ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ ടെക്നോളജി

സ്വാഭാവിക സെല്ലുലോസിൽ നിന്ന് ക്ഷാരവൽക്കരണത്തിലൂടെയും ഈതറിഫിക്കേഷൻ പരിഷ്‌ക്കരണത്തിലൂടെയും ലഭിക്കുന്ന തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ഒരു തരം നോൺപോളാർ സെല്ലുലോസ് ഈതർ ആണ് ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ.

കീവേഡുകൾ:ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് ഈഥർ; ആൽക്കലൈസേഷൻ പ്രതികരണം; ഈതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണം

1. സാങ്കേതികവിദ്യ

സ്വാഭാവിക സെല്ലുലോസ് വെള്ളത്തിലും ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങളിലും ലയിക്കില്ല, പ്രകാശം, ചൂട്, ആസിഡ്, ഉപ്പ്, മറ്റ് രാസ മാധ്യമങ്ങൾ എന്നിവയിൽ സ്ഥിരതയുള്ളതും സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഉപരിതലം മാറ്റാൻ നേർപ്പിച്ച ആൽക്കലി ലായനിയിൽ നനയ്ക്കാനും കഴിയും.

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ പ്രകൃതിദത്ത സെല്ലുലോസിൽ നിന്ന് ക്ഷാരവൽക്കരണത്തിലൂടെയും ഈതറിഫിക്കേഷൻ പരിഷ്കരണത്തിലൂടെയും ലഭിക്കുന്ന ഒരുതരം ധ്രുവീയമല്ലാത്തതും തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതുമായ സെല്ലുലോസ് ഈതർ ആണ്.

2. പ്രധാന രാസപ്രവർത്തന സൂത്രവാക്യം

2.1 ആൽക്കലൈസേഷൻ പ്രതികരണം

സെല്ലുലോസ്, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് എന്നിവയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് രണ്ട് സാധ്യതകളുണ്ട്, അതായത്, തന്മാത്രാ സംയുക്തങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യത്യസ്ത വ്യവസ്ഥകൾ അനുസരിച്ച്, R - OH - NaOH; അല്ലെങ്കിൽ ലോഹ ആൽക്കഹോൾ സംയുക്തങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ, R - ONa.

സെല്ലുലോസ് സാന്ദ്രീകൃത ആൽക്കലിയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഒരു നിശ്ചിത പദാർത്ഥം ഉണ്ടാക്കുന്നുവെന്ന് മിക്ക പണ്ഡിതന്മാരും വിശ്വസിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഓരോ അല്ലെങ്കിൽ രണ്ട് ഗ്ലൂക്കോസ് ഗ്രൂപ്പുകളും ഒരു NaOH തന്മാത്രയുമായി കൂടിച്ചേർന്നതായി കരുതുന്നു (പ്രതികരണം പൂർത്തിയാകുമ്പോൾ ഒരു ഗ്ലൂക്കോസ് ഗ്രൂപ്പ് മൂന്ന് NaOH തന്മാത്രകളുമായി കൂടിച്ചേർന്നതാണ്).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH അല്ലെങ്കിൽ C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

സെല്ലുലോസും സാന്ദ്രീകൃത ആൽക്കലിയും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം ഒരേ സമയം രണ്ട് ഫലങ്ങളുണ്ടാക്കുമെന്ന് അടുത്തിടെ ചില പണ്ഡിതന്മാർ വിശ്വസിക്കുന്നു.

ഘടന പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, സെല്ലുലോസിൻ്റെയും ആൽക്കലിയുടെയും പ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം സെല്ലുലോസിൻ്റെ രാസ പ്രവർത്തനം മാറ്റാൻ കഴിയും, കൂടാതെ അർത്ഥവത്തായ സ്പീഷിസുകൾ ലഭിക്കുന്നതിന് വിവിധ രാസ മാധ്യമങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു.

2.2 എതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണം

ആൽക്കലൈസേഷനുശേഷം, സജീവമായ ആൽക്കലി സെല്ലുലോസ് സെല്ലുലോസ് ഈതർ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഈതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ് എന്നിവയാണ് ഈതറിഫൈയിംഗ് ഏജൻ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ഒരു ഉത്തേജകമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

n, m എന്നിവ യഥാക്രമം സെല്ലുലോസ് യൂണിറ്റിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപ്പൈലിൻ്റെയും മീഥൈലിൻ്റെയും പകരത്തിൻ്റെ അളവിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. m + n ൻ്റെ പരമാവധി തുക 3 ആണ്.

മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച പ്രധാന പ്രതികരണത്തിന് പുറമേ, പാർശ്വഫലങ്ങൾ ഉണ്ട്:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് ഈതറിൻ്റെ പ്രക്രിയ വിവരണം

ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഈതറിൻ്റെ (ചുരുക്കത്തിൽ "സെല്ലുലോസ് ഈതർ") പ്രക്രിയ ഏകദേശം 6 പ്രക്രിയകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, അതായത്: അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കൾ ചതയ്ക്കൽ, (ക്ഷാരവൽക്കരണം) ഈതറിഫിക്കേഷൻ, ലായക നീക്കം, ഫിൽട്ടർ ചെയ്യലും ഉണക്കലും, ചതച്ചും മിശ്രണം ചെയ്യലും, പൂർത്തിയായ ഉൽപ്പന്ന പാക്കേജിംഗ്.

3.1 അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കൽ

വിപണിയിൽ നിന്ന് വാങ്ങുന്ന സ്വാഭാവിക ഷോർട്ട്-ലിൻ്റ് സെല്ലുലോസ്, തുടർന്നുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ് സുഗമമാക്കുന്നതിന് ഒരു പൾവറൈസർ ഉപയോഗിച്ച് പൊടിച്ച് പൊടിക്കുന്നു; ഖര ആൽക്കലി (അല്ലെങ്കിൽ ദ്രാവക ക്ഷാരം) ഉരുക്കി തയ്യാറാക്കി ഏകദേശം 90 വരെ ചൂടാക്കുന്നു°ഉപയോഗത്തിനായി 50% കാസ്റ്റിക് സോഡ ലായനി ഉണ്ടാക്കാൻ സി. റിയാക്ഷൻ മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ് എതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റ്, ഐസോപ്രോപനോൾ, ടോലുയിൻ റിയാക്ഷൻ ലായകങ്ങൾ എന്നിവ ഒരേ സമയം തയ്യാറാക്കുക.

കൂടാതെ, പ്രതികരണ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ചൂടുവെള്ളവും ശുദ്ധജലവും പോലുള്ള സഹായ സാമഗ്രികൾ ആവശ്യമാണ്; നീരാവി, താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ തണുപ്പിക്കുന്ന വെള്ളം, രക്തചംക്രമണം ചെയ്യുന്ന തണുപ്പിക്കൽ വെള്ളം എന്നിവ ശക്തിയെ സഹായിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമാണ്.

ഷോർട്ട് ലിൻ്ററുകൾ, മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ് എതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റുകൾ എന്നിവയാണ് ഈതറൈഫൈഡ് സെല്ലുലോസ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന വസ്തുക്കൾ, കൂടാതെ ചെറിയ ലിൻ്ററുകൾ വലിയ അളവിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മെഥൈൽ ക്ലോറൈഡും പ്രൊപിലീൻ ഓക്‌സൈഡും സ്വാഭാവിക സെല്ലുലോസ് പരിഷ്‌ക്കരിക്കുന്നതിനുള്ള ഈഥറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റായി പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ പങ്കെടുക്കുന്നു, ഉപയോഗത്തിൻ്റെ അളവ് വലുതല്ല.

ലായകങ്ങളിൽ (അല്ലെങ്കിൽ നേർപ്പിക്കുന്നവ) പ്രധാനമായും ടോലുയിൻ, ഐസോപ്രോപനോൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, അവ അടിസ്ഥാനപരമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നില്ല, എന്നാൽ എൻട്രെയിൻഡ്, ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്ന നഷ്ടം കണക്കിലെടുത്ത്, ഉൽപാദനത്തിൽ നേരിയ നഷ്ടം സംഭവിക്കുന്നു, ഉപയോഗിക്കുന്ന തുക വളരെ ചെറുതാണ്.

അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഒരു അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ ടാങ്ക് ഏരിയയും ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ സംഭരണശാലയും ഉണ്ട്. ടോലുയിൻ, ഐസോപ്രോപനോൾ, അസറ്റിക് ആസിഡ് (റിയാക്റ്റൻ്റുകളുടെ പിഎച്ച് മൂല്യം ക്രമീകരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു) തുടങ്ങിയ എതറിഫൈയിംഗ് ഏജൻ്റുകളും ലായകങ്ങളും അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായ ടാങ്ക് ഏരിയയിൽ സൂക്ഷിക്കുന്നു. ഷോർട്ട് ലിൻ്റ് വിതരണം മതിയാകും, എപ്പോൾ വേണമെങ്കിലും മാർക്കറ്റിന് നൽകാം.

തകർന്ന ഷോർട്ട് ലിൻ്റ് ഉപയോഗത്തിനായി ഒരു വണ്ടിയുമായി വർക്ക് ഷോപ്പിലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നു.

