Hoe om sellulose-eterproduksie te verbeter?

Kima Chemical Co., Ltd graag wil stel die verbetering van sellulose-eterproduksieproses en toerusting in die afgelope tien jaar bekend, en ontleed die verskillende eienskappe van knie- en kouterreaktor in sellulose-eterproduksieproses. Met die vinnige ontwikkeling van die sellulose-eterbedryf verander die produksievermoë van 'n enkele stel toerusting van honderde ton na etlike duisende ton. Dit is 'n onvermydelike neiging dat nuwe toerusting ou toerusting vervang.

Sleutelwoorde: sellulose-eter; produksie toerusting; knieer; kouterreaktor

As ons terugkyk op die afgelope tien jaar van China se sellulose-eterbedryf, is dit 'n glorieryke dekade vir die ontwikkeling van die sellulose-eterbedryf. Die produksievermoë van sellulose-eter het meer as 250 000 ton bereik. In 2007 was die uitset van CMC 122 000 ton, en die uitset van nie-ioniese sellulose-eter was 62 000 ton. 10 000 ton sellulose-eter (in 1999, China'se totale sellulose-eter-uitset was slegs 25 660 ton), wat meer as 'n kwart van die wêreld uitmaak'se uitset; 'n aantal duisend-ton-vlak ondernemings het suksesvol die geledere van 10 000-ton-vlak ondernemings betree; produkvariëteite het aansienlik toegeneem , Die produkkwaliteit is geleidelik verbeter; agter dit alles is die verdere volwassenheid van die prosestegnologie en die verdere verbetering van die produksietoerustingvlak. In vergelyking met die buitelandse gevorderde vlak, is die gaping aansienlik verklein.

Hierdie artikel stel die nuutste ontwikkeling van binnelandse sellulose-eterproduksieproses en toerustingverbetering in die afgelope jaar bekend, en stel die werk bekend wat deur Zhejiang Chemical Industry Research Institute gedoen is in die navorsing en ontwikkeling van sellulose-eterproduksietoerusting gebaseer op die teorie en denke van groen chemiese industrie. Navorsingswerk oor sellulose-eter alkaliserings-eterifikasiereaktor.

