Πώς να βελτιώσετε την παραγωγή αιθέρα κυτταρίνης;

Kima Chemical Co., Ltd θα ήθελε να εισάγει τη βελτίωση της διαδικασίας και του εξοπλισμού παραγωγής αιθέρα κυτταρίνης τα τελευταία δέκα χρόνια και αναλύει τα διαφορετικά χαρακτηριστικά του ζυμωτηρίου και του αντιδραστήρα τροφοδοσίας στη διαδικασία παραγωγής αιθέρα κυτταρίνης. Με την ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας αιθέρων κυτταρίνης, η παραγωγική ικανότητα ενός μόνο συνόλου εξοπλισμού μεταβαίνει από εκατοντάδες τόνους σε αρκετές χιλιάδες τόνους. Είναι μια αναπόφευκτη τάση ο νέος εξοπλισμός να αντικαθιστά τον παλιό εξοπλισμό.

Λέξεις κλειδιά: αιθέρας κυτταρίνης; εξοπλισμός παραγωγής· ζυμωτήριο? αντιδραστήρα Coulter

Κοιτάζοντας πίσω τα τελευταία δέκα χρόνια της βιομηχανίας αιθέρων κυτταρίνης της Κίνας, είναι μια ένδοξη δεκαετία για την ανάπτυξη της βιομηχανίας αιθέρων κυτταρίνης. Η παραγωγική ικανότητα αιθέρα κυτταρίνης έχει φτάσει τους 250.000 τόνους. Το 2007, η παραγωγή CMC ήταν 122.000 τόνοι και η παραγωγή μη ιονικού αιθέρα κυτταρίνης ήταν 62.000 τόνοι. 10.000 τόνοι αιθέρα κυτταρίνης (το 1999, Κίνα'Η συνολική παραγωγή αιθέρα κυτταρίνης ήταν μόνο 25.660 τόνοι), που αντιπροσωπεύει περισσότερο από το ένα τέταρτο του κόσμου's έξοδο? Ένας αριθμός επιχειρήσεων σε επίπεδο χιλιάδων τόνων έχουν εισέλθει με επιτυχία στις τάξεις των επιχειρήσεων σε επίπεδο 10.000 τόνων. Οι ποικιλίες των προϊόντων έχουν αυξηθεί σημαντικά, η ποιότητα του προϊόντος έχει βελτιωθεί σταθερά. πίσω από όλα αυτά κρύβεται η περαιτέρω ωριμότητα της τεχνολογίας της διαδικασίας και η περαιτέρω βελτίωση του επιπέδου εξοπλισμού παραγωγής. Σε σύγκριση με το προηγμένο επίπεδο του εξωτερικού, το χάσμα έχει μειωθεί σημαντικά.

Αυτό το άρθρο παρουσιάζει την πιο πρόσφατη εξέλιξη της εγχώριας διαδικασίας παραγωγής αιθέρα κυτταρίνης και τη βελτίωση του εξοπλισμού τα τελευταία χρόνια και εισάγει το έργο του Ινστιτούτου Έρευνας Χημικής Βιομηχανίας Zhejiang στην έρευνα και ανάπτυξη εξοπλισμού παραγωγής αιθέρα κυτταρίνης με βάση τη θεωρία και τη σκέψη της πράσινης χημικής βιομηχανίας. Ερευνητικές εργασίες στον αντιδραστήρα αιθεροποίησης αλκαλοποίησης αιθέρα κυτταρίνης.

1. Τεχνολογία παραγωγής και εξοπλισμός οικιακού αιθέρα κυτταρίνης CMC τη δεκαετία του 1990

