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1、湖北华丽染料工业有限公司染料合成培训材料(一)染料合成基本知识一、几种常用碱的使用说明我们车间调PH值常用的几种碱有:液碱 磷酸三钠 纯碱 小苏打 醋酸钠(25时,10g/l)PH值 12 11.4 10.3 8 7.8根据不同的反应情况,选用适当的碱剂来调节PH值。液碱:其碱性最强,一般用来溶解不带活性基的中间体,如H酸、J酸、间酸,间氨基苯磺酸、邻氨基苯磺酸、间脲、磺化吐氏酸,SPMP、SPCP等。另外还用来水解乙酰化物,如活性橙122、活性橙84、活性橙16等的水解反应均要用到液碱。磷酸三钠:碱性较强,是一种强碱弱酸盐,对溶液有缓冲作用,一般不它来调节PH值。因为它与酸作用形成的盐对PH
2、值有缓冲作用,会使PH值调节缓慢,同时会增加其它碱或酸的用量,最后影响到强度和色光。在没有特殊要求的反应中,我们最好不用磷酸三钠来调节PH值。纯碱:其碱性适中,可用于溶解中间体和反应时调节PH值。有些中间体虽不含活性基,但用碱性强的碱溶解时,对分子结构产生破坏作用,使中间体变质;所以对这样的中间体我们就用纯碱溶解,如2-吡啶酮的溶解。同时因其碱性没有液碱强,调节PH值时也比较缓慢,因此许多中间体的溶解用纯碱。我们在合成染料时,对于其碱偶反应,均用纯碱溶液调节PH值,且调节的速度较快,一般1-2小时完成。小苏打:其碱性较弱,一般用来溶解带活性基的中间体,如对、间位酯。同时因有些反应的特殊性,要求
3、用弱碱性的碱来调节PH值,在生产不程中遇到最多的反应是:CNC或对位酯或间位酯的一缩或二缩反应;有些产品的酸偶反应,并且要求碱溶液匀速的加入,使PH值缓慢上升。醋酸钠:其碱性最弱,与酸反应能形成缓冲溶液,因此不用来溶解中间体,一般用于对酸偶反应条件较严格的PH值控制。从现在我们所生产的产品来看,没有要用醋酸钠来调节PH值工艺条件了。 二、一种酸的使用说明1化工生产上,常说的“三酸两碱”是指盐酸、硫酸、硝酸、液碱、纯碱。2根据我们的生产需要,使用最多一种酸是盐酸。它的最高浓度可达到36%,但我们工业生产上所用盐酸的含量最高只有32%左右。从其外观看,颜色越浅,纯度越高,质量越好。我们现在车间所用
4、盐酸均为副产酸,其外观颜色较深,一般为浅绿色(较好),有时为黄绿色(较差)。三、原材料的溶解 1在染料的生产过程中,溶解是最基本的一个操作过程,也是最简单的反应过程。顾名思义,溶解就是将固体物质加入到一定的溶液中,在外力作用下,使其在溶液中完全溶解,形成溶液。我们在车间生产时,常常会遇到三种溶解方式:1)直接加水溶解:如亚钠、纯碱、小苏打、间双等,只要在水中达到一定的浓度就会自动溶解。2)加碱将其溶解:这种溶解是我们最常见的,大多数中间体是酸性,自身PH值较低,加水不能使其溶液;但用碱将其PH值调节到5-8,就会完全溶解。如M-1、N-30、H酸、J酸、对位酯、(对、间、邻)氨基苯磺酸等。3)
5、加酸将其溶解:这种比较少见,先将中间体与水混合,再加入较大比例的酸,使中间体在强酸性的条件下溶解(PH小于1.5),如D-20、精细BCS等。2影响物质溶解的几个因素1)溶解体积:根据中间体的品种不同,其溶解度也不同。溶解时一定要控制好浓度,浓度过低,物料体积会很大;浓度太高,中间体不会溶解,不能达到溶解要求。如H酸溶液可控制浓度15-25%,J酸溶液控制其浓度7-8%,间双溶液控制其浓度10-15%,精细BCS溶液控制其浓度5-8%,对位酯溶液控制其浓度20-25%。2)溶解温度:我们都知道,溶液的温度越高,溶解速度越快。根据我们的生产情况,除特殊的中间体要较高温度进行溶解外,一般情况下控制
6、温度20-30度就可使其完全溶解。3)PH值的影响:溶解时,一定要控制好溶液的PH值:PH值控制太高会使其中的活性基水解或使物料发生氧化变质;PH值控制太低就不会使其完全溶解。在溶解时还要根据其特性,适当的选用碱,来调节PH值。如:对位酯溶解只能用小苏打,而H酸溶解可用纯碱或液碱;2-吡啶酮溶解可用纯碱和液碱,而不用小苏打。但我们在用液碱溶解中间体时,一定要注意加碱的速度不用太快,一般控制在1-1.5小时。还如有些中间体既能在碱性条件下溶解,又能在酸性条件下溶解;但根据反应的实际情况,要求在酸性条件下溶解,如D-20加盐酸溶解后进行酸偶反应、精制BCS加盐酸溶解后进行重氮化反应。3中间体的溶解
