Толық емес статистикаға сәйкес, қазіргі уақытта иондық емес целлюлоза эфирінің жаһандық өндірісі 500 000 тоннадан астамға жетті, ал гидроксипропил метил целлюлозасы 80% -дан 400 000 тоннадан астамды құрады, Қытай соңғы екі жылда бірқатар компаниялар өндірісті қарқынды түрде кеңейтті. қуаттылығын кеңейту шамамен 180 000 тоннаға жетті, шамамен 60 000 тонна ішкі тұтыну үшін, Оның ішінде 550 миллион тоннадан астамы өнеркәсіпте және 70 пайызы құрылыс қоспалары ретінде пайдаланылады.
Өнімдердің әртүрлі қолданылуына байланысты өнімнің күл индексінің талаптары да әртүрлі болуы мүмкін, осылайша өндіріс өндіріс процесінде әртүрлі үлгілердің талаптарына сәйкес ұйымдастырылуы мүмкін, бұл энергияны үнемдеу әсеріне ықпал етеді, тұтынуды азайту және шығарындыларды азайту.
1 гидроксипропилметилцеллюлоза күлі және оның бар формалары
Гидроксипропил метилцеллюлоза (HPMC) салалық сапа стандарттары бойынша күл және фармакопея бойынша сульфат немесе ыстық қалдық деп аталады, оны өнімдегі бейорганикалық тұз қоспасы ретінде түсінуге болады. Күшті сілтінің (натрий гидроксиді) негізгі өндіріс процесі бейтарап тұзға және бастапқыда бейорганикалық тұздың қосындысына тән шикізатқа рН-ны соңғы ретке келтіру реакциясы арқылы.
Жалпы күлді анықтау әдісі; Белгілі бір мөлшердегі үлгілерді көміртектеп, жоғары температуралы пеште өртегеннен кейін органикалық заттар көмірқышқыл газы, азот оксидтері және су түрінде сыртқа шығып, тотығады және ыдырайды, ал бейорганикалық заттар сульфат, фосфат, карбонат, хлорид және басқа бейорганикалық тұздар мен металл оксидтері. Бұл қалдықтар күл болып табылады. Үлгідегі жалпы күлдің мөлшерін қалдықты өлшеу арқылы есептеуге болады.
Процесске сәйкес әртүрлі қышқылдарды қолдана отырып және әртүрлі тұздар түзеді: негізінен натрий хлориді (хлорметан мен натрий гидроксидіндегі хлорид иондарының реакциясы нәтижесінде пайда болады) плюс басқа қышқылдарды бейтараптандыру натрий ацетаты, натрий сульфиді немесе натрий оксалатын түзе алады.
2. Өнеркәсіптік дәрежедегі гидроксипропилметилцеллюлозаның күліне қойылатын талаптар
Гидроксипропил метил целлюлозасы негізінен қалыңдатқыш, эмульгациялау, пленка түзу, қорғаныш коллоид, суды ұстап тұру, адгезия, ферментке қарсы және метаболикалық инертті және басқа да мақсаттарда қолданылады, ол өнеркәсіптің көптеген салаларында кеңінен қолданылады, оны келесідей бөлуге болады аспектілері:
(1) Құрылыс: негізгі рөл суды ұстап тұру, қоюландыру, тұтқырлық, майлау, цемент пен гипсті өңдеуді жақсарту үшін ағынға көмек, айдау. Архитектуралық жабындар, латексті жабындар негізінен қорғаныш коллоидты, пленка түзетін, қалыңдататын агент және пигментті суспензияға көмекші құрал ретінде қолданылады.
(2) Поливинилхлорид: негізінен суспензияны полимерлеу жүйесінің полимерлену реакциясында дисперсант ретінде қолданылады.