Από τότε που το Shanghai Celluloid Factory ανέπτυξε τη διεργασία με μέσο ύδρευσης το 1958, η διαδικασία διαλύτη χαμηλής ισχύος ενός εξοπλισμού και άλλες διαδικασίες παραγωγής έχουν χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή CMC. Εσωτερικά, τα ζυμωτήρια χρησιμοποιούνται κυρίως για αντιδράσεις αιθεροποίησης. Στη δεκαετία του 1990, η ετήσια παραγωγική ικανότητα μιας μονάδας παραγωγής CMC των περισσότερων κατασκευαστών ήταν 200-500 τόνοι και τα κύρια μοντέλα αντίδρασης αιθεροποίησης ήταν 1,5 εκατ.³ και 3μ³ ζυμωτήρια. Ωστόσο, όταν το ζυμωτήριο χρησιμοποιείται ως εξοπλισμός αντίδρασης, λόγω της αργής ταχύτητας του βραχίονα ζύμωσης, του μεγάλου χρόνου αντίδρασης αιθεροποίησης, του υψηλού ποσοστού πλευρικών αντιδράσεων, του χαμηλού ρυθμού χρήσης του παράγοντα αιθεροποίησης και της κακής ομοιομορφίας του Κατανομή υποκαταστάτη αντίδρασης αιθεροποίησης, οι κύριες συνθήκες αντίδρασης Για παράδειγμα, η δυνατότητα ελέγχου της αναλογίας λουτρού, της συγκέντρωσης αλκαλίων και της ταχύτητας του βραχίονα ζύμωσης είναι κακή, επομένως είναι δύσκολο να συνειδητοποιήσουμε την κατά προσέγγιση ομοιογένεια της αντίδρασης αιθεροποίησης και είναι ακόμη πιο δύσκολο να πραγματοποιηθεί μεταφορά μάζας και έρευνα διείσδυσης αντίδρασης βαθιάς αιθεροποίησης. Ως εκ τούτου, το ζυμωτήριο έχει ορισμένους περιορισμούς ως εξοπλισμός αντίδρασης της CMC, και είναι το σημείο συμφόρησης της ανάπτυξης της βιομηχανίας αιθέρων κυτταρίνης. Οι ανεπάρκειες των βασικών μοντέλων αντίδρασης αιθεροποίησης στη δεκαετία του 1990 μπορούν να συνοψιστούν σε τρεις λέξεις: μικρή (μικρή έξοδος μιας συσκευής), χαμηλή (χαμηλός ρυθμός χρήσης του παράγοντα αιθεροποίησης), κακή (η αντίδραση αιθεροποίησης αντικαθιστά Η ομοιομορφία της κατανομής βάσης είναι φτωχός). Λόγω των ελαττωμάτων στη δομή του ζυμωτηρίου, είναι απαραίτητο να αναπτυχθεί ένας εξοπλισμός αντίδρασης που να μπορεί να επιταχύνει την αντίδραση αιθεροποίησης του υλικού και η κατανομή των υποκαταστατών στην αντίδραση αιθεροποίησης να είναι πιο ομοιόμορφη, έτσι ώστε ο ρυθμός χρήσης του παράγοντα αιθεροποίησης είναι υψηλότερο. Στα τέλη της δεκαετίας του 1990, πολλές εγχώριες επιχειρήσεις αιθέρων κυτταρίνης ήλπιζαν ότι το Ερευνητικό Ινστιτούτο Χημικής Βιομηχανίας Zhejiang θα ερευνούσε και θα αναπτύξει εξοπλισμό παραγωγής που χρειαζόταν επειγόντως η βιομηχανία αιθέρα κυτταρίνης. Το Ερευνητικό Ινστιτούτο Χημικής Βιομηχανίας Zhejiang άρχισε να εμπλέκεται στην έρευνα της διαδικασίας και του εξοπλισμού ανάμειξης σκόνης τη δεκαετία του 1970, σχημάτισε μια ισχυρή ομάδα Ε & Α και πέτυχε ικανοποιητικά αποτελέσματα. Πολλές τεχνολογίες και εξοπλισμός έχουν βραβευτεί από το Υπουργείο Χημικής Βιομηχανίας και το Βραβείο Προόδου Επιστήμης και Τεχνολογίας Zhejiang. Στη δεκαετία του 1980, συνεργαστήκαμε με το Tianjin Fire Research Institute του Υπουργείου Δημόσιας Ασφάλειας για την ανάπτυξη ειδικού εξοπλισμού για την παραγωγή ξηρής σκόνης, ο οποίος κέρδισε το τρίτο βραβείο του Βραβείου Επιστήμης και Τεχνολογίας του Υπουργείου Δημόσιας Ασφάλειας. Στη δεκαετία του 1990, ερευνήσαμε και αναπτύξαμε τεχνολογία και εξοπλισμό ανάμειξης στερεών-υγών. Έχοντας επίγνωση των μελλοντικών προοπτικών ανάπτυξης της βιομηχανίας αιθέρα κυτταρίνης, οι ερευνητές του Επαρχιακού Ερευνητικού Ινστιτούτου Χημικής Βιομηχανίας Zhejiang άρχισαν να ερευνούν και να αναπτύσσουν ειδικό εξοπλισμό παραγωγής για αιθέρα κυτταρίνης.

