Η αρχή της αντίδρασης της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης αιθέρα κυτταρίνης: η παραγωγή της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης HPMC χρησιμοποιεί μεθυλοχλωρίδιο και προπυλενοξείδιο ως παράγοντες αιθεροποίησης. Η εξίσωση της χημικής αντίδρασης είναι: Rcell-OH (εξευγενισμένο βαμβάκι) + NaOH (υδροξείδιο του νατρίου), υδροξείδιο του νατρίου) + CspanCl (μεθυλοχλωρίδιο) + CH2OCHCspan (οξείδιο του προπυλενίου) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (υδροξυπροπυλομεθυλοχλωροκυτταρίνη) ) + H2O (νερό)
Ροή διαδικασίας:
σύνθλιψη εξευγενισμένου βαμβακιού-αλκαλοποίηση-τροφοδοσία-αλκαλοποίηση-αιθεροποίηση-ανάκτηση διαλύτη και πλύσιμο-φυγόκεντρος διαχωρισμός-ξήρανση-θραύση-ανάμιξη -συσκευασία προϊόντος
1: Πρώτες ύλες και βοηθητικά υλικά για την παραγωγή υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης Η κύρια πρώτη ύλη είναι το εξευγενισμένο βαμβάκι και τα βοηθητικά υλικά είναι το υδροξείδιο του νατρίου (υδροξείδιο του νατρίου), το προπυλενοξείδιο, το μεθυλοχλωρίδιο, το οξικό οξύ, το τολουόλιο, η ισοπροπανόλη και το άζωτο. Ο σκοπός της σύνθλιψης εξευγενισμένου βαμβακιού είναι να καταστρέψει τη συσσωματωμένη δομή του εξευγενισμένου βαμβακιού μέσω μηχανικής ενέργειας για να μειωθεί η κρυσταλλικότητα και ο βαθμός πολυμερισμού και να αυξηθεί η επιφάνειά του.
2: Μέτρηση και έλεγχος ποιότητας πρώτων υλών: Υπό την προϋπόθεση ορισμένου εξοπλισμού, η ποιότητα οποιασδήποτε κύριας και βοηθητικής πρώτης ύλης και η αναλογία της προστιθέμενης ποσότητας και η συγκέντρωση του διαλύτη επηρεάζουν άμεσα τους διάφορους δείκτες του προϊόντος. Το σύστημα της διαδικασίας παραγωγής περιέχει μια ορισμένη ποσότητα νερού και το νερό και οι οργανικοί διαλύτες δεν είναι εντελώς αναμίξιμοι και η διασπορά του νερού επηρεάζει την κατανομή των αλκαλίων στο σύστημα. Εάν δεν αναδεύεται επαρκώς, θα είναι μειονέκτημα για την ομοιόμορφη αλκαλοποίηση και αιθεροποίηση της κυτταρίνης.
3: Ανάδευση και μεταφορά μάζας και μεταφορά θερμότητας: Η αλκαλοποίηση και η αιθεροποίηση της κυτταρίνης πραγματοποιούνται όλα υπό ετερογενείς συνθήκες (ανάδευση από εξωτερική δύναμη). Εάν η διασπορά και η αμοιβαία επαφή νερού, αλκαλίου, εξευγενισμένου βαμβακιού και αιθεροποιητικού παράγοντα στο σύστημα διαλυτών είναι επαρκώς ομοιόμορφες, θα επηρεάσει άμεσα τα αποτελέσματα αλκαλοποίησης και αιθεροποίησης. Η ανομοιόμορφη ανάδευση κατά τη διαδικασία αλκαλοποίησης θα προκαλέσει αλκαλικούς κρυστάλλους και καθίζηση στο κάτω μέρος του εξοπλισμού. Η συγκέντρωση του ανώτερου στρώματος είναι χαμηλή και η αλκαλοποίηση δεν είναι επαρκής. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει ακόμα μεγάλη ποσότητα ελεύθερου αλκαλίου στο σύστημα μετά την ολοκλήρωση της αιθεροποίησης. Ομοιομορφία, με αποτέλεσμα κακή διαφάνεια, περισσότερες ελεύθερες ίνες, κακή κατακράτηση νερού, χαμηλό σημείο γέλης και υψηλή τιμή PH.
4: Διαδικασία παραγωγής (διαδικασία παραγωγής πολτού)
(1:) Προσθέστε την καθορισμένη ποσότητα στερεού αλκαλίου (790 κιλά) και νερού (συνολικό νερό συστήματος 460 κιλά) στον βραστήρα καυστικής σόδας, ανακατέψτε και θερμάνετε σε σταθερή θερμοκρασία 80 βαθμών για περισσότερα από 40 λεπτά και το στερεό αλκάλιο είναι εντελώς διαλύθηκε.
