Nola hobetu Zelulosa Eter Produkzioa?

Kima Chemical Co.,Ltd nahi luke Azken hamar urteotan zelulosa eteraren ekoizpen-prozesuaren eta ekipamenduaren hobekuntza aurkeztu du, eta zelulosa-eter-ekoizpen-prozesuan oratu-erreaktorearen eta erreaktorearen ezaugarri desberdinak aztertzen ditu. Zelulosa eteraren industriaren garapen azkarrarekin, ekipamendu multzo bakar baten produkzio-ahalmena ehunka tonatik milaka tona izatera pasatzen ari da. Ekipamendu berriak ekipamendu zaharrak ordezkatzeko joera saihestezina da.

Hitz gakoak: zelulosa eter; ekoizpen ekipoak; oratu; sustra erreaktorea

Txinako zelulosa eteraren industriaren azken hamar urteei begira, hamarkada zoragarria da zelulosa eteraren industria garatzeko. Zelulosa eteraren ekoizpen ahalmena 250.000 tona baino gehiagora iritsi da. 2007an, CMC-ren irteera 122.000 tonakoa izan zen, eta zelulosa-eter ez-ionikoa 62.000 tonakoa. 10.000 tona zelulosa eter (1999an, Txina'zelulosa-eterren irteera osoa 25.660 tona baino ez zen), munduaren laurdena baino gehiago hartzen duena.'s irteera; mila tonako enpresa batzuk arrakastaz sartu dira 10.000 tonako enpresen mailan; produktuen barietateak nabarmen handitu dira, produktuaren kalitatea etengabe hobetu da; horren guztiaren atzean prozesu-teknologiaren heldutasun handiagoa eta ekoizpen-ekipamenduen maila gehiago hobetzea dago. Atzerriko maila aurreratuarekin alderatuta, aldea nabarmen murriztu da.

Artikulu honek azken urteotan zelulosa eteraren ekoizpen-prozesuaren eta ekipamenduen hobekuntzaren azken garapena aurkezten du, eta Zhejiang Industria Kimikoaren Ikerketa Institutuak zelulosa-eter ekoizpen-ekipoak ikertu eta garatzeko egindako lana aurkezten du, industria kimiko berdearen teorian eta pentsamenduan oinarrituta. Zelulosa eteraren alkalizazio eterifikazio-erreaktoreari buruzko ikerketa-lana.

