Tecnologia d'èter hidroxipropil metil cel·lulosa

L’èter hidroxipropil metil cel·lulosa és una mena d’èter de cel·lulosa no polar soluble en aigua freda obtinguda a partir de cel·lulosa natural mitjançant l’alcalització i la modificació de l’etterificació.

Paraules clau:èter hidroxipropil metilcel·lulosa; Reacció d'alcalització; reacció de l'etificació

1. Tecnologia

La cel·lulosa natural és insoluble en l’aigua i els dissolvents orgànics, estables a la llum, la calor, l’àcid, la sal i altres medis químics, i es pot humitejar en una solució alcali diluïda per canviar la superfície de la cel·lulosa.

L’èter hidroxipropil metil cel·lulosa és una mena d’èter de cel·lulosa no polar i soluble en aigua freda obtinguda de cel·lulosa natural mitjançant l’alcalització i la modificació de l’etificació.

2. La principal fórmula de reacció química

2.1 Reacció d'alcalització

Hi ha dues possibilitats per a la reacció de cel·lulosa i hidròxid de sodi, és a dir, segons diferents condicions per generar compostos moleculars, R - OH - NAOH; o per generar compostos d’alcohol metàl·lic, R - Ona.

La majoria dels estudiosos creuen que la cel·lulosa reacciona amb els alcalins concentrats per formar una substància fixa i creu que cadascun o dos grups de glucosa es combinen amb una molècula de NaOH (un grup de glucosa es combina amb tres molècules NaOH quan la reacció és completa).

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

C6H10O5 + NaOH→(C6H10O5) 2 NAOH o C6H10O5 + NAOH→C6H10O5 C6H10O4 ONA + H2O

Recentment, alguns estudiosos creuen que la interacció entre cel·lulosa i alcali concentrat tindrà dos efectes alhora.

Independentment de l’estructura, l’activitat química de la cel·lulosa es pot canviar després de l’acció de la cel·lulosa i l’alcali, i pot reaccionar amb diversos medis químics per obtenir espècies significatives.

2.2 Reacció d’etificació

Després de l'alcalització, la cel·lulosa alcalí activa reacciona amb l'agent d'etterificació per formar èter de cel·lulosa. Els agents eterificants utilitzats són clorur de metil i òxid de propilè.

L’hidròxid de sodi actua com un catalitzador.

N i M representen el grau de substitució d’hidroxipropil i metil a la unitat de cel·lulosa, respectivament. La suma màxima de m + n és 3.

A més de la reacció principal esmentada, també hi ha reaccions laterals:

CH2CH2OCH3 + H2O→Hoch2ch2ohch3

Ch3cl + naoh→CH3OH + NACL

3. Descripció del procés de l’èter hidroxipropil metilcel·lulosa

El procés d’èter hidroxipropil metil cel·lulosa (“èter de cel·lulosa” per a curt) està aproximadament compost per 6 processos, a saber: aixafament de matèries primeres, Etherificació (alcalinització), eliminació de dissolvents, filtració i assecat, trituració i barreja i envasament de productes acabats.

3.1 Preparació de matèries primeres

La cel·lulosa natural de la pell curta adquirida al mercat és triturada en pols per un pulveritzador per facilitar el processament posterior; L’alcali sòlid (o alcali líquid) es fon i es prepara i s’escalfa fins a uns 90°C Per fer una solució de soda càustica per al seu ús. Prepareu el clorur de metil de reacció, agent d’etrificació d’òxid de propilè, isopropanol i dissolvent de reacció de toluen alhora.

A més, el procés de reacció requereix materials auxiliars com l’aigua calenta i l’aigua pura; El vapor, l’aigua de refrigeració a baixa temperatura i l’aigua de refrigeració circulant per ajudar energia.

Els principals materials, el clorur de metil i els agents de l’òxid de propilè són els principals materials per produir cel·lulosa etherificada i s’utilitzen lentals curts en gran quantitat. El clorur de metil i l’òxid de propilè participen en la reacció com a agents d’etterificació per modificar la cel·lulosa natural, la quantitat d’ús no és gran.

Els dissolvents (o diluents) inclouen principalment toluen i isopropanol, que bàsicament no es consumeixen, però a la vista de pèrdues entrades i voltailitzades, hi ha una lleugera pèrdua de producció i la quantitat utilitzada és molt petita.

