Recherche sur la sécurité d'une machine de lavage et de séchage de filtres entièrement fermée pour le raffinage et la purification d'un accélérateur de caoutchouc par la méthode au solvant

L'accélérateur de vulcanisation du caoutchouc M, de son nom complet 2-mercaptobenzothiazole, est un accélérateur polyvalent largement utilisé dans divers caoutchoucs. Il permet une vulcanisation rapide du caoutchouc naturel et des caoutchoucs synthétiques courants. De plus, il possède des propriétés plastifiantes et anti-vieillissement, et peut être utilisé comme retardateur dans le caoutchouc chloroprène. Le développement rapide des industries automobile et pneumatique de mon pays a considérablement stimulé la demande en accélérateurs de vulcanisation du caoutchouc et leurs dérivés.

Actuellement, le processus de production de l'accélérateur de vulcanisation M, tant en Chine qu'à l'étranger, génère une quantité considérable de déchets, dits « trois déchets ». On peut affirmer sans exagérer que la pollution environnementale liée à ce processus constitue le principal frein à son développement. Par conséquent, la mise au point d'une technologie de production plus propre, tout en renforçant le traitement et le recyclage de ces déchets, est devenue un enjeu majeur pour l'industrie des additifs pour caoutchouc.

Actuellement, les entreprises de production nationales utilisent principalement le procédé à l'aniline, qui consiste à faire réagir l'aniline avec le sulfure de carbone et le soufre. Ce procédé se divise en deux catégories : le procédé à haute pression et le procédé à pression normale. Le procédé à haute pression, grâce à sa capacité de production en continu et à son faible coût, est privilégié dans l'industrie. Ces dernières années, la plupart des entreprises de production nationales ont opté pour le procédé à haute pression.

La méthode à l'aniline haute pression consiste à synthétiser les trois matières premières (aniline, CS2 et soufre) sous haute température et haute pression, puis à les soumettre à une série de post-traitements de séparation et de purification pour obtenir l'accélérateur de caoutchouc M. Son procédé classique est le suivant :

(1) Tout d'abord, l'aniline et le CS2 sont dissous à 220-280°C et 8,0-10,0MPa pour réagir afin d'obtenir le produit brut M ;

(2) Puis, par une série de procédés de séparation tels que la dissolution alcaline, l'oxydation, la filtration, l'acidification, la déshydratation et le séchage pour obtenir le produit fin M ;

(3) Selon les différents post-traitements, on peut la diviser en méthode acide-base et méthode solvant.

Le procédé de production d'aniline à haute pression présente des conditions stables, un faible coût et une qualité de produit élevée, mais il engendre néanmoins une forte consommation de matières premières et des coûts de production intermittents élevés.

L'ensemble du processus de réaction est réalisé de manière intermittente, avec un faible degré de mécanisation continue. L'accélérateur M et le solvant sont ensuite éliminés par centrifugation, la séparation solide-liquide et le séchage sont effectués dans plusieurs équipements indépendants. L'opération est complexe et exigeante en main-d'œuvre. Elle présente d'autres inconvénients : volume important de production, environnement de travail difficile, qualité du produit instable, etc. De plus, l'utilisation de centrifugeuses en présence de solvants organiques accroît les risques pour la sécurité. Par ailleurs, le procédé génère d'importants rejets d'eaux usées, une forte consommation d'électricité, et les gaz résiduaires synthétiques sous haute pression (H₂S et CS₂ en excès) ne sont pas recyclés, ce qui entraîne une pollution importante par le sulfure d'hydrogène rejeté.

Par conséquent, améliorer encore le rendement des produits, réduire les coûts, économiser l'énergie et réduire les émissions sont devenus des problèmes urgents à résoudre.

Le nouveau procédé de raffinage de l'accélérateur de vulcanisation du caoutchouc M utilise pleinement les matières premières, présente un faible coût, un processus simple, économe en énergie et respectueux de l'environnement. Les étapes du processus de la machine de lavage et de séchage de filtre entièrement fermée sont les suivantes :

(1) Ajouter la solution de sel de sodium M de l'accélérateur de vulcanisation du caoutchouc brut dans la cuve de réaction, ajouter de l'eau pour contrôler la concentration massique du sel de sodium à 55-65 %, ajouter de l'acide sulfurique dilué goutte à goutte et neutraliser le pH de la solution à 7-10 ;

(2) Ajouter l'extractant à la solution obtenue dans le processus précédent, puis introduire de l'oxygène pur, la température de réaction est contrôlée à 40-50°C et l'extractant est une solution mixte d'eau, de 27,5 % en poids de peroxyde d'hydrogène et de 93 % en poids d'acide sulfurique ;

(3) Ajouter de l'acide sulfurique dilué à la solution obtenue à l'étape (2), ajuster la valeur du pH à 5-9 et la vitesse du moteur d'agitation du réacteur trois-en-un est de 50-60 tr/min ;

(4) Utilisez ensuite la machine à laver et à sécher les filtres à trois-en-un entièrement fermée, de type cylindre-cône, pour d'abord décanter et laver, puis filtrer, laver et sécher à nouveau.

