Sellüloza Eter istehsalını necə yaxşılaşdırmaq olar?

Kima Chemical Co., Ltd istərdim son on ildə sellüloza eterinin istehsalı prosesinin və avadanlıqlarının təkmilləşdirilməsi ilə tanış olur, sellüloza efirinin istehsalı prosesində yoğurucu və soba reaktorunun müxtəlif xüsusiyyətlərini təhlil edir. Sellüloza efiri sənayesinin sürətli inkişafı ilə vahid avadanlıq dəstinin istehsal gücü yüzlərlə tondan bir neçə min tona keçir. Yeni avadanlıqların köhnə avadanlıqları əvəz etməsi qaçılmaz bir tendensiyadır.

Açar sözlər: sellüloza efiri; istehsal avadanlıqları; yoğurucu; coulter reaktoru

Çinin selüloz efir sənayesinin son on ilinə nəzər salsaq, bu, sellüloza efir sənayesinin inkişafı üçün şərəfli onillikdir. Sellüloza efirinin istehsal gücü 250 min tondan artıqdır. 2007-ci ildə CMC-nin istehsalı 122 min ton, qeyri-ionlu sellüloza efirinin istehsalı isə 62 min ton olmuşdur. 10.000 ton sellüloza efiri (1999-cu ildə, Çin'nin ümumi sellüloza efiri hasilatı cəmi 25.660 ton olub, dünyanın dörddə birindən çoxunu təşkil edir.'s çıxışı; bir sıra min ton səviyyəli müəssisələr 10,000 ton səviyyəli müəssisələr sırasına uğurla daxil oldular; məhsul çeşidləri əhəmiyyətli dərəcədə artdı , Məhsulun keyfiyyəti durmadan yaxşılaşdırıldı; bütün bunların arxasında proses texnologiyasının daha da yetkinləşməsi və istehsal avadanlıqlarının səviyyəsinin daha da təkmilləşdirilməsi dayanır. Xarici qabaqcıl səviyyə ilə müqayisədə fərq xeyli daralmışdır.

Bu məqalə son illərdə yerli selüloz efir istehsalı prosesinin və avadanlıqların təkmilləşdirilməsinin ən son inkişafını təqdim edir və Zhejiang Kimya Sənayesi Tədqiqat İnstitutu tərəfindən yaşıl kimya sənayesinin nəzəriyyəsi və düşüncəsinə əsaslanan selüloz efiri istehsalı avadanlığının tədqiqi və inkişafı sahəsində görülən işləri təqdim edir. Sellüloza efirinin qələviləşməsinin eterləşdirmə reaktoru üzərində tədqiqat işi.

1. 1990-cı illərdə yerli sellüloz efiri CMC-nin istehsal texnologiyası və avadanlıqları

