Hvernig á að bæta framleiðslu sellulósaeter?

Kima Chemical Co., Ltd myndi vilja kynna endurbætur á sellulósa eter framleiðsluferli og búnaði á síðustu tíu árum, og greinir mismunandi eiginleika hnoðara og coulter reactors í sellulósa eter framleiðsluferli. Með hraðri þróun sellulósaeteriðnaðarins er framleiðslugeta eins setts búnaðar að breytast úr hundruðum tonna í nokkur þúsund tonn. Það er óumflýjanleg þróun að nýr búnaður leysi gamlan búnað af hólmi.

Lykilorð: sellulósa eter; framleiðslutæki; hnoðari; coulter reactor

Þegar litið er til baka á síðustu tíu ár af sellulósaeteriðnaði Kína, þá er það glæsilegur áratugur fyrir þróun sellulósaeteriðnaðarins. Framleiðslugeta sellulósaeter hefur náð meira en 250.000 tonnum. Árið 2007 var framleiðsla CMC 122.000 tonn og framleiðsla á ójónuðum sellulósaeter var 62.000 tonn. 10.000 tonn af sellulósaeter (árið 1999, Kína'heildarframleiðsla sellulósaeter var aðeins 25.660 tonn), sem er meira en fjórðungur heimsins's framleiðsla; fjöldi þúsunda tonna fyrirtækja hefur náð árangri í röðum 10.000 tonna fyrirtækja; vöruafbrigðum hefur aukist verulega , Vörugæði hafa verið bætt jafnt og þétt; á bak við allt þetta er frekari þroski vinnslutækninnar og frekari endurbætur á framleiðslubúnaðarstigi. Í samanburði við erlenda framhaldsstigið hefur bilið minnkað verulega.

Þessi grein kynnir nýjustu þróun innlends sellulósa eter framleiðsluferlis og endurbóta á búnaði á undanförnum árum og kynnir vinnu sem Zhejiang Chemical Industry Research Institute hefur unnið við að rannsaka og þróa sellulósa eter framleiðslutæki byggt á kenningum og hugsun um græna efnaiðnaðinn. Rannsóknarvinna á sellulósaeter basa eterunarhvarfi.

