השפעת מדד תכולת האפר של תאית הידרוקסיפרופיל מתיל תעשייתי על היישום

על פי סטטיסטיקה חלקית, הייצור העולמי הנוכחי של אתר תאית לא-יוני הגיע ליותר מ-500,000 טון, ותאית הידרוקסיפרופיל מתיל היווה 80% עד יותר מ-400,000 טון, בסין בשנתיים האחרונות מספר חברות הרחיבו את הייצור במהירות. להרחיב את הקיבולת הגיע לכ-180,000 טון, כ-60,000 טון לצריכה ביתית, מתוכם יותר מ-550 מיליון טון משמשים בתעשייה וכ-70 אחוז משמשים כתוספי בניין.

בשל השימושים השונים במוצרים, גם דרישות מדד האפר של המוצרים יכולות להיות שונות, כך שניתן לארגן את הייצור בהתאם לדרישות של דגמים שונים בתהליך הייצור, דבר המסייע להשפעת החיסכון באנרגיה, הפחתת צריכה והפחתת פליטות.

1 אפר הידרוקסיפרופיל מתיל תאית וצורותיו הקיימות
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) נקרא אפר לפי תקני איכות תעשייתיים וסולפט או שאריות חמות לפי pharmacopoeia, שניתן להבין בפשטות כטומאת מלח אנאורגנית במוצר. תהליך הייצור העיקרי על ידי האלקלי החזק (נתרן הידרוקסיד) דרך התגובה להתאמה הסופית של ה-pH למלח ניטרלי וחומרי גלם הטמונים במקור בסכום המלח האנאורגני.
שיטה לקביעת האפר הכולל; לאחר כמות מסוימת של דגימות מוגזמות ונשרפות בכבשן בטמפרטורה גבוהה, החומרים האורגניים מתחמצנים ומתפרקים, ונמלטים בצורת פחמן דו חמצני, תחמוצות חנקן ומים, בעוד שהחומרים האנאורגניים נשארים בצורה של סולפט, פוספט, קרבונט, כלוריד ומלחים אנאורגניים אחרים ותחמוצות מתכות. שאריות אלו הן אפר. ניתן לחשב את כמות האפר הכוללת בדגימה על ידי שקילת השאריות.
על פי התהליך באמצעות חומצות שונות ויפיקו מלחים שונים: בעיקר נתרן כלורי (הנוצר מתגובה של יוני כלוריד בכלורומתאן ונתרן הידרוקסיד) בתוספת נטרול חומצות אחרות יכול לייצר נתרן אצטט, נתרן גופרתי או נתרן אוקסלט.
2. דרישות אפר של תאית הידרוקסיפרופיל מתיל תעשייתית
הידרוקסיפרופיל מתיל תאית משמשת בעיקר כעיבוי, אמולסיפיקציה, יצירת סרט, קולואיד מגן, החזקת מים, הידבקות, אנטי-אנזים ואינרטי מטבולי ושימושים אחרים, הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים רבים של תעשייה, אשר ניתן לחלק באופן גס לחלקים הבאים. היבטים:
(1) בנייה: התפקיד העיקרי הוא שימור מים, עיבוי, צמיגות, שימון, סיוע בזרימה לשיפור יכולת העיבוד של המלט והגבס, שאיבה. ציפויים אדריכליים, ציפויים לטקס משמשים בעיקר כקולואיד מגן, יצירת סרט, חומר עיבוי וסיוע להשעיית פיגמנט.
(2) פוליוויניל כלוריד: משמש בעיקר כחומר מפזר בתגובת הפילמור של מערכת פילמור ההשעיה.