1958-ci ildə Şanxay Celluloid Factory su-orta prosesini inkişaf etdirdiyindən, CMC istehsal etmək üçün tək avadanlığın aşağı güclü həlledici prosesi və digər istehsal prosesləri istifadə edilmişdir. Məişətdə yoğurma maşınları əsasən eterləşmə reaksiyaları üçün istifadə olunur. 1990-cı illərdə əksər istehsalçıların CMC tək istehsal zavodunun illik istehsal gücü 200-500 ton, eterləşmə reaksiyasının əsas modelləri isə 1,5 m idi.³ və 3 m³ yoğurucular. Bununla belə, yoğurucudan reaksiya avadanlığı kimi istifadə edildikdə, yoğurma qolunun yavaş sürəti, uzun efirləşmə reaksiyası, yan reaksiyaların yüksək nisbəti, eterləşdirmə agentinin aşağı istifadə sürəti və yoğurucunun zəif vahidliyi səbəbindən. eterləşmə reaksiyasının əvəzedicilərinin paylanması, əsas reaksiya şərtləri Məsələn, hamam nisbətinə, qələvi konsentrasiyasına və yoğurma qolunun sürətinə nəzarət etmək qabiliyyəti zəifdir, ona görə də eterləşmə reaksiyasının təxmini homojenliyini həyata keçirmək çətindir və kütlə köçürməsini aparmaq daha çətindir. və dərin efirləşmə reaksiyasının nüfuzetmə tədqiqatı. Buna görə də, yoğurucu CMC-nin reaksiya avadanlığı kimi müəyyən məhdudiyyətlərə malikdir və bu, sellüloza efir sənayesinin inkişafının darboğazıdır. 1990-cı illərdə eterləşmə reaksiyasının əsas modellərinin qeyri-adekvatlığını üç sözlə ifadə etmək olar: kiçik (tək cihazın kiçik çıxışı), aşağı (eterifikasiya agentinin aşağı istifadə dərəcəsi), zəif (eterifikasiya reaksiyası əsas paylanmanın vahidliyini əvəz edir). kasıbdır). Yoğurucunun strukturunda olan qüsurları nəzərə alaraq, materialın eterləşmə reaksiyasını sürətləndirə bilən reaksiya avadanlığı hazırlamaq lazımdır və efirləşmə reaksiyasında əvəzedicilərin paylanması daha vahid olur ki, istifadə dərəcəsi eterləşdirmə agentinin miqdarı daha yüksəkdir. 1990-cı illərin sonlarında bir çox yerli selüloz efiri müəssisəsi Zhejiang Kimya Sənayesi Tədqiqat İnstitutunun sellüloza efir sənayesi üçün təcili ehtiyac duyulan istehsal avadanlıqlarını tədqiq edəcək və inkişaf etdirəcəyinə ümid edirdi. Zhejiang Kimya Sənayesi Tədqiqat İnstitutu 1970-ci illərdə toz qarışdırma prosesi və avadanlıqlarının tədqiqi ilə məşğul olmağa başladı, güclü bir Ar-Ge komandası yaratdı və sevindirici nəticələr əldə etdi. Bir çox texnologiya və avadanlıq Kimya Sənayesi Nazirliyi və Zhejiang Elm və Texnologiya Tərəqqi Mükafatı tərəfindən təltif edilmişdir. 1980-ci illərdə biz İctimai Təhlükəsizlik Nazirliyinin Elm və Texnologiyanın Tərəqqi Mükafatının üçüncü mükafatını qazanan quru toz istehsalı üçün xüsusi avadanlıq hazırlamaq üçün İctimai Təhlükəsizlik Nazirliyinin Tianjin Yanğın Tədqiqat İnstitutu ilə əməkdaşlıq etdik; 1990-cı illərdə biz bərk-maye qarışdırma texnologiyası və avadanlıqlarını araşdırdıq və inkişaf etdirdik. Sellüloza efiri sənayesinin gələcək inkişaf perspektivlərindən xəbərdar olan Zhejiang əyalətinin Kimya Sənayesi Elmi-Tədqiqat İnstitutunun tədqiqatçıları sellüloza efiri üçün xüsusi istehsal avadanlıqlarının tədqiqinə və işlənib hazırlanmasına başladılar.

2. Sellüloza efiri üçün xüsusi reaktorun işlənib hazırlanması prosesi

2.1 Kütləvi qarışdırıcının xüsusiyyətləri

Çəpək mikserinin iş prinsipi ondan ibarətdir ki, şumşəkilli qarışdırıcının təsiri altında dəzgahda olan toz silindr divarı boyunca bir tərəfdən dairəvi və radial istiqamətlərdə turbulent olur, toz isə hər iki tərəfə atılır. digər tərəfdən şumpanın. Hərəkətin trayektoriyaları çarpaz şəkildə kəsişir və bir-biri ilə toqquşur, beləliklə, turbulent burulğan yaradır və üçölçülü kosmik hərəkətin tam spektrini təşkil edir. Lifli reaksiya xammalının nisbətən zəif axıcılığına görə, digər modellər silindrdə sellülozun çevrəvi, radial və eksenel hərəkətlərini idarə edə bilmir. 30 illik tədqiqat nəticələrindən tam istifadə edərək, evdə və xaricdə CMC istehsal prosesi və selüloz efiri sənayesinin avadanlığı üzərində aparılan tədqiqatlar nəticəsində 1980-ci illərdə hazırlanmış soba qarışdırıcı ilkin olaraq sellülozanın inkişafı üçün əsas model kimi seçildi. efir reaksiya avadanlığı.

2.2 Sükan reaktorunun işlənib hazırlanması prosesi

Kiçik bir eksperimental maşının sınağı sayəsində o, həqiqətən, yoğurucudan daha yaxşı effekt əldə etdi. Lakin onlar bilavasitə sellüloza efiri sənayesində istifadə olunduqda hələ də aşağıdakı problemlər yaranır: 1) Eterifikasiya reaksiyasında lifli reaksiya xammalının axıcılığı nisbətən zəif olduğundan onun qabığının və uçan bıçağın strukturu qeyri-kafi olur. kifayətdir. Selülozu barelin çevrəvi, radial və eksenel istiqamətlərində hərəkət etmək üçün sürün, buna görə də reaktivlərin qarışdırılması kifayət deyil, nəticədə reaktivlərin az istifadəsi və nisbətən az məhsul var. 2) Qabırğalar tərəfindən dəstəklənən əsas şaftın zəif sərtliyinə görə, əməliyyatdan sonra ekssentrikliyə və val möhürünün sızması probleminə səbəb olmaq asandır; buna görə də xarici hava val möhürü vasitəsilə silindrə asanlıqla daxil olur və silindrdə vakuum işinə təsir edir, nəticədə silindrdə toz əmələ gəlir. Qaçmaq. 3) Onların boşaltma klapanları klapanlar və ya diskli klapanlardır. Birincisi zəif sızdırmazlıq performansına görə xarici havanı nəfəs almaq asandır, ikincisi isə materialları saxlamaq və reaktivlərin itkisinə səbəb olmaq asandır. Ona görə də bu problemlər bir-bir həll edilməlidir.