1. Produksie tegnologie en toerusting van huishoudelike sellulose-eter CMC in die 1990's

Sedert Shanghai Celluloid Factory die watermedium-proses in 1958 ontwikkel het, is die enkel-toerusting lae-krag oplosmiddel proses en ander produksie prosesse gebruik om CMC te vervaardig. Binnelands word kneders hoofsaaklik vir veretheringsreaksies gebruik. In die 1990's was die jaarlikse produksiekapasiteit van 'n enkele produksie-aanleg CMC van die meeste vervaardigers 200-500 ton, en die hoofstroommodelle van veretheringsreaksie was 1,5m³ en 3m³ knieders. Wanneer die knieer egter as die reaksietoerusting gebruik word, as gevolg van die stadige spoed van die kniearm, die lang veretheringsreaksietyd, die hoë proporsie newereaksies, die lae benuttingstempo van die veretheringsmiddel en die swak eenvormigheid van die veretheringsreaksie substituentverspreiding, die hoofreaksietoestande Byvoorbeeld, die beheerbaarheid van badverhouding, alkalikonsentrasie en kniearmspoed is swak, dus is dit moeilik om die benaderde homogeniteit van veretheringsreaksie te besef, en dit is selfs moeiliker om massa-oordrag uit te voer en deurdringingsnavorsing van diep veretheringsreaksie. Daarom het die knieer sekere beperkings as die reaksietoerusting van CMC, en dit is die bottelnek van die ontwikkeling van die sellulose-eterbedryf. Die ontoereikendheid van die hoofstroommodelle van veretheringsreaksie in die 1990's kan in drie woorde opgesom word: klein (klein uitset van 'n enkele toestel), laag (lae benuttingskoers van veretheringsmiddel), swak (veretheringsreaksie vervang Die eenvormigheid van die basisverspreiding arm is). In die lig van die defekte in die struktuur van die knieer, is dit nodig om 'n reaksietoerusting te ontwikkel wat die veretheringsreaksie van die materiaal kan versnel, en die verspreiding van die substituente in die veretheringsreaksie is meer eenvormig, sodat die benuttingstempo van die veretheringsmiddel hoër is. In die laat 1990's het baie plaaslike sellulose-eterondernemings gehoop dat Zhejiang Navorsingsinstituut vir Chemiese Nywerheid produksietoerusting sou ondersoek en ontwikkel wat dringend deur die sellulose-eterbedryf benodig word. Zhejiang Navorsingsinstituut vir Chemiese Nywerheid het in die 1970's begin betrokke raak by die navorsing van poeiermengproses en toerusting, 'n sterk R & D-span gevorm en bevredigende resultate behaal. Baie tegnologieë en toerusting is toegeken deur die Ministerie van Chemiese Nywerheid en Zhejiang Wetenskap en Tegnologie Progress Award. In die 1980's het ons saamgewerk met die Tianjin Brandnavorsingsinstituut van die Ministerie van Openbare Veiligheid om spesiale toerusting vir die vervaardiging van droë poeier te ontwikkel, wat die derde prys van die Ministerie van Openbare Veiligheid se Wetenskap- en Tegnologie-vorderingstoekenning gewen het; in die 1990's het ons soliede-vloeistof-mengtegnologie en -toerusting nagevors en ontwikkel. Bewus van die toekomstige ontwikkelingsvooruitsigte van die sellulose-eterbedryf, het die navorsers van die Zhejiang Provinsiale Navorsingsinstituut vir Chemiese Nywerheid begin om spesiale produksietoerusting vir sellulose-eter na te vors en te ontwikkel.

2. Die ontwikkelingsproses van spesiale reaktor vir sellulose-eter

2.1 Kenmerke van koutermenger

Die werkbeginsel van die koutermenger is dat onder die werking van die ploegskaarvormige roerder, die poeier in die masjien aan die een kant turbulent langs die silinderwand in die omtreks- en radiale rigtings is, en die poeier aan die twee kante gegooi word. van die ploegskaar aan die ander kant. Die trajekte van die beweging is deurkruis en bots met mekaar, en genereer dus 'n onstuimige draaikolk en vorm 'n volle reeks driedimensionele ruimtebeweging. As gevolg van die relatief swak vloeibaarheid van die veselagtige reaksie grondstowwe, kan ander modelle nie die omtrek, radiale en aksiale bewegings van die sellulose in die silinder aandryf nie. Deur die navorsing oor die CMC-produksieproses en toerusting van die sellulose-eterbedryf by die huis en in die buiteland, ten volle gebruik te maak van sy 30 jaar se navorsingsresultate, is die koutermenger wat in die 1980's ontwikkel is, aanvanklik gekies as die basiese model vir die ontwikkeling van sellulose eter reaksie toerusting.

2.2 Ontwikkelingsproses van kouterreaktor

Deur die toets van 'n klein eksperimentele masjien het dit inderdaad 'n beter effek as die knieer verkry. Wanneer hulle egter direk in die sellulose-eterbedryf gebruik word, is daar steeds die volgende probleme: 1) In die veretheringsreaksie is die vloeibaarheid van die veselagtige reaksiegrondstof relatief swak, dus is die struktuur van sy kouter en vlieënde mes nie voldoende. Dryf die sellulose om in die omtreks-, radiale en aksiale rigtings van die loop te beweeg, sodat die vermenging van die reaktante nie voldoende is nie, wat lei tot lae benutting van die reaktante en relatief min produkte. 2) As gevolg van die swak styfheid van die hoofas wat deur ribbes ondersteun word, is dit maklik om eksentrisiteit te veroorsaak na werking en die probleem van lekkasie van die asseël; daarom dring die buitelug die silinder maklik deur die asseël binne en beïnvloed die vakuumwerking in die silinder, wat lei tot poeier in die silinder. Ontsnap. 3) Hulle afvoerkleppe is klepkleppe of skyfkleppe. Eersgenoemde is maklik om buitelug in te asem as gevolg van swak seëlprestasie, terwyl laasgenoemde maklik materiaal behou en verlies aan reaktante veroorsaak. Daarom moet hierdie probleme een vir een opgelos word.

