بحث حول الآلة المتكاملة لتكرير وتنقية وترشيح وغسل وتجفيف مسرع المطاط

يُعدّ مُسرّع MBT المنتجَ الأكثر إنتاجًا بين مُسرّعات فلكنة المطاط. وتتمثل مزايا طريقة M الحمضية القاعدية في جودة عالية ونقاء فائق وفعالية تطبيقية جيدة لمنتجات المطاط. مع ذلك، تُعاني عملية الإنتاج الحمضية القلوية الشائعة الاستخدام في الصين من مشاكل مثل ارتفاع استهلاك المواد الخام في عملية التكرير والتلوث البيئي الخطير. وتتميز مياه الصرف الناتجة بارتفاع ملوحتها وتركيز الملوثات فيها، وصعوبة تحللها، مما يجعل معالجتها أمرًا بالغ الصعوبة.

في الوقت نفسه، تعاني عملية إنتاج الأحماض والقواعد من مشكلة انبعاث الغازات والنفايات. وقد أصبحت تقنيات الإنتاج الأنظف للمسرعات محور اهتمام كبير، وتحدياً في الوقت نفسه، في تطوير التقنيات في صناعة إضافات المطاط خلال السنوات الأخيرة.

تحليل عملية الإنتاج الأنظف لمسرع المطاط

كما أصبح الإنتاج النظيف لمسرعات المطاط نقطة ساخنة وصعوبة في تطوير التكنولوجيا في صناعة إضافات المطاط في السنوات الأخيرة.

تعتمد عملية التنظيف على طريقة المذيبات، حيث استُبدلت عمليات إذابة القلويات وترسيب الأحماض الأصلية بمذيبات عضوية. كان إنتاج طن واحد من الماء يتطلب سابقًا أكثر من 20 طنًا من الصودا الكاوية المخففة وحمض الكبريتيك المخفف ومياه المعالجة، أما الآن فلا تُستخدم المذيبات مع الماء. وبطبيعة الحال، لن تُنتج أي مياه صرف صحي، وبذلك يتحقق هدف معالجة المصدر.

استنادًا إلى الإنتاج المحلي السنوي البالغ 200 ألف طن من المسرعات، وبعد تطوير القطاع بأكمله، يمكن خفض إنتاج مياه الصرف الصحي السنوية بمقدار 4 ملايين طن، وتقليل تصريف الأملاح غير العضوية (كبريتات الصوديوم) بأكثر من 100 ألف طن، وخفض انبعاثات الأكسجين الكيميائي الحيوي بمقدار 800 طن. وبذلك يتحقق الاستخدام الأمثل للغازات العادمة.

متطلبات السلامة الخاصة بإنتاج مواد أنظف لمسرعات المطاط

يُعدّ الحفاظ على البيئة والاختيار الآمن والفعّال للمذيبات العضوية الجديدة مفتاحًا أساسيًا لتنقية المذيبات. تشمل طرق استخلاص المذيبات الحالية بشكل رئيسي التبلور بالمذيبات، والتقطير والاستخلاص، والاستخلاص الصلب-السائل، والاستخلاص السائل-السائل، وغيرها، إلا أن هذه التقنية لا تزال غير مكتملة.

في الوقت الحاضر، يمكن اختيار المذيبات العضوية من التولوين، وثاني كبريتيد الكربون، والأنيلين، والبنزين وما شابه ذلك.

(1) عند استخدام ثاني كبريتيد الكربون كمذيب، تُعدّ مراقبة التكاليف والسلامة من القضايا البارزة. فعلى الرغم من استقرار الجودة وإمكانية تلبية المنتج للمتطلبات الدولية، إلا أن السلامة بحاجة إلى تحسين لأن ثاني كبريتيد الكربون مادة قابلة للاشتعال والانفجار.

(2) عندما يتم استخدام الأنيلين كمذيب، يكون الأنيلين قابلاً للذوبان بشكل طفيف في الماء، مما يزيد من كمية الأنيلين في المحلول، وهو أمر غير مواتٍ للإنتاج.

(3) يُستخدم البنزين والتولوين كمذيبات، وهما ذوبان ضعيف في الراتنج، مما يؤثر على نقاء المنتج. يجب أيضًا مراعاة استعادة المذيب، فالبنزين والتولوين قابلان للاشتعال والانفجار، ولهما عوامل أمان منخفضة، وهما متطايران ويتسببان في فقدان المذيب في الهواء، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف الإنتاج، فضلاً عن كونهما ضارين بالبيئة الجوية.