7、情况对下一步反应的影响根据化学反应的基本原理:在相同状况下,只有液相反应进行最快。所以在反应时,最好能使反应相变成液相。但是在实际反应过程中,不能完全使各反应相转变为液相,只能根据反应的工艺要求,将其中一种或两种物质转化成液相,然后进行反应。因此,对操作规程上要求进行溶解的中间体必须要完全溶解好,这样才能和另外一组份充分接触,反应才能完全。如果中间体不能完全溶解好,会有颗粒不能参加反应,使得物料反应不平衡,最终影响到产品质量(例如:酸偶反应)。4溶解终点检测 在取样检测物料溶解终点前,要确认物料的PH值和温度在工艺要求的范围内;然后根据实际情况可选用以下三种方法检测物料的溶解终点:1)取样在烧
8、坏中,看有无颗粒物质,是否澄清。2)返料,确认其无颗粒物质存在。3)用一张干净的滤纸,取样后,用玻璃棒点样后在滤纸上划一下,看溶液是否能完全渗透开。三、染料合成几种主要反应重氮化反应1定义:在一定条件下,亚硝酸与芳香族伯胺作用生成重氮盐的反应。解释:对我们的染料生产可理解为,亚硝酸钠在强酸性条件下与芳香族伯胺作用生成重氮盐的反应。NaNO2+HCl(H2SO4)+Ar-NH2 Ar-N N+Cl-+NaCl+H2O 2在做重氮反应时应注意以下三个方面:1)酸的用量:重氮反应时,反应体系的PH值是十分重要的,其最佳的PH值应在1.0-1.5之间;若酸的用量不足,则会使已生成的重氮盐与末反应的芳香
9、族伯胺偶合,生成重氮氨基化合物(自偶现象),这种化合物是一种杂质。即使再补加酸也不能使其转化为重氮盐,这样使重氮盐的转化率降低,最终影响到偶合反应收率及产品的质量。因此,我们在做重氮化反应之前应加入充足的酸。因不同原料的总酸度不同,对所加酸的量没有一定的规律;但在实际合成时,我们发现:重氮反应前,反应体系的PH值控制在0.8-1.2,反应过程中控制PH值1.0-1.5,最高不能超过1.8。在这个PH值控制范围内,其重氮反应的效果较好。在做重氮化反应时,要求经常用刚果红试纸检测反应体系的酸是否过量。在检测时要注意:因刚果红试纸PH值小于3.0时开始变蓝,但此时的颜色较浅并有水圈,其颜色随着PH值
10、降低而变深,当PH值在1.8-2.0时,也会有水圈,但此时的兰色较深,当PH值在1.0左右时为深蓝色;在重氮化反应时要求刚果红试纸显深蓝色。2)亚钠的用量重氮化反应的速度是由加入亚钠溶液的速度来控制的,反应时要保持一定的加料速度;亚钠加入过慢则来不及反应的芳胺会和重氮盐作用发生自偶反应,因此我们在加亚钠溶液时,一定在先快先慢,先让反应体系中亚钠微过量,即用淀粉碘化钾试纸显微蓝色,再慢加亚钠溶液维持KI试纸显微蓝色。如果淀粉碘化钾试纸显深兰或黑色,则说明亚钠过量较多,要及时停加亚钠溶液。还一点要特别注意,加亚钠溶液时,千万不要使反应体系冒黄烟,否则说明体系中亚钠过量很多,使形成的亚硝酸分解;这样
11、在消除多余亚钠时,会用较多的氨基磺酸,同时因其生成的杂质会影响到最终产品的强度及色光。因此,我们做重氮化反应时,一定要使淀粉碘化钾试纸始终显浅蓝色,控制好亚钠溶液的加入速度。3)重氮化反应的温度对活性染料来讲,其重氮化反应的温度一般控制5度以下,有少控制5-10度,这是由重氮盐在低温下较稳定的特性所决定的。重氮盐在较高温度时容易分解,并且亚硝酸也在较高温度时容易分解。我们还要注意一点,在重氮反应加亚钠溶液时,体系的温度会上升,这样就要求我们注意温度变化,随时补冰降温。3重氮化反应的方法1)顺式重氮法:将亚钠溶液加入到芳胺溶液中进行的重氮化反应。这是一种常用的重氮化反应,大多数芳胺化合物是用这种
12、方法进行的重氮化反应。如:对位酯、K酸、磺化吐氏酸等中间体的重氮化反应。2)反式重氮法:将芳胺与亚钠的混合溶液在良好的搅拌下加入到冰和盐酸的混合物中进行反应。4实例讲解:1)对位酸重氮化反应:A加底冰及水,投对位酸,打浆2小时。B加盐酸,打浆1小时。C确认温度零度。D加亚钠溶液,先快后慢,注意其CR、KI试纸的显色情况和温度的变体情况。(0-5度)E维持反应1-1.5小时(5-8度)F用氨基磺酸消多余亚钠2)精制BCS重氮化反应A加水加冰,BCS打浆1小时。B加盐酸,搅拌30分钟,调整体积。C确认温度10,加亚钠溶液,先快后慢40分钟加完,控制加亚钠温度10-15。D加完亚钠维持搅拌10分钟放
13、料到下一层,维持反应2小时,注意其CR、KI试纸的显色情况和温度的变色情况。F用氨基磺酸消除多余亚钠。以上两个中间体的重氮化反应均为顺式重氮化反应。对于此种中间体还有:PCVS、OAVS、DMAVS等。3)兰222一次重氮化反应A二次缩合完成后,加冰降温5-10度。B调PH值6.0-6.5,加入亚钠溶液,搅拌30分钟。C二次缩合物亚亚钠的混合溶液加入到盐酸及冰的混合物中,同时控制其反应温度。注意用刚果红及淀粉碘化钾试纸检测时的显色情况。D加完后维持其反应1.5-2.0小时,要求刚果红及淀粉碘化钾试纸显兰色。E用氨基磺酸消除多余亚钠。此方法为较典型的反式重氮法。偶合反应1定义:芳胺重氮盐与其它芳