El procés de preparació de matèries primeres té una zona de dipòsit de matèries primeres i un magatzem de matèries primeres adjuntes. Els agents i dissolvents etherificadors, com ara toluen, isopropanol i àcid acètic (que s’utilitza per ajustar el valor de pH dels reactants), s’emmagatzemen a la zona del dipòsit de matèries primeres. El subministrament de pelussa curta és suficient, pot ser proporcionat pel mercat en qualsevol moment.

La pelussa curta aixafada s’envia al taller amb un carretó per utilitzar -lo.

3.2 (alcalinització) Etherificació

(Alcalina) L’eterificació és un procés important en el procés d’etificació de la cel·lulosa. En el mètode de producció anterior, les reaccions en dos passos es van dur a terme per separat. Ara es millora el procés i les reaccions en dos passos es combinen en una etapa i es realitzen simultàniament.

Primer, vacueu el dipòsit d’etificació per treure l’aire i, a continuació, substituïu -lo per nitrogen per fer lliure el dipòsit d’aire. Afegiu la solució preparada d’hidròxid de sodi, afegiu una certa quantitat d’isopropanol i dissolvent de toluen Aigua de temperatura per reduir la temperatura del material del sistema fins a uns 20℃, i mantenir la reacció durant un període de temps determinat per completar l’alcalització.

Després de l'alcalització, afegiu l'agent eterificant clorur de metil i òxid de propilè mesurat pel dipòsit de dosificació d'alt nivell, continueu començant a agitar, utilitzeu el vapor per augmentar la temperatura del sistema fins a gairebé 70℃~ 80℃I, a continuació, utilitzeu aigua calenta per continuar escalfant i mantenint la temperatura de reacció es controla, i després es controla la temperatura de reacció i el temps de reacció, i el funcionament es pot completar agitació i barrejant -se durant un període de temps determinat.

La reacció es realitza a uns 90°C i 0,3 MPa.

3.3 Desolació

Els materials de procés reaccionats anteriorment s’envien al desolventitzador i els materials s’estan i s’escalfen amb vapor, i els dissolvents de toluen i isopropanol s’evaporen i es recuperen per al reciclatge.

El dissolvent evaporat es refreda primer i parcialment condensat amb aigua circulant, i després es condensa amb aigua a baixa temperatura, i la barreja de condensat entra a la capa líquida i separador per separar l’aigua i el dissolvent. El dissolvent mixt de toluen i isopropanol a la capa superior s’ajusta en proporció. Utilitzeu -la directament i torneu l’aigua i la solució d’isopropanol a la capa inferior al desolventitzador per utilitzar -lo.

Afegiu l’àcid acètic al reactant després de la desolació per neutralitzar l’excés d’hidròxid de sodi i, a continuació, utilitzeu aigua calenta per rentar el material, feu un ús complet de la coagulació característica de l’èter de cel·lulosa a l’aigua calenta per rentar l’èter de cel·lulosa i perfeccionar el reactant. Els materials refinats s’envien al següent procés de separació i assecat.

3.4 Filtre i assecar -se

El material refinat s’envia al separador de cargol horitzontal mitjançant la bomba de cargol d’alta pressió per separar l’aigua lliure, i el material sòlid restant entra a l’assecadora d’aire a través de l’alimentador de cargol i s’asseca en contacte amb l’aire calent, i després passa pel cicló Separator i separació de l’aire, el material sòlid entra en la posterior aixafament.

L’aigua separada pel separador en espiral horitzontal entra al dipòsit de tractament d’aigua després de la sedimentació al dipòsit de sedimentació per separar la cel·lulosa enrotllada.

3.5 aixafar i barrejar

Després d’assecar -se, la cel·lulosa etherificada tindrà una mida de partícula desigual, que s’ha de triturar i barrejar de manera que la distribució de la mida de les partícules i l’aspecte global del material compleixin els requisits estàndard del producte.

3. 6 Embalatge de productes acabats

El material obtingut després de les operacions de trituració i barreja és la cel·lulosa eterificada acabada, que es pot empaquetar i posar -se a l’emmagatzematge.

4. Resum

Les aigües residuals separades contenen una certa quantitat de sal, principalment clorur de sodi. L’aigua residual s’evapora per separar la sal i es pot condensar el vapor secundari evaporat per recuperar l’aigua condensada o descarregar directament. El component principal de la sal separada és el clorur de sodi, que també conté una certa quantitat d’acetat de sodi a causa de la neutralització amb l’àcid acètic. Aquesta sal té valor d’ús industrial només després de la recristalització, la separació i la purificació.