(3) כימיקלים יומיומיים: משמש בעיקר כחומרי הגנה, זה יכול לשפר את תחליב המוצר, אנטי-אנזים, פיזור, הידבקות, פעילות פני השטח, היווצרות סרט, לחות, הקצף, היווצרות, חומר שחרור, מרכך, חומר סיכה ותכונות אחרות;
(4) תעשיית התרופות: בתעשיית התרופות משמשת בעיקר לייצור תכשירים, משמשת כהכנה מוצקה של חומר ציפוי, חומר קפסולה חלולה, קלסר, משמש לשחרור איטי שלד פרמצבטי, יצירת סרט, חומר ליצירת נקבוביות, משמש כנוזל, עיבוי הכנה מוצקה למחצה, אמולסיפיקציה, השעיה, יישום מטריקס;
(5) קרמיקה: משמש כחומר ליצירת קלסר לתעשיית הקרמיקה, חומר פיזור לצבע זיגוג;
(6) ייצור נייר: פיזור, צביעה, חומר חיזוק;
(7) הדפסה וצביעה של טקסטיל: עיסת בד, צבע, מאריך צבע:
(8) ייצור חקלאי: בחקלאות ניתן להשתמש בו לטיפול בזרעי יבול, לשפר את קצב הנביטה, להגן על לחות ולמנוע טחב, לשמור על טריות הפירות, לשחרר איטי של דשנים וחומרי הדברה כימיים וכו'.
על פי המשוב של ניסיון היישום ארוך הטווח לעיל וסיכום תקני הבקרה הפנימיים של כמה מיזמים זרים ומקומיים, רק חלק מהמוצרים של פילמור פוליוויניל כלוריד וכימיקלים יומיומיים נדרשים כדי לשלוט במלח פחות מ-0.010, ובפרמקופאה. של מדינות שונות דורש לשלוט במלח פחות מ-0.015. ושימושים אחרים של בקרת מלח יכולים להיות רחבים יותר יחסית, במיוחד מוצרי בנייה בנוסף לייצור של שפכטל, מלח צבע יש דרישות מסוימות, השאר יכול לשלוט במלח < 0.05 יכול בעצם לעמוד בשימוש.
תהליך 3 הידרוקסיפרופיל מתיל תאית ושיטת הסרת מלח
שיטות הייצור העיקריות של תאית מתיל הידרוקסיפרופיל בבית ומחוצה לה הן כדלקמן:
(1) שיטת השלב הנוזלי (שיטת הסלורי): האבקה העדינה של תאית שיש לכתוש מפוזרת בכפי 10 מממס אורגני בכור אנכי או אופקי עם ערבול חזק, ולאחר מכן מוסיפים לות כמותית וחומר מאתר לתגובה. לאחר התגובה, המוצר נשטף, מיובש, מרוסק ומסננת במים חמים.
(2) שיטת פאזי גז (שיטת גז-מוצק): התגובה של אבקת תאית שעומדת להימעך מסתיימת במצב יבש למחצה על ידי הוספת שורית כמותית וחומר מאתר וכמות קטנה של תוצרי לוואי של נקודת רתיחה נמוכה בכור אופקי עם ערבול חזק. אין צורך בממסים אורגניים נוספים לתגובה. לאחר התגובה, המוצר נשטף, מיובש, מרוסק ומסננת במים חמים.
(3) שיטה הומוגנית (שיטת פירוק): ניתן להוסיף את האופקי ישירות לאחר ריסוק תאית עם כור ערבוב חזק מפוזר בנאו/אוריאה (או ממסים אחרים של תאית) בערך פי 5 ~ 8 של מים מקפיאים ממס בממס, ואז הוספת שורית כמותית וסוכן etherifying על התגובה, לאחר התגובה עם אצטון תגובת משקעים אתר תאית טוב, לאחר מכן הוא נשטף במים חמים, מיובש, כתוש ומסננת כדי לקבל את המוצר המוגמר. (הוא עדיין לא בייצור תעשייתי).
סוף התגובה לא משנה באילו סוגים של שיטות שהוזכרו לעיל יש הרבה מלח, לפי תהליכים שונים יכולים לייצר הם: נתרן כלורי ונתרן אצטט, נתרן גופרתי, נתרן אוקסלט, וכן הלאה לערבב מלח, צריך דרך ההתפלה, שימוש במלח במסיסות המים, בדרך כלל עם הרבה שטיפה במים חמים, כעת הציוד ודרך הכביסה העיקריים הם:
(1) מסנן ואקום חגורה; הוא עושה זאת על ידי גזירת חומר הגלם המוגמר במים חמים ולאחר מכן שטיפת המלח על ידי פיזור הגלימה באופן שווה על חגורת סינון על ידי התזת מים חמים עליה ושאיבת אבק מתחתיה.
