Как да подобрим производството на целулозен етер?

Kima Chemical Co., Ltd бих искал да представя подобрението на процеса и оборудването за производство на целулозен етер през последните десет години и анализира различните характеристики на реактора за смесване и ботуш в процеса на производство на целулозен етер. С бързото развитие на производството на целулозен етер, производственият капацитет на един комплект оборудване преминава от стотици тонове до няколко хиляди тона. Неизбежна тенденция е новото оборудване да замени старото оборудване.

Ключови думи: целулозен етер; производствено оборудване; месач; ботушен реактор

Поглеждайки назад към последните десет години на китайската индустрия за целулозен етер, това е славно десетилетие за развитието на индустрията за целулозен етер. Производственият капацитет на целулозен етер е достигнал повече от 250 000 тона. През 2007 г. производството на CMC е 122 000 тона, а производството на нейонен целулозен етер е 62 000 тона. 10 000 тона целулозен етер (през 1999 г., Китай'общото производство на целулозен етер е само 25 660 тона), което представлява повече от една четвърт от света's изход; редица предприятия на ниво хиляда тона успешно влязоха в редиците на предприятия на ниво 10 000 тона; разновидностите на продукта са се увеличили значително, качеството на продукта непрекъснато се подобрява; зад всичко това стои по-нататъшното развитие на технологията на процеса и по-нататъшното подобряване на нивото на производственото оборудване. В сравнение с чуждестранното напреднало ниво, разликата е значително стеснена.

Тази статия представя най-новото развитие на вътрешния процес на производство на целулозен етер и подобряване на оборудването през последните години и представя работата, извършена от Изследователския институт на химическата промишленост на Zhejiang в изследването и разработването на оборудване за производство на целулозен етер, базирано на теорията и мисленето на зелената химическа индустрия. Изследователска работа върху реактор за алкализиране на етерификация на целулозен етер.

1. Технология и оборудване за производство на домашен целулозен етер CMC през 90-те години

Откакто Shanghai Celluloid Factory разработи процеса с водна среда през 1958 г., процесът с разтворител с ниска мощност с едно оборудване и други производствени процеси са използвани за производството на CMC. В домашни условия смесителите се използват главно за реакции на етерификация. През 90-те години годишният производствен капацитет на едно производствено предприятие CMC на повечето производители беше 200-500 тона, а основните модели на реакция на етерификация бяха 1,5m³ и 3м³ месачките. Въпреки това, когато смесителят се използва като реакционно оборудване, поради бавната скорост на рамото за месене, дългото време за реакция на етерификация, високия дял на страничните реакции, ниската степен на използване на етерифициращия агент и лошата еднородност на разпределение на заместителя на реакцията на етерификация, основните реакционни условия Например, контролируемостта на съотношението на банята, концентрацията на основата и скоростта на рамото за месене е лоша, така че е трудно да се реализира приблизителната хомогенност на реакцията на етерификация и е още по-трудно да се извърши пренос на маса и изследване на проникването на дълбока реакция на етерификация. Следователно смесителят има определени ограничения като реакционно оборудване на CMC и е тясното място в развитието на индустрията за целулозен етер. Недостатъците на масовите модели на реакцията на етерификация през 90-те години могат да бъдат обобщени с три думи: малка (малка производителност на едно устройство), ниска (ниска степен на използване на агента за етерификация), лоша (реакцията на етерификация замества равномерността на основното разпределение е беден). С оглед на дефектите в структурата на смесителя е необходимо да се разработи реакционно оборудване, което може да ускори реакцията на етерификация на материала и разпределението на заместителите в реакцията на етерификация е по-равномерно, така че степента на използване на етерифициращия агент е по-висока. В края на 90-те години много местни предприятия за целулозен етер се надяваха, че Zhejiang Research Institute of Chemical Industry ще изследва и разработи производствено оборудване, което е спешно необходимо на индустрията за целулозен етер. Zhejiang Research Institute of Chemical Industry започна да се включва в изследването на процеса и оборудването за смесване на прах през 1970 г., сформира силен екип за научноизследователска и развойна дейност и постигна задоволителни резултати. Много технологии и оборудване са наградени от Министерството на химическата промишленост и наградата за напредък в науката и технологиите на Zhejiang. През 80-те години си сътрудничихме с Института за изследване на пожарите в Тиендзин към Министерството на обществената сигурност, за да разработим специално оборудване за производство на сух прах, което спечели третата награда на Наградата за напредък в науката и технологиите на Министерството на обществената сигурност; през 90-те години на миналия век изследвахме и разработихме технология и оборудване за смесване на твърди и течни вещества. Наясно с бъдещите перспективи за развитие на индустрията за целулозен етер, изследователите от Zhejiang Provincial Research Institute of Chemical Industry започват да изследват и разработват специално производствено оборудване за целулозен етер.

