Хидроксипропилна метил целулозна етер технология

Хидроксипропил метил целулозен етер е вид неполярен целулозен етер етер в студена вода, получена от естествена целулоза чрез алкализация и модификация на етерифика.

Ключови думи:хидроксипропил метилцелулозен етер; реакция на алкализация; Етерификационна реакция

1. Технология

Естествената целулоза е неразтворима във вода и органични разтворители, стабилна за светлина, топлина, киселина, сол и други химични среди и може да бъде навлажнена в разреден алкален разтвор, за да се промени повърхността на целулозата.

Хидроксипропил метил целулозен етер е вид неполярен, студено водоразтворим целулозен етер, получен от естествена целулоза чрез алкализация и модификация на етерифика.

2. Основната формула за химическа реакция

2.1 Реакция на алкализация

Има две възможности за реакция на целулоза и натриев хидроксид, тоест според различни условия за генериране на молекулни съединения, R - OH - NaOH; или за генериране на метални алкохолни съединения, r - ona.

Повечето учени смятат, че целулозата реагира с концентрирани алкали, за да образува фиксирано вещество и смята, че всяка или две глюкозни групи се комбинират с една молекула на NaOH (една глюкозна група се комбинира с три молекули NaOH, когато реакцията е пълна).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH или C6H10O5 + NAOH→C6H10O4 ONA + H2O

C6H10O5 + NaOH→(C6H10O5) 2 NaOH или C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 C6H10O4 ONA + H2O

Наскоро някои учени смятат, че взаимодействието между целулозата и концентрираните алкали ще има два ефекта едновременно.

Независимо от структурата, химическата активност на целулозата може да бъде променена след действието на целулозата и алкалите и може да реагира с различни химични среди за получаване на смислени видове.

2.2 Реакция на ефирификация

След алкализация активната алкална целулоза реагира с етерификационния агент, за да образува целулозен етер. Използваните етеризиращи агенти са метилхлорид и пропилен оксид.

Натриевият хидроксид действа като катализатор.

N и M представляват степента на заместване на хидроксипропил и метил върху целулозната единица, съответно. Максималната сума на m + n е 3.

В допълнение към гореспоменатата основна реакция, има и странични реакции:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3CL + NAOH→CH3OH + NaCl

3. Описание на процеса на хидроксипропил метилцелулозен етер

Процесът на хидроксипропил метил целулозен етер („целулозен етер“ за кратко) е приблизително съставен от 6 процеса, а именно: етерификация на суровината, (алкализиране) етерификация, отстраняване на разтворителя, филтрация и сушене, раздробяване и смесване и опаковане на готовия продукт.

3.1 Подготовка на суровини

Естествената целулоза с къси линт, закупена на пазара, е смазана на прах от пулверизатор, за да се улесни последващата обработка; Твърдите алкали (или течните алкали) се разтопяват и приготвят и се нагряват до около 90°C За да се направи 50 % разтвор на сода за каустик за употреба. Пригответе реакция метилхлорид, етерификационен пропилен оксид, етериализиран агент, изопропанол и толуен реакционен разтворител едновременно.

В допълнение, процесът на реакция изисква спомагателни материали като гореща вода и чиста вода; За подпомагане на мощността са необходими пара, нискотемпературна охлаждаща вода и циркулираща охлаждаща вода.

Кратките линтове, метилхлорид и етерификационни агенти за пропилен оксид са основните материали за производство на етеризирана целулоза, а късите линтове се използват в голямо количество. Метилхлоридът и пропиленовият оксид участват в реакцията като етерификационни агенти за промяна на естествената целулоза, количеството на употреба не е голямо.

Разтворителите (или разредителите) включват главно толуен и изопропанол, които по принцип не се консумират, но с оглед на завладени и изпарителни загуби, има малка загуба на производство, а използваното количество е много малко.

Процесът на подготовка на суровини има зона за резервоар за суровини и прикрепен склад за суровини. Етеризиращи агенти и разтворители, като толуен, изопропанол и оцетна киселина (използвана за регулиране на стойността на pH на реагентите), се съхраняват в областта на резервоара за суровини. Доставката на къса мъх е достатъчна, може да бъде осигурена от пазара по всяко време.