(2) צנטריפוגה אופקית: זה בסוף התגובה של החומר הגולמי לתוך התרחיץ עם מים חמים כדי לדלל את המלח מומס במים חמים ולאחר מכן באמצעות צנטריפוגה הפרדה תהיה הפרדה נוזל מוצק כדי להסיר מלח.
(3) עם מסנן הלחץ, זה בסוף התגובה של החומר הגולמי לתוך התרחיץ עם מים חמים, זה לתוך מסנן הלחץ, תחילה עם מים נושבת קיטור ולאחר מכן עם מים חמים ריסוס N פעמים עם מים נושבת קיטור כדי להפריד ולהסיר מלח.
שטיפת מים חמים להסרת מלחים מומסים, כי צריך להצטרף למים חמים, כביסה, ככל שכמות האפר נמוכה יותר, ולהיפך, כך שהאפר שלו קשור ישירות לכמה כמות המים החמים, התעשייה הכללית מוצר אם בקרת אפר מתחת ל-1% משתמש במים חמים 10 טון, אם שליטה מתחת ל-5% יזדקק לכ-6 טון מים חמים.
למי שפכים תאית יש דרישת חמצן כימית (COD) של יותר מ-60,000 מ"ג/ליטר ותכולת מלח של יותר מ-30,000 מ"ג/ליטר, כך שזה מאוד יקר לטפל בשפכים כאלה, מכיוון שקשה לבצע ישירות ביוכימי מלח כל כך גבוה, והוא אינו מותר לדלל בהתאם לדרישות הגנת הסביבה הלאומיות הנוכחיות. הפתרון האולטימטיבי הוא הסרת מלח בזיקוק. לכן, טון אחד נוסף שטיפת מים רותחים תיצור טון אחד יותר ביוב. לפי טכנולוגיית MUR הנוכחית עם יעילות אנרגטית גבוהה, העלות הכוללת של כל טון של שטיפת מים מרוכזים היא כ-80 יואן, והעלות העיקרית היא צריכת האנרגיה המקיפה.
השפעת 4 אפר על קצב החזקת מים של תאית הידרוקסיפרופיל מתיל תעשייתי
HPMC ממלאת בעיקר שלושה תפקידים באגירת מים, עיבוי ונוחות בנייה בחומרי בניין.
החזקת מים: להגדלת זמן הפתיחה של החזקת המים של החומר, כדי לסייע לתפקוד ההידרציה שלו באופן מלא.
עיבוי: תאית ניתן לעבות לשחק תרחיף, כך הפתרון לשמור על אחיד למעלה ולמטה באותו תפקיד, עמידות זרימה תלויה.
בנייה: שימון תאית, יכול להיות בעל מבנה טוב. HPMC אינו משתתף באופן התגובה הכימית, רק ממלא תפקיד עזר. אחד החשובים ביותר הוא אגירת מים, אגירת המים של טיט משפיעה על ההומוגנית של טיט, ולאחר מכן משפיעה על התכונות המכניות והעמידות של טיט מוקשה. טיט בנייה וטיח טיח הם שני חלקים חשובים של חומרי טיט, ותחום היישום החשוב של טיט בנייה וטיח טיח הוא מבנה בנייה. כיוון שגוש ביישום בתהליך המוצרים נמצא במצב יבש, על מנת להפחית את הבלוק היבש של ספיגת מים חזקה של טיט, הבנייה מאמצת את הבלוק לפני הרטבה מוקדמת, כדי לחסום תכולת לחות מסוימת, לשמור על לחות בטיט כדי לחסום ספיגה מוגזמת של חומר, יכול לשמור על הידרציה רגילה של חומר ג'ל פנימי כגון טיט מלט. עם זאת, גורמים כמו הבדל בסוג הבלוק ומידת הרטבת האתר מראש ישפיעו על קצב איבוד המים ואיבוד המים של טיט, מה שיביא סכנות נסתרות לאיכות הכוללת של מבנה הבנייה. המרגמה עם אחזקת מים מעולה יכולה לבטל את ההשפעה של חומרי בלוקים וגורמים אנושיים, ולהבטיח את ההומוגניות של הטיט.