1. Framleiðslutækni og búnaður innlends sellulósaeter CMC á tíunda áratugnum

Frá því að Shanghai Celluloid Factory þróaði vatnsmiðilsferlið árið 1958, hefur einn búnaður lágstyrksleysisferlið og önnur framleiðsluferli verið notuð til að framleiða CMC. Innanlands eru hnoðarar aðallega notaðir til eterunarviðbragða. Á tíunda áratugnum var árleg framleiðslugeta eins framleiðslustöðvar CMC flestra framleiðenda 200-500 tonn og almennar gerðir eterunarhvarfa voru 1,5 m.³ og 3m³ hnoðarar. Hins vegar, þegar hnoðarinn er notaður sem hvarfbúnaður, vegna hægs hraða hnoðunararmsins, langs eterunarviðbragðstíma, hás hlutfalls hliðarhvarfa, lágs nýtingarhraða eterunarefnisins og lélegrar einsleitni dreifing eterunarhvarfssetuefna, helstu hvarfskilyrði Til dæmis er stjórnanleiki baðhlutfalls, basastyrks og hnoðunararmshraða lélegur, þannig að erfitt er að átta sig á áætlaðri einsleitni eterunarhvarfa og það er enn erfiðara að framkvæma massaflutning og gegndræpi rannsóknir á djúpum eterunarviðbrögðum. Þess vegna hefur hnoðarinn ákveðnar takmarkanir sem viðbragðsbúnaður CMC og það er flöskuhálsinn í þróun sellulósaeteriðnaðarins. Ófullnægjandi almennra líköna eterunarhvarfa á tíunda áratugnum má draga saman í þremur orðum: lítil (lítil framleiðsla eins tækis), lág (lágt nýtingarhlutfall eterunarefnis), lélegt (eterunarhvarf kemur í stað einsleitni grunndreifingar er fátækur). Í ljósi galla í uppbyggingu hnoðarans er nauðsynlegt að þróa hvarfbúnað sem getur flýtt fyrir eterunarviðbrögðum efnisins og dreifing skiptihópanna í eterunarhvarfinu er jafnari, þannig að nýtingarhraði af eterunarefninu er hærra. Seint á tíunda áratugnum vonuðu mörg innlend sellulósaeterfyrirtæki að Zhejiang Research Institute of Chemical Industry myndi rannsaka og þróa framleiðslutæki sem er brýn þörf fyrir sellulósaeteriðnaðinn. Zhejiang Research Institute of Chemical Industry byrjaði að taka þátt í rannsóknum á duftblöndunarferli og búnaði á áttunda áratugnum, myndaði sterkt R & D teymi og náði ánægjulegum árangri. Mörg tækni og búnaður hefur verið veittur af efnaiðnaðarráðuneytinu og Zhejiang vísinda- og tækniframfaraverðlaunum. Á níunda áratugnum vorum við í samstarfi við Tianjin brunarannsóknarstofnun almannaöryggisráðuneytisins til að þróa sérstakan búnað til framleiðslu á þurrdufti, sem vann þriðju verðlaun vísinda- og tækniframfaraverðlauna almannaöryggisráðuneytisins; á tíunda áratugnum rannsökuðum við og þróuðum blöndunartækni og búnað fyrir fast-vökva. Meðvitaðir um framtíðarþróunarhorfur sellulósaeteriðnaðarins byrjuðu vísindamenn Zhejiang Provincial Research Institute of Chemical Industry að rannsaka og þróa sérstakan framleiðslubúnað fyrir sellulósaeter.

2. Þróunarferli sérstaks reactors fyrir sellulósaeter

2.1 Eiginleikar coulter blöndunartæki

Meginreglan um klippihrærivélina er sú að undir verkun plógskautslaga hrærivélarinnar er duftið í vélinni órólegt meðfram strokkveggnum í ummáls- og geislastefnu annars vegar og duftinu er kastað meðfram báðum hliðum. af plógjárninu hins vegar. Ferlar hreyfingarinnar eru þvers og kruss og rekast hver á annan og mynda þannig ólgusjó og mynda alhliða þrívíddar hreyfingar í rýminu. Vegna tiltölulega lélegrar vökvunar á trefjahvarfshráefnum geta aðrar gerðir ekki knúið ummáls-, geisla- og axialhreyfingar sellulósans í strokknum. Með rannsóknum á CMC framleiðsluferlinu og búnaði sellulósaeteriðnaðarins heima og erlendis, og nýtti til fulls 30 ára rannsóknarniðurstöður þess, var káberblöndunartækið sem þróað var á níunda áratugnum upphaflega valið sem grunnlíkan fyrir þróun sellulósa. eter hvarfbúnaður.

2.2 Þróunarferli kofsofns

Með prófun á lítilli tilraunavél hefur hún örugglega fengið betri áhrif en hnoðarinn. Hins vegar, þegar þeir eru notaðir beint í sellulósaeteriðnaðinum, eru enn eftirfarandi vandamál: 1) Í eterunarviðbrögðum er vökvi trefjahvarfshráefnisins tiltölulega lélegt, þannig að uppbygging kotsins og fljúgandi hnífsins er ekki nægjanlegt. Keyrðu sellulósann til að hreyfast í ummáls-, geisla- og ásátt tunnunnar, þannig að blöndun hvarfefnanna er ekki nægjanleg, sem leiðir til lítillar nýtingar hvarfefnanna og tiltölulega fáar vörur. 2) Vegna lélegrar stífni aðalskaftsins sem studd er af rifbeinum er auðvelt að valda sérvitringi eftir notkun og vandamálið með leka innsigli; því fer utanloftið auðveldlega inn í strokkinn í gegnum skaftþéttinguna og hefur áhrif á lofttæmisaðgerðina í strokknum, sem leiðir til dufts í strokknum. Flýja. 3) Útblásturslokar þeirra eru flapper lokar eða diskur lokar. Það fyrrnefnda er auðvelt að anda að sér utanaðkomandi lofti vegna lélegrar þéttingar, en hið síðarnefnda er auðvelt að halda efnum og valda tapi hvarfefna. Þess vegna verður að leysa þessi vandamál eitt af öðru.