14、胺及酚类作用生成偶氮化合物的反应。1)芳胺重氮盐为偶合反应的重氮组份。2)偶合所用的芳胺及酚类化合物是偶合反应的偶合组份。我们现在所用到的偶合组份有:H酸、J酸、间双、酸及其乙酰化合物、2-吡啶酮、SPCP、间脲、N-30等。2偶合反应有二种形式1)氨基邻位的反应:也是我们所说的酸偶反应,要求在酸性条件下进行的反应;同时我们发现,只要是酸偶反应一定会在-NH2的邻位发生反应。在酸偶反应时要求PH值控制较低,如果要调节PH值,则加碱的速度要特别慢,所用碱的碱性也应较弱;由于酸偶反应的速度较低,在反应时要求维持较长的反应时间。如:黑5、兰250、兰203等的酸偶反应,均在H酸-NH2的邻位发生反应
15、,并且不用调PH值,只控制反应温度,通过延长反应时间,使其反应完成。如:兰222、橙P-8、橙107、橙72等的酸偶反应,先是将偶合组份溶解,然后慢慢加入,再用小苏打溶液慢调PH值到工艺要求的范围内。2)羟基邻位的反应:也是我们通常所说的碱偶反应,它所要求的反应PH值较高,所用碱的碱性也高一点;在反应时,加碱的速度相对也相对较快,控制的PH值也较高。如:兰222、兰250、兰203等的二次偶合反应,红195、红250、红194、红198-A、红198、红120等的偶合反应。3偶合时缓冲剂的使用其作用主要是使反应物料的PH值在长时间放置时较稳定,不发生水解反应。我们现在所用的缓冲剂主要是磷酸盐类
16、的,如Na2HPO4、NaH2PO4。主要是在反应完成后加入,用来稳定贮存时液态染料的PH值,不让其反应水解反应。在现在我们要用缓冲剂的品种有:红195、黄145、橙X-GR、橙72、橙107、黄145-A等。4偶合反应的终点检测对于任何一个反应过程,我们要求各反应物质均完全反应,不存在哪个多哪个少;但根据染料合成的色光要求,在反应物料的配比上有一定的差异,这样就要求我们做好每步反应的终点检测。对于偶合反应,最常用的方法是做润圈检测。用新鲜的碱性H酸检测反应物料是否有重氮组份存在;用PNA重氮盐来检测反应物料中是否有偶合组份存在。根据工艺控制要求,判断反应终点。再根据反应终点的检测情况,适当的
17、调整配比及工艺控制条件。5做润圈检测的方法在一张滤纸的中央放上少量的食盐,接着用一根小棒将待检物料滴2-3滴在食盐的中间,然后在物料上滴1-2滴冰水(如果是偶合反应则不能加水),平铺放置2-3分钟,让水圈渗出,再用PNA重氮盐和新鲜的H酸溶液分别与水圈的边缘接触,观察相交处的颜色变化情况,根据偶合反应的控制条件进行判断反应终点。缩合反应我们现阶段所接触到的缩合反应主要是:CNC与芳胺化合物,在一定条件下作用产生二氯或一氯均三嗪的反应。根据CNC的特征,可将CNC的缩合反应分为三个反应阶段:一缩、二缩和三缩。我们从以下几个方面来了解CNC的反应特性:1CNC的相关性质1)三个氯原子的活性不同:第
18、一个氯原子被取代的反应温度为0-5度,此发生的反应为一次缩合反应;第二个氯原子被取代的反应温度为40-45度,此发生的反应为二次缩合反应;第三个氯原子被取代的反应温度为85-90度,此发生的反应为三次缩合反应;2)易水解:当PH9时,其水解速度为中性条件下的7-8倍;当2时,其水解速度为中性条件下的21倍;因此只有中性时CNC最稳定。2一次缩合反应的控制要点1)CNC打浆:要求控制打浆温度0-5度;打浆时间控制30-45分钟。在打浆完成时,应用刚果红试纸检测其是否水解;如试纸变兰,则PH值下降,说明CNC已发生水解。2)打浆时应控制好底水及底冰的加料:水少冰多,则搅拌打不动;水多冰少,则会使冰
19、浮于水面,不能使CNC与冰充分接触,达不到打浆分散的效果。这点是操作过程中较关键的,需要操作工平时多积累经验。3)反应时PH值的控制:因不用反应物有不同的反应特性,在缩合反应时PH值有不同的控制范围。如果PH值控制过高有可能加快CNC水解速度;如果PH值控制过低会使反应速度变慢,影响缩合反应程度。因此在操作过程一定要严格按工艺控制上的条件进行操作控制。3二次缩合反应的控制要点1)反应温度:要求控制反应温度为40-45度,有时因反应物料的性质不同其反应温度也会有一定的变化,但最多只能升到55度,最低也要控制到25度以上。因此我们在操作时,一定要严格控制条件进行控制操作。温度控制过高有两个坏处:其