(3) күнделікті химиялық заттар: негізінен қорғаныс құралдары ретінде пайдаланылады, ол өнімнің эмульсиясын, ферментке қарсы, дисперсияны, адгезияны, беттік белсенділікті, пленканы қалыптастыруды, ылғалдандырғышты, көбіктенуді, қалыптастыруды, босату агентін, жұмсартқышты, майлауды және басқа қасиеттерді жақсартады;
(4) Фармацевтика өнеркәсібі: фармацевтика өнеркәсібінде негізінен препарат өндірісі үшін қолданылады, жабын агентінің қатты препараты ретінде пайдаланылады, қуыс капсула материалы, байланыстырғыш, баяу босатылатын фармацевтикалық қаңқа, пленка қалыптастыру, тері тесігін түзу агенті, сұйықтық ретінде пайдаланылады, жартылай қатты препаратты қоюландыру, эмульсиялау, суспензия, матрицалық қолдану;
(5) Керамика: керамика өнеркәсібінің дайындамасы үшін байланыстырғыш түзуші, глазурь түсі үшін дисперсті агент ретінде пайдаланылады;
(6) қағаз жасау: дисперсия, бояу, күшейту агенті;
(7) Текстильді басып шығару және бояу: мата целлюлозасы, түсі, түсті кеңейткіш:
(8) Ауылшаруашылық өндірісі: ауыл шаруашылығында оны дақылдардың тұқымдарын өңдеу, өну жылдамдығын жақсарту, ылғалды қорғау және көгерудің алдын алу, жемістерді балғын ұстау, химиялық тыңайтқыштар мен пестицидтердің баяу босату агенті және т.б.
Жоғарыда келтірілген ұзақ мерзімді қолдану тәжірибесінің кері байланысына және кейбір шетелдік және отандық кәсіпорындардың ішкі бақылау стандарттарының қысқаша мазмұнына сәйкес, тек 0,010 төмен тұзды бақылау үшін поливинилхлоридті полимерлеудің кейбір өнімдері және күнделікті химиялық заттар қажет, ал фармакопея. әртүрлі елдердің тұзы 0,015-тен төмен бақылауды талап етеді. Ал тұзды бақылаудың басқа қолданулары салыстырмалы түрде кеңірек болуы мүмкін, әсіресе құрылыс өнімдері шпаклевка өндірісінен басқа, бояу тұзына белгілі талаптар қойылады, қалғандары тұзды бақылауға болады <0,05 негізінен пайдалануды қанағаттандыра алады.
3 гидроксипропилметилцеллюлоза процесі және тұзды жою әдісі
Гидроксипропилметилцеллюлозаны үйде және шетелде өндірудің негізгі әдістері келесідей:
(1) Сұйық фазалық әдіс (қоспа әдісі): ұсақталатын целлюлозаның ұсақ ұнтағы органикалық еріткіште шамамен 10 есе тік немесе көлденең реакторда күшті араластыру арқылы дисперстіленеді, содан кейін реакция үшін сандық сілті және эфирлеуші агент қосылады. Реакциядан кейін өнім жуылды, кептірілді, ұсақталды және ыстық сумен електен өтті.
(2) Газ-фазалық әдіс (газ-қатты әдіс): Ұсақталған целлюлоза ұнтағының реакциясы жартылай құрғақ күйде тікелей сандық сілті және эфирлеуші агентті және аз мөлшерде қайнау температурасы төмен жанама өнімдерді қосу арқылы аяқталады. горизонтальды реакторда қатты араластырады. Реакция үшін қосымша органикалық еріткіштер қажет емес. Реакциядан кейін өнім жуылды, кептірілді, ұсақталды және ыстық сумен електен өтті.
(3) Біртекті әдіс (еріту әдісі): Көлденең наох/мочевинада (немесе целлюлозаның басқа еріткіштерінде) шашыраған күшті араластырғыш реактормен целлюлозаны ұсақтағаннан кейін еріткіште шамамен 5 ~ 8 рет суды мұздатқыш еріткішпен қосуға болады, содан кейін реакцияға сандық сілті және эфирлеуші агент қосу, ацетонмен тұндыру реакциясымен реакциядан кейін жақсы целлюлоза эфирі, Содан кейін оны ыстық сумен жуады, кептіреді, ұсақтайды және дайын өнімді алу үшін електен өткізеді. (Өнеркәсіптік өндірісте әлі жоқ).
Реакция жоғарыда аталған әдістердің қайсысы көп тұзды пайдаланса да аяқталады, әртүрлі процестерге сәйкес түзілуі мүмкін: натрий хлориді және натрий ацетаты, натрий сульфиді, натрий оксалаты және т.б. аралас тұз, тұзсыздандыру арқылы қажет, Тұзды суда ерігіштігінде пайдалану, негізінен ыстық сумен көп мөлшерде жуу, енді негізгі құрал-жабдықтар мен жуу тәсілі:
(1) белдік вакуумды сүзгі; Ол мұны дайын шикізатты ыстық сумен араластырып, содан кейін суспензияны сүзгі таспасының үстіне біркелкі жайып, үстіне ыстық су шашып, төменнен сорып алу арқылы тұзды жуады.