Натрошената къса мъх се изпраща до работилницата с количка за употреба.

3.2 (Алкалинизация) Етерификация

(Алкална) Етерификацията е важен процес в процеса на етерификация на целулозата. В по-ранния метод на производство двуетапните реакции се провеждат отделно. Сега процесът се подобрява и двуетапните реакции се комбинират на един етап и се извършват едновременно.

Първо, вакуумирайте резервоара за етерифика, за да извадите въздуха и след това го заменете с азот, за да направите резервоара без въздух. Добавете приготвения разтвор на натриев хидроксид, добавете определено количество изопропанол и толуен разтворител, започнете да разбърквате, след това добавете къса памучна вата, включете циркулиращата вода, за да се охлади и след като температурата падне на определено ниво, включете ниската- Температурна вода за намаляване на спада на температурата на системния материал до около 20℃и поддържайте реакцията за определен период от време за завършване на алкализация.

След алкализиране добавете етеризиращия агент метил хлорид и пропилен оксид, измерени от измервателния резервоар с високо ниво, продължете да започнете да разбърквате, използвайте пара, за да повишите температурата на системата до близо 70℃~ 80℃и след това използвайте гореща вода, за да продължите нагряването и поддържането на температурата на реакцията се контролира и след това се контролира времето на реакцията и времето на реакция и операцията може да бъде завършена чрез разбъркване и смесване за определен период от време.

Реакцията се провежда на около 90°C и 0,3 MPa.

3.3 Разтваряне

Гореспоменатите реагирани процесорни материали се изпращат до десграцията, а материалите се отстраняват и загряват с пара, а толуенът и изопропанол разтворителите се изпаряват и се възстановяват за рециклиране.

Изпареният разтворител първо се охлажда и частично се кондензира с циркулираща вода и след това се кондензира с нискотемпературна вода, а кондензатната смес влиза в течния слой и сепаратор, за да се отдели водата и разтворителя. Смесеният разтворител на толуен и изопропанол в горния слой се регулира пропорционално. Използвайте го директно и върнете разтвора на водата и изопропанола в долния слой в разтворител за употреба.

Добавете оцетната киселина към реагента след разтваряне, за да неутрализирате излишък от натриев хидроксид, след това използвайте гореща вода за измиване на материала, използвайте пълноценно коагулацията, характерна за целулозния етер в гореща вода, за да измиете целулозния етер и усъвършенствайте реагента. Рафинираните материали се изпращат до следващия процес за разделяне и сушене.

3.4 Филтър и сух

Рафинираният материал се изпраща до хоризонталния винтов сепаратор чрез винтовата помпа с високо налягане, за да се отдели свободната вода, а останалите твърди материал влизат във въздушната сушилня през винта захранващото устройство и се изсушава в контакт с горещ въздух и след това преминава през циклона Разделяне на сепаратора и въздуха, плътният материал навлиза в последващото смазване.

Водата, разделена от хоризонталния спирален сепаратор, навлиза в резервоара за пречистване на водата след утаяване в резервоара за утаяване, за да се отдели вградената целулоза.

3.5 Раздробяване и смесване

След изсушаване, етеризираната целулоза ще има неравномерен размер на частиците, който трябва да бъде смазан и смесен, така че разпределението на размера на частиците и общият вид на материала отговарят на стандартните изисквания на продукта.

3. 6 Опаковка на готовия продукт

Материалът, получен след операции за смазване и смесване, е готовата етерифицирана целулоза, която може да бъде опакована и поставена в съхранение.

4. Обобщение

Отделните отпадни води съдържат определено количество сол, главно натриев хлорид. Отпадъчните води се изпаряват за разделяне на солта и изпарената вторична пара може да бъде кондензирана за възстановяване на кондензирана вода или директно изхвърлена. Основният компонент на отделената сол е натриев хлорид, който също съдържа определено количество натриев ацетат поради неутрализацията с оцетна киселина. Тази сол има стойност на индустриалната употреба само след прекристализация, разделяне и пречистване.