(2:) Προσθέστε 6500 Kg διαλύτη στον αντιδραστήρα (η αναλογία ισοπροπανόλης προς τολουόλιο στον διαλύτη είναι περίπου 15/85). πιέστε το αλκάλιο στον αντιδραστήρα και ψεκάστε 200 kg διαλύτη στη δεξαμενή αλκαλίων αφού πιέσετε το αλκάλιο. Ξεπλύνετε τον αγωγό. ο βραστήρας αντίδρασης ψύχεται στους 23°C και προστίθεται κονιοποιημένο εξευγενισμένο βαμβάκι (800kg). Αφού προστεθεί το εξευγενισμένο βαμβάκι, ψεκάζονται 600 Kg διαλύτη για να ξεκινήσει η αντίδραση αλκαλοποίησης. Η προσθήκη θρυμματισμένου εξευγενισμένου βαμβακιού πρέπει να ολοκληρωθεί εντός του καθορισμένου χρόνου (7 λεπτά) (η διάρκεια του χρόνου προσθήκης είναι πολύ σημαντική). Μόλις το εξευγενισμένο βαμβάκι έρθει σε επαφή με το αλκαλικό διάλυμα, αρχίζει η αντίδραση αλκαλοποίησης. Εάν ο χρόνος τροφοδοσίας είναι πολύ μεγάλος, ο βαθμός αλκαλοποίησης θα είναι διαφορετικός λόγω του χρόνου που το εξευγενισμένο βαμβάκι εισέρχεται στο σύστημα αντίδρασης, με αποτέλεσμα την ανομοιόμορφη αλκαλοποίηση και τη μειωμένη ομοιομορφία του προϊόντος. Ταυτόχρονα, θα προκαλέσει την οξείδωση και την αποικοδόμηση της αλκαλικής κυτταρίνης για μεγάλο χρονικό διάστημα σε επαφή με τον αέρα, με αποτέλεσμα να μειώνεται το ιξώδες του προϊόντος. Προκειμένου να ληφθούν προϊόντα με διαφορετικά επίπεδα ιξώδους, μπορεί να εφαρμοστεί κενό και άζωτο κατά τη διαδικασία αλκαλοποίησης ή μπορεί να προστεθεί μια ορισμένη ποσότητα αντιοξειδωτικού (διχλωρομεθάνιο). Ο χρόνος αλκαλοποίησης ελέγχεται στα 120 λεπτά και η θερμοκρασία διατηρείται στους 20-23℃.
(3:) Αφού ολοκληρωθεί η αλκαλοποίηση, προσθέστε την καθορισμένη ποσότητα αιθεροποιητικού παράγοντα (μεθυλοχλωρίδιο και προπυλενοξείδιο), αυξήστε τη θερμοκρασία στην καθορισμένη θερμοκρασία και πραγματοποιήστε την αντίδραση αιθεροποίησης εντός του καθορισμένου χρόνου.
Συνθήκες αιθεροποίησης: 950 Kg χλωριούχου μεθυλίου και 303 Kg οξειδίου του προπυλενίου. Προσθέστε τον παράγοντα αιθεροποίησης και ψύξτε και ανακατέψτε για 40 λεπτά και στη συνέχεια αυξήστε τη θερμοκρασία. Η πρώτη θερμοκρασία αιθεροποίησης είναι 56°C, ο χρόνος σταθερής θερμοκρασίας είναι 2,5 ώρες, η δεύτερη θερμοκρασία αιθεροποίησης είναι 87°C και η σταθερή θερμοκρασία είναι 2,5 ώρες. Η αντίδραση υδροξυπροπυλίου μπορεί να προχωρήσει σε περίπου 30°C, ο ρυθμός αντίδρασης επιταχύνεται πολύ στους 50°C, η αντίδραση μεθοξυλίωσης είναι αργή στους 60°C και ασθενέστερη κάτω από τους 50°C. Η ποσότητα, η αναλογία και ο χρονισμός του μεθυλοχλωριδίου και του προπυλενοξειδίου, καθώς και ο έλεγχος της αύξησης της θερμοκρασίας της διαδικασίας αιθεροποίησης, επηρεάζουν άμεσα τη δομή του προϊόντος.
Ο βασικός εξοπλισμός για την παραγωγή HPMC είναι ο αντιδραστήρας, το στεγνωτήριο, ο κοκκοποιητής, ο κονιοποιητής κ.λπ. Επί του παρόντος, πολλοί ξένοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν εξοπλισμό που παράγεται στη Γερμανία. Ο εξοπλισμός εγχώριας παραγωγής, είτε πρόκειται για ικανότητα παραγωγής είτε για ποιότητα κατασκευής, δεν μπορεί να καλύψει τις ανάγκες υψηλής ποιότητας παραγωγής HPMC.
Ο αντιδραστήρας All-in-One που παράγεται στη Γερμανία μπορεί να ολοκληρώσει πολλαπλά στάδια διεργασίας με μία συσκευή, να πραγματοποιήσει αυτόματο έλεγχο, σταθερή ποιότητα προϊόντος και ασφαλείς και αξιόπιστες λειτουργίες παραγωγής.
Οι κύριες πρώτες ύλες για την παραγωγή HPMC είναι το εξευγενισμένο βαμβάκι, το υδροξείδιο του νατρίου, το μεθυλοχλωρίδιο και το προπυλενοξείδιο.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-11-2021