2. Η διαδικασία ανάπτυξης ειδικού αντιδραστήρα για αιθέρα κυτταρίνης

2.1 Χαρακτηριστικά του αναμικτήρα κουλούρας

Η αρχή λειτουργίας του αναδευτήρα είναι ότι κάτω από τη δράση του αναδευτήρα σε σχήμα αλέτριου, η σκόνη στη μηχανή είναι τυρβώδης κατά μήκος του τοιχώματος του κυλίνδρου στις περιφερειακές και ακτινικές κατευθύνσεις αφενός, και η σκόνη ρίχνεται κατά μήκος των δύο πλευρών. του άροτρου από την άλλη. Οι τροχιές της κίνησης διασταυρώνονται και συγκρούονται μεταξύ τους, δημιουργώντας έτσι μια τυρβώδη δίνη και σχηματίζοντας ένα πλήρες φάσμα τρισδιάστατης διαστημικής κίνησης. Λόγω της σχετικά χαμηλής ρευστότητας των πρώτων υλών της ινώδους αντίδρασης, άλλα μοντέλα δεν μπορούν να οδηγήσουν τις περιφερειακές, ακτινικές και αξονικές κινήσεις της κυτταρίνης στον κύλινδρο. Μέσω της έρευνας σχετικά με τη διαδικασία παραγωγής CMC και τον εξοπλισμό της βιομηχανίας αιθέρων κυτταρίνης στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, αξιοποιώντας πλήρως τα 30 χρόνια ερευνητικά της αποτελέσματα, ο μίκτης coulter που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1980 επιλέχθηκε αρχικά ως το βασικό μοντέλο για την ανάπτυξη της κυτταρίνης. εξοπλισμός αντίδρασης αιθέρα.

2.2 Διαδικασία ανάπτυξης αντιδραστήρα Coulter

Μέσω της δοκιμής ενός μικρού πειραματικού μηχανήματος, έχει πράγματι αποκτήσει καλύτερο αποτέλεσμα από το ζυμωτήριο. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιούνται απευθείας στη βιομηχανία αιθέρων κυτταρίνης, εξακολουθούν να υπάρχουν τα ακόλουθα προβλήματα: 1) Στην αντίδραση αιθεροποίησης, η ρευστότητα της πρώτης ύλης της ινώδους αντίδρασης είναι σχετικά φτωχή, επομένως η δομή του καλύμματος και του ιπτάμενου μαχαιριού της δεν είναι επαρκής. Οδηγήστε την κυτταρίνη να κινηθεί στις περιφερειακές, ακτινικές και αξονικές κατευθύνσεις του κυλίνδρου, έτσι η ανάμειξη των αντιδρώντων δεν είναι επαρκής, με αποτέλεσμα τη χαμηλή χρήση των αντιδρώντων και σχετικά λίγα προϊόντα. 2) Λόγω της κακής ακαμψίας του κύριου άξονα που υποστηρίζεται από νευρώσεις, είναι εύκολο να προκληθεί εκκεντρικότητα μετά τη λειτουργία και το πρόβλημα της διαρροής στεγανοποίησης άξονα. Επομένως, ο εξωτερικός αέρας εισβάλλει εύκολα στον κύλινδρο μέσω του στεγανοποιητικού άξονα και επηρεάζει τη λειτουργία κενού στον κύλινδρο, με αποτέλεσμα τη δημιουργία σκόνης στον κύλινδρο. Διαφυγή. 3) Οι βαλβίδες κατάθλιψής τους είναι βαλβίδες με πτερύγια ή δισκοβαλβίδες. Το πρώτο εισπνέεται εύκολα από τον εξωτερικό αέρα λόγω κακής απόδοσης στεγανοποίησης, ενώ το δεύτερο είναι εύκολο να συγκρατήσει τα υλικά και να προκαλέσει απώλεια αντιδρώντων. Επομένως, αυτά τα προβλήματα πρέπει να λυθούν ένα προς ένα.

