Τεχνολογία Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether Technology

Ο αιθέρας υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης είναι ένα είδος μη πολικού αιθέρα κυτταρίνης διαλυτό σε κρύο νερό που λαμβάνεται από φυσική κυτταρίνη μέσω αλκαλοποίησης και τροποποίησης αιθεροποίησης.

Λέξεις-κλειδιά:αιθέρας υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης. αντίδραση αλκαλοποίησης; αντίδραση αιθεροποίησης

1. Τεχνολογία

Η φυσική κυτταρίνη είναι αδιάλυτη στο νερό και οργανικούς διαλύτες, σταθερή στο φως, τη θερμότητα, το οξύ, το αλάτι και άλλα χημικά μέσα και μπορεί να υγρανθεί σε αραιό αλκαλικό διάλυμα για να αλλάξει την επιφάνεια της κυτταρίνης.

Ο αιθέρας υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης είναι ένα είδος μη πολικού, ψυχρού υδατοδιαλυτού αιθέρα κυτταρίνης που λαμβάνεται από φυσική κυτταρίνη μέσω αλκαλοποίησης και τροποποίησης αιθεροποίησης.

2. Ο τύπος της κύριας χημικής αντίδρασης

2.1 Αντίδραση αλκαλοποίησης

Υπάρχουν δύο δυνατότητες για την αντίδραση της κυτταρίνης και του υδροξειδίου του νατρίου, δηλαδή, σύμφωνα με διαφορετικές συνθήκες για τη δημιουργία μοριακών ενώσεων, R – OH – NaOH. ή για τη δημιουργία ενώσεων μεταλλικής αλκοόλης, R – ONa.

Οι περισσότεροι μελετητές πιστεύουν ότι η κυτταρίνη αντιδρά με συμπυκνωμένο αλκάλιο για να σχηματίσει μια σταθερή ουσία και πιστεύουν ότι κάθε ή δύο ομάδες γλυκόζης συνδυάζονται με ένα μόριο NaOH (μία ομάδα γλυκόζης συνδυάζεται με τρία μόρια NaOH όταν ολοκληρωθεί η αντίδραση).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH ή C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

C6H10O5 + NaOH→(C6H10O5) 2 NaOH ή C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 C6H10O4 ONa + H2O

Πρόσφατα, ορισμένοι μελετητές πιστεύουν ότι η αλληλεπίδραση μεταξύ κυτταρίνης και συμπυκνωμένου αλκαλίου θα έχει δύο αποτελέσματα ταυτόχρονα.

Ανεξάρτητα από τη δομή, η χημική δραστηριότητα της κυτταρίνης μπορεί να αλλάξει μετά τη δράση της κυτταρίνης και του αλκαλίου και μπορεί να αντιδράσει με διάφορα χημικά μέσα για να αποκτήσει σημαντικά είδη.

2.2 Αντίδραση αιθεροποίησης

Μετά την αλκαλοποίηση, η ενεργή αλκαλική κυτταρίνη αντιδρά με τον παράγοντα αιθεροποίησης για να σχηματίσει αιθέρα κυτταρίνης. Οι αιθεροποιητές που χρησιμοποιούνται είναι μεθυλοχλωρίδιο και προπυλενοξείδιο.

Το υδροξείδιο του νατρίου δρα σαν καταλύτης.

Τα n και m αντιπροσωπεύουν τον βαθμό υποκατάστασης του υδροξυπροπυλίου και του μεθυλίου στη μονάδα κυτταρίνης, αντίστοιχα. Το μέγιστο άθροισμα των m + n είναι 3.

Εκτός από την προαναφερθείσα κύρια αντίδραση, υπάρχουν και παρενέργειες:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Περιγραφή διεργασίας αιθέρα υδροξυπροπυλ μεθυλοκυτταρίνης

Η διεργασία του αιθέρα υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης («κυτταρινικός αιθέρας» για συντομία) αποτελείται κατά προσέγγιση από 6 διαδικασίες, και συγκεκριμένα: σύνθλιψη πρώτης ύλης, (αλκαλοποίηση) αιθεροποίηση, αφαίρεση διαλύτη, διήθηση και ξήρανση, σύνθλιψη και ανάμειξη και συσκευασία τελικού προϊόντος.

3.1 Παρασκευή πρώτων υλών

Η φυσική κυτταρίνη με κοντό χνούδι που αγοράζεται στην αγορά θρυμματίζεται σε σκόνη από έναν κονιοποιητή για να διευκολυνθεί η επακόλουθη επεξεργασία. το στερεό αλκάλι (ή υγρό αλκάλι) λιώνεται και παρασκευάζεται και θερμαίνεται στους 90 περίπου°C για την παρασκευή διαλύματος καυστικής σόδας 50 % για χρήση. Προετοιμάστε ταυτόχρονα μεθυλοχλωρίδιο της αντίδρασης, παράγοντα αιθεροποίησης προπυλενοξειδίου, ισοπροπανόλη και διαλύτη αντίδρασης τολουολίου.

