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2,2-二硫代二苯并噻唑(促进剂DM)是一种通用型橡胶硫化促进剂,广泛应用于天然橡胶、合成橡胶以及再生胶。传统的DM生产方法主要是通过氧化剂氧化2-巯基苯并噻唑(促进剂M)间歇反应制得,常用的氧化剂有氯气、亚硝酸钠和次氯酸钠。这些传统的生产方法存在产物或原料剧毒、有副反应发生、反应后产生高浓度含盐废水、产品质量不达标以及污染环境等缺点。虽然有采用氧气或双氧水的新工艺研究报道,但采用间歇反应形式并且也存在大量废水和产品质量不稳定的缺点。氧气与双氧水作为环境友好型氧化剂,是未来DM生产的发展方向。 本文进行氧气为氧化剂与促进剂M反应生成DM的连续化生产新工艺开发。反应器采用数学模型放大的方法达到研究目的。在小试装置中,考察反应温度、反应压力、反应时间、催化剂用量以及促进剂M种类等因素对反应的影响以及最优操作条件的选择,并进行反应动力学规律研究。其最优工艺条件分别为:70℃,0.13MPa,催化剂量6%,原料M(华夏产)。利用得到的动力学数据计算动力学方程,方程为:-dCA/dt=19.32×exp(-2.01×104/RT)CA 通过数学模型计算提出中试反应器结构及尺寸,利用中试连续模试实验数据,校正小试得到的动力学参数。在中试模试基础上,进行年产1万吨DM的工业化概念设计。 为确保工艺安全性,对甲醇水溶液在纯氧中的爆炸情况进行了研究,得到了纯氧中的爆炸极限。