Hidroksipropila Metil Celuloza Etera Teknologio

Hidroksipropilmetilceluloza etero estas speco de nepolusa celuloza etero solvebla en malvarma akvo akirita de natura celulozo per alkaligo kaj eteriĝomodifo.

Ŝlosilvortoj:hidroksipropilmetilceluloza etero; alkaliga reago; eteriga reago

1. Teknologio

Natura celulozo estas nesolvebla en akvo kaj organikaj solviloj, stabila al lumo, varmo, acido, salo kaj aliaj kemiaj amaskomunikiloj, kaj povas esti malsekigita en diluita alkala solvo por ŝanĝi la surfacon de celulozo.

Hidroksipropilmetilceluloza etero estas speco de nepolusa, malvarma akvosolvebla celuloza etero akirita de natura celulozo per alkaligado kaj eteriĝomodifo.

2. La ĉefa kemia reakcia formulo

2.1 Alkaliga reago

Estas du eblecoj por la reago de celulozo kaj natria hidroksido, tio estas, laŭ malsamaj kondiĉoj por generi molekulojn, R – OH – NaOH; aŭ por generi metalajn alkoholajn komponaĵojn, R – ONa.

La plej multaj akademiuloj kredas ke celulozo reagas kun densa alkalo por formi fiksan substancon, kaj opinias ke ĉiu aŭ du glukozogrupoj estas kombinitaj kun unu NaOH-molekulo (unu glukozogrupo estas kombinita kun tri NaOH-molekuloj kiam la reago estas kompleta).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH aŭ C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

Lastatempe iuj fakuloj kredas, ke la interago inter celulozo kaj koncentrita alkalo havos du efikojn samtempe.

Sendepende de la strukturo, la kemia aktiveco de celulozo povas esti ŝanĝita post la ago de celulozo kaj alkalo, kaj ĝi povas reagi kun diversaj kemiaj amaskomunikiloj por akiri signifajn speciojn.

2.2 Eteriga reago

Post alkaligo, la aktiva alkala celulozo reagas kun eteriga agento por formi celulozetero. La eterigantaj agentoj uzitaj estas metilklorido kaj propilenoksido.

Natria hidroksido agas kiel katalizilo.

n kaj m reprezentas la gradon de anstataŭigo de hidroksipropilo kaj metilo sur la celuloza unuo, respektive. La maksimuma sumo de m + n estas 3.

Krom la supre menciita ĉefa reago, ekzistas ankaŭ flankaj reagoj:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Proceza priskribo de hidroksipropilmetilceluloza etero

La procezo de hidroksipropilmetilceluloza etero ("celuloza etero" mallonge) estas proksimume kunmetita de 6 procezoj, nome: krudmaterialo disbatado, (alkaliniĝo) eteriĝo, solva forigo, filtrado kaj sekigado, disbatado kaj miksado, kaj preta produkta pakado.

3.1 Preparado de krudmaterialo

La natura mallong-lint-celulozo aĉetita en la merkato estas disbatita en pulvoron per pulverigilo por faciligi postan prilaboradon; la solida alkalo (aŭ likva alkalo) estas fandita kaj preta, kaj varmigita al ĉirkaŭ 90°C por fari 50% kaŭstika soda solvo por uzo. Preparu reagan metilkloridon, propilenoksidan eterigan agenton, izopropanolo kaj toluenan reakcian solvilon samtempe.

Krome, la reakcia procezo postulas helpajn materialojn kiel varma akvo kaj pura akvo; vaporo, malalt-temperatura malvarmiga akvo, kaj cirkulanta malvarmiga akvo estas postulataj por helpi potencon.

Mallongaj linteroj, metilklorido, kaj propilenoksidaj eterigagentoj estas la ĉefaj materialoj por produkti eterigitan celulozon, kaj mallongaj linteroj estas uzitaj en granda kvanto. Metilklorido kaj propilenoksido partoprenas en la reago kiel eterigado-agentoj por modifi naturan celulozon, la kvanto de uzado ne estas granda.

Solventoj (aŭ diluantoj) ĉefe inkluzivas toluenon kaj izopropanolon, kiuj esence ne estas konsumitaj, sed pro perdoj enkondukitaj kaj volatiligitaj, estas eta perdo en produktado, kaj la kvanto uzata estas tre malgranda.

La procezo de preparado de krudmaterialo havas areon de tanko de krudmaterialo kaj alkroĉitan stokejon de krudmaterialo. Eterifying agentoj kaj solviloj, kiel ekzemple tolueno, izopropanolo, kaj acetacido (uzata por alĝustigi la pH-valoron de la reakciantoj), estas stokitaj en la krudmateriala tanka areo. La provizo de mallonga lint estas sufiĉa, povas esti provizita de la merkato en ajna momento.

