上完成,從而使設(shè)備成本、占地面積、勞動(dòng)強(qiáng)度、能耗等都大大降低。
(7) 該機(jī)的動(dòng)力消耗低,擠出濾餅一般比平板式三合一水分低,操作亦方便。
隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保問(wèn)題的日益重視,常州百得與科研機(jī)構(gòu)加大力度對(duì)溶劑法M的關(guān)注研究,新研制成功的全密閉過(guò)濾洗滌干燥一體機(jī)可以滿足溶劑法橡膠促進(jìn)劑m精制提純工藝安全性要求,真正實(shí)現(xiàn)M的清潔化生產(chǎn),為橡膠助劑行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)!