Equipamentos-chave para a produção automática do novo herbicida glufosinato de amônio. Novo sistema de lavagem com filtro cilíndrico-cônico dois-em-um.

O glufosinato de amônio é um dos herbicidas mais utilizados no mundo. Comparado ao glifosato, o glufosinato de amônio apresenta melhor eficácia no controle de algumas ervas daninhas perenes e é mais competitivo em culturas de alto valor econômico. Como um excelente herbicida, o glufosinato de amônio é particularmente adequado para induzir resistência.

Essas culturas geneticamente modificadas não são cultivadas apenas na América do Norte, mas também em alguns países e regiões como Ásia, Austrália e Europa nos últimos anos. Com o rápido desenvolvimento da tecnologia transgênica, a perspectiva de mercado para o glufosinato de amônio é muito promissora.

O processo de purificação existente do novo herbicida glufosinato-amônio

(1) Preparação do concentrado

Após a acidólise da solução de 1-(metiletoxifosfono)-butironitrila com refluxo de ácido clorídrico, obtém-se a solução de reação de glufosinato-cloridrato de amônio. Em seguida, essa solução é destilada sob pressão reduzida para remover o ácido clorídrico diluído, obtendo-se a solução concentrada A. Adiciona-se água amoniacal à solução concentrada A, ajusta-se o pH para 5-10, aquece-se e continua-se o aquecimento e agitação até a completa dispersão. Por fim, destila-se sob pressão reduzida para remover a água e obter a solução concentrada B.

(2) Cristalização bruta e separação sólido-líquido de glufosinato-amônio

Adicione o álcool solvente de flotação à solução concentrada B, aqueça e disperse uniformemente, depois resfrie e continue a agitar até que o material esteja uniformemente disperso; à temperatura de flotação de 15-50°C, coloque lentamente o material homogeneizado na calha, e o material passa pela calha. Devido à diferença de densidade entre o componente principal e o sal secundário, de 10% a 30% das partículas do componente principal são levadas para o tanque de coleta com o fluxo do álcool solvente de flotação, enquanto de 70% a 90% das partículas do sal secundário se depositam na calha devido à densidade; o sal secundário na calha é coletado e separado do sólido e do líquido.

(3) Purificação, filtração, lavagem e secagem do glufosinato-amônio

A torta de filtração é lavada duas vezes com álcool solvente de flotação, e o filtrado é misturado com a solução alcoólica contendo o componente principal no tanque de coleta; a solução alcoólica contendo o componente principal no tanque de coleta é transferida para o reator de recuperação para destilação e dessolvatação sob pressão reduzida, e então adiciona-se metanol aquoso. Após a temperatura subir e a dispersão se tornar uniforme, o pH é ajustado para ser maior ou igual a 8 pela passagem de amônia, a temperatura é reduzida, o sólido e o líquido são separados, a torta de filtração é lavada duas vezes com metanol aquoso e então seca para obter o produto final glufosinato-amônio.

Problemas técnicos do processo atual de síntese e purificação do glufosinato de amônio

O processo de produção do glufosinato de amônio é complexo. Leva mais de meio mês para produzir o produto, através de 13 reações. Caracteriza-se por exigir alto investimento, apresentar um processo produtivo complexo, exigências técnicas elevadas, alta pressão em relação à segurança e requisitos ambientais rigorosos.

(1) O controle de segurança das matérias-primas e das reações do processo é difícil

O processo de síntese atual do glufosinato de amônio envolve mais de dez tipos de matérias-primas químicas, a maioria das quais inflamáveis, explosivas e com baixo ponto de fulgor, sendo o cianeto de sódio, em particular, uma substância altamente tóxica, cujo descuido pode causar acidentes. Além disso, várias etapas do processo precisam ser realizadas em um ambiente hermético, estritamente anidro e livre de oxigênio.