(2) Көлденең центрифуга: ол ыстық суда ерітілген тұзды сұйылту үшін шикі материалдың суспензияға ыстық сумен реакциясының соңында, содан кейін центрифугалау арқылы бөлу арқылы тұзды кетіру үшін сұйық-қатты бөлу болады.
(3) қысым сүзгісімен шикі материалды суспензияға ыстық сумен реакциясының соңында оны қысым сүзгісіне, алдымен бумен үрлеген сумен, содан кейін ыстық сумен N рет бумен үрлеген сумен шашыратады. бөліп, тұзды алыңыз.
Ыстық сумен жуу еріген тұздарды кетіру үшін, өйткені ыстық суға қосылу керек, жуу, соғұрлым көп күл мөлшері аз болады және керісінше, сондықтан оның күлі ыстық судың қанша мөлшеріне тікелей байланысты, жалпы өндірістік егер күлді бақылау 1%-дан төмен болса, өнім 10 тонна ыстық суды ПАЙДАЛАНСА, 5%-дан төмен болса, шамамен 6 тонна ыстық су қажет болады.
Целлюлоза эфирлі ағынды суларда оттегінің химиялық қажеттілігі (ХҚҚ) 60 000 мг/л астам және тұз мөлшері 30 000 мг/л-ден жоғары, сондықтан мұндай ағынды суларды тазарту өте қымбат, өйткені оны тікелей тазарту қиын. биохимиялық жоғары тұзды құрайды және оны қоршаған ортаны қорғаудың қазіргі ұлттық талаптарына сәйкес сұйылтуға жол берілмейді. Түпкілікті шешім - дистилляция арқылы тұзды кетіру. Сондықтан бір тоннаға артық қайнаған суды жуу бір тоннаға көп ағынды суды тудырады. Жоғары энергия тиімділігі бар қазіргі MUR технологиясына сәйкес, концентрлі суды жуудың әр тоннасының кешенді құны шамамен 80 юаньды құрайды, ал негізгі шығын - жан-жақты энергия тұтыну.
4 күлдің өндірістік гидроксипропилметилцеллюлозаның суды ұстау жылдамдығына әсері
HPMC негізінен құрылыс материалдарында суды ұстау, қоюландыру және құрылыс ыңғайлылығында үш рөл атқарады.
Суды ұстап тұру: материалды су ұстаудың ашылу уақытын ұлғайту, оның ылғалдану функциясына толық көмектесу.
Қалыңдау: Целлюлозаны суспензияны ойнау үшін қоюлатуға болады, осылайша ерітінді біркелкі жоғары және төмен бірдей рөлді сақтайды, ағынға төзімді.
Құрылысы: целлюлоза майлау, жақсы құрылыс болуы мүмкін. HPMC химиялық реакцияға қатыспайды, тек көмекші рөл атқарады. Ең маңыздыларының бірі суды ұстап тұру, ерітіндінің суды ұстауы ерітіндінің гомогенизациясына әсер етеді, содан кейін қатайтылған ерітіндінің механикалық қасиеттеріне және беріктігіне әсер етеді. Кірпіш ерітіндісі және сылақ ерітіндісі ерітінді материалдарының екі маңызды бөлігі болып табылады, ал кірпіш ерітіндісі мен гипс ерітіндісінің маңызды қолдану саласы тас құрылымы болып табылады. Өнімдерді қолдану процесінде блок құрғақ күйде болғандықтан, ерітіндінің күшті су сіңіруінің құрғақ блогын азайту үшін құрылыс блокты алдын ала сулау алдында қабылдайды, белгілі бір ылғалдылықты блоктайды, ерітіндіде ылғалды ұстайды. материалдың шамадан тыс сіңірілуіне тосқауыл қою үшін цемент ерітіндісі сияқты ішкі гельдік материалдың қалыпты ылғалдануын сақтай алады. Дегенмен, блок түрінің айырмашылығы және алаңның алдын ала ылғалдану дәрежесі сияқты факторлар суды жоғалту жылдамдығына және ерітіндінің су жоғалуына әсер етеді, бұл кірпіш құрылымының жалпы сапасына жасырын қауіп төндіреді. Суды тамаша ұстайтын ерітінді блоктық материалдар мен адам факторларының әсерін жойып, ерітіндінің біртектілігін қамтамасыз ете алады.