Επιπλέον, η διαδικασία αντίδρασης απαιτεί βοηθητικά υλικά όπως ζεστό νερό και καθαρό νερό. Απαιτούνται ατμός, νερό ψύξης χαμηλής θερμοκρασίας και νερό ψύξης που κυκλοφορεί για την υποβοήθηση της ισχύος.

Οι παράγοντες αιθεροποίησης μικρού μήκους, χλωριούχου μεθυλίου και οξειδίου του προπυλενίου είναι τα κύρια υλικά για την παραγωγή αιθεροποιημένης κυτταρίνης και χρησιμοποιούνται σε μεγάλη ποσότητα μικρού σωλήνες. Το μεθυλοχλωρίδιο και το προπυλενοξείδιο συμμετέχουν στην αντίδραση ως παράγοντες αιθεροποίησης για την τροποποίηση της φυσικής κυτταρίνης, η ποσότητα χρήσης δεν είναι μεγάλη.

Οι διαλύτες (ή αραιωτικά) περιλαμβάνουν κυρίως τολουόλιο και ισοπροπανόλη, τα οποία βασικά δεν καταναλώνονται, αλλά λόγω των απωλειών που παρασύρονται και εξατμίζονται, υπάρχει μια μικρή απώλεια στην παραγωγή και η ποσότητα που χρησιμοποιείται είναι πολύ μικρή.

Η διαδικασία προετοιμασίας της πρώτης ύλης έχει μια περιοχή δεξαμενής πρώτης ύλης και μια προσαρτημένη αποθήκη πρώτων υλών. Οι αιθεροποιητές και οι διαλύτες, όπως το τολουόλιο, η ισοπροπανόλη και το οξικό οξύ (χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση της τιμής του pH των αντιδρώντων), αποθηκεύονται στην περιοχή της δεξαμενής πρώτων υλών. Η προμήθεια κοντού χνούδι είναι επαρκής, μπορεί να παρέχεται από την αγορά ανά πάσα στιγμή.

Το θρυμματισμένο κοντό χνούδι αποστέλλεται στο συνεργείο με ένα καρότσι για χρήση.

3.2 (Αλκαλοποίηση) αιθεροποίηση

Η (αλκαλική) αιθεροποίηση είναι μια σημαντική διαδικασία στη διαδικασία αιθεροποίησης της κυτταρίνης. Στην προηγούμενη μέθοδο παραγωγής, οι αντιδράσεις δύο σταδίων πραγματοποιήθηκαν χωριστά. Τώρα η διαδικασία έχει βελτιωθεί και οι αντιδράσεις δύο σταδίων συνδυάζονται σε ένα στάδιο και πραγματοποιούνται ταυτόχρονα.

Αρχικά, σκουπίστε τη δεξαμενή αιθεροποίησης για να αφαιρέσετε τον αέρα και, στη συνέχεια, αντικαταστήστε την με άζωτο για να απαλλαγείτε από αέρα. Προσθέστε το παρασκευασμένο διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου, προσθέστε μια ορισμένη ποσότητα ισοπροπανόλης και διαλύτη τολουολίου, αρχίστε να ανακατεύετε, στη συνέχεια προσθέστε κοντό βαμβάκι, ανάψτε το νερό που κυκλοφορεί να κρυώσει και αφού πέσει η θερμοκρασία σε ένα ορισμένο επίπεδο, ανάψτε τη χαμηλή θερμοκρασία νερού για να μειώσετε τη θερμοκρασία του υλικού του συστήματος Πέστε στους 20 περίπου℃και διατηρούν την αντίδραση για ορισμένο χρονικό διάστημα μέχρι την ολοκλήρωση της αλκαλοποίησης.

Μετά την αλκαλοποίηση, προσθέστε τον αιθεροποιητικό παράγοντα χλωριούχο μεθύλιο και οξείδιο προπυλενίου που μετρήθηκαν από τη δεξαμενή μέτρησης υψηλού επιπέδου, συνεχίστε να ανακατεύετε, χρησιμοποιήστε ατμό για να αυξήσετε τη θερμοκρασία του συστήματος στους 70 περίπου℃~ 80℃, και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε ζεστό νερό για να συνεχίσετε τη θέρμανση και τη διατήρηση. Η θερμοκρασία αντίδρασης ελέγχεται και στη συνέχεια ελέγχονται η θερμοκρασία αντίδρασης και ο χρόνος αντίδρασης και η λειτουργία μπορεί να ολοκληρωθεί με ανάδευση και ανάμειξη για ορισμένο χρονικό διάστημα.

