一种循环水杀菌灭藻剂的制备工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种循环水杀菌灭藻剂的制备工艺，工艺步骤包括：合成、结晶、过滤、洗涤、二次过滤、精制和烘干。本发明专利技术以硫氰酸铵和二氯甲烷为合成原料，硫氰酸铵和二氯甲烷的原材料价格稳定，成本低廉，通过本发明专利技术提供的制备工艺，降低了制备过程所需的温度和压力要求，有效降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种循环水杀菌灭藻剂的制备工艺
本专利技术涉及绿色环保的循环水处理化学药剂制作方法
，具体涉及一种循环水杀菌灭藻剂的制备工艺。
技术介绍
我国人均拥有淡水量在世界排100多位，被国际组织列为13个贫水国之一。随着国民经济的飞速发展，缺水形势日趋严重，节约用水，强调使用循环水愈显必要。循环水的特殊环境容易滋生微生物，微生物大量繁殖会加速腐蚀，导致系统传热效率降低，严重时还可能造成管道堵塞、甚至系统瘫痪，因此，清除循环水中的微生物尤为重要。抑制循环水微生物大量繁殖的方法主要是投加杀菌剂，开发高效、环保的循环水杀菌剂对于延长循环水的使用周期，提高设备能量传递效率，节约用水、节能减排具有重要意义。循环水杀菌剂又称杀菌灭藻剂，是一类能抑制水中细菌、真菌、藻类和原生动物的滋长，以防止形成的微生物粘泥对体系水造成危害的化学药品，是节约淡水资源，减少水浪费，实现可持续发展经济的重要技术。有机硫类水处理杀菌剂是国内外目前使用量最大的杀菌剂之一，其中甲叉二硫氰酸酯是最重要的有机硫类杀菌剂，但是，目前市场上使用的甲叉二硫氰酸酯生产成本高，为了降低生产成本，提高市场占有率，因此甲叉二硫氰酸酯新技术成为申请人研究开发的重要目标。甲叉二硫氰酸酯[CH2(SCN)2]，简称MBT，是一种无色或浅黄色结晶物，对循环水中存在的主要细菌、真菌、藻类及原生动物都有高效的杀灭效果。其杀菌原理为：当甲叉二硫氰酸酯加人水中之后，分子断开而产生硫氰酸根，硫氰酸根和细胞色素脱氢酶中的三价铁形成弱盐，脱氢酶便不能接受电子，而使微生物的呼吸作用停止，细胞立即死亡，凡含细胞色素的微生物均能被杀灭，因此，几乎所有的微生物都是甲叉二硫氰酸酯的毒杀范围。甲叉二硫氰酸酯适用的pH值和温度范围宽，在很低的浓度下(1-3mg/L)即可产生抑菌效果，5-8PPM的用量对异养菌、亚硝化细菌、硫酸盐还原菌、大肠杆菌、铁丝菌、厌氧菌、反硝化细菌的杀菌率高达98％以上，对其它各类细菌也能达到高的杀菌率。在清除各类真菌中，甲叉二硫氰酸酯比其它杀菌药物的效果更好。其广谱高效的杀菌性能可在很大程度上弥补国产杀菌剂品种单一的弊端。甲叉二硫氰酸酯对环境无二次污染，具有高效低残留的特点，处理后96小时可自动降解，对人、畜物无害，是目前最佳的广谱杀菌药物之一。目前已报道的合成甲叉二硫氰酸酯的方法主要有：方法1：CH2Br2+2NaSCN→CH2(SCN)2+2NaBr，以二溴甲烷或氯溴甲烷和硫氰化钠为原料合成。1967年NALCO化学公司首次用此法合成了甲叉二硫氰酸酯；2003年Muthusubramanian等，2007年杨晓玲等，2010年张德强等分别对此法进行了改进。青岛科技大学化工学院杨晓玲等人(2007年)以二溴甲烷和硫氰酸钠为原料，乙醇一水为溶剂，化合物R为相转移催化剂合成了甲叉二硫氰酸酯。通过选择催化剂种类，探讨了催化剂用量、反应时间、反应温度和乙醇.水溶液浓度对收率的影响。适宜的工艺条件为：n(二溴甲烷)：n(硫氰酸钠)＝1：2，反应温度85℃，反应时间7h，10％的乙醇.水溶液用量为70mL，催化剂R的用量为0.18g(二溴甲烷质量的1.14％)，反应收率为82.0％。