1. Etxeko zelulosa eter CMC ekoizteko teknologia eta ekipamendua 1990eko hamarkadan

Shanghai Celluloid Factory 1958an ur-ertain prozesua garatu zuenetik, ekipamendu bakarreko potentzia baxuko disolbatzaile-prozesua eta beste ekoizpen-prozesu batzuk erabili dira CMC ekoizteko. Etxean, oratuak eterifikazio erreakzioetarako erabiltzen dira batez ere. 1990eko hamarkadan, fabrikatzaile gehienen CMC ekoizpen planta bakar baten urteko ekoizpen-ahalmena 200-500 tonakoa zen, eta eterifikazio-erreakzioaren eredu nagusiak 1,5 m ziren.³ eta 3 m³ oratuak. Hala ere, oratua erreakzio-ekipo gisa erabiltzen denean, oratu-besoaren abiadura motela, eterifikazio-erreakzio denbora luzea, alboko erreakzioen proportzio handia, eterifikazio-agentearen erabilera-tasa baxua eta uniformetasun eskasa direla eta. eterifikazio-erreakzioaren ordezkoen banaketa, erreakzio-baldintza nagusiak Adibidez, bainu-erlazioaren kontrolagarritasuna, alkali-kontzentrazioa eta oratu-besoaren abiadura eskasa da, beraz, zaila da eterifikazio-erreakzioaren homogeneotasunaz jabetzea, eta are zailagoa da masa-transferentzia egitea. eta eterifikazio sakoneko erreakzioaren iragazketa-ikerketa. Hori dela eta, oratuak muga batzuk ditu CMC-ren erreakzio-ekipo gisa, eta zelulosa-eter industriaren garapenaren lepoa da. 1990eko hamarkadako eterifikazio-erreakzioaren eredu nagusien desegokitasunak hiru hitzetan laburbil daitezke: txikia (gailu bakar baten irteera txikia), baxua (eterifikazio-agentearen erabilera-tasa baxua), eskasa (eterifikazio-erreakzioa ordezkatzen du Oinarrizko banaketaren uniformetasuna). pobrea da). Orragailuaren egituraren akatsak ikusita, beharrezkoa da materialaren eterifikazio erreakzioa bizkortu dezakeen erreakzio-ekipo bat garatzea, eta eterifikazio-erreakzioan ordezkoen banaketa uniformeagoa da, erabilera-tasa izan dadin. eterifikazio-agentearena handiagoa da. 1990eko hamarkadaren amaieran, etxeko zelulosa-eter-enpresa askok espero zuten Zhejiang Industria Kimikoaren Ikerketa Institutuak zelulosa-eterren industriak premiazkoa zuen ekoizpen-ekipoak ikertu eta garatuko zituela. Zhejiang Industria Kimikoko Ikerketa Institutua 1970eko hamarkadan hautsak nahasteko prozesuen eta ekipoen ikerketan parte hartzen hasi zen, I+G talde sendoa osatu zuen eta emaitza pozgarriak lortu zituen. Teknologia eta ekipamendu asko Kimika Industria Ministerioak eta Zhejiang Zientzia eta Teknologia Aurrerapen Sariak eman dituzte. 1980ko hamarkadan, Segurtasun Publikoko Ministerioko Tianjin Suteen Ikerketa Institutuarekin lankidetzan aritu ginen hauts lehorra ekoizteko ekipamendu bereziak garatzeko, Segurtasun Publikoko Ministerioaren Zientzia eta Teknologiaren Aurrerapen Sariaren hirugarren saria irabazi zuena; 1990eko hamarkadan, solido-likidoa nahasteko teknologia eta ekipoak ikertu eta garatu genituen. Zelulosa eteraren industriaren etorkizuneko garapen-aukerak jakitun, Zhejiang Probintziako Ikerketa Kimikako Industria Institutuko ikertzaileak zelulosa eteraren ekoizpen ekipamendu bereziak ikertzen eta garatzen hasi ziren.

2. Zelulosa-eterrako erreaktore berezi baten garapen-prozesua

2.1 Colter nahastailearen ezaugarriak

Kolter nahasgailuaren funtzionamendu-printzipioa golde-itxurako nahasgailuaren eraginez, makinaren hautsa zilindroaren horman zehar nahasia da alde batetik zirkunferentzia eta erradiala norabideetan, eta hautsa bi aldeetatik botatzen dela. goldearena, berriz. Mugimenduaren ibilbideak gurutzatzen dira eta elkarren artean talka egiten dute, horrela zurrunbilo nahasi bat sortuz eta hiru dimentsioko espazio-mugimendu sorta osoa osatuz. Zuntzezko erreakzioko lehengaien jariakortasun nahiko eskasa dela eta, beste modelo batzuek ezin dituzte zilindroko zelulosaren mugimendu zirkunferentzialak, erradialak eta axialak gidatu. CMC ekoizpen-prozesuari eta zelulosa-eter industriaren ekipamenduei buruzko ikerketaren bidez, etxean eta atzerrian, bere 30 urteko ikerketa-emaitzak guztiz baliatuz, 1980ko hamarkadan garatutako soul-nahastailea zelulosa garatzeko oinarrizko eredu gisa hautatu zen hasieran. eter erreakzio-ekipoa.

2.2 Sustrai erreaktorearen garapen-prozesua

Makina esperimental txiki baten probaren bidez, hain zuzen ere, oratuak baino efektu hobea lortu du. Hala ere, zelulosa eteraren industrian zuzenean erabiltzen direnean, arazo hauek daude oraindik: 1) Eterifikazio-erreakzioan, zuntz-erreakzioko lehengaiaren jariakortasuna nahiko eskasa da, beraz, bere koulter eta labana hegalariaren egitura ez da. nahikoa. Zelulosa bidoiaren zirkunferentzia, erradiala eta axialeko noranzkoetan mugitzera bultzatu, beraz, erreaktiboen nahasketa ez da nahikoa, erreaktiboen erabilera baxua eta produktu nahiko gutxi izatearen ondorioz. 2) Saihetsek eusten duten ardatz nagusiaren zurruntasun eskasa dela eta, erraza da eszentrikotasuna eragitea eragiketa ondoren eta ardatzaren zigiluen ihesaren arazoa; horregatik, kanpoko aireak erraz inbaditzen du zilindroa ardatzaren zigiluaren bidez eta zilindroaren hutsean eragiketa eragiten du, zilindroan hautsak eraginez. Ihes egin. 3) Haien deskarga-balbulak flapper balbulak edo disko-balbulak dira. Lehenengoa erraza da kanpoko airea arnasten, zigilatzeko errendimendu eskasa dela eta, bigarrena, berriz, erraza da materialak atxikitzen eta erreaktiboen galera eragiten du. Horregatik, arazo hauek banan-banan konpondu behar dira.