Οι ερευνητές βελτίωσαν τον σχεδιασμό του αντιδραστήρα coulter πολλές φορές και τον παρείχαν σε αρκετές επιχειρήσεις αιθέρων κυτταρίνης για δοκιμαστική χρήση και σταδιακά βελτίωσαν τον σχεδιασμό σύμφωνα με την ανατροφοδότηση. Με την αλλαγή του δομικού σχήματος των αυλακώσεων και της κλιμακωτής διάταξης δύο παρακείμενων αυλακώσεων και στις δύο πλευρές του κύριου άξονα, τα αντιδρώντα υπό τη δράση των οχημάτων όχι μόνο στροβιλίζονται στις περιφερειακές και ακτινικές κατευθύνσεις κατά μήκος του εσωτερικού τοιχώματος του κυλίνδρου, αλλά Επίσης, πιτσίλισμα κατά την κανονική κατεύθυνση και των δύο πλευρών του καλύμματος, έτσι ώστε τα αντιδρώντα να αναμειγνύονται πλήρως και οι αντιδράσεις αλκαλοποίησης και αιθεροποίησης που ολοκληρώθηκαν στη διαδικασία ανάμειξης είναι ενδελεχείς, ο ρυθμός χρήσης των αντιδραστηρίων είναι υψηλός, η ταχύτητα αντίδρασης είναι γρήγορη και η η κατανάλωση ενέργειας είναι χαμηλή. Επιπλέον, οι στεγανοποιήσεις άξονα και οι έδρες των ρουλεμάν και στα δύο άκρα του κυλίνδρου στερεώνονται στην ακραία πλάκα του βραχίονα μέσω της φλάντζας για να αυξηθεί η ακαμψία του κύριου άξονα, έτσι ώστε η λειτουργία να είναι σταθερή. Ταυτόχρονα, μπορεί να διασφαλιστεί το στεγανοποιητικό αποτέλεσμα της στεγανοποίησης του άξονα, επειδή ο κύριος άξονας δεν λυγίζει και παραμορφώνεται και η σκόνη στον κύλινδρο δεν διαφεύγει. Αλλάζοντας τη δομή της βαλβίδας εκκένωσης και διευρύνοντας τη διάμετρο της δεξαμενής εξαγωγής, μπορεί όχι μόνο να αποτρέψει αποτελεσματικά την κατακράτηση υλικών στη βαλβίδα εκκένωσης, αλλά και να αποτρέψει την απώλεια σκόνης υλικού κατά την εξάτμιση, μειώνοντας έτσι αποτελεσματικά την απώλεια αντίδρασης προϊόντα. Η δομή του νέου αντιδραστήρα είναι λογική. Μπορεί όχι μόνο να παρέχει ένα σταθερό και αξιόπιστο περιβάλλον προετοιμασίας για CMC αιθέρα κυτταρίνης, αλλά και να αποτρέψει αποτελεσματικά τη διαφυγή της σκόνης στον κύλινδρο βελτιώνοντας την αεροστεγανότητα της στεγανοποίησης του άξονα και της βαλβίδας εκκένωσης. Φιλικό προς το περιβάλλον, υλοποιώντας τη σχεδιαστική ιδέα της πράσινης χημικής βιομηχανίας.