20、一,加快CNC的水解;其二、使第三氯原子被取代。2)PH值的控制:反应加碱时,应尽量稳定,不能使PH值时高时低。在某一反应温度时,PH值下降很快,则说明在此温度下缩合反应是很快的,如果不及时加碱调稳PH值,则有可能使二个氯原子的水解速度大于反应速度。若反应PH值调节过高,同样也会加快第二氯原子水解速度,抑制其缩合反应。4终点检测:一般情况下我们用氨其试剂、纸色层及TLC来检测缩合反应终点。1)用氨基试剂检测终点适合于H酸、J酸、间双、间基基苯磺酸、对位酯、酸、间位酯、A-30、吐氏酸、磺化吐氏酸等。2)纸色层检测:适用于检测CNC与偶合物的缩合终点,如:黄145、黄145-A1黄84、橙84、
21、橙122、橙12等一次缩合反应的终点检测。3)TLC检测法:每步反应都可用此种方法进行检测。(二)染料合成过程中注意事项1活性黑KN-B在进行偶合反应时,因设备故障失去动力时怎么办?答:先不要急于将反应物料转锅,应加适量的冰将物料温度控制在工艺要求范围内,如果在10小时内更换或维修好动力设备,对强度和色光不会有较大的影响。若此时转料,会因物料粘度较高而不能抽动,管道也会容易堵塞。如果在停搅拌维持的过程中,取样比色终点到达了,可缓慢投加小苏打,使其物料粘度下降,然后再开始进行转料。2活性蓝222二缩合反应完成后,因故障偶合锅周转不及时,该怎么办?答:当反应终点到达后,应继续搅拌,让其自然降温度,
22、但一定要维持反应PH值;其亚钠的加入时间一定要控制在放料前30分钟,如果温度降到后而偶合锅还没有调整过来,则也不能提前把亚钠加入。3合成活性蓝222时色光偏红的原因以及合成过程中的注意事项。在生产合成过程中造成活性蓝222色光偏红的主要原因有以下三点:一是二次缩合反应控制不当或一次重氮化反应的转化率偏低,都使得一次重氮盐偏少,酸偶反应终点检测时H酸过量(很难检测出来);二是酸偶反应时加H酸溶液的速度过快或加入速度不均一,造成H酸局部发现碱偶反应;三是酸偶反应时加小苏打溶液调PH值的速度过太,同样会造成局部碱偶反应;四是碱偶反应时二次重氮盐的量偏少,使部份酸偶物不能参与碱偶反应。因此,在生产过程
23、中我们要注意以下几个控制要点:一是要严格控制二次缩合反应的PH值及反应温度,提高二次缩合反应的转化率;二是要控制好H酸溶液的加入速度,使其匀速分散的加入;三是酸偶反应用小苏打溶液调PH值时,加缓慢匀速分散的加入,不能着急;四是在二次偶合反应时,要求认真记录重氮盐消失的时间4在合成对位酯(或间位酯)活性蓝222时,发现其色光合格,而只是其强度偏低,这是什么原因引起的呢? 答:在生产过程中,有时会出现色光合格时,而强度偏低,这种情况主要是由于二次缩合反应时的温度没有控制好而造成的。经过跟踪发现,二次缩合反应的转化率与其反应温度有很大的关系,温度过高或过低都不能使此反应正常进行,在实际生产过程中,我
24、们常遇到这样的情况,特别是在环境气温发生变化的时期,经常会出现色光合格、强度偏低的情况。因此,我们要求控制在实际生产过程中,严格控制二次缩合反应的温度,当环境气温偏高时,将反应温度按下工艺要求的下限控制;当环境气温偏低时,将反应温度按下工艺要求的上限控制。准确的讲,无论环境气温如何变化,一定要按工艺所要求的范围进行操作控制。5三聚氯氰的打浆操作应注意什么?答:首先在注意冰水的加入次序:应先加底水后加冰,控制好冰与水的加入量;如果颠倒,则会使先加的冰在反应锅内凝结,造成搅拌死角,在打浆时,三聚氯氰会粘附到不动的冰上,这样使其分散不均匀。其次是在打浆过程中要注意观看其打浆状况,并用适量的水冲洗锅壁
25、。6活性橙X-GR在合成过程中的注意事项。 在生产此品种时,要注意以下五点:1)J酸的溶解,要严格按工艺条件控制其溶解温度、PH值和体积,千万不能让其完溶后再重新析出;2)要求三聚氯氰分散均匀,不能使其有水解现象产生;3)J酸溶液要匀速加入;4)缩合反应调PH值时加小苏打溶液的速度要慢,严格控制其PH值和温度,不能超过工艺要求的控制范围;5)偶合反应时加小苏打溶液调PH值的速度要缓慢,使其PH值平稳的上升。7活性橙72在合成过程中的注意事项。此品种合成工艺相对较简单,但其控制要注意以下三点:1)要求乙酰J酸完全溶解,注意溶解温度和体积。2)乙酰J酸要缓慢匀速加入,否则会使产品色光不稳定且物料不
