Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether Technologie

Hydroxypropyl Methylcellulose Ether ass eng Aart vun netpolare Celluloseether löslech a kale Waasser aus natierlecher Cellulose kritt duerch Alkaliséierung an Etherifikatiounsmodifikatioun.

Schlësselwieder:Hydroxypropyl Methylcellulose Ether; Alkaliséierungsreaktioun; etherification Reaktioun

1. Technologie

Natierlech Cellulose ass onopléisbar a Waasser an organesche Léisungsmëttel, stabil fir Liicht, Hëtzt, Säure, Salz an aner chemesch Medien, a kann a verdënntem Alkali-Léisung befeucht ginn fir d'Uewerfläch vun der Cellulose z'änneren.

Hydroxypropyl Methylcellulose Ether ass eng Aart vun net-polare, kale Waasserlöslechen Celluloseether aus natierlecher Cellulose duerch Alkaliséierung an Etherifikatiounsmodifikatioun.

2. D'Haaptrei chemesch Reaktioun Formel

2.1 Alkaliséierungsreaktioun

Et ginn zwou Méiglechkeeten fir d'Reaktioun vu Cellulose an Natriumhydroxid, dat ass, no verschiddene Konditioune fir molekulare Verbindungen ze generéieren, R - OH - NaOH; oder fir Metallalkoholverbindungen ze generéieren, R - ONa.

Déi meescht Geléiert gleewen datt Zellulose mat konzentréierter Alkali reagéiert fir eng fix Substanz ze bilden, a mengen datt all oder zwee Glukosegruppen mat engem NaOH-Molekül kombinéiert sinn (eng Glukosegrupp gëtt mat dräi NaOH-Moleküle kombinéiert wann d'Reaktioun fäerdeg ass).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH oder C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

Viru kuerzem gleewen e puer Geléiert datt d'Interaktioun tëscht Cellulose a konzentréiert Alkali zwee Effekter zur selwechter Zäit wäert hunn.

Onofhängeg vun der Struktur, kann d'chemesch Aktivitéit vun Cellulose no der Handlung vun Cellulose an Alkali geännert ginn, an et ka mat verschiddene chemesche Medien reagéieren fir sënnvoll Aarten ze kréien.

2.2 Etherification Reaktioun

No der Alkaliséierung reagéiert déi aktiv Alkali-Cellulose mat Etherifikatiounsmëttel fir Celluloseether ze bilden. D'Etherifikatiounsmëttel déi benotzt gi sinn Methylchlorid a Propylenoxid.

Natriumhydroxid handelt wéi e Katalysator.

n an m representéieren de Grad vun der Substitutioun vu Hydroxypropyl a Methyl op der Zellulose-Eenheet, respektiv. Déi maximal Zomm vu m + n ass 3.

Zousätzlech zu der uewe genannter Haaptreaktioun ginn et och Säitreaktiounen:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Prozessbeschreiwung vun Hydroxypropyl Methylcellulose Ether

De Prozess vun Hydroxypropyl Methylcellulose Ether ("Cellulose Ether" fir kuerz) ass ongeféier aus 6 Prozesser komponéiert, nämlech: Matière première zerklengert, (Alkalinization) etherification, Léisungsmëttelbad Ewechhuele, Filtratioun an Trocknung, Crushing a Vermëschung, a fäerdeg Produit Verpakung.

3.1 Matière première Virbereedung

Déi natierlech Kuerzfaarf Cellulose, déi um Maart kaaft gëtt, gëtt duerch e Pulverizer a Pulver zerquetscht fir d'nächst Veraarbechtung ze erliichteren; déi zolidd Alkali (oder flësseg Alkali) gëtt geschmollt a virbereet, an op ongeféier 90 erhëtzt°C fir 50% kaustesch Soda Léisung fir ze benotzen. Bereet Reaktioun Methylchlorid, Propylenoxid-Etherifikatiounsmëttel, Isopropanol an Toluenreaktiounsléisungsmëttel zur selwechter Zäit.

Zousätzlech erfuerdert de Reaktiounsprozess Hëllefsmaterialien wéi waarmt Waasser a reng Waasser; Damp, niddereg-Temperatur kille Waasser, an zirkuléierend kille Waasser sinn néideg Muecht ze hëllefen.

Kuerz Linters, Methylchlorid, a Propylenoxid-Etherifikatiounsmëttelen sinn d'Haaptmaterial fir etherified Cellulose ze produzéieren, a kuerz Linters ginn a grousse Betrag benotzt. Methylchlorid a Propylenoxid bedeelegen un der Reaktioun als Etherifikatiounsmëttelen fir natierlech Cellulose ze änneren, d'Quantitéit vum Gebrauch ass net grouss.

Léisungsmëttel (oder Verdünnungsmëttel) enthalen haaptsächlech Toluen an Isopropanol, déi am Fong net verbraucht ginn, awer am Hibléck op entrainéiert a volatiliséiert Verloschter gëtt et e liichte Verloscht an der Produktioun, an de benotzte Betrag ass ganz kleng.

De Rohmaterial Virbereedungsprozess huet e Rohmaterial Tankberäich an en angeschlossene Rohmateriallager. Etherifying Agenten a Léisungsmëttel, wéi Toluen, Isopropanol, an Essigsäure (benotzt fir de pH-Wäert vun de Reaktanten unzepassen), ginn am Rohmaterial Tankberäich gelagert. D'Versuergung vu Kuerzlinn ass genuch, kann zu all Moment vum Maart geliwwert ginn.

