摘要:农药是农业生产的重要手段,对农业发展和人民的粮食保障做出了重大贡献。农业病虫害防治占全球粮食的三分之一。中国拥有世界7%的可耕地,养活了22%的世界人口,农药发挥着重要作用。据统计,中国每年使用约100万吨农药制剂处理3亿吨以上的公共产品,农药检疫对农业收成作出了很大贡献,起到了保护作用。在中国,包括1334家农药制剂制造商在内的800家农药制造商每年生产160万吨左右。在满足国内农业生产需求的同时,也有出口需求量。中国成为世界第二大农药生产国,年产量近200亿元。中国正在转变为一个主要农药生产国。因此本文就上述论点对农药生产中的工业结晶技术进行研究与分析。
关键词:农药生产;工业结晶;技术研究
1 引言
提高农产品质量以满足不断增长的人口的粮食需求仍然是一项全球挑战。这就要求现代农业采用最新技术,不断创新和开发化学品,保护作物免受杂草、有害昆虫和细菌的侵害。农药在这一过程中发挥着重要作用。农药开发过程是一个持续的过程,旨在提高药物效率,减少负面副作用。提高农药质量以满足现代社会的要求一直是农药创新研发的核心。
2 我国农药生产现状
目前,中国有50多种农药和约1000种药物。许多不符合环保标准的因素是在从原药到药物的生产过程中生产的。例如,乳液浓缩物具有生产简单、易于测量、活性成分在目标培养物中分布相对均匀、生物活性相对较高等优点。但其致命缺点是在制备和生产过程中使用了大量有机溶剂。
比如二甲苯、甲苯等。具有剧毒、易燃、储藏、运输危险等特点,容易对植物造成毒性,严重污染环境。湿粉通过注水向目标作物喷洒活性成分,是湿粉的重要优势。但是湿粉有很多问题,比如难度的准确程度,生产应用中的飞尘,对生产和用户身体的严重损害,以及严重的环境污染等。
由于提高了人们的环境意识和对绿色食品的需求,许多国家还制定了越来越严格的农药安全标准。为了满足农业生产的需要和实现环境保护目标,农药工人更加重视农药制剂的开发,同时加强新型农药的开发。为了节约二甲苯和甲苯等资源,改善配方的生产和使用,减少毒性,减少农药对作物的损害和作物中有毒物质的残馀物,提高配方在储存、运输和使用过程中的安全性,有机磷农药的使用水基化技术研究方面进展甚微。
有机磷类高毒农药的逐步限制和禁止,新型农药使用方式的发展在2005年发生了根本性变化。今年,国家启动了“农药开发应用专项增编”项目。其目的是研制新型农药制剂。有效、安全、养护和有效使用农药的新配方正在出现。目前农药制剂的趋势可归纳如下:
(1)随着水剂的研制,有机溶剂未被使用或很少被使用。固体开发,即颗粒、片剂、阻滞剂和球团液体或粉末配方。
(3)高浓度发展
(4)功能开发。
经过几十年的不懈努力,我国农药生产者在农药配方生产方面迅速发展。其中悬浮物和水散颗粒是农药配方生产的研究和开发目标。在水中生产农药制剂、造粒、缓释、多功能性、区域化和环境保护方面取得了一些令人鼓舞的成果。尽管中国农药制剂发生了很大变化,但过期制剂仍占很大比例。所谓落后制剂主要是指乳油和湿粉等制剂。
这种制剂的农药残留较高,配方落后,添加的许多添加剂对环境产生了重大影响。在一些发达国家,农药生产已从过时的制剂转变为无害环境的水制剂。目前,政府和有关企业已开始解决高毒性、高残留和高污染农药的问题。无害环境的农药制剂受到了前所未有的关注。
3 生产中需要注意的问题
3.1 单独配制
首先,必须将每种农药添加到少量的水中,在母液中分别配制。在一个小容器中添加更多的农药来准备混合物是不正确的,这可能导致某些农药的结晶、沉淀、失效甚至损坏。