(2) Grande descarga de três resíduos

A rota de síntese é relativamente longa, subdividida em mais de uma dezena de unidades operacionais, como destilação, retificação e filtração, e cada unidade produz três tipos de resíduos, que são difíceis de tratar e aumentam a pressão sobre a proteção ambiental. Para cada tonelada de produto técnico glufosinato-amônio produzida, são geradas cerca de 60 toneladas de águas residuais. A maior parte dessas águas residuais precisa ser evaporada até a secura para a obtenção de resíduos. Alguns resíduos e sobras da cristalização são difíceis de reutilizar.

(3) O rendimento do produto é baixo

Em comparação com a Bayer na Alemanha, o custo de produção nacional do glufosinato de amônio é relativamente alto, e a empresa não possui vantagem de preço no mercado internacional.

(4) Falha em alcançar a produção contínua e automatizada, alto investimento em equipamentos de linha de produção

Em comparação com outros países, existe uma certa diferença na qualidade dos produtos técnicos de glufosinato de amônio produzidos por empresas nacionais. Elas têm exigências mais elevadas em relação aos equipamentos de produção e precisam investir muito dinheiro na manutenção desses equipamentos.

Equipamentos-chave para a produção automática do novo herbicida glufosinato-amônio. Novo tipo de filtro de cone cilíndrico para lavagem dois em um.

A função do equipamento de filtração e lavagem é separar a fase sólido-líquido da suspensão bruta de glufosinato-amônio obtida pela reação e, em seguida, utilizar o líquido de lavagem para lavar a torta de filtração de glufosinato-amônio obtida, removendo o cloreto de amônio e os sais inorgânicos remanescentes na torta, bem como outros subprodutos. Atualmente, a maioria dos fabricantes de glufosinato-amônio utiliza equipamentos integrados de filtração e lavagem, incluindo principalmente filtros-prensa, centrífugas, filtros microporosos, novos equipamentos de filtração e lavagem dois-em-um com formato de cilindro-cônico, etc.

(1) prensa de filtro

A prensa de filtro é um equipamento de filtragem e lavagem comumente utilizado. As prensas de filtro tradicionais geralmente exigem operação manual em todo o processo de filtragem, incluindo alimentação, prensagem, sopro de ar e descarga. A descarga, em particular, é trabalhosa, a torta de filtração é difícil de remover, o ciclo completo da prensa de filtro é longo, a capacidade de processamento é pequena, o efeito de desidratação e lavagem é insatisfatório e o material geralmente é ferro fundido, o que o torna pesado e propenso ao desgaste.

Nos últimos anos, o nível técnico da prensa de filtro foi significativamente aprimorado, e a prensa de filtro automática tem sido amplamente aplicada. Todo o processo de prensagem do filtro é controlado automaticamente. O material é feito de aço inoxidável ou materiais sintéticos, e a câmara de filtração possui estrutura ampliada e reforçada. O design do diafragma, juntamente com a pressão de filtração aumentada, proporciona grande capacidade de processamento, ciclo de prensagem curto, alta eficiência de desidratação e bom efeito de lavagem, atendendo aos requisitos de produção para a purificação de glufosinato de amônio.

(2) Centrífuga

Uma centrífuga é uma máquina que utiliza a força centrífuga para separar partículas líquidas e sólidas, ou diferentes componentes em uma mistura líquida. O componente principal de uma centrífuga é o tambor, um cilindro que gira em alta velocidade em torno do seu próprio eixo, geralmente acionado por um motor elétrico. Após a mistura sólido-líquido entrar no tambor, este é rapidamente impulsionado a girar na mesma velocidade que o tambor, e o sólido e o líquido são separados pela força centrífuga. As partículas sólidas são retidas na parede interna do tambor, e o líquido é descarregado da centrífuga.

Os tipos de centrífugas mais comuns incluem centrífugas de três pernas, centrífugas de placas, centrífugas horizontais de parafuso, separadores de disco, separadores tubulares, etc. Dentre elas, as centrífugas de três pernas e as centrífugas de placas são adequadas para a síntese e purificação do glufosinato de amônio.

