고무 촉진제의 정제, 순화, 여과, 세척 및 건조를 위한 올인원 장비에 대한 연구

MBT 촉진제는 고무 가황 촉진제 중 생산량이 가장 많은 제품입니다. 산-염기법 M의 장점은 우수한 품질, 높은 순도, 그리고 고무 제품의 뛰어난 적용 효과입니다. 그러나 중국에서 일반적으로 사용되는 산-염기 생산 공정은 정제 과정에서 원료 소비량이 많고 환경 오염이 심각하다는 문제점을 가지고 있습니다. 발생되는 폐수는 염도가 높고 오염물질 농도가 높아 분해가 어려워 폐수 처리가 까다롭습니다.

동시에, 산염기 생산 공정은 폐가스 및 폐기물 잔류물 배출 문제도 안고 있습니다. 따라서 촉진제의 친환경 생산 기술은 최근 고무 첨가제 산업에서 중요한 과제이자 난제로 떠오르고 있습니다.

고무 촉진제의 청정 생산 공정 분석

최근 고무 첨가제 산업에서 친환경적인 고무 촉진제 생산은 기술 개발의 주요 관심사이자 난제로 떠오르고 있습니다.

세척 공정은 용매법을 채택하여 기존의 알칼리 용해 및 산 침전 공정을 유기 용매로 대체했습니다. 이전에는 1톤 생산에 20톤 이상의 희석된 가성소다, 희석된 황산 및 공정수를 사용했지만, 이제는 용매와 물을 전혀 사용하지 않습니다. 따라서 폐수가 발생하지 않아 원천 처리라는 목표를 달성할 수 있습니다.

국내 연간 촉진제 생산량 20만 톤을 기준으로, 산업 전반에 걸쳐 이러한 정책을 추진하면 연간 폐수 발생량을 4백만 톤, 무기염(황산나트륨) 배출량을 10만 톤 이상, COD 배출량을 800톤 감축할 수 있으며, 폐가스를 종합적으로 활용할 수 있게 됩니다.

고무 촉진제에 대한 청정 생산 안전 요구 사항

환경 보호와 안전하고 효율적인 신규 유기 용매 선택은 용매 정제의 핵심입니다. 기존의 용매 추출 방법에는 주로 용매 결정화, 증류 추출, 고체-액체 추출, 액체-액체 추출 등이 있지만, 이러한 기술들은 아직 완벽하지 않습니다.

현재 유기 용매로는 톨루엔, 이황화탄소, 아닐린, 벤젠 등을 선택할 수 있습니다.

(1) 이황화탄소를 용매로 사용할 경우 비용 관리와 안전 관리가 중요한 문제이다. 품질은 안정적이고 제품은 국제적 요구사항을 충족할 수 있지만, 이황화탄소는 가연성 및 폭발성이 있으므로 안전성을 개선해야 한다.

(2) 아닐린을 용매로 사용할 경우 아닐린은 물에 약간 용해되어 용액 내 아닐린의 양이 증가하게 되어 생산에 도움이 되지 않습니다.

(3) 벤젠과 톨루엔은 용매로 사용되지만 수지에 대한 용해도가 낮아 제품 M의 순도에 영향을 미칩니다. 용매 회수도 고려해야 하며, 벤젠과 톨루엔은 가연성 및 폭발성이 있고 안전 계수가 낮으며 휘발성이 있어 공기 중으로 용매 손실을 일으켜 생산 비용 증가뿐 아니라 대기 환경에도 해롭습니다.

용매법을 이용한 고무 촉진제 정제 및 순화를 위한 완전 밀폐형 필터 세척 및 건조기의 공정 단계

(1) 추출 및 정제

먼저, 반응기에 복합 용매(이황화탄소, 클로로포름 및 테트라클로로에틸렌의 혼합물)를 넣고 교반 및 환류를 시작하며 교반 속도를 조절한다. 그런 다음, 기존 고압법으로 합성한 2-메르캅토벤조티아졸 조 생성물을 반응기에 천천히 첨가한다. 이 과정에서 추출 및 정제를 위해 온도를 60°C까지 올린다.

(2) 세척 및 정화

보온이 끝나면 온도를 25°C로 낮추고 고액 분리를 수행한다(고액 분리 후 고체 생성물과 혼합 용매 모액을 얻고, 얻은 혼합 용매 모액은 증류하여 재사용할 혼합 용매를 얻는다). 분리된 고체는 복합 용매를 사용하여 세척하고, 세척 후 습식 생성물을 얻는다.

(3) 저온 건조

얻어진 습식 생성물을 건조시켰다(건조 온도는 110°C, 건조 시간은 5시간). 건조 후 정제된 가황 촉진제인 2-메르캅토벤조티아졸을 얻었다.

(4) 얻어진 정제된 촉진제의 외관은 연한 노란색 분말이며 초기 용융점은 175.0°C이다. HPLC 분석 결과 제품의 순도는 98.66%이고 수율은 93.72%이다.

기술적 특징

(1) 하나의 기계로 다목적 작업을 수행할 수 있으며, 반응, 추출, 여과, 반복 여과, 세척, 건조 등 다양한 작업을 하나의 기계에서 완료할 수 있고, 완제품을 직접 얻을 수 있습니다.

(2) 작동 유연성이 크고 필터 압력 차이, 회전 속도, 스크류 압출 리드 등을 조정하여 작동 주기를 조정할 수 있으므로 공정 조건의 변화에 ​​적응할 수 있습니다.

(3) 이 기계는 필터 케이크가 없는 조건에서 필터 매체 또는 필터 표면에 매우 얇은 필터 케이크를 형성할 수 있습니다. 단위 필터 면적당 여과율이 매우 높으므로 장비가 작고 컴팩트합니다.

(4) 독성, 인화성, 폭발성 위험물 및 오염이 허용되지 않는 맛있는 식품, 생물학적 제품 및 의약품을 취급하기에 특히 적합한, 우수한 작동 환경을 갖춘 완전 밀폐 시스템.

(5) 농축 및 여과가 가능합니다. 특히 재료를 세척해야 하는 경우, 재료를 먼저 농축하고 현탁 상태로 세척한 후 최종적으로 압착 여과하면 재료 취급을 줄이고 폐기물을 줄일 수 있으며 세척 중에 재펄프화할 필요가 없습니다. 가공 제품의 품질이 매우 높습니다.

(6) 반응, 여과, 건조의 세 가지 작업에 사용할 수 있으므로 세 가지 단위 장비의 기능을 이 하나의 장비에서 완료할 수 있으므로 장비 비용, 바닥 면적, 노동 강도, 에너지 소비 등이 크게 줄어듭니다.

(7) 이 기계의 전력 소비량이 낮고 압출 필터 케이크는 일반적으로 평면 3-in-1 기계보다 수분 함량이 낮으며 작동도 편리합니다.

국가적으로 환경 보호 문제에 대한 관심이 높아짐에 따라, 우시 장화(Wuxi ZhangHua)와 여러 과학 연구 기관들은 용매법 연구에 박차를 가하고 있습니다. 새롭게 개발된 완전 밀폐형 필터 세척 및 건조기는 용매법 고무 촉진제 정제 및 순화 공정의 안전 요건을 충족합니다. 이를 통해 청정 생산을 실현하고 고무 첨가제 산업의 장기적인 발전을 위한 견고한 토대를 마련했습니다!