Navorsers het die ontwerp van die kouterreaktor baie keer verbeter en dit aan verskeie sellulose-eterondernemings verskaf vir proefgebruik, en die ontwerp geleidelik verbeter volgens die terugvoer. Deur die strukturele vorm van die kouters en die verspringende rangskikking van twee aangrensende kouters aan beide kante van die hoofas te verander, sal die reaktante onder die werking van die kouters nie net turbulensie in die omtreks- en radiale rigtings langs die binnewand van die silinder nie, maar Spat ook langs die normale rigting van beide kante van die kouter, sodat die reaktante volledig gemeng is, en die alkaliserings- en veretheringsreaksies wat in die mengproses voltooi is, deeglik is, die benuttingstempo van die reaktante is hoog, die reaksiespoed is vinnig en die energieverbruik is laag. Boonop is die asseëls en laersitplekke aan albei kante van die silinder deur die flens aan die eindplaat van die hakie vasgemaak om die styfheid van die hoofas te verhoog, sodat die werking stabiel is. Terselfdertyd kan die seëleffek van die asseël verseker word omdat die hoofas nie buig en vervorm nie, en die poeier in die silinder nie ontsnap nie. Deur die struktuur van die afvoerklep te verander en die deursnee van die uitlaattenk te vergroot, kan dit nie net die behoud van materiaal in die afvoerklep effektief voorkom nie, maar ook die verlies van materiaalpoeier tydens uitlaat voorkom, en sodoende die verlies aan reaksie effektief verminder. produkte. Die struktuur van die nuwe reaktor is redelik. Dit kan nie net 'n stabiele en betroubare voorbereidingsomgewing vir sellulose-eter CMC bied nie, maar ook effektief verhoed dat die poeier in die silinder ontsnap deur die lugdigtheid van die asseël en die afvoerklep te verbeter. Omgewingsvriendelik, wat die ontwerpidee van groen chemiese industrie besef.

2.3 Ontwikkeling van kouterreaktor

As gevolg van die gebreke van klein, lae en swak kneders, het die kouterreaktor baie binnelandse CMC-produksie-aanlegte betree, en die produkte sluit ses modelle van 4m in.³,6m³,8m³, 10m³, 15m³, en 26m³. In 2007 het die kouterreaktor die nasionale nutsmodelpatentmagtiging gewen (patentpublikasienommer: CN200957344). Na 2007 is 'n spesiale reaktor vir nie-ioniese sellulose-eter-produksielyn (soos MC/HPMC) ontwikkel. Op die oomblik neem die binnelandse produksie van CMC hoofsaaklik die oplosmiddelmetode aan.

Volgens die huidige terugvoer van sellulose-etervervaardigers kan die gebruik van kouterreaktors die gebruik van oplosmiddels met 20% tot 30% verminder, en met die toename in produksietoerusting is daar 'n potensiaal vir verdere vermindering in oplosmiddelgebruik. Aangesien die kouterreaktor 15-26m kan bereik³, is die eenvormigheid van substituentverspreiding in die veretheringsreaksie baie beter as dié van die knieer.

3. Ander produksietoerusting van sellulose-eter

In onlangse jare, terwyl die ontwikkeling van sellulose-eter alkaliserings- en veretheringsreaktore, is ander alternatiewe modelle ook onder ontwikkeling.

