Раздел 4. Производство диметилдитиокарбамата натрия

Раздел 4 Производство диметилдитиокарбамата натрия

Диметилдитиокарбамат натрия (N, N-диметилдитиокарбамат натрия, натрий диметилдитиокарбаминовокислый, метилнамат) применяется при обогащении руд цветных и редких металлов: депрессор пирротина при флотации медно-никелевых руд; реагент бесцианной технологии флотации сульфидных руд, а также в качестве стабилизатора полимеризации в производстве синтетических каучуков и латексов.

4.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее время в производстве диметилдитиокарбамата натрия

Диметилдитиокарбамат натрия получают непрерывным синтезом из сероуглерода и диметиламина в присутствии гидроксида натрия с последующей сушкой раствора диметилдитиокарбамата натрия.

Процесс производства диметилдитиокарбамата натрия состоит из нескольких основных стадий (рисунок 4.1):

- синтез раствора диметилдитиокарбоната натрия;

- кристаллизация;

- центрифугирование;

- сушка;

- фасовка.

Рисунок 4.1 - Схема получения диметилдитиокарбамата натрия

Раствор диметилдитиокарбамат натрия (далее - карбамата) получают из раствора гидроксида натрия, сжиженного диметиламина и сероуглерода непрерывным способом в каскаде реакторов смешения. Разбавленный раствор гидроксида натрия насосом подают на смешение с сжиженным диметиламином и направляют в реактор, туда же дозируют сероуглерод.

Раствор после реактора насосом непрерывно подают в сепаратор. Раствор карбамата, освобожденный от свободного сероуглерода, самотеком поступает в емкость стадии промежуточного хранения растворов.

Раствор карбамата со стадии промежуточного хранения непрерывно подают в выпарной контур. В кристаллизаторе из раствора карбамата при нагревании и под вакуумом испаряют воду. Часть суспензии насосом непрерывно отводят в буферную емкость, а выпарной контур подпитывают раствором карбамата из емкости стадии промежуточного хранения. В кристаллизатор так же подают маточный раствор со стадии центрифугирования.

Соковый пар из кристаллизатора отводят по двум направлениям: в конденсатор и в колонну дистилляции технологического конденсата.

В конденсатор непрерывно подают азот для предотвращения образования взрывоопасной смеси из воздуха, паров диметиламина и сероуглерода. Несконденсировавшиеся газы, выходящие из конденсатора, направляют на стадию очистки отходящего воздуха.

Затем суспензия карбамата подвергается центрифугированию, влажный карбамат выгружается из центрифуги в подогреватель. Маточный раствор из центрифуги самотеком поступает в промежуточную емкость с одновременным отводом части маточного раствора в кристаллизатор.

После этого подогретый карбамат из подогревателя по трубопроводу поступает в сушилку. Отработанный воздух из сушилки поступает в конденсатор, откуда воздух вентилятором подают в скруббер для очистки воздуха от частиц карбамата. Технологический конденсат, предварительно охлажденный в теплообменнике, впрыскивают в конденсатор. Очищенную от частиц карбамата и освобожденную от воды газовую фазу направляют на стадию очистки отработанного воздуха.

Высушенный в сушилке карбамат через шлюз поступает на охлаждение в емкость для охлаждения. Охлажденный карбамат из емкости подают транспортером на стадию фасовки.

Охлажденный карбамат поступает в бункер. Газовую фазу из бункера, предварительно очищенную от пыли на фильтре, отводят в скруббер на стадию очистки отходящего воздуха. Фасовку карбамата осуществляют дозирующим аппаратом, фасовочным аппаратом и весами.

Описание технологического процесса производства диметилдитиокарбамата натрия приведено в таблице 4.1, перечень основного оборудования - в таблице 4.2., перечень природоохранного оборудования - в таблице 4.3.

