Технологија на хидроксипропил метил целулоза етер

Хидроксипропил метил целулозниот етер е еден вид неполарен целулзен етер растворлив во ладна вода добиен од природна целулоза преку алкализација и модификација на етерификација.

Клучни зборови:хидроксипропил метилцелулозен етер; реакција на алкализација; реакција на етерификација

1. Технологија

Природната целулоза е нерастворлива во вода и органски растворувачи, стабилна на светлина, топлина, киселина, сол и други хемиски средства и може да се навлажни во разреден алкален раствор за да се промени површината на целулозата.

Хидроксипропил метил целулозниот етер е еден вид неполарен целулзен етер растворлив во ладна вода, добиен од природна целулоза преку алкализација и модификација на етерификација.

2. Формулата на главната хемиска реакција

2.1 Реакција на алкализација

Постојат две можности за реакција на целулоза и натриум хидроксид, односно според различни услови да се генерираат молекуларни соединенија, R – OH – NaOH; или да генерира метални алкохолни соединенија, R – ONa.

Повеќето научници веруваат дека целулозата реагира со концентрирани алкали за да формира фиксна супстанција, и мислат дека секоја или две групи на гликоза се комбинираат со една молекула на NaOH (една гликозна група се комбинира со три молекули NaOH кога реакцијата е завршена).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH или C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

Неодамна, некои научници веруваат дека интеракцијата помеѓу целулоза и концентрирана алкали ќе има два ефекти во исто време.

Без оглед на структурата, хемиската активност на целулозата може да се промени по дејството на целулозата и алкалиите, а таа може да реагира со различни хемиски средства за да добие значајни видови.

2.2 Реакција на етерификација

По алкализацијата, активната алкална целулоза реагира со агенсот за етерификација за да формира целулозен етер. Средствата за етерификација кои се користат се метил хлорид и пропилен оксид.

Натриум хидроксид делува како катализатор.

n и m го претставуваат степенот на замена на хидроксипропил и метил на целулозната единица, соодветно. Максималниот збир на m + n е 3.

Покрај горенаведената главна реакција, постојат и несакани реакции:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Опис на процесот на хидроксипропил метилцелулозен етер

Процесот на хидроксипропил метил целулоза етер (накратко „целулозен етер“) е приближно составен од 6 процеси, и тоа: дробење на суровина, (алкализирање) етерификација, отстранување на растворувачи, филтрација и сушење, дробење и мешање и пакување на готовиот производ.

3.1 Подготовка на суровина

Природната целулоза со кратки влакна купена на пазарот се дроби во прав со помош на прав за да се олесни последователната обработка; цврстиот алкал (или течен алкал) се топи и подготвува и се загрева на околу 90°C за да се направи 50% раствор на каустична сода за употреба. Подгответе метил хлорид за реакција, агенс за етерификација со пропилен оксид, изопропанол и растворувач за реакција на толуен во исто време.

Покрај тоа, процесот на реакција бара помошни материјали како што се топла вода и чиста вода; Потребна е пареа, вода за ладење со ниска температура и циркулирачка вода за ладење за да помогнат во напојувањето.

Кратките линтери, метил хлорид и средствата за етерификација со пропилен оксид се главните материјали за производство на етерифицирана целулоза, а кратките линтери се користат во голема количина. Метил хлорид и пропилен оксид учествуваат во реакцијата како агенси за етерификација за менување на природната целулоза, количината на употреба не е голема.

Растворувачите (или разредувачите) главно вклучуваат толуен и изопропанол, кои во основа не се трошат, но со оглед на внесените и испарливи загуби, има мала загуба во производството, а количината што се користи е многу мала.

Процесот на подготовка на суровини има простор за резервоар за суровини и приложен склад за суровини. Средствата за етерификација и растворувачи, како што се толуен, изопропанол и оцетна киселина (кои се користат за прилагодување на pH вредноста на реактантите), се складираат во областа на резервоарот за суровини. Снабдувањето со кратки влакна е доволно, пазарот може да го обезбеди во секое време.

Скршениот кратки влакна се испраќаат во работилницата со количка за употреба.