Ikertzaileek hainbat aldiz hobetu dute koulter erreaktorearen diseinua, eta hainbat zelulosa-eter enpresari eman zieten proba erabiltzeko, eta pixkanaka diseinua hobetu zuten iritziaren arabera. Ardatz nagusiaren bi alboetan aldameneko kobaren egitura-forma eta aldameneko bi kobaren antolamendua aldatuz, erreaktiboen eraginpeko erreaktiboak zilindroaren barruko horman zehar zirkunferentzian eta erradialen norabidean turbulentziaz gain, Era berean, zipriztindu haztegiaren bi aldeetako noranzko arruntean zehar, erreaktiboak guztiz nahasten dira, eta nahaste prozesuan burututako alkalizazio eta eterifikazio erreakzioak sakonak dira, erreaktiboen erabilera-tasa handia da, erreakzio-abiadura azkarra da eta energia kontsumoa txikia da. Gainera, zilindroaren bi muturretako ardatz-zigiluak eta errodamendu-eserlekuak euskarriaren amaierako plakan finkatzen dira bridaren bidez ardatz nagusiaren zurruntasuna areagotzeko, funtzionamendua egonkorra da. Aldi berean, ardatzaren zigilatzeko efektua bermatu daiteke, ardatz nagusia makurtu eta deformatzen ez delako eta zilindroko hautsak ez duelako ihes egiten. Deskarga-balbularen egitura aldatuz eta ihes-tangaren diametroa handituz, isurketa-balbulan materialen atxikipena eraginkortasunez saihestu ez ezik, material-hautsaren galera ere saihestu dezake ihesean zehar, eta horrela erreakzio-galera eraginkortasunez murrizten da. produktuak. Erreaktore berriaren egitura arrazoizkoa da. Zelulosa eter CMCrako prestatzeko ingurune egonkor eta fidagarria ez ezik, zilindroko hautsak ihes egitea eragozten du ardatzaren zigiluaren eta deskarga-balbularen hermetikotasuna hobetuz. Ingurumena errespetatzen duena, industria kimiko berdearen diseinu ideia konturatuz.

2.3 Sustrai erreaktorearen garapena

Oratu txiki, baxu eta pobreen akatsak direla eta, sustra erreaktorea etxeko CMC ekoizpen planta askotan sartu da, eta produktuen artean 4m-ko sei modelo daude.³, 6 m³, 8 m³, 10 m³, 15 m³, eta 26 m³. 2007an, koulter erreaktoreak Erabilgarritasun ereduaren patentearen baimen nazionala irabazi zuen (patenteen argitalpen zenbakia: CN200957344). 2007. urtetik aurrera, zelulosa ez-ionikoko eter ekoizteko erreaktore berezi bat garatu zen (adibidez, MC/HPMC). Gaur egun, CMCren etxeko ekoizpenak disolbatzaile metodoa hartzen du batez ere.

Zelulosa-eter fabrikatzaileen egungo iritzien arabera, koulter-erreaktoreen erabilerak disolbatzaileen erabilera % 20tik % 30era murriztu dezake, eta produkzio-ekipamenduen gehikuntzarekin, disolbatzaileen erabilera gehiago murrizteko aukera dago. Sustrai erreaktorea 15-26m-ra irits daitekeenez³, eterifikazio-erreakzioan ordezkatzaileen banaketaren uniformetasuna oratuarena baino askoz hobea da.

3. Zelulosa eteraren beste ekoizpen-ekipo batzuk

Azken urteotan, zelulosa eteraren alkalizazio eta eterifikazio erreaktoreak garatzen ari diren bitartean, beste eredu alternatibo batzuk ere garatzen ari dira.