2.3 Ανάπτυξη αντιδραστήρα Coulter

Λόγω των ελαττωμάτων των μικρών, χαμηλών και κακών ζυμωτηρίων, ο αντιδραστήρας coulter έχει εισέλθει σε πολλές εγχώριες εγκαταστάσεις παραγωγής CMC και τα προϊόντα περιλαμβάνουν έξι μοντέλα των 4 μέτρων³, 6μ³, 8μ³, 10μ³, 15μ³και 26μ³. Το 2007, ο αντιδραστήρας coulter κέρδισε την άδεια ευρεσιτεχνίας για το εθνικό μοντέλο Utility (αριθμός δημοσίευσης διπλώματος ευρεσιτεχνίας: CN200957344). Μετά το 2007, αναπτύχθηκε ένας ειδικός αντιδραστήρας για γραμμή παραγωγής μη ιοντικού αιθέρα κυτταρίνης (όπως MC/HPMC). Επί του παρόντος, η εγχώρια παραγωγή CMC υιοθετεί κυρίως τη μέθοδο διαλυτών.

Σύμφωνα με την τρέχουσα ανατροφοδότηση από τους κατασκευαστές αιθέρων κυτταρίνης, η χρήση αντιδραστήρων coulter μπορεί να μειώσει τη χρήση διαλυτών κατά 20% έως 30%, και με την αύξηση του εξοπλισμού παραγωγής, υπάρχει πιθανότητα περαιτέρω μείωσης της χρήσης διαλυτών. Δεδομένου ότι ο αντιδραστήρας Coulter μπορεί να φτάσει τα 15-26m³, η ομοιομορφία κατανομής του υποκαταστάτη στην αντίδραση αιθεροποίησης είναι πολύ καλύτερη από αυτή του ζυμωτηρίου.

3. Άλλος εξοπλισμός παραγωγής αιθέρα κυτταρίνης

Τα τελευταία χρόνια, ενώ αναπτύσσονται αντιδραστήρες αλκαλοποίησης και αιθεροποίησης κυτταρίνης, άλλα εναλλακτικά μοντέλα βρίσκονται επίσης υπό ανάπτυξη.

Ανυψωτικό αέρα (αριθμός δημοσίευσης πατέντας: CN200955897). Στη διαδικασία παραγωγής της μεθόδου διαλυτών CMC, το στεγνωτήριο κενού με τσουγκράνα χρησιμοποιήθηκε κυρίως στη διαδικασία ανάκτησης και ξήρανσης διαλύτη στο παρελθόν, αλλά το στεγνωτήριο κενού μπορεί να λειτουργήσει μόνο κατά διαστήματα, ενώ ο ανυψωτήρας αέρα μπορεί να πραγματοποιήσει συνεχή λειτουργία. Ο ανυψωτήρας αέρα συνθλίβει το υλικό CMC μέσω της ταχείας περιστροφής των κουκλών και των ιπτάμενων μαχαιριών στον κύλινδρο για να αυξήσει την επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας και ψεκάζει ατμό στον κύλινδρο για να εξατμίσει πλήρως την αιθανόλη από το υλικό CMC και να διευκολύνει την ανάκτηση, μειώνοντας έτσι το κόστος παραγωγής του CMC και εξοικονομήστε πόρους αιθανόλης και ολοκληρώστε τη λειτουργία της διαδικασίας ξήρανσης με αιθέρα κυτταρίνης ταυτόχρονα. Το προϊόν έχει δύο μοντέλα των 6,2 m³και 8μ³.

Granulator (αριθμός δημοσίευσης πατέντας: CN200957347). Στη διαδικασία παραγωγής αιθέρα κυτταρίνης με τη μέθοδο διαλύτη, ο κοκκοποιητής εξώθησης διπλού κοχλία χρησιμοποιήθηκε κυρίως στο παρελθόν για την κοκκοποίηση του υλικού καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης νατρίου μετά από αντίδραση αιθεροποίησης, πλύση και ξήρανση. Ο κοκκοποιητής αιθέρα κυτταρίνης τύπου ZLH όχι μόνο μπορεί να κοκκοποιηθεί συνεχώς όπως ο υπάρχων κοκκοποιητής διέλασης με δύο κοχλίες, αλλά μπορεί επίσης να αφαιρεί συνεχώς υλικά τροφοδοτώντας αέρα στον κύλινδρο και ψύχοντας νερό στο χιτώνιο. Αντιδράστε στη σπατάλη θερμότητας, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα της κοκκοποίησης και εξοικονομώντας ηλεκτρική ενέργεια και μπορεί να αυξήσει τον ρυθμό παραγωγής του προϊόντος αυξάνοντας την ταχύτητα του άξονα και μπορεί να προσαρμόσει το ύψος του επιπέδου υλικού σύμφωνα με τις απαιτήσεις της διαδικασίας. Το προϊόν έχει δύο μοντέλα των 3,2μ³και 4μ³.