La dispremita mallonga linto estas sendita al la laborejo kun ĉaro por uzo.

3.2 (Alkaliniĝo) eteriĝo

(Alkala) eteriĝo estas grava procezo en la procezo de eteriĝo de celulozo. En la pli frua produktadmetodo, la du-ŝtupaj reagoj estis efektivigitaj aparte. Nun la procezo estas plibonigita, kaj la du-ŝtupaj reagoj estas kombinitaj en unu etapo kaj efektivigitaj samtempe.

Unue, vakuumi la eterifikan tankon por forigi la aeron, kaj poste anstataŭigi ĝin per nitrogeno por ke la tanko estu libera de aero. Aldonu la preparitan natrian hidroksidan solvon, aldonu certan kvanton da izopropanolo kaj tolueno-solvanto, ekmoviĝu, poste aldonu mallongan vatonon, ŝaltu la cirkulantan akvon por malvarmigi, kaj post kiam la temperaturo falas al certa nivelo, ŝaltu la malaltan. temperaturo akvo por malaltigi la sistemon materialtemperaturo Falu al ĉirkaŭ 20℃, kaj konservu la reagon dum certa tempo por kompletigi alkaligon.

Post alkaligo, aldonu la eterigantan metilkloridon kaj propilenoksidon mezurita de la altnivela mezura tanko, daŭre ekmoviĝu, uzu vaporon por levi la sistemon temperaturon ĝis preskaŭ 70.℃~ 80℃, kaj tiam uzu varman akvon por daŭrigi varmigadon kaj konservadon La reakcia temperaturo estas kontrolita, kaj tiam la reakcia temperaturo kaj reagotempo estas kontrolitaj, kaj la operacio povas esti kompletigita per kirlado kaj miksado dum certa tempodaŭro.

La reago okazas ĉe ĉirkaŭ 90°C kaj 0,3 MPa.

3.3 Malsolvo

La supre menciitaj reakciaj procezaj materialoj estas senditaj al la malsolventigilo, kaj la materialoj estas nudigitaj kaj varmitaj per vaporo, kaj la toluenaj kaj izopropanolsolvoj estas vaporigitaj kaj reakiritaj por reciklado.

La vaporiĝinta solvilo unue estas malvarmetigita kaj parte kondensita per cirkulanta akvo, kaj poste kondensita per malalt-temperatura akvo, kaj la kondensa miksaĵo eniras la likvan tavolon kaj apartigilon por apartigi la akvon kaj solvilon. La miksita solvilo de tolueno kaj izopropanolo en la supra tavolo estas ĝustigita proporcie. Uzu ĝin rekte, kaj resendu la akvon kaj izopropanolsolvon en la malsupra tavolo al la malsolventigilo por uzo.

Aldonu acetacidon al la reaktanto post malsolvacio por neŭtraligi troan natrian hidroksidon, tiam uzu varman akvon por lavi la materialon, plene uzu la koaguligan karakterizaĵon de celuloza etero al varma akvo por lavi la celulozan eteron, kaj rafini la reakciaĵon. La rafinitaj materialoj estas senditaj al la sekva procezo por apartigo kaj sekiĝo.

3.4 Filtri kaj sekigi

La rafinita materialo estas sendita al la horizontala ŝraŭba apartigilo per altprema ŝraŭbopumpilo por apartigi liberan akvon, kaj la restanta solida materialo eniras la aersekigilon tra la ŝraŭba manĝilo, kaj estas sekigita en kontakto kun varma aero, kaj poste pasas tra la ciklono. apartigilo kaj aero Apartigo, la solida materialo eniras la postan disbatadon.

La akvo apartigita de la horizontala spirala apartigilo eniras la akvopurigan tankon post sedimentado en la sedimenta tanko por apartigi la enigitan celulozon.

3.5 Disbatado kaj miksado

Post sekiĝo, la eterigita celulozo havos neegalan partiklan grandecon, kiu devas esti disbatita kaj miksita por ke la partiklogranda distribuo kaj ĝenerala aspekto de la materialo plenumu la normajn postulojn de la produkto.

3. 6 Pakado de finita produkto

La materialo akirita post disbatado kaj miksado de operacioj estas la finita eterigita celulozo, kiu povas esti pakita kaj stokita.

4. Resumo

La apartigita kloakaĵo enhavas certan kvanton da salo, ĉefe natria klorido. La kloakaĵo estas vaporigita por apartigi la salon, kaj la vaporigita sekundara vaporo povas esti densigita por reakiri densigitan akvon, aŭ rekte eligita. La ĉefa komponanto de la disigita salo estas natria klorido, kiu ankaŭ enhavas certan kvanton da natria acetato pro la neŭtraligo kun acetacido. Ĉi tiu salo havas industrian uzvaloron nur post rekristaliĝo, apartigo kaj purigo.