Таблица 4.1 - Описание технологического процесса получения диметилдитиокарбамата натрия

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное Технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Продукты и полупродукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Раствор гидроксида натрия Диметиламин Сероуглерод	Синтез раствора диметилдитиокарбамата натрия	Раствор диметилдитиокарбамата натрия		Реактор
Раствор диметилдитиокарбамата натрия	Кристаллизация	Суспензия диметилдитиокарбамата натрия Технологический конденсат		Кристаллизатор
Суспензия диметилдитиокарбамата натрия	Центрифугирование	Влажный диметилдитиокарбамат Маточные растворы		Центрифуга
Влажный диметилдитиокарбамат Воздух	Сушка	Высушенный диметилдитиокарбамат натрия Технологический конденсат Отработанный воздух	Отходящие газы	Сушилка
Технологический конденсат со стадий кристаллизации и сушки	Прием технологического конденсата	Технологический конденсат для повторного использования	Сточные воды	Дистилляционная колонная
Высушенный диметилдитиокарбамат натрия	Упаковка готовой продукции	Готовый фасованный продукт

Таблица 4.2 - Перечень основного оборудования производства диметилдитиокарбамата натрия

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Реактор синтеза диметилдитиокарбамата натрия	Проведение реакции синтеза диметилдитиокарбамата натрия	Стальной вертикальный аппарат с пропеллерной мешалкой: V = 8 м 3 D = 2100 мм Н = 2000 мм
Кристаллизатор	Получение суспензии диметилдитиокарбамата натрия	Вертикальный стальной аппарат: V = 35 м 3 D = 3000 мм Н = 5000 мм
Центрифуга	Фильтрация суспензии	Вертикальная: L = 3000 мм В = 2300 мм Н = 2500 мм N = 160 кВт
Сушилка	Сушка диметилдитиокарбамата натрия	Лопастная, горизонтальная: Q = 90 кВт В = 5000 мм Н = 2700 мм L = 11000 мм Сушильный агент - пар

Таблица 4.3 - Перечень природоохранного оборудования производства диметилдитиокарбамата натрия

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики природоохранного оборудования
Скруббер	Очистка отходящих газов производства	Колонный аппарат с внутренними распылительными устройствами для промывной жидкости: V = 3,07 м 3 D = 645 мм Н = 6400 мм

4.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду при производстве диметилдитиокарбаната натрия

Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов производства диметилдитиокарбаната натрия приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 - Показатели потребления сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве диметилдитиокарбамата натрия

Наименование	Единицы измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Диметиламин технический	кг/т	-	324,09
Натр едкий 100 %	кг/т	-	286,56
Сероуглерод синтетический технический	кг/т	-	544,30
Электроэнергия		-	160,30
Пар	Гкал/т	-	1,26
Азот	нм 3/т	-	13,75
Воздух сжатый	нм 3/т	-	2,40
Вода оборотная	м 3/т	-	358,54

Характеристика выбросов, отходов, образующихся при производстве технического сероуглерода, приведена в таблицах 4.5-4.6.

Таблица 4.5 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве диметилдитиокарбамата натрия

Наименование загрязняющего вещества	Метод очистки, обработки, повторного использования	Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на 1 т продукции, кг/т
		Диапазон		Среднее значение
		Минимальное значение	Максимальное значение
Сероуглерод	Сухая и мокрая очистка отходящих газов	2,25	2,30	-
Диметиламин		0,814	0,831	-
Минеральное масло		0,0057	0,0058	-
Диметилдитиокарбамата натрия		0,00000125	0,00000128	-

Таблица 4.6 - Отходы, образующиеся при производстве диметилдитиокарбамата натрия

Наименование	Класс Опасности	Источник образования	Способ утилизации, обезвреживания, размещения	Масса образующихся отходов производства в расчете на 1 т продукции, кг/т
				Диапазон		Среднее значение
				Минимальное значение	Максимальное значение
Ткани фильтровальные из полимерных волокон, загрязненная малорастворимыми неорганическими солями кальция	4	Фильтр узлов сушки и фасовки готовой продукции	Захоронение	-	0,03	-