天津长芦海晶集团有限公司的王鹤童等人(2011年)，以二溴甲烷和硫氰酸钠为原料，乙醇一水为溶剂，四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂合成了甲叉二硫氰酸酯。通过选择催化剂种类，探讨了催化剂用量、反应时间、反应温度和乙醇一水溶液浓度对收率的影响。适宜的工艺条件为：n(二溴甲烷)：n(硫氰酸钠)＝1：2.7，反应温度70℃，反应时间5h，15％的乙醇一水溶液，催化剂R的用量为0.35g，反应收率为74％。目前采用此方法合成，反应可在常温下进行，收率可高达82％，产品结晶好，后处理容易，但二溴甲烷在国内资源短缺，价格昂贵，生产成本很高，产品缺乏市场竞争力。方法2：CH2Cl2+2NaSCN→CH2(SCN)2+2NaCl，以二氯甲烷和硫氰化钠为原料，水为溶剂合成。采用方法2合成，尽管二氯甲烷价格便宜，但因现有生产工艺的反应效率低，产品收率低，也导致其产品成本较高，严重的制约了甲叉二硫氰酸酯的推广使用。以二氯甲烷和硫氰化钠为原料合成甲叉二硫氰酸酯的生产工艺反应效率低，主要是因为二氯甲烷的沸点为39℃，在常压是气体，且二氯甲烷又不溶于水，因此反应在常压下难进行。1988年复旦大学邵秋宜等的研究表明：在常压下回流反应，甲叉二硫氰酸酯的收率仅有5％；在高压下，以水为溶剂，反应收率为53％。1999年重庆大学的谭世语等的研究表明：以水为溶剂,在相转移剂四丁基氢氧化铵辅助下，用二氯甲烷和硫氰酸钠合成甲叉二硫氰酸酯，收率可达到68.1％。尽管邵秋宜、谭世语在实验室研究已获得较高产率，但在工业上却一直不能实现。高压下二氯甲烷主要是液体，若充分搅拌，就能较好的与硫氰化钠的水溶液接触，从而使收率有较大提高；加入相转移催化剂，不相溶的两种反应物就能更充分接触，从而获得了更高的收率。而目前在工业生产中反应压力低，二氯甲烷还有很大一部分是气体，不能与硫氰化钠的水溶液充分接触，加入相转移催化剂对它也没有作用，故产率一直偏低。CN103351319B公开了一种甲叉二硫氰酸酯的制备方法，公开了以硫氰酸铵、二氯甲烷、甲醇和水为原料，并同时使用特定构造的搪瓷推进式搅拌器，来制备得到甲叉二硫氰酸酯的工艺。该工艺主要通过使用特殊设计的推进式搅拌器，提高了反应效率，产品收率达到了80％。然而该工艺仍然对温度和反应压力有较高的要求，因采用了特殊的推进式搅拌器，设备成本高，工业化推广仍受到一定限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种对设备要求低，反应所需温度和压力较低，生产成本低的循环水杀菌灭藻剂的制备工艺。本专利技术提供了一种循环水杀菌灭藻剂的制备工艺，该工艺的步骤包括：第一步合成：原料选用质量百分比含量为95％-98％硫氰酸铵、质量百分比含量为95％二氯甲烷，溶剂为甲醇和水，硫氰酸铵、二氯甲烷、甲醇和水按重量比为2.2：2：1.5：5投入反应釜内，并加入助剂，加热进行反应，然后密封好反应釜，开启蒸汽阀，蒸汽管道与反应釜的夹道进汽口连接，使蒸气进入反应釜内的夹套进行加热，并开动反应釜上的搅拌按钮对反应物进行搅拌，当温度升至65℃且气压为0.25MPa时，关闭蒸汽阀，保持温度连续合成4-6小时，然后降至常温；第二步结晶：将经第一步合成后的反应釜内物料放入结晶釜中，启动结晶釜冷却水进行冷却降温，同时开动结晶釜上的搅拌按钮进行搅拌，冷却；第三步过滤：将经第二步结晶后的结晶釜中物料放入过滤器进行真空过滤，过滤后将母液置于储槽中，过滤所得产品放入洗涤釜中进行洗涤；第四步洗涤：向洗涤釜中加入2-3倍于第三步过滤所得产品重量的水，再加洗涤剂，开动洗涤釜上的搅拌按钮进行洗涤30分钟以上；第五步二次过滤：将洗涤釜中物料放入另一过滤器中进行第二次真空过滤，洗涤母液置于储槽中，过滤所得产品进行精制；第六步精制：将第五步所得的产品和溶剂按重量比为20