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新型除草剂草铵膦合成与提纯关键设备的性能分析 多功能过滤洗涤干燥一体机

信息来源:本站 | 发布日期: 2020-05-15 | 浏览量:266
摘要:多功能过滤洗涤干燥一体机作为草铵膦的固液分离、精制提纯新方法,其能有效减少草铵膦纯化过程中的三废,延长设备使用寿命,简化纯化操作,提高产品纯度,降低提纯成本,具有较好的应用前景。

新型除草剂草铵膦盛况存隐忧
       随着草甘膦抗性难除杂草增多、百草枯禁用水剂,草铵膦作为比较理想的替代品成为业界关注的热点,除草剂有可能进入草铵膦时代。在潜在市场空间诱惑、利益驱使之下,近年来,草铵膦产业高速发展。
      在看好草铵膦未来市场的同时,为草铵膦产业愈演愈烈的盲目扩张表示担忧。草铵膦与草甘膦就像兄弟俩,草铵膦产业千万不可走草甘膦产业的发展老路。近年来草铵膦的发展,用“迅猛”形容毫不为过。盲目扩张、产品同质化、市场拓展缓慢是制约草铵膦产业健康和可持续发展的“三座大山”,提高准入门槛,严把安全、环保关,把投机取巧、不负责任的企业拒之门外,严格控制产能,抑制一哄而上;依靠科技进步和技术创新,努力降低生产成本,不断提高产品竞争力,特别是要提高终端产品性价比,防止草铵膦产业就会重蹈草甘膦的覆辙。

新型除草剂草铵膦现有提纯工艺
      (1) 制备浓缩液
       1-(甲基乙氧基膦酰)-丁腈溶液经盐酸回流酸解后,得到草铵膦盐酸盐反应液,然后将草铵膦盐酸盐反应液减压蒸馏除去稀盐酸,得到浓缩液A;向浓缩液A中加入氨水,调节pH为5~10,分散均匀后升温继续保温搅拌,然后减压蒸馏除去水,得到浓缩液B;
      (2) 草铵膦粗品结晶和固液分离
      向浓缩液B中加入浮选溶剂醇,升温分散均匀后,降温,然后继续搅拌至物料分散均匀;在15~50℃浮选温度下,将搅拌均匀的物料缓慢放入溜槽之中,物料通过溜槽之后,由于主成分和副盐分的比重差异,10%~30%的主成分颗粒随浮选溶剂醇的流动被带到收集罐中,而70%~90%的副盐分颗粒因比重大沉降到溜槽上;溜槽上的副盐分,集中收集后,固液分离;
      (3) 草铵膦提纯 过滤洗涤干燥
      滤饼用浮选溶剂醇洗涤两次,滤液入收集罐与含主成分的醇溶液混合;将收集罐中的含主成分的醇溶液转移至回收釜中减压蒸馏脱溶,然后加入含水甲醇,升温分散均匀后,通氨气调pH大于等于8,降温,固液分离,滤饼用含水甲醇清洗两遍后烘干,即得终产品草铵膦。

草铵膦现有合成与提纯工艺 技术问题
       草铵膦生产工艺复杂,要经过13道反应工序,历经半个多月的时间才能出产产品,具有投资大、生产工艺复杂、技术要求高、安全压力大、环保要求严等特点。
      (1) 原料及工艺反应的安全控制比较困难
       草铵膦现有合成工艺涉及到十多种化工原料,大多数具有易燃易爆、闪点较低的化学特性,特别是氰化钠属于剧毒物质,稍有不慎就会产生安全事故。同时,该工艺的多个步骤都需要在严格的无水无氧密闭环境中进行。
      (2) 三废排放量大
       合成路线较长,细分下来有蒸馏、精馏、过滤等十几个操作单元,而每个单元都会产生相应的三废物质,处理比较困难,增加了环保压力。每生产1吨草铵膦原药,产生工艺废水的量约为60吨,大部分废水需要进行蒸干操作得到废渣,部分废渣和结晶下脚料难以再次利用。
      (3) 产品收率低
       与德国拜耳公司相比,国内生产草铵膦的成本较高,在国际市场上没有价格优势。
      (4) 未能实现连续化、自动化生产,生产线设备投资高
       国内企业生产的草铵膦原药质量与国外相比存在一定差距,对于生产设备的要求较高,并且需要投入大量资金维修保养设备。