השפעת החזקת המים על ביצועי התקשות המרגמה באה לידי ביטוי בעיקר בהשפעה על אזור הממשק בין טיט לבלוק. עם אובדן המים המהיר של טיט עם אחזקת מים לקויה, תכולת המים של טיט בחלק הממשק אינה מספקת, ולא ניתן לחות את המלט במלואו, מה שמשפיע על התפתחות החוזק הרגילה. חוזק הקשר של חומרים מבוססי מלט מיוצר בעיקר על ידי עיגון של מוצרי הידרציה מלט. הידרציה הבלתי מספקת של המלט באזור הממשק מפחיתה את חוזק הקשר הממשק, והבליטה החלולה והפיצוח של טיט מתגברים.
לכן, בחירת הדרישה הרגישה ביותר לדרישת החזקת מים בניית מותג K שלוש קבוצות של צמיגות שונה, באמצעות דרכים שונות של כביסה כדי להופיע באותה אצווה מספר שתיים תכולת אפר צפויה, ולאחר מכן על פי שיטת בדיקת החזקת המים המקובלת כיום (שיטת נייר סינון ) על אותו מספר אצווה תכולת אפר שונה של החזקת המים של שלוש קבוצות של דגימות הספציפית כדלקמן:
4.1 שיטה ניסיונית לאיתור שיעור החזקת מים (שיטת נייר סינון)
4.1.1 יישום מכשירים וציוד
מערבל מלט צמנט, גליל מדידה, מאזן, שעון עצר, מיכל נירוסטה, כפית, טבעת נירוסטה (קוטר פנימי φ100 מ"מ× קוטר חיצוני φ110 מ"מ× גבוה 25 מ"מ, נייר סינון מהיר, נייר סינון איטי, צלחת זכוכית.
4.1.2 חומרים וריאגנטים
צמנט פורטלנד רגיל (#425), חול סטנדרטי (חול ללא בוץ שנשטף במים), דגימת מוצר (HPMC), מים נקיים לניסוי (מי ברז, מים מינרלים).
4.1.3 תנאי ניתוח ניסויים
טמפרטורת מעבדה: 23±2 ℃; לחות יחסית: ≥ 50%; טמפרטורת המים במעבדה זהה לטמפרטורת החדר 23 ℃.
4.1.4 שיטות ניסוי
הנח את צלחת הזכוכית על פלטפורמת ההפעלה, הנח עליה את נייר הסינון הכרוני השקול (משקל: M1), לאחר מכן שים פיסת נייר סינון מהיר על נייר הסינון האיטי, ולאחר מכן שים תבנית טבעת מתכת על נייר הסינון המהיר ( תבנית הטבעת לא תחרוג מנייר הסינון המהיר העגול).
שקלו במדויק (425#) מלט 90 גרם; חול סטנדרטי 210 גרם; מוצר (דוגמה) 0.125 גרם; יוצקים למיכל נירוסטה ומערבבים היטב (מערבבים יבשים).
השתמשו במיקסר צמנט (סיר ערבוב ועלים נקיים ויבשים, נקיים ויבשים היטב לאחר כל ניסוי, מניחים בצד). השתמש בגליל מדידה כדי למדוד 72 מ"ל של מים נקיים (23 ℃), שופכים תחילה לסיר המערבבים, ולאחר מכן שופכים את החומר המוכן, מסתננים למשך 30 שניות; במקביל, הרימו את הסיר למצב ערבוב, הפעילו את המיקסר וערבבו במהירות נמוכה (כלומר, ערבוב איטי) למשך 60 שניות; עצרו למשך 15 שניות וגרדו את הסלרי על הקיר והלהב לתוך הסיר; המשך להקציף במהירות במשך 120 שניות כדי להפסיק. שפכו (העמיסו) את כל המרגמה המעורבת לתוך תבנית הטבעת הנירוסטה במהירות, והזמן מהרגע שבו המרגמה נוגעת בנייר הסינון המהיר (לוחצים על שעון העצר). לאחר 2 דקות, תבנית הטבעת הופכת ונייר הסינון הכרוני הוצא ונשקל (משקל: M2). בצע ניסוי ריק לפי השיטה לעיל (המשקל של נייר סינון כרוני לפני ואחרי השקילה הוא M3, M4)
שיטת החישוב היא כדלקמן:
(1)
איפה, M1 - משקל נייר הסינון הכרוני לפני הניסוי לדוגמה; M2 - משקל נייר סינון כרוני לאחר ניסוי מדגם; M3 - משקל של נייר סינון כרוני לפני ניסוי ריק; M4 - משקל נייר סינון כרוני לאחר ניסוי ריק.