26、清。3)在偶合反应调PH值时要用小苏打溶液,且要求缓慢均匀地加入;若是用小苏打干粉调PH值,其色光很不稳定,总色差较大,但以偏艳为主。4)偶合反应时,在PH值调到后维持1小时左右检测反应终点,要求乙酰J酸微过量,即用PNA重氮盐检测时显微橙色,用鲜艳H酸溶液检测时显无色;如果用H酸溶液检测时显红色,则说明偶合物中重氮盐过量,这样就要求补加少量的乙酰J酸,直到偶合物中乙酰J酸微过量。8造成活性橙P-1沾色的原因是什么?答:根据跟踪及小试验证,造成活性橙P-1沾色的主要原因有两点:一是在酸偶反应时间双过量,这样会生产偏黄光的杂质染料增加;二是精制BCS的纯度偏低,其杂质组份较多,一次偶合反应时产生
27、的杂染料也较多,这样也会使活性橙P-1产生沾色。因此,我们首先要控制好精制BCS的质量,然后是在合成活性橙P-1时要注意控制好酸偶反应的终点,要求间双完全反应,同时也要求精制BCS重氮盐完全消失。9我们做重氮化反应时应注意什么?答:重氮化反应是合成活性染料的一个重要操作过程,它的合成好坏直接影响到产品的强度和色光。在操作过程中,我们应注意以下三点:1)根据此类反应的原理,要求在低温条件下进行反应;对于我们现阶段所接触到的重氮化反应都要求在0-5度的条件下进行,由于此反应是放热反应,因此在反应过程中要注意反应温度的变化,及时补加冰,控制好温度。2)重氮化反应的PH值控制:根据反应原理此步反应要求
28、在强酸性条件下进行,因此我们要求在加亚钠前,反应体系的PH值应控制在1.0左右;加完亚钠后的维持阶段,其PH值最好控制在1.5左右,最高不能超过1.8;在反应过程中,要求经常用刚果红试纸检测其显色情况,发现顏色变浅应及时补加少量盐酸,千万不能刚果红试纸掉色再补酸,否则会使其发现自偶反应。3)亚钠的加入量及加入速度的控制:根据理论,要求亚钠微过量,在反应过程中用淀粉碘化钾试纸检测应始终显浅蓝色。在加亚钠时,要求先快后慢,在用淀粉碘化钾试纸检测显色时减缓亚钠的加入速度,但要维持淀粉碘化钾试纸显浅蓝色;在维持反应阶段,不能使淀粉碘化钾试纸掉色,要及时补加亚钠维持反应。10间脲合成过程中,造成间苯二脲
29、和间苯二胺偏高的原因是什么?如何控制?答:间苯二脲的色谱含量偏高主要是因氰酸钠加入速度过快,反应液PH值控制过高造成。间苯二胺的色谱含量偏高主要有两个原因:其一是所用氰酸钠偏少,不能使氨基转化成脲基;其二是反应液PH值控制过低,使加入的氰酸钠与盐酸发生反应,这样造成氰酸钠用量减少,影响其转化率。在合成过程中,如果反应液的间苯二脲偏高、间苯二胺合格,则无法补救;如果反应液中的间苯二胺偏高、间苯二脲合格或偏高,则可适量补加少量的氰酸钠继续反应,使间苯二胺的含量下降,达到控制要求。同时在生产过程中最重要的控制环节是加氰酸钠时反应液的PH值控制,应注意加氰酸钠的速度和加盐酸的整速度。11在染料的生产过
30、程中,要注意各步反应的连续性。举例说明危害性。任何一种化学反应都不是单一进行的,在一定条件下会以一种反应状态为主,但同时会存在多种副反应,主要产物增加的同时副产物也在增加;并且每步反应之间均存在一定的连续性;因此我们要求当反应终点达到后马上进行下一步反应。在生产过程中,我们遇到过因反应不连续而影响到产品质量的例子较多,现将生产过程中出现的例子列举如下:1)在2007年三月份华丽六车间合成了一批色光为异色的活性黄160,其主要原因是使用了一批存放了5天的间双溶液。因上下班交接不明细,使得一批间双溶解后放置了5天才发现,其溶液的外观顏色发生了明显的变化:由一种浅茶色变为深褐色。2)华丽一车间在合成
31、活性蓝222时,因偶合反应锅周转不及时,造成二次缩合反应合格后不能进行重氮化反应而多维持反应,这样使得半成品强度偏低。3)华丽六车间在合成活性橙122时,因压榨设备故障或缩合反应不及时,使得水解物料存放1-2天才过滤,最终合成出来的半成品强度低,色光偏暗。4)对溶解后的H酸溶液和J酸溶液要及时使用,这两种溶液跟间双一样,会因存在时间过长而发生变质,最明显的现象是外观顏色的变化:由较清的亮黑色变为较浑的暗褐色。12针对我司现生产品种,有哪些产品在干燥时不能进行浓缩?答:在我司所生产的单色品种中,只有活性橙X-GR对温度的敏感最强,根据实验发现,活性橙X-GR的原染液在4045度的条件下存放在1小
32、时,其强度下降、色光明显变暗。因此我们要求,只要是含有活性橙X-GR的产品均不能进行浓缩处理,即拼黑GR系列产品、汽巴活性黑5-133%和单色活性橙X-GR。在以往的生产过程中发现,对这些产品只要进行了浓缩,其色光均发现了变化,所以我们要引起重视。此外,在生产实践中发现,活性橙107和活性橙72也不能进行浓缩处理,否则会使其色光变暗。注:现阶段我司所生产的拼黑GR系列品种包括:华丽2#黑、黑W-HF、黑E、黑BES、黑MES、黑GR、黑A。13活性红194的液态染料在存放过程中应注意什么?答:由于活性红194的溶解度较低,按现工艺合成的含固量大约在200g/l左右,物料呈悬浮状。通过实验发现:
