橡膠促進劑M高效脫水技術的研究

關毅

摘 要：本文就橡膠促進劑M懸浮液的高效脫水的過濾分離技術進行研究和分析，以切實降低分離后濾餅含水量，進而實現橡膠促進劑M脫水洗滌工藝的改進，促進工業生產效率的提升，僅供相關人員參考。

關鍵詞：橡膠促進劑M；高效脫水技術；研究

當前我國部分企業的橡膠促進劑M生產工藝流程中，酸化操作后的橡膠促進劑M懸浮液的含水量較高，生產強度大但是生產效率較低，在此種情況下，加大力度對橡膠促進劑M高效脫水技術進行研究和探索，具有重要的現實意義。

1 橡膠促進劑M概述

1.1 橡膠促進劑M的特性

橡膠促進劑M為淡黃色單斜針狀或片狀結晶，微臭，有苦味，無毒，遇火能燃燒，極易溶于乙酸乙酯，氫氧化鈉劑碳酸鈉溶液中，不溶于水和汽油，實際貯藏過程中具有良好的穩定性。其重要特性見表1。

1.2 橡膠促進劑M的生產工藝分析

橡膠促進劑M是一種現代哈的高效橡膠硫化促進劑，是眾多促進劑的母體。就其合成方法來看，工業上大多采用鄰硝基氯苯法、苯胺法以及硝基苯和苯胺混合法三種。近年來國內企業大多采用高壓法進行生產，即使在高溫高壓下將多種原料進行合成，并進行一系列處理分離、提純等操作后，得到橡膠促進劑M。后處理方式存在一定差異，可以分為酸堿法和溶劑法，流程圖分別見圖1和圖2。相關研究資料顯示，采用酸堿法工藝來對橡膠促進劑M進行生產時，橡膠促進劑M酸化后實際含水量較高。就當前生產實際來看，間歇操作的離心過濾方式并不優良，過濾洗滌分離操作的生產強度的較高但是實際生產效率較低，過濾后的濾餅實際含水量仍舊很大，需要后續加熱干燥來降低含水量，從而對產品質量進行有效的控制。

2 過濾分離技術簡介

2.1 濾餅過濾

主要是以濾布、濾網以及燒結材料等作為過濾介質，懸浮液中的固體顆粒停留并堆積在過濾介質表面的過濾過程，也稱作表面過濾。濾餅是由截流下來的固體顆粒堆積而成的床層，濾餅會隨著過濾操作的進行而逐漸增厚，主要包含不可壓縮濾餅和可壓縮濾餅兩種類型，其中可壓縮濾餅是由非剛性顆粒形成的濾餅，在壓強差作用下會出現變形情況。

2.2 深層過濾

主要通過過濾介質間隙來進行過濾，懸浮顆粒小于過濾介質的孔隙，因此顆粒能夠進入長而彎曲的孔隙并被截留，這一過程涉及了遷移機理、附著機理和脫落機理。

2.3 加壓過濾

加壓過濾是一種過濾面積較大的壓濾設備，能夠對懸浮液進行緩慢過濾，實現規范的細顆粒分離操作，有效的緩解了沉淀緩慢、可濾性差等因素所產生的影響，具有較好的應用效果。常用的加壓過濾機有壓濾機、加壓葉濾機和加盤式過濾機等多種，板框式壓濾機主要由濾板、濾板壓緊機構、拉開卸料裝置以及進料泵等組成，其對物料的實際適應性較強，對過濾面積的選擇范圍比較寬，濾餅含水量較低，并且板框式壓濾機的結構比較簡單，便于后期進行維修，實際運行故障較少，其脫水效果較好，在多樣化的脫水操作中具有良好的應用效果。

2.4 離心過濾

離心過濾主要是通過離心壓力作用在過濾介質上，促使液體通過過濾介質成為濾液，將固體顆粒截留在過濾介質表面，從而實現液與固的分離。常見的離心過濾機有三足式離心機和刮刀卸料式離心機。

三足式離心機實際適應性較強，結構簡單便于操作，能夠減少間歇操作。盡管其在實際應用過程中有很多優點，但是也不可避免的存在一些不足，比如間歇操作的生產能力較低，傳動機構在轉鼓的下方位置，不利于后期檢修，且一旦由液體漏入極易導致腐蝕。而刮刀式離心機屬于自動化離心機的一種，電機通過傳動系統帶動轉鼓繞主軸軸心轉動，并在離心力的作用下完成一系列操作，實際應用情況顯示，該離心機可進行人工操作，也可以自動操作，生產能力較大，在大規模生產中具有良好的應用效果，主要應用于石油和化工行業中，但是也存在一定不足，尤其是刮刀卸料時顆粒破碎情況比較嚴重，極易對晶形造成損傷。

3 表面活性劑

表面活性劑應當是這樣一類物質，在加入量很少時即能明顯降低溶劑（通常為水）的表面（或界面）張力，改變物質的界面狀態，能夠產生潤濕、乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用，從而達到實際應用的要求。

4 結論

4.1 橡膠促進劑M懸浮液物性的相關研究表明，橡膠促進劑M本身的分子結構特點具有不確定性，并且其固體顆粒的大小和形狀不規則，在復雜的物理和化學作用力的影響下，水分能夠與固體顆粒相結合，物料中的不規則孔隙和孔道加劇了水分殘留，導致橡膠促進劑M懸浮液在固液分離后，其物料實際含水量仍然比較高。通過表面活性劑對懸浮液的有效預處理，一定程度上改善了懸浮液的性質，促進了殘留水分的脫除。

4.2 非離子型的表面活性劑FLO2具有良好的應用效果，在對橡膠促進劑M懸浮液進行預處理后，實際固液分離效果較好，能夠有效的降低濾餅的含水量，并且該活性劑不易受到溶液酸堿性的影響，是一種高效化的脫水方式，通過吸附于固相表面而實現，并且實際吸附效果比較完全，懸浮液的液相中幾乎沒有。在對不同濃度的懸浮液進行表面活性劑的添加過程中，可以統一采用相對比較固定的百分比。那么在實際分離過程中，應當在保證分離效果且實現原料合理利用的基礎上，對橡膠促進劑M懸浮液FLO2的添加量進行有效的控制。

4.3 針對不同分離方式的作用效果，橡膠促進劑M懸浮液采用真空閥抽濾的方式來進行脫水操作，實驗研究表明，該種脫水方式下，其濾餅的實際含水量最低。

4.4 在懸浮液保持一定含水量的情況下，有助于表面活性劑的混合，并且能夠有效的保證分離效果。相關研究資料顯示，懸浮液含水量的適宜值為84%，那么可以將92%含水量的懸浮液靜置沉降后，抽除50%上層水相，從而實現橡膠促進劑M的高效脫水?！?/p>

參考文獻

[1]歐陽福生，李朝達.橡膠促進劑MBT精制技術研究.全國橡膠工業新材料技術論壇暨橡膠助劑專業委員會會員大會，2013.

[2] 王文博，杜孟成，馬德龍.橡膠硫化促進劑M合成技術進展.全國橡膠工業新材料技術論壇暨橡膠助劑專業委員會會員大會，2011.