4.1.5 אמצעי זהירות
(1) טמפרטורת המים הנקיים חייבת להיות 23 ℃, והשקילה חייבת להיות מדויקת;
(2) לאחר ערבוב, מסירים את סיר הבוחשים ומערבבים בצורה אחידה בעזרת כף;
(3) יש להתקין את התבנית במהירות, והמרגמה תהיה מהודקת שטוחה ומוצקה בזמן ההתקנה;
(4) הקפידו לתזמן את הרגע בו המרגמה נוגעת בנייר הסינון המהיר, ואל תשפוך את המרגמה על נייר הסינון החיצוני.
4.2 המדגם
שלושה מספרי אצווה עם צמיגות שונות של אותו מותג K נבחרו: 201302028 צמיגות 75,000 mPa·s, 20130233 צמיגות 150,000 mPa·s, 20130236 צמיגות 200 000 mPa·s כדי להשיג מספר שונה של אצווה של שניים. אפר (ראה טבלה 3.1). יש לשלוט בקפדנות על הלחות וה-pH של אותה אצווה של דגימות ככל האפשר, ולאחר מכן לבצע את בדיקת קצב החזקת המים לפי השיטה לעיל (שיטת נייר פילטר).
4.3 תוצאות ניסויים
תוצאות ניתוח האינדקס של שלוש קבוצות הדגימות מוצגות בטבלה 1, תוצאות הבדיקה של שיעורי החזקת מים בצמיגות שונות מוצגות באיור 1, ותוצאות הבדיקה של שיעורי החזקת מים של אפר ו-pH שונים מוצגות באיור 2 .
(1) תוצאות ניתוח האינדקס של שלוש קבוצות הדגימות מוצגות בטבלה 1
טבלה 1 תוצאות ניתוח של שלוש קבוצות של דגימות
פּרוֹיֶקט
מס' אצווה.
אחוז אפר
pH
צמיגות/mPa, s
מים / %
החזקת מים
201302028
4.9
4.2
75,000,
6
76
0.9
4.3
74, 500,
5.9
76
20130233
4.7
4.0
150,000,
5.5
79
0.8
4.1
140,000,
5.4
78
20130236
4.8
4.1
200,000,
5.1
82
0.9
4.0
195,000,
5.2
81
(2) תוצאות בדיקת החזקת המים של שלוש קבוצות הדגימות עם צמיגות שונות מוצגות באיור 1.

תְאֵנָה. 1 תוצאות בדיקה של החזקת מים של שלוש קבוצות של דגימות עם צמיגות שונות
(3) תוצאות זיהוי קצב החזקת המים של שלוש קבוצות של דגימות עם תכולת אפר ו-pH שונים מוצגות באיור 2.

תְאֵנָה. 2 תוצאות זיהוי של קצב החזקת מים של שלוש קבוצות של דגימות עם תכולת אפר ו-pH שונים
באמצעות תוצאות הניסוי הנ"ל, השפעת קצב החזקת המים נובעת בעיקר מצמיגות, צמיגות גבוהה ביחס לשיעור החזקת המים הגבוה שלו תהיה גרועה להיפך. התנודתיות של תכולת האפר בטווח של 1%~5% כמעט ואינה משפיעה על קצב החזקת המים שלו, כך שהיא לא תשפיע על ביצועי החזקת המים שלו.
5 מסקנה
על מנת להפוך את התקן ליישומי יותר למציאות ולהתאים למגמה החמורה יותר ויותר של שימור אנרגיה והגנת הסביבה, מוצע כי:
התקן התעשייתי של תאית הידרוקסיפרופיל מתיל תעשייתי מנוסח בבקרת האפר לפי דרגות, כגון: אפר בקרת רמה 1 < 0.010, אפר בקרת רמה 2 < 0.050. בדרך זו, המפיק יכול לבחור לתת למשתמש גם יותר אפשרויות. יחד עם זאת, ניתן לקבוע את המחיר על פי עיקרון האיכות הגבוהה והמחיר הגבוה למניעת בלבול בשוק. הדבר החשוב ביותר הוא שחיסכון באנרגיה והגנת הסביבה הופכים את ייצור המוצרים לידידותי והרמוני יותר עם הסביבה.