33、以现合成的原染液,当温度升到45-50时,物料会变清;当物料在60时存放70小时,PH值由原来的6.40下降到2.80,但其强度和色光没有发生改变;当物料在95的条件下存放7小时,PH值会由原来的6.40下降到1.50,其强度下降20%左右,色光变暗(异色);当物料在75左右存放时,其PH值下降速度较快。因此,我们存放此染料时,要注意以下几点:1)对合成完成的液态染料,在转液时,可将其升温到50左右进行操作控制;2)在干燥车间调制锅或高位槽内存放时,一定在开启搅拌,并可维持物料温度在4555,同时还要用小苏打干粉或纯碱溶液控制物料PH值在6.06.5,这样才不会影响到成品的PH值;3)当物料温
34、度升到70以上时,会使其发生水解,最终影响到产品的强度和色光。14元明粉(硫酸钠)的溶解度是多少?怎样溶解黑色元明粉?答:无水硫酸钠的俗名叫元明粉,带十个结晶水的硫酸钠叫芒硝。从硫酸钠的溶解曲线来看,只有当温度在33时,其溶解度最大值为56克/每100克水;在低于33,其溶解度随温度的升高而增加;但当温度高于33时,其溶解度会随温度的升高而下降。根据元明粉的溶解度,结合冷析工艺合成黑KN-B的实际生产情况,在化黑色元明粉时,水的加入量按1:0.7(所用水占1分,黑色元明粉占0.7)进行控制。并且在升温时不要将物料温度升的太高,最好是控制在3340之间,这样可使元明粉完全溶解。同时,可使黑色元明
35、粉中残留的活性黑KN-B不会因高温而发生损坏。因此,我们溶解元明粉时,一定要控制好溶解时水的加入量,不能让其达到饱和状态,否则无论将温度升多高,元明粉也不能完全溶解。15怎样预防拼黑产品在生产过程出现沾色现象?答:拼黑品种的沾色多数是单色组份的合成质量不稳定,杂染料较多而引起多纤布沾色。因此,首先要求所用单色组分染料的纯度较高,不能含混拼组分以外的杂染料,这样必须要求对进行拼混的单色用染料进行沾色检测,合格料才能进行拼混;其次在处理过渡料及渣料时,不能随意进行加混,一定要按照标准化下料单进行投料;第三,在过滤或转料时,对所用的调制锅、压滤机和管道必须进行清洗,避免混入其它组分的杂染料而产生沾色
36、现象。16使用醋酐进行酰化反应时的注意事项。醋酐(乙酸酐)是一种酸性腐蚀品,吸入后会引起咳嗽、胸痛和呼吸困难;其蒸气对眼睛有刺激作用,直接接触可致灼伤;同时皮肤接触也可引起灼伤。其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸;在水中发生水解反应而生产醋酸(乙酸)。因此我们在使用它时,应注意以下几点:1)在使用前必须做好安全防护:佩戴防毒面具、化学安全眼镜及橡皮手套,穿好工作服。2)当其接触皮肤后,应立即脱去污染的衣着,并用水进行冲洗15分钟;当接触眼睛后,应立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗15分钟。3)在投加醋酐时,不能使醋酐直接与水接触;同时在酰化反应过程中,也不能加水或投冰
37、。17如何计算物料中的未反应J酸或未反应H酸?答:根据工艺要求,把准合格物料送样到中控室检测溶液中的未反应J酸或H酸的浓度(C,g/L),在送样检测的同时要测量反应物料的体积(V,L),并认真记录。当中控检测结果出来后,由物料体积计算出没有反应的J酸和H酸的量,然后再除以投料量(W,Kg),所得百分比就是未反应J酸或H酸。计算公式如下:未反应J酸或H酸%=CV/W10-3100%所以我们在操作过程中,一定要认真准确的检测并记录好反应物料的体积。18如何控制好染料合成中的酸偶反应?怎样进行反应终点检测?答:顾名思义,酸偶反应就是在酸性条件下进行的偶合反应。根据不同产品的结构及反应原理,工艺所要求
38、的PH值不一样。现将我们生产所遇到的酸偶反应及PH值控制列举如下:产品名称反应步聚PH值控制产品名称反应步聚PH值控制黑KN-B酸偶反应0.60.1蓝222一次偶合反应小于3.5橙P-1一次偶合反应小于1.5蓝250一次偶合反应0.81.2橙P-2一次偶合反应小于1.5蓝203一次偶合反应0.81.2橙P-25一次偶合反应小于1.5蓝194偶合反应小于2.8橙1#酸偶反应小于1.5在进行上述产品的偶合反应时要注意两点:其一,在重氮盐中加偶合组份(H酸或间双或J酸或A-1)之前,必须加入足够的冰来维持整个偶合反应的温度,但投冰量也不能太多,根据反应过程中的温度变化进行调节;其二,在偶合反应过程中