Aire-jasogailua (patentearen argitalpen zenbakia: CN200955897). Disolbatzaile-metodoa CMC ekoizpen-prozesuan, disolbatzaile hutseko lehorgailua disolbatzaileen berreskuratze eta lehortze-prozesuan erabiltzen zen batez ere iraganean, baina hutseko lehorgailua tarteka bakarrik funtzionatu daiteke, aire-jasotzaileak etengabeko funtzionamendua gauzatzen duen bitartean. Aire-jasotzaileak CMC materiala birrintzen du zilindroko aiztoen eta labana hegalarien biraketa azkarraren bidez, bero-transferentziaren gainazala handitzeko, eta lurruna zilindrora botatzen du CMC materialaren etanola guztiz lurruntzeko eta berreskurapena errazteko, eta, ondorioz, ekoizpen kostua murrizten du. CMC eta etanol baliabideak gorde, eta zelulosa-eter lehortze-prozesuaren funtzionamendua osatu aldi berean. Produktuak 6,2 m-ko bi modelo ditu³eta 8 m³.

Granulator (patenteen argitalpen zenbakia: CN200957347). Disolbatzaile-metodoaren bidez zelulosa-eterra ekoizteko prozesuan, iraganean sodio karboximetil zelulosa materiala pikortzeko erabiltzen zen batez ere torloju bikoitzeko estrusio-granuladorea eterifikazio erreakzio, garbitu eta lehortu ondoren. ZLH motako zelulosa-eter pikorgailuak lehendik dagoen torloju biko estrusio-granuladorea bezala etengabe pikortu ez ezik, materialak etengabe ken ditzake zilindrora airea sartuz eta ura hoztuz jaka sartuz. Hondakin-beroa erreakzionatu, pikorketaren kalitatea hobetuz eta elektrizitatea aurreztuz, eta produktuaren irteera-tasa handitu dezake ardatzaren abiadura handituz, eta materialaren mailaren altuera egokitu dezake prozesuaren eskakizunen arabera. Produktuak 3,2 m-ko bi modelo ditu³eta 4m³.

Aire-fluxuaren nahasgailua (patentearen argitalpen zenbakia: CN200939372). MQH motako aire-fluxuaren nahasgailuak aire konprimitua nahaste-ganberara bidaltzen du nahaste-buruko toberaren bidez, eta materiala berehala igotzen da zilindroaren horman zehar aire konprimituarekin nahasketa egoera fluidizatu bat osatzeko. Hainbat pultsu putz eta etenaldi tarteen ondoren, materialak bolumen osoko nahasketa azkar eta uniformea ​​gauzatu daiteke. Produktu sorta ezberdinen arteko desberdintasunak nahastuz batzen dira. Gaur egun, bost produktu mota daude: 15m³, 30 m³, 50 m³, 80 m³, eta 100 m³.

Nire herrialdeko zelulosa-eter-ekipoen eta atzerriko maila aurreratuen arteko aldea gehiago murrizten ari den arren, oraindik beharrezkoa da prozesu-maila gehiago hobetzea eta hobekuntza gehiago egitea egungo produkzio-ekipoarekin bateragarriak ez diren arazoei aurre egiteko.

4. Perspektiba

Nire herrialdeko zelulosa eteraren industria aktiboki garatzen ari da ekipamendu berrien diseinua eta prozesatzea, eta ekipoen ezaugarriak konbinatzen ditu prozesua etengabe hobetzeko. Fabrikatzaileak eta ekipoen fabrikatzaileak elkarrekin garatzen eta ekipamendu berriak aplikatzen hasi dira. Hauek guztiek nire herrialdeko zelulosa eteraren industriaren aurrerapena islatzen dute. , lotura horrek eragin garrantzitsua izango du industriaren garapenean. Azken urteotan, nire herrialdeko zelulosa eteraren industriak, Txinako ezaugarriak dituen teknologian oinarrituta, nazioarteko esperientzia aurreratua bereganatu du, atzerriko gailuak sartu ditu edo etxeko ekipamenduak guztiz erabili ditu jatorrizko "zikin, nahasi, pobre"tik eraldaketa osatzeko. eta lan intentsiboko lantegien ekoizpena Mekanizazioaren eta automatizazioaren trantsizioa produkzio ahalmenean, kalitatean eta eraginkortasunean jauzi handia lortzeko zelulosa-eteraren industrian nire herrialdeko zelulosa-eter fabrikatzaileen helburu komuna bihurtu da.