：80放入另一反应釜内，使蒸气进入反应釜内的夹套进行加热，加热至90℃，待产品全部溶解后，把清液放入另一结晶釜内，开动搅拌和冷却水泠却至常温，把产品放入离心机脱水；第七步烘干：把经第六本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环水杀菌灭藻剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：第一步合成：原料选用质量百分比含量为95％‑98％硫氰酸铵、质量百分比含量为95％二氯甲烷，溶剂为甲醇和水，硫氰酸铵、二氯甲烷、甲醇和水按重量比为2.2：2：1.5：5投入反应釜内，并加入助剂，加热进行反应，然后密封好反应釜，开启蒸汽阀，蒸汽管道与反应釜的夹道进汽口连接，使蒸气进入反应釜内的夹套进行加热，并开动反应釜上的搅拌按钮对反应物进行搅拌，当温度升至65℃且气压为0.25MPa时，关闭蒸汽阀，保持温度连续合成4‑6小时，然后降至常温；第二步结晶：将经第一步合成后的反应釜内物料放入结晶釜中，启动结晶釜冷却水进行冷却降温，同时开动结晶釜上的搅拌按钮进行搅拌，冷却；第三步过滤：将经第二步结晶后的结晶釜中物料放入过滤器进行真空过滤，过滤后将母液置于储槽中，过滤所得产品放入洗涤釜中进行洗涤；第四步洗涤：向洗涤釜中加入2‑3倍于第三步过滤所得产品重量的水，再加洗涤剂，开动洗涤釜上的搅拌按钮进行洗涤30分钟以上；第五步二次过滤：将洗涤釜中物料放入另一过滤器中进行第二次真空过滤，洗涤母液置于储槽中，过滤所得产品进行精制；第六步精制：将第五步所得的产品和溶剂按重量比为20：80放入另一反应釜内，使蒸气进入反应釜内的夹套进行加热，加热至90℃，待产品全部溶解后，把清液放入另一结晶釜内，开动搅拌和冷却水泠却至常温，把产品放入离心机脱水；第七步烘干：把经第六步得到的湿料产品送至烘干机进行烘干，烘干后降至常温，制得循环水杀菌灭藻剂的成品。...

【技术特征摘要】
1.一种循环水杀菌灭藻剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：第一步合成：原料选用质量百分比含量为95％-98％硫氰酸铵、质量百分比含量为95％二氯甲烷，溶剂为甲醇和水，硫氰酸铵、二氯甲烷、甲醇和水按重量比为2.2：2：1.5：5投入反应釜内，并加入助剂，加热进行反应，然后密封好反应釜，开启蒸汽阀，蒸汽管道与反应釜的夹道进汽口连接，使蒸气进入反应釜内的夹套进行加热，并开动反应釜上的搅拌按钮对反应物进行搅拌，当温度升至65℃且气压为0.25MPa时，关闭蒸汽阀，保持温度连续合成4-6小时，然后降至常温；第二步结晶：将经第一步合成后的反应釜内物料放入结晶釜中，启动结晶釜冷却水进行冷却降温，同时开动结晶釜上的搅拌按钮进行搅拌，冷却；第三步过滤：将经第二步结晶后的结晶釜中物料放入过滤器进行真空过滤，过滤后将母液置于储槽中，过滤所得产品放入洗涤釜中进行洗涤；第四步洗涤：向洗涤釜中加入2-3倍于第三步过滤所得产品重量的水，再加洗涤剂，开动洗涤釜上的搅拌按钮进行洗涤30分钟以上；第五步二次过滤：将洗涤釜中物料放入另一过滤器中进行第二次真空过滤，洗涤母液置于储槽中，过滤所得产品进行精制；第六步精制：将第五步所得的产品和溶剂按重量比为20：80放入另一反应釜内，使蒸气进入反应釜内的夹套进行加热，加热至90℃，待产品全部溶解后，把清液放入另一结晶釜内，开动搅拌和冷却水泠却至常温，把产品放...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文涤，陈明，刘涛云，
申请(专利权)人：南雄市汇源化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44