(3) Filtro microporoso

O filtro microporoso é um novo tipo de equipamento de separação sólido-líquido, que apresenta características de alta eficiência operacional e alta precisão de filtração. A estrutura do filtro microporoso consiste em tubos microporosos especiais de polímero PE e PA suspensos em um corpo vertical hermético, e o filtrado é descarregado através desses tubos.

Nos últimos anos, os processos de filtração e lavagem na produção de pós ultrafinos têm sido melhor aplicados. Zhang Youxin et al. utilizaram um filtro microporoso para filtrar e lavar o pó de carbonato de cobalto ultrafino com tamanho de partícula pequeno e alta viscosidade. O consumo final de água de lavagem é de 4,0 t/h, o que permite reduzir o teor de sódio para menos de 0,005% e obter uma taxa de recuperação do metal superior a 99,7%. O teor de cobalto metálico na solução-mãe é de 20 mg/L e o teor de água na torta de filtração é de aproximadamente 20%.

(4) Um novo tipo de filtro de cone cilíndrico para lavagem dois em um

O equipamento "dois em um" para filtrar e lavar é um produto simplificado baseado no equipamento "três em um" para filtrar, lavar e secar.

Completar os dois processos de filtração e lavagem em um recipiente fechado, utilizado principalmente na indústria farmacêutica, resolve a produção contínua de produtos inflamáveis, explosivos e tóxicos, sendo especialmente adequado para materiais com altas exigências de eficiência de lavagem. Além disso, pode reduzir a mão de obra no processo operacional e, consequentemente, as perdas de produtos acabados.

Vantagens

(1) O novo conjunto de filtração e lavagem de cilindro-cone pode completar a reação, extração, filtração, filtração repetida, lavagem, secagem e outras operações em uma única máquina e obter diretamente o produto acabado.

(2) A operação é flexível e o ciclo de operação pode ser ajustado ajustando a diferença de pressão do filtro, a velocidade de rotação, o trilho guia de extrusão do parafuso, etc., para se adaptar às mudanças nas condições do processo.

(3) Esta máquina pode formar uma torta de filtro fina na superfície do meio filtrante, sem filtração de torta de filtro, alta velocidade de filtração por unidade de área de filtração e estrutura de equipamento compacta.

(4) Um sistema totalmente fechado com um bom ambiente operacional, especialmente adequado para o manuseio de produtos perigosos tóxicos, inflamáveis, explosivos e alimentos frescos, produtos biológicos que não permitem contaminação.

(5) Pode ser lavado e filtrado.

Principalmente quando o material precisa ser enxaguado, ele é completamente limpo em estado de suspensão e, finalmente, filtrado para reduzir o processo de transferência de material, diminuir a poluição e o desperdício, de modo que os produtos processados ​​sejam de alta qualidade.

(6) Pode ser utilizado para três operações de reação, filtração e secagem, e completa as funções de três equipamentos unitários, reduzindo significativamente o custo do equipamento, o espaço ocupado, a intensidade do trabalho, o consumo de energia, etc.

(7) O consumo de energia desta máquina é baixo e o bolo extrudado tem menor teor de água do que o tipo plano comum de três grupos, e é fácil de operar.

A purificação do novo herbicida glufosinato de amônio é uma etapa indispensável no processo de produção, e a seleção dos equipamentos principais é crucial para o desempenho do produto. Como um novo método para separação sólido-líquido, refino e purificação do glufosinato de amônio, o novo sistema combinado de filtração e lavagem por cilindro-cone, desenvolvido e produzido pela Wuxi ZhangHua Machinery, pode reduzir efetivamente os três tipos de resíduos no processo de purificação do glufosinato de amônio, prolongar a vida útil do equipamento e simplificar a operação de purificação. A pureza do produto é melhorada, o custo da purificação é reduzido e o método apresenta um bom potencial de aplicação.