Суды ұстаудың ерітіндінің қатаюына әсері негізінен ерітінді мен блок арасындағы интерфейс аймағына әсерінен көрінеді. Суды нашар ұстайтын ерітіндінің суды тез жоғалтуымен, интерфейс бөлігіндегі ерітіндідегі су мөлшері анық емес, ал цементті толық гидратациялау мүмкін емес, бұл беріктіктің қалыпты дамуына әсер етеді. Цемент негізіндегі материалдардың байланыс беріктігі негізінен цемент гидратация өнімдерін бекіту арқылы жасалады. Интерфейс аймағында цемент гидратациясының жеткіліксіздігі интерфейстік байланыс беріктігін төмендетеді, ал ерітіндінің қуыс дөңестігі мен жарылуы артады.
Сондықтан, суды ұстап тұру талабына ең сезімтал ғимаратты таңдай отырып, K маркалы әр түрлі тұтқырлықтағы үш партияны таңдап, жуудың әртүрлі тәсілдері арқылы бірдей партияның саны екінші күтілетін күл мазмұны пайда болады, содан кейін ағымдағы жалпы суды ұстау сынағы әдісіне сәйкес (сүзгі қағазы әдісі). ) үш топтағы сынамалардағы суды ұстаудың бірдей сериядағы күл құрамының әртүрлілігі келесідей:
4.1 Су ұстау жылдамдығын анықтаудың эксперименттік әдісі (сүзгі қағазы әдісі)
4.1.1 Аспаптар мен жабдықтарды қолдану
Цемент шламын араластырғыш, өлшеуіш цилиндр, таразы, секундомер, баспайтын болаттан жасалған ыдыс, қасық, тот баспайтын болаттан жасалған сақина матрица (ішкі диаметрі φ100 мм× сыртқы диаметрі φ110 мм× биіктік 25 мм, жылдам сүзгі қағазы, баяу сүзгі қағазы, шыны пластина.
4.1.2 Материалдар мен реагенттер
Кәдімгі портландцемент (425#), СТАНДАРТТЫ ҚҰМ (СУ МЕН ЖҰМЫС САЛШЫҚСЫЗ ҚҰМ), ӨНІМ ҮЛГІСІ (HPMC), ТӘЖІРИБЕ ҮШІН ТАЗА СУ (СУ, МИНЕРАЛДЫ СУ).
4.1.3 Эксперименттік талдау шарттары
Зертханалық температура: 23±2 ℃; Салыстырмалы ылғалдылық: ≥ 50%; Зертханалық судың температурасы бөлме температурасымен бірдей 23 ℃.
4.1.4 Эксперименттік әдістер
Шыны пластинаны операциялық платформаға қойыңыз, оған өлшенген созылмалы сүзгі қағазын (салмағы: M1) салыңыз, содан кейін баяу сүзгі қағазына жылдам сүзгі қағазының бір бөлігін салыңыз, содан кейін жылдам сүзгі қағазына металл сақиналы қалып қойыңыз ( сақиналы қалып дөңгелек жылдам сүзгі қағазынан аспауы керек).
Дәл өлшеңіз (425#) цементті 90 г; Стандартты құм 210 г; Өнім (үлгі) 0,125г; Тот баспайтын болаттан жасалған ыдысқа құйып, жақсылап араластырыңыз (құрғақ қоспа).
Цемент араластырғышты қолданыңыз (араластыратын ыдыс пен жапырақтар таза және құрғақ, әр тәжірибеден кейін мұқият таза және құрғақ, бір жаққа қойыңыз). 72 мл таза суды (23 ℃) өлшеу үшін өлшеуіш цилиндрді пайдаланыңыз, алдымен араластырғыш ыдысқа құйыңыз, содан кейін дайындалған материалды құйыңыз, 30 с инфильтрациялаңыз; Сонымен бірге кастрюльді араластыру күйіне көтеріп, араластырғышты іске қосып, 60 секунд бойы төмен жылдамдықпен (яғни, баяу араластыру) араластырыңыз; 15 с тоқтап, қабырға мен пышақтағы суспензияны қазанға сүртіңіз; Тоқтау үшін 120 секунд жылдам шайқауды жалғастырыңыз. Барлық араласқан ерітіндіні тот баспайтын болаттан жасалған сақина қалыпқа тез құйыңыз (жүктеу), ерітінді жылдам сүзгі қағазына тиген сәттен бастап уақыт (секундомерді басыңыз). 2 минуттан кейін сақиналы қалып төңкеріліп, созылмалы сүзгі қағазы алынып, өлшенеді (салмағы: М2). Жоғарыда көрсетілген әдіс бойынша бос тәжірибе жасаңыз (созылмалы сүзгі қағазының салмағын өлшеуге дейінгі және одан кейінгі салмағы М3, М4)
Есептеу әдісі келесідей:
(1)
Мұндағы, М1 — үлгілік тәжірибеге дейінгі созылмалы сүзгі қағазының салмағы; М2 — үлгілік тәжірибеден кейінгі созылмалы сүзгі қағазының салмағы; М3 — бланкі эксперимент алдындағы созылмалы сүзгі қағазының салмағы; М4 — бос тәжірибеден кейінгі созылмалы сүзгі қағазының салмағы.