Μίκτης ροής αέρα (αριθμός δημοσίευσης πατέντας: CN200939372). Ο αναμικτήρας ροής αέρα τύπου MQH στέλνει πεπιεσμένο αέρα στον θάλαμο ανάμειξης μέσω του ακροφυσίου στην κεφαλή ανάμειξης και το υλικό ανεβαίνει αμέσως σπειροειδώς κατά μήκος του τοιχώματος του κυλίνδρου με τον πεπιεσμένο αέρα για να σχηματίσει μια ρευστοποιημένη κατάσταση ανάμιξης. Μετά από αρκετά διαστήματα φυσήματος παλμών και παύσης, μπορεί να πραγματοποιηθεί η γρήγορη και ομοιόμορφη ανάμειξη των υλικών σε όλο τον όγκο. Οι διαφορές μεταξύ διαφορετικών παρτίδων προϊόντος συγκεντρώνονται με ανάμειξη. Επί του παρόντος, υπάρχουν πέντε τύποι προϊόντων: 15 εκ³, 30μ³, 50μ³, 80μ³και 100μ³.

Αν και το χάσμα μεταξύ του εξοπλισμού παραγωγής αιθέρων κυτταρίνης της χώρας μου και των προηγμένων επιπέδων ξένων προϊόντων περιορίζεται περαιτέρω, είναι ακόμα απαραίτητο να βελτιωθεί περαιτέρω το επίπεδο της διαδικασίας και να γίνουν περαιτέρω βελτιώσεις για την αντιμετώπιση προβλημάτων που δεν είναι συμβατά με τον τρέχοντα εξοπλισμό παραγωγής.

4. Outlook

Η βιομηχανία αιθέρων κυτταρίνης της χώρας μου αναπτύσσει ενεργά το σχεδιασμό και την επεξεργασία νέου εξοπλισμού και συνδυάζει τα χαρακτηριστικά του εξοπλισμού για τη συνεχή βελτίωση της διαδικασίας. Οι κατασκευαστές και οι κατασκευαστές εξοπλισμού έχουν αρχίσει να αναπτύσσουν και να εφαρμόζουν από κοινού νέο εξοπλισμό. Όλα αυτά αντικατοπτρίζουν την πρόοδο της βιομηχανίας αιθέρων κυτταρίνης της χώρας μου. , αυτός ο σύνδεσμος θα έχει σημαντικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη του κλάδου. Τα τελευταία χρόνια, η βιομηχανία αιθέρων κυτταρίνης της χώρας μου, που βασίζεται στην τεχνολογία με τα κινεζικά χαρακτηριστικά, είτε έχει απορροφήσει την προηγμένη διεθνή εμπειρία, είτε έχει εισαγάγει ξένες συσκευές είτε έχει κάνει πλήρη χρήση εγχώριου εξοπλισμού για να ολοκληρώσει τη μεταμόρφωση από το αρχικό «βρώμικο, ακατάστατο, φτωχό» και παραγωγής εργαστηρίων έντασης εργασίας σε Η μετάβαση της μηχανοποίησης και του αυτοματισμού για την επίτευξη ενός μεγάλου άλματος στην παραγωγική ικανότητα, ποιότητα και αποτελεσματικότητα στη βιομηχανία αιθέρα κυτταρίνης έχει γίνει ο κοινός στόχος των κατασκευαστών αιθέρων κυτταρίνης της χώρας μου.