Après le processus de post-traitement, on obtient l'accélérateur de vulcanisation du caoutchouc de haute qualité M.

Accélérateur de caoutchouc par méthode solvant pour le raffinage et la purification, machine de lavage et de séchage de filtres entièrement fermée. Avantages techniques :

(1) La nouvelle méthode de raffinage utilise pleinement les matières premières, est peu coûteuse, économe en énergie et respectueuse de l'environnement, son processus est simple et facile, et elle convient à la production industrielle à grande échelle ;

De l'oxygène pur est injecté dans le sel de sodium M brut, et cet oxygène pur peut catalyser le benzothiazole et l'anilinobenzothiazole, produits intermédiaires présents dans le sel de sodium M brut, pour qu'ils continuent à réagir avec le soufre et génèrent ainsi M, augmentant de ce fait la teneur en M dans le sel de sodium M brut. Cette méthode permet une utilisation optimale des matières premières et une réduction des coûts.

(2) Le caoutchouc de haute qualité favorise M, une couleur brillante, une pureté de 0,5 à 1,5 % supérieure à celle de l'art antérieur, un rendement de 2 à 4 % supérieur, un temps d'oxydation de 1 à 1,5 h plus court et un coût inférieur de 200 à 400 yuans/tonne.

Accélérateur de caoutchouc par méthode solvant pour le raffinage et la purification, machine de lavage et de séchage de filtres entièrement fermée

(1)- La machine est polyvalente et peut effectuer diverses opérations telles que la réaction, l'extraction, la filtration, la filtration répétée, le lavage et le séchage dans une seule machine, et le produit fini peut être obtenu directement.

(2) La flexibilité de fonctionnement est grande et le cycle de fonctionnement peut être ajusté en ajustant la différence de pression du filtre, la vitesse de rotation, le pas d'extrusion de la vis, etc., afin de s'adapter au changement des conditions de processus.

(3) La machine peut former un gâteau de filtration très fin à la surface du support filtrant ou même en l'absence de gâteau. Le débit de filtration par unité de surface étant très élevé, l'équipement est compact et de petite taille.

(4) Système entièrement clos avec un bon environnement de fonctionnement, particulièrement adapté à la manipulation de produits dangereux toxiques, inflammables et explosifs et d'aliments délicieux, de produits biologiques et de produits pharmaceutiques qui ne permettent pas la pollution.

(5) Il peut être concentré et filtré. Notamment lorsqu'il est nécessaire de laver le matériau, celui-ci peut d'abord être concentré, lavé abondamment en suspension, puis finalement filtré sous pression.

Cela permet de réduire la manutention des matériaux, de diminuer les déchets, d'éviter le repulpage lors du lavage, et les produits transformés sont de haute qualité.

(6) Il peut être utilisé pour trois opérations de réaction, de filtration et de séchage, de sorte que les fonctions des trois équipements unitaires peuvent être complétées sur cet seul équipement, de sorte que le coût de l'équipement, l'espace au sol, l'intensité de la main-d'œuvre et la consommation d'énergie peuvent être réduits.

etc. sont considérablement réduits.

(7) La consommation d'énergie de cette machine est faible, et le gâteau de filtration extrudé a généralement une teneur en eau inférieure à celle du trois-en-un de type plat, et son fonctionnement est également pratique.

L'accélérateur de vulcanisation du caoutchouc par méthode solvant, grâce à une machine intégrée de lavage et de séchage entièrement fermée, permet la mécanisation et l'automatisation de la ligne de production d'accélérateur de vulcanisation du caoutchouc purifié par méthode solvant. Cette machine résout efficacement le problème de la volatilisation du solvant, réduit la consommation d'énergie de production, offre un environnement de travail sûr, une faible intensité de main-d'œuvre et de faibles coûts d'exploitation.

Pour résoudre le problème de la grande quantité d'eaux usées générées par le processus de purification acide-base, la machine de lavage et de séchage de filtre trois-en-un à cylindre-cône entièrement fermée développée et produite par Wuxi ZhangHua Machinery Co., Ltd. permet de réduire considérablement la quantité d'eaux usées.