39、,绝不允许加冰降温或用水冲洗锅壁;其三,如果在进行酸偶反应时,要调节物料PH值,则只能用小苏打溶液或醋酸钠来控制,且加入的速度必须缓慢;其四,所调PH值一定不能超过工艺要求的控制范围。在进行酸偶反应的终点检测时,我们要注意:取样后不能加水或冰对物料进行稀释;在做检测时也不能加水或冰来帮助水圈析出。19在合成大吨位黑KN-B时,要注意以下几个操作要点:其一,在加亚钠溶液时,可先快加后慢加的控制方法进行,当淀粉碘化钾试纸显较深蓝色时,可适当的减缓加入流量,但一定要保证淀粉碘化钾试纸显浅蓝色;其二,在加亚钠溶液的过程中,一定要用刚果红试纸和淀粉碘化钾试纸同时检测,要保证刚果红试纸显深蓝色,淀粉碘化钾
40、试纸显浅蓝色,否则应及时补加盐酸和亚钠溶液;其三,在亚钠溶液加完后,一定要勤用刚果红试纸和淀粉碘化钾试纸进行检测,至少每10分钟检测一次;其四,在加亚钠溶液时要注意一定不能产生黄烟,同时用淀粉碘化钾试纸检测时不能显深蓝色,否则说明物料中亚钠过量较多,在消亚钠时会增中氨基磺酸的使用量;其五,如果在反应过程中,出冒黄烟或亚钠过量很多及较长时间掉色(差亚钠或盐酸)等现象时,会出现酸偶反应终点难以达到的情况,最终影响到产品的强度和色光。20间双、H酸、J酸等中间体溶解时的温度及体积控制。根据几年的染料合成质量情况来看,每年的冬季各产品的质量都较稳定,而每年的夏季所合成的强度和色光均不稳定。由此我们认为
41、环境气温对染料的合成有一定的关系,所以我们在合成过程中,一定要严格控制好物料的反应温度。在操作控制上最易被大家忽略的是中间体的溶解温度,现就针对我们生产上常见的几种中间体的溶解温度及体积进行说明,请各位操作工引起注意。1)间双的溶解:此中间体在溶解时,按10%左右的浓度控制加水量,在常温下就可完溶;要注意的是,在气温高时,完溶后一定要加冰降温到10左右后,才能进行一次缩合反应或偶合反应。2)J酸的溶解:此中间体在溶解时,按8%左右的浓度控制加水量;同时控制物料温度2530度;当确认物料完全溶解后,要加冰降温到2025度;要注意的是,不能将温度下降太低,否则物料会变浑,即使再升温也不能使物料变清
42、了。3)H酸的溶解:此中间体在溶解时,按20%左右的浓度控制加水量,同时可加少量冰控制物料溶解温度2530度;在确认完全溶解后,还要加冰降温到1015度再进行下一步反应。对于合成黑KN-B的H酸浆状物,可在投料打浆时加少量冰,控制浆料温度在1015度。4)2-吡啶酮的溶解:可以在常温条件下进行溶解;在确认完全溶解后,要加冰降温到1015度再进行下一步反应。(三)岗位安全操作规程一、重氮岗位安全操作规程1投料前对设备全面进行检查,防止因反应过程中设备的故障出质量事故:反应釜是否完好,搅拌连接是否可靠,减速机是否有异响,阀门是否正常,仪器仪表是否正常。2认真区分原料品种、批号、含量,认真计算投料量
43、;原材料一定要过秤,记录好差秤的批号,并报告车间领导;投料时袋子一定要空干净,确保投料量准确。3重氮反应所用的亚钠,易潮解,有剧毒,皮肤接触出现斑疹,加热或遇酸能产生有毒气体;并且在进行重氮化反应时,有少量有毒气体产生。因此,在加亚钠时应穿戴好劳动保护用品,抽风系统应打开。4投(加)完料后应冲洗锅壁和搅拌,盖好投料口,以防物料飞溅。在反应过程中,不准掉酸或掉亚钠,严禁超温。5加底水和物料反应完毕后一定要检测体积;加完酸(盐酸或硫酸)后一定关闭阀门,并留意观察是否内漏。6严格按工艺控制卡的工艺条件进行操作控制,并认真填写操作原始记录。7搞好现场卫生,严格上下班交接班制度。二、偶合岗位安全操作规程
44、1投料前对设备全面进行检查,防止因反应过程中设备的故障出质量事故:反应釜是否完好,搅拌连接是否可靠,减速机是否有异响,阀门是否正常,仪器仪表是否正常。2受料前检查偶合反应锅锅底阀是否关闭,并用灯检查锅壁是否冲洗干净;在受重氮盐物料时,要复测亚钠是否消干净。3当投偶合组份干粉进行偶合反应时,要认真区分原料品种、批号、含量,认真计算投料量;且原材料一定要过秤,投料时袋子一定要空干净,确保投料量准确。当受偶合组份溶液进行偶合反应时,要取样检测物料的PH值和温度是否在工艺控制条件内,并认真做好记录。4投(加)完料后应冲洗锅壁和搅拌,盖好投料口,以防物料飞溅。在加碱进行调PH值时因有CO2等气体冒出,要