Vísindamenn hafa margsinnis endurbætt hönnun coulter reactors og útvegað það nokkrum sellulósaeterfyrirtækjum til reynslunotkunar og smám saman bætt hönnunina í samræmi við endurgjöfina. Með því að breyta burðarlögun kápanna og skiptu fyrirkomulagi tveggja samliggjandi kápa beggja vegna aðalássins, verða hvarfefnin undir virkni kösanna ekki aðeins ókyrrð í ummáls- og geislastefnu meðfram innri vegg strokksins, heldur Skvettu einnig meðfram eðlilegri stefnu beggja hliða skífunnar, þannig að hvarfefnunum sé blandað að fullu, og basa- og eterunarhvörf sem lokið er í blöndunarferlinu eru ítarleg, nýtingarhraði hvarfefnanna er hátt, hvarfhraði er hratt og orkunotkun er lítil. Þar að auki eru bolþéttingar og legusæti á báðum endum strokksins fest við endaplötu krappans í gegnum flansinn til að auka stífni aðalskaftsins, þannig að reksturinn sé stöðugur. Á sama tíma er hægt að tryggja þéttingaráhrif bolþéttingarinnar vegna þess að aðalskaftið beygist ekki og afmyndast og duftið í strokknum sleppur ekki. Með því að breyta uppbyggingu útblásturslokans og stækka þvermál útblásturstanksins getur það ekki aðeins í raun komið í veg fyrir að efni haldist í útblásturslokanum, heldur einnig komið í veg fyrir tap á efnisdufti við útblástur og þannig dregið úr tapi á viðbrögðum í raun. vörur. Uppbygging nýja kjarnaofnsins er þokkaleg. Það getur ekki aðeins veitt stöðugt og áreiðanlegt undirbúningsumhverfi fyrir sellulósaeter CMC, heldur einnig í raun komið í veg fyrir að duftið í strokknum sleppi út með því að bæta loftþéttleika bolþéttingarinnar og losunarlokans. Umhverfisvæn, átta sig á hönnunarhugmyndinni um grænan efnaiðnað.

2.3 Þróun á kofunarofni

Vegna galla á litlum, lágum og lélegum hnoðarum hefur kofunarofninn farið inn í margar innlendar CMC framleiðslustöðvar og vörurnar innihalda sex gerðir af 4m³, 6m³, 8m³, 10m³, 15m³, og 26m³. Árið 2007 vann coulter reactor landsbundið Utility Model einkaleyfi (einkaleyfisútgáfunúmer: CN200957344). Eftir 2007 var sérstakur reactor fyrir framleiðslulínu fyrir ójónískan sellulósaeter (eins og MC/HPMC) þróaður. Sem stendur samþykkir innlend framleiðsla CMC aðallega leysisaðferðina.

Samkvæmt núverandi endurgjöf frá sellulósaeterframleiðendum getur notkun coulter reactors dregið úr notkun leysiefna um 20% til 30% og með aukningu á framleiðslutækjum er möguleiki á frekari minnkun á notkun leysiefna. Þar sem coulter reactor getur náð 15-26m³, er einsleitni skiptihópadreifingar í eterunarhvarfinu miklu betri en í hnoðaranum.

3. Annar framleiðslubúnaður sellulósaeter

Á undanförnum árum, á meðan verið er að þróa sellulósa eter basa- og eterunarofna, eru aðrar aðrar gerðir einnig í þróun.