2. Процесът на разработване на специален реактор за целулозен етер

2.1 Характеристики на ботушния смесител

Принципът на работа на ботушния смесител е, че под действието на бъркалката с форма на плуг, прахът в машината се турбулентира по стената на цилиндъра в периферна и радиална посока от една страна, а прахът се изхвърля по двете страни на ралото от друга страна. Траекториите на движение се пресичат и се сблъскват една с друга, като по този начин генерират турбулентен вихър и образуват пълен набор от триизмерно движение на пространството. Поради относително слабата течливост на влакнестите реакционни суровини, други модели не могат да управляват периферните, радиалните и аксиалните движения на целулозата в цилиндъра. Чрез изследването на производствения процес на CMC и оборудването на индустрията за целулозен етер у нас и в чужбина, като се използват пълноценно 30-годишните резултати от изследванията, миксерът за ботуши, разработен през 80-те години, първоначално беше избран като основен модел за разработване на целулоза оборудване за етерна реакция.

2.2 Процес на разработка на ботушен реактор

Чрез теста на малка експериментална машина, тя наистина е постигнала по-добър ефект от тестомесачката. Въпреки това, когато те се използват директно в производството на целулозен етер, все още има следните проблеми: 1) В реакцията на етерификация, течливостта на суровината от влакнеста реакция е относително лоша, така че структурата на ботуша и летящия нож не е достатъчно. Накарайте целулозата да се движи в периферни, радиални и аксиални посоки на цевта, така че смесването на реагентите не е достатъчно, което води до ниско използване на реагентите и относително малко продукти. 2) Поради лошата твърдост на главния вал, поддържан от ребра, е лесно да се причини ексцентричност след работа и проблемът с изтичане на уплътнението на вала; следователно, външният въздух лесно нахлува в цилиндъра през уплътнението на вала и влияе на работата на вакуума в цилиндъра, което води до прах в цилиндъра. бягство. 3) Техните изпускателни клапани са клапани с клапи или дискови клапани. Първият е лесен за вдишване на външен въздух поради лошото уплътняване, докато вторият лесно задържа материали и причинява загуба на реагенти. Следователно тези проблеми трябва да се решават един по един.

Изследователите многократно са подобрявали дизайна на реактора за ботуши и са го предоставяли на няколко предприятия за целулозен етер за пробна употреба и постепенно са подобрявали дизайна според обратната връзка. Чрез промяна на структурната форма на ботушите и шахматното разположение на два съседни ботуша от двете страни на главния вал, реагентите под действието на ботушите не само турбулентират в периферна и радиална посока по вътрешната стена на цилиндъра, но също Пръскане по нормалната посока на двете страни на ботуша, така че реагентите са напълно смесени и реакциите на алкализация и етерификация, завършени в процеса на смесване, са задълбочени, степента на използване на реагентите е висока, скоростта на реакцията е бърза и консумацията на енергия е ниска. Освен това уплътненията на вала и лагерните гнезда в двата края на цилиндъра са фиксирани към крайната плоча на конзолата през фланеца, за да се увеличи твърдостта на главния вал, така че работата е стабилна. В същото време може да се осигури уплътняващият ефект на уплътнението на вала, тъй като главният вал не се огъва и деформира и прахът в цилиндъра не излиза. Чрез промяна на структурата на изпускателния клапан и увеличаване на диаметъра на изпускателния резервоар, той може не само ефективно да предотврати задържането на материали в изпускателния клапан, но също така да предотврати загубата на прахообразен материал по време на изпускане, като по този начин ефективно намалява загубата на реакция продукти. Конструкцията на новия реактор е разумна. Той може не само да осигури стабилна и надеждна подготвителна среда за целулозен етер CMC, но и ефективно да предотврати изтичането на праха в цилиндъра чрез подобряване на херметичността на уплътнението на вала и изпускателния клапан. Екологично чист, реализиращ идеята за дизайн на зелена химическа индустрия.