Tədqiqatçılar çəngəl reaktorunun konstruksiyasını dəfələrlə təkmilləşdirmiş və onu sınaq istifadəsi üçün bir neçə sellüloz efiri müəssisəsinə vermişlər və rəylərə əsasən dizaynı tədricən təkmilləşdirmişlər. Daxacların konstruktiv formasını və əsas şaftın hər iki tərəfində iki bitişik dayağın pilləli düzülməsini dəyişdirərək, süpürgələrin təsiri altında olan reaktivlər silindrin daxili divarı boyunca nəinki çevrəvi və radial istiqamətlərdə turbulentlik yaradır, həm də həmçinin soxacın hər iki tərəfinin normal istiqaməti boyunca sıçrayın, beləliklə reaktivlər tam qarışdırılır və qarışdırma prosesində tamamlanmış qələviləşmə və eterləşmə reaksiyaları hərtərəfli olur, reaktivlərin istifadə sürəti yüksəkdir, reaksiya sürəti sürətlidir və enerji sərfiyyatı azdır. Üstəlik, silindrin hər iki ucundakı şaft möhürləri və rulman oturacaqları əsas şaftın sərtliyini artırmaq üçün flanş vasitəsilə mötərizənin son lövhəsinə sabitlənir, beləliklə əməliyyat sabitdir. Eyni zamanda, əsas mil əyilmədiyi və deformasiyaya uğramadığı və silindrdə olan tozun qaçmadığı üçün şaft möhürünün sızdırmazlıq təsiri təmin edilə bilər. Boşaltma klapanının strukturunu dəyişdirərək və egzoz çəninin diametrini genişləndirərək, yalnız boşaltma klapanında materialların saxlanmasının qarşısını almaqla yanaşı, egzoz zamanı material tozunun itkisinin qarşısını ala bilər, beləliklə reaksiya itkisini effektiv şəkildə azaldır. məhsullar. Yeni reaktorun strukturu ağlabatandır. O, təkcə selüloz efiri CMC üçün sabit və etibarlı hazırlıq mühiti təmin edə bilməz, həm də val möhürünün və boşaltma klapanının hermetikliyini yaxşılaşdırmaqla silindrdəki tozun çıxmasının qarşısını effektiv şəkildə ala bilər. Ekoloji cəhətdən təmiz, yaşıl kimya sənayesinin dizayn ideyasını həyata keçirən.

2.3 Kütləvi reaktorun inkişafı

Kiçik, alçaq və zəif yoğurucuların qüsurlarına görə, dəzgah reaktoru bir çox yerli CMC istehsal zavodlarına daxil oldu və məhsullar 4 m-lik altı modeldən ibarətdir.³, 6m³, 8m³, 10 m³, 15 m³, və 26 m³. 2007-ci ildə soba reaktoru milli faydalı model patent icazəsini qazandı (patent nəşr nömrəsi: CN200957344). 2007-ci ildən sonra qeyri-ion selüloz efir istehsalı xətti (MC/HPMC kimi) üçün xüsusi reaktor hazırlanmışdır. Hazırda CMC-nin yerli istehsalı əsasən həlledici metodu qəbul edir.

Sellüloza efir istehsalçılarının hazırkı rəylərinə əsasən, soba reaktorlarının istifadəsi həlledici istifadəni 20% -dən 30% -ə qədər azalda bilər və istehsal avadanlıqlarının artması ilə həlledici istifadənin daha da azalması potensialı var. Daş reaktoru 15-26 m-ə çata bildiyindən³, eterləşmə reaksiyasında əvəzedicilərin paylanmasının vahidliyi yoğurucudan qat-qat yaxşıdır.

3. Sellüloza efirinin digər istehsal avadanlıqları

Son illərdə selülozun efirinin qələviləşdirilməsi və efirləşdirmə reaktorlarının hazırlanması ilə yanaşı, digər alternativ modellər də işlənmə mərhələsindədir.