Loftlyftari (útgáfunúmer einkaleyfis: CN200955897). Í framleiðsluferlinu fyrir leysiefni CMC var rake tómarúmþurrkarinn aðallega notaður í endurheimt leysis og þurrkunarferli í fortíðinni, en rake tómarúmþurrkan er aðeins hægt að nota með hléum, en loftlyftari getur gert sér grein fyrir stöðugri notkun. Loftlyftarinn mylur CMC efnið í gegnum hraðan snúning á kásum og fljúgandi hnífum í strokknum til að auka hitaflutningsyfirborðið, og úðar gufu inn í strokkinn til að gera etanól að fullu rokgjörn úr CMC efninu og auðvelda endurheimt, þar með draga úr framleiðslukostnaði CMC og spara etanól auðlindir, og ljúka rekstri sellulósa eter þurrkunarferlisins á sama tíma. Varan hefur tvær gerðir af 6,2m³og 8m³.

Granulator (útgáfunúmer einkaleyfis: CN200957347). Í því ferli að framleiða sellulósaeter með leysisaðferð var tvískrúfa útpressunarkorn aðallega notað í fortíðinni til að korna natríumkarboxýmetýl sellulósa efnið eftir eterunarviðbrögð, þvott og þurrkun. ZLH gerð sellulósa eter kyrningsins getur ekki aðeins kornað stöðugt eins og núverandi tvískrúfa extrusion granulator, heldur getur hún einnig stöðugt fjarlægt efni með því að fæða loft inn í strokkinn og kælivatn í jakkann. Bregðast við úrgangshita, bæta þar með gæði kornunar og spara rafmagn og geta aukið framleiðsluhraða vörunnar með því að auka snúningshraða og hægt er að stilla hæð efnisstigsins í samræmi við vinnslukröfur. Varan hefur tvær gerðir af 3,2m³og 4m³.

Loftflæðisblöndunartæki (útgáfunúmer einkaleyfis: CN200939372). Loftflæðisblandari af MQH gerð sendir þjappað loft inn í blöndunarhólfið í gegnum stútinn á blöndunarhausnum og efnið rís samstundis meðfram strokkaveggnum með þjappað lofti til að mynda vökvablöndunarástand. Eftir nokkur púlsblástur og hlé er hægt að ná hröðum og samræmdri blöndun efna í fullu rúmmáli. Mismunur á mismunandi framleiðslulotum er settur saman með því að blanda saman. Sem stendur eru fimm tegundir af vörum: 15m³, 30m³, 50m³, 80m³, og 100m³.

Þótt bilið á milli framleiðslutækis fyrir sellulósaeter í landinu mínu og erlendra háþróaðra stiga sé enn að minnka, er samt nauðsynlegt að bæta vinnslustigið enn frekar og gera frekari úrbætur til að takast á við vandamálin sem eru ekki í samræmi við núverandi framleiðslutæki.

4. Horfur

Sellulósa eter iðnaður lands míns er virkur að þróa hönnun og vinnslu nýs búnaðar og sameina eiginleika búnaðarins til að bæta ferlið stöðugt. Framleiðendur og tækjaframleiðendur eru farnir að þróa og beita nýjum búnaði í sameiningu. Þetta endurspeglar allt framfarir í sellulósaeteriðnaði landsins míns. , þessi hlekkur mun hafa mikilvæg áhrif á þróun iðnaðarins. Undanfarin ár hefur sellulósaeteriðnaður landsins, sem byggir á tækni með kínverskum einkennum, annað hvort tekið í sig alþjóðlega háþróaða reynslu, kynnt erlend tæki eða nýtt innlendan búnað til fulls til að ljúka umbreytingunni frá upprunalegu „óhreinu, sóðalegu, lélegu“. og vinnufrek verkstæðisframleiðsla til Umskipti vélvæðingar og sjálfvirkni til að ná miklu stökki í framleiðslugetu, gæðum og skilvirkni í sellulósaeteriðnaðinum hefur orðið sameiginlegt markmið sellulósaeterframleiðenda landsins míns.