Déi zerquetscht Kuerzfaarf gëtt an den Atelier geschéckt mat engem Weenchen fir ze benotzen.

3.2 (Alkaliniséierung) Etherifikatioun

(Alkalesch) Etherifizéierung ass e wichtege Prozess am Prozess vun der Etherifikatioun vun Cellulose. An der fréierer Produktiounsmethod goufen déi zwee-Schrëtt Reaktiounen getrennt duerchgefouert. Elo ass de Prozess verbessert, an zwee-Schrëtt Reaktioune sinn an enger Etapp kombinéiert a gläichzäiteg duerchgefouert.

Als éischt, Vakuum den Etherifikatiounstank fir d'Loft ze entfernen, a ersetzt se dann mat Stickstoff fir den Tank fräi vu Loft ze maachen. Füügt déi preparéiert Natriumhydroxid-Léisung, füügt eng gewësse Quantitéit Isopropanol an Toluen-Léisungsmëttel derbäi, fänkt un ze réieren, füügt dann kuerz Kotteng derbäi, schalt d'zirkuléierend Waasser un fir ze killen, an nodeems d'Temperatur op e gewëssen Niveau fällt, schalt d'Niddereg- Temperatur Waasser fir d'Systemmaterialtemperatur erofzesetzen op ongeféier 20℃, a behalen d'Reaktioun fir eng gewëssen Zäit fir d'Alkaliséierung komplett ze maachen.

No der Alkaliséierung, füügt d'Etherifying Agent Methylchlorid a Propylenoxid gemooss vum Héichniveau Metertank, fuert weider unzefänken, benotzt Damp fir d'Systemtemperatur op bal 70 ze erhéijen℃~ 80℃, a benotzt dann waarmt Waasser fir weider ze erhëtzen an z'erhalen D'Reaktiounstemperatur gëtt kontrolléiert, an da ginn d'Reaktiounstemperatur an d'Reaktiounszäit kontrolléiert, an d'Operatioun kann ofgeschloss ginn duerch Rühren a Mëschung fir eng gewëssen Zäit.

D'Reaktioun gëtt bei ongeféier 90 duerchgefouert°C an 0,3 MPa.

3.3 Desolvatioun

Déi uewe genannte reagéiert Prozessmaterialien ginn an den Desolventizer geschéckt, an d'Materialien ginn ofgeschnidden a mat Damp erhëtzt, an d'Toluen an d'Isopropanol Léisungsmëttel ginn verdampft a fir d'Recycling erëmgewielt.

De verdampte Léisungsmëttel gëtt fir d'éischt ofgekillt an deelweis mat zirkuléierend Waasser kondenséiert, an dann mat nidderegen Temperaturwasser kondenséiert, an d'Kondensatmëschung kënnt an d'Flëssegschicht an d'Separator fir d'Waasser an d'Léisungsmëttel ze trennen. De gemëschte Léisungsmëttel vun Toluen an Isopropanol an der ieweschter Schicht gëtt am Verhältnis ugepasst. Benotzt et direkt, a gitt d'Waasser an d'Isopropanol-Léisung an der ënneschter Schicht zréck an den Desolventizer fir ze benotzen.

Füügt Essigsäure un de Reaktant no der Desolvatioun fir iwwerschësseg Natriumhydroxid ze neutraliséieren, benotzt dann waarmt Waasser fir d'Material ze wäschen, maacht voll Notzung vun der Koagulatiounscharakteristik vu Celluloseether op waarmt Waasser fir den Celluloseether ze wäschen, a raffinéiert de Reaktant. Déi raffinéiert Materialien ginn op den nächste Prozess fir d'Trennung an d'Trocknung geschéckt.

3.4 Filter a trocken

De raffinéierte Material gëtt an den horizontalen Schraube-Separator vun der Héichdrockschraubepompel geschéckt fir gratis Waasser ze trennen, an dat verbleiwen zolidd Material kënnt an de Lofttrockner duerch de Schraubefeeder, a gëtt a Kontakt mat waarmer Loft getrocknt, a geet dann duerch den Zyklon. Separator a Loft Trennung, de festen Material trëtt an déi spéider Zerstéierung.

D'Waasser getrennt duerch den horizontalen Spiralseparator geet an de Waasserbehandlungsbehälter no der Sedimentatioun am Sedimentatiounsbehälter fir d'Entrée Cellulose ze trennen.

3.5 Zerdrécken a Vermëschung

No der Trocknung wäert d'etherifizéiert Cellulose ongläiche Partikelgréisst hunn, déi zerquetscht a gemëscht muss ginn, sou datt d'Partikelgréisstverdeelung an d'Gesamterscheinung vum Material de Produktstandard Ufuerderunge entspriechen.

3. 6 Fäerdeg Produit Verpakung

D'Material kritt nom Zerdrécken a Vermëschungsoperatioune ass déi fäerdeg etherifizéiert Cellulose, déi ka verpackt a gespäichert ginn.

4. Resumé

Dat getrennt Ofwaasser enthält eng gewësse Quantitéit Salz, haaptsächlech Natriumchlorid. D'Ofwaasser gëtt verdampft fir d'Salz ze trennen, an de verdampte sekundären Damp kann kondenséiert ginn fir kondenséiert Waasser ze recuperéieren, oder direkt entlooss ginn. Den Haaptkomponent vum getrennte Salz ass Natriumchlorid, wat och eng gewësse Quantitéit Natriumacetat enthält wéinst der Neutraliséierung mat Essigsäure. Dëst Salz huet industriell Notzungswäert nëmmen no Rekristalliséierung, Trennung a Reinigung.