Η αντίδραση διεξάγεται στους 90°C περίπου°C και 0,3 MPa.

3.3 Αποδιάλυση

Τα προαναφερθέντα υλικά διεργασίας που αντέδρασαν αποστέλλονται στον αποδιαλυτοποιητή και τα υλικά απογυμνώνονται και θερμαίνονται με ατμό και οι διαλύτες τολουολίου και ισοπροπανόλης εξατμίζονται και ανακτώνται για ανακύκλωση.

Ο εξατμισμένος διαλύτης πρώτα ψύχεται και συμπυκνώνεται μερικώς με νερό που κυκλοφορεί και στη συνέχεια συμπυκνώνεται με νερό χαμηλής θερμοκρασίας και το μίγμα συμπυκνώματος εισέρχεται στο υγρό στρώμα και στον διαχωριστή για να διαχωριστεί το νερό και ο διαλύτης. Ο μεικτός διαλύτης τολουολίου και ισοπροπανόλης στο ανώτερο στρώμα ρυθμίζεται σε αναλογία. Χρησιμοποιήστε το απευθείας και επιστρέψτε το νερό και το διάλυμα ισοπροπανόλης στο κάτω στρώμα στον αποδιαλυτοποιητή για χρήση.

Προσθέστε οξικό οξύ στο αντιδρών μετά την αποδιάλυση για να εξουδετερώσετε την περίσσεια υδροξειδίου του νατρίου, στη συνέχεια χρησιμοποιήστε ζεστό νερό για να πλύνετε το υλικό, χρησιμοποιήστε πλήρως το χαρακτηριστικό πήξης του αιθέρα κυτταρίνης σε ζεστό νερό για να πλύνετε τον αιθέρα κυτταρίνης και καθαρίστε το αντιδρών. Τα εξευγενισμένα υλικά αποστέλλονται στην επόμενη διαδικασία για διαχωρισμό και ξήρανση.

3.4 Φιλτράρετε και στεγνώστε

Το εξευγενισμένο υλικό αποστέλλεται στον οριζόντιο διαχωριστή βιδών με βιδωτή αντλία υψηλής πίεσης για διαχωρισμό του ελεύθερου νερού και το υπόλοιπο στερεό υλικό εισέρχεται στον στεγνωτήρα αέρα μέσω του κοχλιοφόρου τροφοδότη και ξηραίνεται σε επαφή με ζεστό αέρα και στη συνέχεια περνά μέσα από τον κυκλώνα διαχωριστής και αέρας Διαχωρισμός, το στερεό υλικό εισέρχεται στην επακόλουθη σύνθλιψη.

Το νερό που διαχωρίζεται από τον οριζόντιο σπειροειδές διαχωριστή εισέρχεται στη δεξαμενή επεξεργασίας νερού μετά την καθίζηση στη δεξαμενή καθίζησης για να διαχωριστεί η παρασυρόμενη κυτταρίνη.

3.5 Σύνθλιψη και ανάμειξη

Μετά την ξήρανση, η αιθεροποιημένη κυτταρίνη θα έχει ανομοιόμορφο μέγεθος σωματιδίων, το οποίο πρέπει να συνθλίβεται και να αναμιγνύεται έτσι ώστε η κατανομή μεγέθους σωματιδίων και η συνολική εμφάνιση του υλικού να πληρούν τις τυπικές απαιτήσεις του προϊόντος.

3. 6 Συσκευασία τελικού προϊόντος

Το υλικό που λαμβάνεται μετά από εργασίες σύνθλιψης και ανάμειξης είναι η τελική αιθεροποιημένη κυτταρίνη, η οποία μπορεί να συσκευαστεί και να αποθηκευτεί.

4. Περίληψη

Τα διαχωρισμένα λύματα περιέχουν μια ορισμένη ποσότητα αλατιού, κυρίως χλωριούχου νατρίου. Τα λύματα εξατμίζονται για να διαχωριστεί το αλάτι και ο εξατμιζόμενος δευτερεύων ατμός μπορεί να συμπυκνωθεί για να ανακτήσει το συμπυκνωμένο νερό ή να εκκενωθεί απευθείας. Το κύριο συστατικό του διαχωρισμένου άλατος είναι το χλωριούχο νάτριο, το οποίο περιέχει επίσης μια ορισμένη ποσότητα οξικού νατρίου λόγω της εξουδετέρωσης με οξικό οξύ. Αυτό το αλάτι έχει αξία βιομηχανικής χρήσης μόνο μετά από ανακρυστάλλωση, διαχωρισμό και καθαρισμό.