4.1.5 Сақтық шаралары
(1) таза судың температурасы 23 ℃ болуы керек және таразы дәл болуы керек;
(2) араластырғаннан кейін, араластырғыш ыдысты алыңыз және қасықпен біркелкі араластырыңыз;
(3) қалып тез орнатылуы керек, ал орнату кезінде ерітінді тегіс және берік болады;
(4) Ерітінді жылдам сүзгі қағазына тиетін уақытты белгілеңіз және ерітіндіні сыртқы сүзгі қағазына құймаңыз.
4.2 үлгі
Бір K маркалы тұтқырлығы әртүрлі үш сериялық нөмір таңдалды: 201302028 тұтқырлығы 75 000 мПа·с, 20130233 тұтқырлығы 150 000 мПа·с, 20130236 тұтқырлығы 200 000-ге дейінгі екі түрлі жуу арқылы алу саны. күл (3.1 кестені қараңыз). Үлгілердің бір топтамасының ылғалдығы мен рН деңгейін мүмкіндігінше қатаң бақылаңыз, содан кейін жоғарыда аталған әдіске сәйкес суды ұстау жылдамдығын сынауды жүргізіңіз (сүзгі қағазы әдісі).
4.3 Эксперимент нәтижелері
Үлгілердің үш партиясының индекстік талдау нәтижелері 1-кестеде, әртүрлі тұтқырлықтағы суды ұстау жылдамдығының сынақ нәтижелері 1-суретте, ал күл мен рН әртүрлі суды ұстау жылдамдығының сынақ нәтижелері 2-суретте көрсетілген. .
(1) Үлгілердің үш топтамасының индекстік талдау нәтижелері 1-кестеде көрсетілген
1-кесте Үлгілердің үш партиясын талдау нәтижелері
жоба
Топтама №.
Күл %
pH
Тұтқырлық/мПа, с
Су / %
Суды ұстау
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) Тұтқырлығы әртүрлі үлгілердің үш топтамасының суды ұстау сынағының нәтижелері 1-суретте көрсетілген.
ІНЖІР. 1 Әртүрлі тұтқырлығы бар үлгілердің үш топтамасының суды ұстауының сынақ нәтижелері
(3) Күл мөлшері мен рН әртүрлі үлгілердің үш топтамасының суды ұстау жылдамдығын анықтау нәтижелері 2-суретте көрсетілген.
ІНЖІР. 2 Күл мөлшері мен рН әртүрлі үлгілердің үш топтамасының суды ұстау жылдамдығын анықтау нәтижелері
Жоғарыда келтірілген тәжірибелік нәтижелер арқылы суды ұстау жылдамдығының әсері негізінен тұтқырлықтан туындайды, оның жоғары суды ұстау жылдамдығына қатысты жоғары тұтқырлық керісінше нашар болады. Күл құрамының 1%~5% диапазонында ауытқуы оның суды ұстау жылдамдығына дерлік әсер етпейді, сондықтан оның суды ұстау көрсеткіштеріне әсер етпейді.
5 қорытынды
Стандартты шындыққа неғұрлым қолайлы ету және энергияны үнемдеу мен қоршаған ортаны қорғаудың барған сайын қатал тенденциясына сәйкес болу үшін мыналар ұсынылады:
Өнеркәсіптік гидроксипропил метил целлюлозасының өнеркәсіптік стандарты күлді бақылауда мынадай сорттар бойынша тұжырымдалған, мысалы: 1-деңгейдегі бақылау күлі <0,010, 2-деңгейдегі бақылау күлі <0,050. Осылайша, өндіруші пайдаланушыға көбірек таңдау мүмкіндігін беруді таңдай алады. Бұл ретте бағаны нарықтың шатасуына жол бермеу үшін жоғары сапа және жоғары баға принципіне сүйене отырып белгілеуге болады. Ең бастысы, энергияны үнемдеу және қоршаған ортаны қорғау өнімдерді өндіруді қоршаған ортаға қолайлы және үйлесімді етеді.
Жіберу уақыты: 09 қыркүйек 2022 ж