45、佩戴好防护口罩。5加底水和物料反应完毕后一定要检测体积;加完碱后一定关闭阀门,并留意观察是否内漏。6严格按工艺控制卡的工艺条件进行操作控制,认真填写操作原始记录;对反应过程中出现的异常情况要如实记录,并及时向车间领导反映。7搞好现场卫生,严格上下班交接班制度。三、缩合岗位安全操作规程1投料前对设备全面进行检查,防止因反应过程中设备的故障出质量事故:反应釜是否完好,搅拌连接是否可靠,减速机是否有异响,阀门是否正常,仪器仪表是否正常。2投料前,认真检查缩合反应锅锅底阀是否关好,并用灯检查锅壁是否冲洗干净;投加的冰和水是否适量。同时还要认真区分原料的品种、批号及含量,认真计算投料量;3缩合反应所用的
46、三聚氯氰:在空气中不稳定,具有挥发性和刺激性,有毒,会侵蚀眼和鼻的粘膜,与皮肤接触可发生疹斑;因此,在使用过程中,应穿戴好劳动保护用品,打开抽风系统。4投(加)完料后应冲洗锅壁和搅拌,盖好投料口,以防物料飞溅;在加碱进行调PH值时因有CO2等气体冒出,要佩戴好防护口罩;对反应过程中出现的异常情况要认真务实的进行记录,并及时上报车间领导。5加底水和物料反应完毕后一定要检测体积;加完碱后一定关闭阀门,并留意观察是否内漏,同时认真记录用量。6严格按工艺控制卡的工艺条件进行操作控制,认真填写操作原始记录。7搞好现场卫生,严格上下班交接班制度。四、溶解岗位安全操作规程1投料前对设备全面进行检查,防止因反
47、应过程中设备的故障出质量事故:反应釜是否完好,搅拌连接是否可靠,减速机是否有异响,阀门是否正常,仪器仪表是否正常。2投料前,认真检查缩合反应锅锅底阀是否关好,并用灯检查锅壁是否冲洗干净;投加的冰和水是否适量。同时还要认真区分原料的品种、批号及含量,认真计算投料量;3所作原材料为干粉状,投料时会有粉尘飞出。因此,在使用过程中,应穿戴好劳动保护用品,打开抽风系统。4投完料后应冲洗锅壁和搅拌,盖好投料口打浆,以防物料飞溅;在加碱调PH值时,因有CO2等气体冒出,要佩戴好防护口罩。在加完碱后一定关闭阀门,并留意观察是否内漏,同时认真记录用量。5严格按工艺控制卡的工艺条件进行操作控制,认真填写操作原始记
48、录。6搞好现场卫生,严格上下班交接班制度。五、磺化岗位安全操作规程1投料前对设备全面进行检查,防止因反应过程中设备的故障出质量事故:反应釜是否完好,搅拌连接是否可靠,减速机是否有异响,阀门是否正常,仪器仪表是否正常。2磺化反应所用的烟酸(65酸)和硫酸:对皮肤、粘膜等组织有强度的刺激和腐蚀作用;具有极强的吸水性,遇水时大量放热,可发生沸溅;皮肤灼伤轻者出现红斑,重者形成溃疡;因此,在加亚钠时应穿戴好劳动保护用品,抽风系统应打开。3在反应锅中加烟酸或硫酸时,不能使SO3和SO2气体溢出,尾气必须进行吸收处理;通过加料视镜观察加料速度和加入量。4加完酸(烟酸或硫酸)后一定关闭阀门,并留意观察是否内
49、漏。5严格按工艺控制卡的工艺条件进行操作控制,并认真填写操作原始记录。6搞好现场卫生,严格上下班交接班制度。六、酰化岗位安全操作规程1投料前对设备全面进行检查,防止因反应过程中设备的故障出质量事故:反应釜是否完好,搅拌连接是否可靠,减速机是否有异响,阀门是否正常,仪器仪表是否正常。2投料前,认真检查缩合反应锅锅底阀是否关好,并用灯检查锅壁是否冲洗干净。同时还要认真区分原料的品种、批号及含量,认真计算投料量;3酰化反应所用的醋酐:具有刺激气味,其蒸气为催泪毒气,吸入后对能引起咳嗽、胸痛、呼吸困难;眼直接接触可致灼伤;与皮肤接触可引起灼伤。因此,在使用过程中,应穿戴好劳动保护用品,打开抽风系统。4
50、投(受)完料后应冲洗锅壁和搅拌,盖好投料口,以防物料飞溅;在加碱进行调PH值时因有CO2等气体冒出,要佩戴好防护口罩;对反应过程中出现的异常情况要认真务实的进行记录,并及时上报车间领导。5严格按工艺控制卡的工艺条件进行操作控制,认真填写操作原始记录。6搞好现场卫生,严格上下班交接班制度。(四)工艺安全管理按照楚源集团“安全和环保是楚源两件天大的事”指导精神,华丽公司对工艺安全管理严格要求,为了严肃工艺管理纪律,研究所成立工艺管理科专人加强生产工艺安全管理,制定了规范的工艺安全管理制度,在生产过程中加强监管,杜绝工艺安全事故的发生。一、华丽公司生产工艺参数控制安全技术生产过程中工艺参数主要是温度、压力、PH值、体积、物料配比等控制参数。工艺技术部门对工艺指标的制定考虑了指标的安全性。但一般情况下工艺指标只是一个范围,而不是一个确定值。所以工艺指标的安全控制应该包括两层含义,一是不违反工艺控制指标,二是在工艺指标范围内优化操作。1、温度的控制温度是工艺安全的一个重要参数,过程中的受控程
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