Hava qaldırıcı (patent nəşr nömrəsi: CN200955897). Solvent üsulu CMC istehsal prosesində, dırmıq vakuum quruducusu keçmişdə əsasən həlledicinin bərpası və qurutma prosesində istifadə edilmişdir, lakin dırmıq vakuum quruducusu yalnız fasilələrlə işlədilə bilər, hava qaldırıcı isə davamlı əməliyyat həyata keçirə bilər. Hava qaldırıcı, istilik ötürmə səthini artırmaq üçün silindrdə sürtgəclərin və uçan bıçaqların sürətli fırlanması ilə CMC materialını əzir və CMC materialından etanolu tam uçuculaşdırmaq və bərpasını asanlaşdırmaq üçün silindrə buxar püskürür və bununla da istehsal xərclərini azaldır. CMC və etanol ehtiyatlarına qənaət edin və eyni zamanda selüloz efirinin qurutma prosesini tamamlayın. Məhsulun 6,2 m-lik iki modeli var³və 8 m³.

Qranulator (patent nəşr nömrəsi: CN200957347). Solvent üsulu ilə selüloz efirinin istehsalı prosesində, keçmişdə eterləşmə reaksiyasından, yuyulduqdan və qurudulduqdan sonra natrium karboksimetil selüloz materialını qranullaşdırmaq üçün iki vintli ekstruziya qranulyatorundan istifadə edilmişdir. ZLH tipli selüloz efir qranulyatoru mövcud iki vintli ekstruziya qranulyatoru kimi davamlı olaraq qranulyasiya edə bilməz, həm də silindrə hava vermək və gödəkçəyə soyuducu su verməklə materialları davamlı olaraq çıxara bilər. Tullantı istiliyinə reaksiya verin, bununla da qranulyasiya keyfiyyətini yaxşılaşdırın və elektrik enerjisinə qənaət edin və mil sürətini artıraraq məhsulun çıxış sürətini artıra bilər və material səviyyəsinin hündürlüyünü proses tələblərinə uyğun olaraq tənzimləyə bilər. Məhsulun 3,2 m-lik iki modeli var³və 4 m³.

Hava axını qarışdırıcı (patent nəşr nömrəsi: CN200939372). MQH tipli hava axını qarışdırıcısı sıxılmış havanı qarışdırma başındakı nozzle vasitəsilə qarışdırma kamerasına göndərir və material sıxılmış hava ilə silindr divarı boyunca spiral şəkildə ani olaraq mayeləşmiş qarışdırma vəziyyəti yaratmaq üçün yüksəlir. Bir neçə nəbz üfürülməsi və fasilə intervallarından sonra, materialların tam həcmdə sürətli və vahid qarışdırılması həyata keçirilə bilər. Müxtəlif məhsul partiyaları arasındakı fərqlər qarışdırma yolu ilə bir araya gətirilir. Hazırda beş növ məhsul var: 15m³, 30 m³, 50 m³, 80 m³, və 100 m³.

Ölkəmdə sellüloza efiri istehsalı avadanlığı ilə xarici qabaqcıl səviyyələr arasında fərq daha da azalsa da, mövcud istehsal avadanlıqları ilə uyğun gəlməyən problemləri həll etmək üçün hələ də proses səviyyəsini daha da yaxşılaşdırmaq və daha da təkmilləşdirmək lazımdır.

4. Outlook

mənim ölkəmin selüloz efir sənayesi yeni avadanlıqların dizaynını və emalını fəal şəkildə inkişaf etdirir və prosesi davamlı olaraq təkmilləşdirmək üçün avadanlığın xüsusiyyətlərini birləşdirir. İstehsalçılar və avadanlıq istehsalçıları birgə yeni avadanlıqlar hazırlamağa və tətbiq etməyə başladılar. Bütün bunlar mənim ölkəmin sellüloza efir sənayesinin tərəqqisini əks etdirir. , bu əlaqə sənayenin inkişafına mühüm təsir göstərəcək. Son illərdə ölkəmin çin xüsusiyyətlərinə malik texnologiyaya əsaslanan sellüloz efir sənayesi ya beynəlxalq qabaqcıl təcrübəni mənimsəmiş, xarici cihazlar təqdim etmiş, ya da orijinal “çirkli, səliqəsiz, kasıb”dan çevrilməni başa çatdırmaq üçün yerli avadanlıqdan tam istifadə etmişdir. və əmək tutumlu emalatxana istehsalına Sellüloza efiri sənayesində istehsal gücü, keyfiyyət və səmərəlilikdə böyük sıçrayışa nail olmaq üçün mexanizasiya və avtomatlaşdırmaya keçid ölkəmin sellüloza efir istehsalçılarının ümumi məqsədinə çevrilmişdir.