خطوات عملية غسل وتجفيف المرشحات المغلقة بالكامل لتكرير وتنقية مسرع المطاط بطريقة المذيبات

(1) الاستخلاص والتكرير

أولاً، أضف مذيبًا مركبًا إلى المفاعل (المذيب المركب عبارة عن خليط من ثاني كبريتيد الكربون والكلوروفورم ورباعي كلورو الإيثيلين)، وابدأ التحريك والارتداد، واضبط سرعة التحريك؛ ثم أضف ببطء المنتج الخام لـ 2-مركابتوبنزوثيازول المصنّع بالطريقة التقليدية عالية الضغط إلى المفاعل. في هذه العملية، تم رفع درجة الحرارة إلى 60 درجة مئوية للاستخلاص والتنقية؛

(2) الغسل والتطهير

بعد انتهاء عملية الحفظ الحراري، يتم خفض درجة الحرارة إلى 25 درجة مئوية، ثم يتم إجراء فصل المواد الصلبة عن السائلة (يتم الحصول على المنتج الصلب والمحلول الأم للمذيب المختلط بعد فصل المواد الصلبة عن السائلة، ويتم تقطير المحلول الأم للمذيب المختلط للحصول على المذيب المختلط لإعادة استخدامه)، ويتم فصل المادة الصلبة المفصولة باستخدام مذيب مركب. يتم غسل المنتج الرطب بعد الغسل؛

(3) التجفيف بدرجة حرارة منخفضة

تم تجفيف المنتج الرطب الناتج (كانت درجة حرارة التجفيف 110 درجة مئوية، وكان وقت التجفيف 5 ساعات)، وتم الحصول على مسرع الفلكنة المكرر 2-مركابتوبنزوثيازول بعد التجفيف.

(4) يظهر المُسرِّع المُكرَّر على شكل مسحوق أصفر فاتح، بنقطة انصهار أولية تبلغ 175.0 درجة مئوية. ويُظهر تحليل HPLC أن المنتج يتمتع بنقاوة 98.66% وعائد 93.72%.

الميزات التقنية

(1) آلة واحدة متعددة الأغراض، ويمكنها إكمال عمليات مختلفة مثل التفاعل والاستخلاص والترشيح والترشيح المتكرر والغسيل والتجفيف في آلة واحدة، ويمكن الحصول على المنتج النهائي مباشرة.

(2) تتميز هذه الآلة بمرونة تشغيلية كبيرة، ويمكن تعديل دورة التشغيل عن طريق ضبط فرق ضغط المرشح، وسرعة الدوران، وخطوة بثق البرغي، وما إلى ذلك، وذلك للتكيف مع التغيرات في ظروف العملية.

(3) يمكن للجهاز تكوين طبقة ترشيح رقيقة جدًا على سطح وسط الترشيح أو الترشيح في حالة عدم وجود طبقة ترشيح. معدل الترشيح لكل وحدة مساحة ترشيح مرتفع جدًا، لذا فإن الجهاز صغير الحجم ومدمج.

(4) نظام مغلق بالكامل مع بيئة تشغيل جيدة، مناسب بشكل خاص للتعامل مع المنتجات الخطرة السامة والقابلة للاشتعال والمتفجرة والأطعمة اللذيذة والمنتجات البيولوجية والمستحضرات الصيدلانية التي لا يُسمح بتلويثها.

(5) يمكن تركيزه وترشيحه. خاصةً عند الحاجة إلى غسل المادة، يمكن تركيزها أولاً، ثم غسلها وهي معلقة، وأخيراً ترشيحها بالضغط، مما يقلل من التعامل معها، ويقلل من الهدر، ولا حاجة لإعادة تحويلها إلى لب أثناء الغسل. جودة المنتج المُعالَج عالية جداً.

(6) يمكن استخدامه في العمليات الثلاث للتفاعل والترشيح والتجفيف، بحيث يمكن إكمال وظائف المعدات الثلاث على هذه المعدات الواحدة، مما يؤدي إلى تقليل تكلفة المعدات ومساحة الأرضية وكثافة العمالة واستهلاك الطاقة وما إلى ذلك بشكل كبير.

(7) يتميز هذا الجهاز باستهلاك منخفض للطاقة، وعادة ما يكون محتوى الماء في كعكة الترشيح المبثوقة أقل من محتوى الماء في آلة الثلاثة في واحد المسطحة، كما أن التشغيل مريح أيضًا.

مع تزايد اهتمام الدولة بقضايا حماية البيئة، كثّفت شركة ووشي تشانغ هوا والمؤسسات البحثية العلمية أبحاثها حول طريقة المذيبات. وتلبي آلة غسل وتجفيف المرشحات المغلقة بالكامل، التي طُوّرت حديثًا، متطلبات السلامة لعملية تكرير وتنقية مُسرّعات المطاط باستخدام طريقة المذيبات. وبذلك، تُحقق إنتاجًا نظيفًا وتضع أساسًا متينًا للتطوير طويل الأمد لصناعة إضافات المطاط.