Lughyser (patentpublikasienommer: CN200955897). In die oplosmiddelmetode CMC-produksieproses is die hark-vakuumdroër in die verlede hoofsaaklik in die oplosmiddelherwinning en droogproses gebruik, maar die hark-vakuumdroër kan slegs met tussenposes bedryf word, terwyl die lughyser deurlopende werking kan realiseer. Die lughyser verpletter die CMC-materiaal deur die vinnige rotasie van kouters en vlieënde messe in die silinder om die hitte-oordragoppervlak te vergroot, en spuit stoom in die silinder om etanol volledig uit die CMC-materiaal te vervlugtig en herwinning te vergemaklik, en sodoende die produksiekoste van CMC en bespaar etanol hulpbronne, en voltooi die werking van die sellulose-eter droogproses op dieselfde tyd. Die produk het twee modelle van 6,2 m³en 8m³.

Granulator (patentpublikasienommer: CN200957347). In die proses van die vervaardiging van sellulose-eter volgens die oplosmiddelmetode, is dubbelskroef-ekstrusiegranulator hoofsaaklik in die verlede gebruik om die natriumkarboksimetielsellulose materiaal te granuleer na veretheringsreaksie, was en droog. Die ZLH-tipe sellulose-etergranulator kan nie net aanhoudend granuleer soos die bestaande dubbelskroef-ekstrusiegranulator nie, maar kan ook voortdurend materiaal verwyder deur lug in die silinder in te voer en koelwater in die baadjie in. Reageer op afvalhitte, verbeter sodoende die kwaliteit van granulering en bespaar elektrisiteit, en kan die produkuitsettempo verhoog deur die spilspoed te verhoog, en kan die hoogte van die materiaalvlak volgens die prosesvereistes aanpas. Die produk het twee modelle van 3,2m³en 4m³.

Lugvloeimenger (patentpublikasienommer: CN200939372). MQH-tipe lugvloeimenger stuur saamgeperste lug in die mengkamer deur die spuitstuk op die mengkop, en die materiaal styg onmiddellik spiraalvormig langs die silinderwand saam met die saamgeperste lug om 'n gefluïdiseerde mengtoestand te vorm. Na verskeie polsblaas- en pouse-intervalle, kan die vinnige en eenvormige vermenging van materiale in die volle volume gerealiseer word. Verskille tussen verskillende groepe produk word saamgevoeg deur vermenging. Tans is daar vyf tipes produkte: 15m³, 30m³, 50m³, 80m³, en 100m³.

Alhoewel die gaping tussen my land se sellulose-eterproduksietoerusting en buitelandse gevorderde vlakke verder vernou word, is dit steeds nodig om die prosesvlak verder te verbeter en verdere verbeterings aan te bring om die probleme aan te spreek wat nie met die huidige produksietoerusting versoenbaar is nie.

4. Vooruitsigte

my land se sellulose-eterbedryf ontwikkel aktief die ontwerp en verwerking van nuwe toerusting, en kombineer die eienskappe van die toerusting om die proses voortdurend te verbeter. Vervaardigers en toerustingvervaardigers het begin om gesamentlik nuwe toerusting te ontwikkel en toe te pas. Dit weerspieël alles die vordering van my land se sellulose-eterbedryf. , sal hierdie skakel 'n belangrike impak op die ontwikkeling van die bedryf hê. In onlangse jare het my land se sellulose-eter-industrie, gebaseer op die tegnologie met Chinese kenmerke, óf internasionale gevorderde ondervinding opgeneem, buitelandse toestelle bekendgestel óf huishoudelike toerusting ten volle gebruik om die transformasie van die oorspronklike “vuil, morsige, arme” te voltooi. en arbeidsintensiewe werkswinkelproduksie na Die oorgang van meganisasie en outomatisering om 'n groot sprong in produksievermoë, kwaliteit en doeltreffendheid in die sellulose-eterbedryf te bereik, het die gemeenskaplike doelwit van my land se sellulose-etervervaardigers geword.