3.2 (Алкалинизација) етерификација

(Алкалната) етерификација е важен процес во процесот на етерификација на целулозата. Во претходниот метод на производство, реакциите во два чекора се изведуваа одделно. Сега процесот е подобрен, а реакциите во два чекора се комбинираат во една фаза и се изведуваат истовремено.

Прво, вакумирајте го резервоарот за етерификација за да го отстраните воздухот, а потоа заменете го со азот за да го ослободите резервоарот од воздух. Додадете го подготвениот раствор на натриум хидроксид, додадете одредена количина изопропанол и растворувач толуен, почнете да мешате, потоа додадете кратка памучна вата, вклучете ја циркулирачката вода да се излади и откако температурата ќе падне на одредено ниво, вклучете ја ниската температура вода за да ја намалите температурата на материјалот на системот Спуштете на околу 20℃, и ја одржуваат реакцијата одреден временски период до целосна алкализација.

По алкализацијата, додадете го етерифицирачкиот агенс метил хлорид и пропилен оксид мерени со мерниот резервоар на високо ниво, продолжете да започнете со мешање, користете пареа за да ја подигнете температурата на системот на речиси 70℃~ 80℃, а потоа користете топла вода за да продолжите со загревањето и одржувањето Температурата на реакцијата се контролира, а потоа се контролира температурата на реакцијата и времето на реакција, а операцијата може да се заврши со мешање и мешање одреден временски период.

Реакцијата се изведува на околу 90°C и 0,3 MPa.

3.3 Десолвација

Горенаведените материјали за процесот на реагирање се испраќаат до десолувентизаторот, а материјалите се соголуваат и се загреваат со пареа, а растворувачите на толуен и изопропанол се испаруваат и се обновуваат за рециклирање.

Испарениот растворувач најпрво се лади и делумно се кондензира со циркулирачка вода, а потоа се кондензира со вода со ниска температура, а кондензатната смеса влегува во течниот слој и сепараторот за да се одвојат водата и растворувачот. Мешаниот растворувач на толуен и изопропанол во горниот слој се прилагодува пропорционално. Користете го директно, а водата и растворот на изопропанол во долниот слој вратете ги во растворувачот за употреба.

Додадете оцетна киселина во реактантот по десолвацијата за да го неутрализирате вишокот натриум хидроксид, потоа користете топла вода за миење на материјалот, целосно искористете ја коагулационата карактеристика на целулозниот етер во топла вода за да го измиете целулозниот етер и рафинирајте го реактантот. Рафинираните материјали се испраќаат на следниот процес за сепарација и сушење.

3.4 Филтрирајте и исушете

Рафинираниот материјал се испраќа до хоризонталниот сепаратор за завртки со пумпа за завртка под висок притисок за да се одвои слободната вода, а преостанатиот цврст материјал влегува во машината за сушење воздух преку фидерот за завртки и се суши во контакт со топол воздух, а потоа поминува низ циклонот сепаратор и воздух Одделување, цврстиот материјал влегува во последователното дробење.

Водата одвоена со хоризонталниот спирален сепаратор влегува во резервоарот за третман на вода по седиментацијата во резервоарот за седиментација за да се одвои вметната целулоза.

3.5 Дробење и мешање

По сушењето, етерифицираната целулоза ќе има нерамна големина на честички, која треба да се дроби и измеша така што дистрибуцијата на големината на честичките и целокупниот изглед на материјалот ги исполнуваат стандардните барања за производот.

3. 6 Пакување на готови производи

Материјалот што се добива по операциите на дробење и мешање е готовата етерифицирана целулоза, која може да се пакува и да се стави во складиште.

4. Резиме

Одвоената отпадна вода содржи одредена количина сол, главно натриум хлорид. Отпадната вода се испарува за да се одвои солта, а испаруваната секундарна пареа може да се кондензира за да се врати кондензираната вода или директно да се испушти. Главната компонента на одвоената сол е натриум хлорид, кој исто така содржи одредена количина на натриум ацетат поради неутрализацијата со оцетна киселина. Оваа сол има индустриска употребна вредност само по рекристализација, одвојување и прочистување.