编写母液的正确方法应该是只将一种农药放在一个小容器中,母液应该混合在一起,缓慢地倒入大容器中的水中。
3.2 注意混配顺序
单独配制的母液还必须按一定顺序混合到大型容器中,通常按以下顺序:营养制剂(叶状肥料)-固体制剂(泡沫、水分散剂、可溶性粉、粉末)-液体制剂(水、悬浮液、模拟水)付款时要注意搅拌。
4 农药晶体粉体性能控制与制剂
农药加工是农药生产的一个重要组成部分,也是农药销售的最后阶段。必须对原农药进行处理,以便在使用前形成一种制剂。制剂的质量直接影响农药的有效性和应用。最常见的农药制剂包括粉末、颗粒、乳液、悬浮剂、片剂、气溶胶、胶囊等。其中悬浮剂是代表现代农药制剂技术发展的一种重要配方,已成为中国极具竞争力的新型农药制剂。许多固体农药原料可以转化为悬浮剂,特别是杀菌剂和除草剂,因为其中大多数在固体水中无法溶解,许多可以转化为高质量的悬浮剂,指标主要有三个方面:
(1)流动性。它不仅直接影响加工难度,而且影响测量、包装和使用。
(2)分散性。换句话说,第一批药物颗粒被悬浮在水中,以保持它们分散成小颗粒的能力。
(3)悬浮性。这是一种初级药品分散颗粒长期悬浮的能力。制备工艺的要求对原药的结晶质量提出了更高的要求,这对于晶体形状、粒度、流动性和堆积密度等粉末的质量控制和性能优化十分重要。晶体产品质量是晶体动力学和晶体热力学相结合的结果。可通过控制溶解度-溶解度相互作用、核率、生长速率和晶体变换来实现目标晶体性能的控制。
5 农药中的结晶工艺
农药的净化方法有几种:蒸馏法、固相萃取法、液液萃取法、超临界萃取法、色谱法、膜分离法、离子交换树脂吸附法、结晶法等。结晶不仅是一种低能耗的生态分离方法,而且还使固体产品具有特殊的纯度和晶体结构、粒度和外观。百菌清、杀虫单、乙酰甲胺磷、立克莠、恶草酮、阿维菌素等都采用结晶方法进行分离纯化。
间歇结晶是一种广泛的结晶过程,通常采用冷却、结晶、蒸发和反应结晶等方法。有时,您可以使用晶体配合来满足产品质量要求,例如冷却-溶解、反应-晶体冷却等。冷却结晶是最常用的结晶方法。间歇冷却晶体用于净化各种杀虫剂,如氟虫腈和亚甲胺磷。
例如:持续结晶有助于减少设备数量、提高生产率、减少批量差异和降低人工成本。尽管连续结晶有许多好处,但减少设备大小和保持结晶产品的一致性和长期稳定性也可能是设计和放大过程中不可避免的问题。草甘膦是一种高效、低毒性和广谱的除草剂。由于其优越的性能,草甘膦已成为世界上最广泛的除草剂。随着草甘膦需求的增加,不断结晶成为结晶过程中的自然趋势。
持续结晶提供良好的生长前景。随着对清洁生产的需求增加,继续提供农药的好处越来越明显。但是,不能忽视对其发展的现有限制。设备过载的预防和管理问题尚未解决。此外,流程建模没有可靠的软件模型或使设计过程复杂化。
6 结语
综上所述,结晶过程是农药生产的重要组成部分。多态性研究将在创新农药的研发中发挥重要作用。不同种类的晶体产品具有不同的晶体结构,因此晶体产品的性能不同。此外,晶型、粒径、流动性和累积密度也是影响制备性能的重要因素,可以通过调整结晶条件进行控制和优化,以满足制备等后续加工工艺的结晶质量要求。今后,农药结晶过程将逐步向规模和连续性方向推进,许多技术问题仍有待相关研究人员解决。
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