新型除草剂草铵膦提纯关键设备 过滤洗涤设备
       过滤和洗涤设备的作用是将反应得到的草铵膦粗品浆料实现固液分离,然后采用洗涤液对得到的草铵膦滤饼进行洗涤,去除残留在滤饼中的氯化铵、无机盐、其他副产物。目前大多数草铵膦厂家采用过滤洗涤一体化设备,主要有压滤机、离心机、微孔过滤机、过滤洗涤“二合一”设备等。
      (1) 压滤机
       压滤机是一种常用的过滤、洗涤设备。传统压滤机一般需要人工操作整个压滤过程,包括进料、压榨、气吹、卸料,尤其卸料劳动强度较大,滤饼难脱,整个压滤周期长,处理量小,脱水和洗涤效果差,并且材质通常为铸铁,质量重,易磨损。
      近几年,压滤机技术水平有了较大的提高,全自动压滤机得到良好的应用,整个压滤过程实现自动控制,材质上选择不锈钢或合成材料,结构上扩大滤室和增大隔膜设计,并且提高了过滤压力,处理量大,压滤周期短,脱水效率高,洗涤效果好,能够满足草铵膦提纯的生产要求。

      (2) 离心机
       离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体混合物中不同组分的机械。离心机的核心部件是转鼓,其围绕本身轴线高速旋转的圆筒,通常由电机驱动。固液混合物进入转鼓后,被迅速带动与转鼓同速旋转,在离心力作用下固液分离,固体颗粒被拦截在转鼓内壁,液体从离心机排出。
       常用的离心机类型有三足式离心机、平板式离心机、卧式螺旋离心机、碟片式分离机、管式分离机等,其中三足式离心机和平板式离心机适用于草铵膦合成与提纯生产。
      (3) 微孔过滤机
       微孔过滤机为新型固液分离设备,具有运行效率高,过滤精度高的特点。微孔过滤机的结构是在立式密闭机体内悬挂特种高分子的PE和PA微孔管,滤液通过微孔管排除。
       近年来,在超细粉体生产中的过滤和洗涤工序得到了较好的应用。张有新等在生产中采用微孔过滤机对粒度小、黏性大的超细碳酸钴粉体进行过滤和洗涤,zui终洗涤用水单耗在4.0t/h,可以使Na含量小于0.005%,并且金属回收率在99.7%以上,母液中金属钴的含量为20mg/L,滤饼含水量约20%。

      (4) 过滤、洗涤“二合一”设备
       过滤、洗涤“二合一”设备是在过滤、洗涤、干燥“三合一”设备的基础上简化后的产品。在一个密闭容器内完成过滤、洗涤二道工序,主要用于医药行业,解决了易燃、易爆、有毒产品的连续生产,特别适应洗涤效果要求较高的物料,并且能够减轻操作过程的劳动强度,减少了成品的损耗。

四种草铵膦过滤洗涤设备的主要优势和劣势对比表

新型除草剂草铵膦提纯专用多功能过滤洗涤干燥一体机  技术优势
     (1) 多功能过滤洗涤干燥一体机可在单机上完成反应、萃取、过滤、反复过滤、洗涤、干燥等操作,直接获得成品。
     (2) 操作弹性大,可通过调整过滤压差、转速、螺旋挤压导轨等调节操作周期,适应工艺条件的变化。
     (3) 该机能在过滤介质表面形成薄滤饼,无滤饼过滤,单位过滤面积过滤速度高,设备结构紧凑。
     (4) 具有良好操作环境的全封闭系统,特别适用于处理不允许污染的有毒、易燃、易爆危险产品和新鲜食品生物制品。
     (5) 既能洗涤,又能过滤。特别是需要漂洗物料时,在悬浮状态下彻底清洗,zui后过滤,减少物料转运工序,降低污染和浪费,所以加工的产品质量很高。
     (6) 可用于反应、过滤、干燥3种操作,完成3个机组设备的作用,大大降低设备成本、占地面积、劳动强度、能耗等。
     (7) 该机动力消耗低,挤压蛋糕比普通平板式三组水分低,操作方便。

       新型除草剂草铵膦提纯是制备草铵膦生产工艺上一个不可或缺的环节,其关键设备的选择对材料的性能至关重要。常州百得研制多功能过滤洗涤干燥一体机作为草铵膦的固液分离、精制提纯新方法,其能有效减少草铵膦纯化过程中的三废,延长设备使用寿命,简化纯化操作,提高产品纯度,降低提纯成本,具有较好的应用前景。
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