2.3 Разработване на ботушен реактор

Поради дефектите на малки, ниски и лоши смесители, ботушният реактор е навлязъл в много местни заводи за производство на CMC и продуктите включват шест модела от 4 м³, 6м³, 8м³, 10м³, 15м³, и 26м³. През 2007 г. ботушният реактор спечели национално разрешение за патент за полезен модел (номер на публикацията на патента: CN200957344). След 2007 г. беше разработен специален реактор за производствена линия за нейонен целулозен етер (като MC/HPMC). Понастоящем вътрешното производство на CMC използва главно метода на разтворителя.

Според текущата обратна връзка от производителите на целулозен етер, използването на ботушни реактори може да намали използването на разтворители с 20% до 30%, а с увеличаването на производственото оборудване има потенциал за допълнително намаляване на използването на разтворители. Тъй като реакторът на ботуша може да достигне 15-26m³, равномерността на разпределението на заместителите в реакцията на етерификация е много по-добра от тази на смесителя.

3. Друго оборудване за производство на целулозен етер

През последните години, докато се разработват реактори за алкализиране и етерификация на целулозен етер, се разработват и други алтернативни модели.

Въздушен повдигач (номер на патентна публикация: CN200955897). В процеса на производство на CMC по метода на разтворителя, вакуумната сушилня с гребло е използвана главно в процеса на възстановяване на разтворителя и сушене в миналото, но вакуумната сушилня с гребло може да работи само периодично, докато въздушният повдигач може да реализира непрекъсната работа. Въздушният повдигач раздробява CMC материала чрез бързото въртене на ботушите и летящите ножове в цилиндъра, за да увеличи повърхността за пренос на топлина, и впръсква пара в цилиндъра, за да изпари напълно етанола от CMC материала и да улесни възстановяването, като по този начин намалява производствените разходи на CMC и спестете ресурси на етанол и завършете едновременно процеса на сушене на целулозен етер. Продуктът има два модела по 6.2м³и 8м³.

Гранулатор (номер на патентна публикация: CN200957347). В процеса на производство на целулозен етер чрез метод на разтворител, двушнековият екструзионен гранулатор се използва главно в миналото за гранулиране на натриев карбоксиметилцелулозен материал след реакция на етерификация, измиване и сушене. Гранулаторът за целулозен етер тип ZLH може не само да гранулира непрекъснато като съществуващия двушнеков екструзионен гранулатор, но също така може непрекъснато да премахва материали чрез подаване на въздух в цилиндъра и охлаждаща вода в кожуха. Реагирайте на отпадъчната топлина, като по този начин подобрявате качеството на гранулиране и спестявате електроенергия и може да увеличите скоростта на изхода на продукта чрез увеличаване на скоростта на шпиндела и можете да регулирате височината на нивото на материала според изискванията на процеса. Продукта има два модела по 3.2м³и 4м³.

Смесител за въздушен поток (номер на публикация на патент: CN200939372). Смесител с въздушен поток тип MQH изпраща сгъстен въздух в смесителната камера през дюзата на смесителната глава и материалът незабавно се издига спираловидно по стената на цилиндъра със сгъстения въздух, за да образува състояние на флуидизирано смесване. След няколко импулсни издухвания и интервали на пауза може да се реализира бързото и равномерно смесване на материалите в пълния обем. Разликите между различните партиди от продукта се обединяват чрез смесване. В момента има пет вида продукти: 15м³, 30м³, 50м³, 80м³, и 100м³.

Въпреки че разликата между оборудването за производство на целулозен етер в моята страна и чуждестранните напреднали нива се стеснява допълнително, все още е необходимо допълнително да се подобри нивото на процеса и да се направят допълнителни подобрения за справяне с проблемите, които не са съвместими с настоящото производствено оборудване.

4. Outlook

Промишлеността на целулозния етер в моята страна активно разработва дизайна и обработката на ново оборудване и комбинира характеристиките на оборудването за непрекъснато подобряване на процеса. Производителите и производителите на оборудване започнаха съвместно да разработват и прилагат ново оборудване. Всичко това отразява напредъка на производството на целулозен етер в моята страна. , тази връзка ще окаже важно влияние върху развитието на индустрията. През последните години индустрията за целулозен етер в моята страна, базирана на технология с китайски характеристики, или усвои международен напреднал опит, представи чуждестранни устройства или използва пълноценно местно оборудване, за да завърши трансформацията от оригиналния „мръсен, разхвърлян, беден“ и трудоемко цехово производство към Преходът на механизация и автоматизация за постигане на голям скок в производствения капацитет, качество и ефективност в индустрията за целулозен етер се превърна в обща цел на производителите на целулозен етер в моята страна.