3.2 (ആൽക്കലിനൈസേഷൻ) എഥെറിഫിക്കേഷൻ

(ആൽക്കലൈൻ) എതറിഫിക്കേഷൻ എന്നത് സെല്ലുലോസിൻ്റെ എതറിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയയിലെ ഒരു പ്രധാന പ്രക്രിയയാണ്. മുമ്പത്തെ ഉൽപ്പാദനരീതിയിൽ, രണ്ട്-ഘട്ട പ്രതികരണങ്ങൾ പ്രത്യേകം നടത്തിയിരുന്നു. ഇപ്പോൾ പ്രക്രിയ മെച്ചപ്പെട്ടു, രണ്ട്-ഘട്ട പ്രതികരണങ്ങൾ ഒരു ഘട്ടത്തിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കുകയും ഒരേസമയം നടപ്പിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ആദ്യം, വായു നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി ഈതറിഫിക്കേഷൻ ടാങ്ക് വാക്വം ചെയ്യുക, തുടർന്ന് നൈട്രജൻ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റി ടാങ്കിനെ വായുരഹിതമാക്കുക. തയ്യാറാക്കിയ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ലായനി ചേർക്കുക, ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ഐസോപ്രോപനോൾ, ടോലുയിൻ ലായനി ചേർക്കുക, ഇളക്കി തുടങ്ങുക, തുടർന്ന് ചെറിയ കോട്ടൺ കമ്പിളി ചേർക്കുക, തണുക്കാൻ രക്തചംക്രമണ വെള്ളം ഓണാക്കുക, താപനില ഒരു നിശ്ചിത നിലയിലേക്ക് താഴ്ന്ന ശേഷം, ലോ-ഓൺ ചെയ്യുക. താപനില വെള്ളം സിസ്റ്റം മെറ്റീരിയൽ താപനില കുറയ്ക്കാൻ ഏകദേശം 20 ഡ്രോപ്പ്℃, കൂടാതെ ക്ഷാരവൽക്കരണം പൂർത്തിയാക്കാൻ ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് പ്രതികരണം നിലനിർത്തുക.

ക്ഷാരവൽക്കരണത്തിന് ശേഷം, ഉയർന്ന ലെവൽ മീറ്ററിംഗ് ടാങ്ക് അളക്കുന്ന ഈഥൈൽ ക്ലോറൈഡും പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡും ചേർക്കുക, ഇളക്കി തുടങ്ങുക, നീരാവി ഉപയോഗിച്ച് സിസ്റ്റം താപനില ഏകദേശം 70 ആയി ഉയർത്തുക.℃~ 80℃, തുടർന്ന് ചൂടാക്കലും നിലനിർത്തലും തുടരാൻ ചൂടുവെള്ളം ഉപയോഗിക്കുക പ്രതികരണ താപനില നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് പ്രതികരണ താപനിലയും പ്രതികരണ സമയവും നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് ഇളക്കി മിക്സ് ചെയ്തുകൊണ്ട് പ്രവർത്തനം പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയും.

പ്രതികരണം ഏകദേശം 90 ന് നടത്തുന്നു°C ഉം 0.3 MPa ഉം.

3.3 ഡിസോൾവേഷൻ

മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയ സാമഗ്രികൾ ഡിസോൾവെൻ്റൈസറിലേക്ക് അയയ്‌ക്കുകയും പദാർത്ഥങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുകയും നീരാവി ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കുകയും ടോലുയിൻ, ഐസോപ്രോപനോൾ ലായകങ്ങൾ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും പുനരുപയോഗത്തിനായി വീണ്ടെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെട്ട ലായകത്തെ ആദ്യം തണുപ്പിക്കുകയും ഭാഗികമായി രക്തചംക്രമണമുള്ള വെള്ളത്തിൽ ഘനീഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള വെള്ളത്തിൽ ഘനീഭവിക്കുന്നു, കൂടാതെ കണ്ടൻസേറ്റ് മിശ്രിതം ദ്രാവക പാളിയിലേക്കും സെപ്പറേറ്ററിലേക്കും പ്രവേശിച്ച് വെള്ളവും ലായകവും വേർതിരിക്കുന്നു. മുകളിലെ പാളിയിലെ ടോലുയിൻ, ഐസോപ്രോപനോൾ എന്നിവയുടെ മിശ്രിത ലായകമാണ് അനുപാതത്തിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഇത് നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കുക, താഴത്തെ പാളിയിലെ വെള്ളവും ഐസോപ്രോപനോൾ ലായനിയും ഉപയോഗത്തിനായി desolventizer-ലേക്ക് തിരികെ നൽകുക.

അധിക സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് നിർവീര്യമാക്കാൻ ഡീസോൾവേഷനുശേഷം റിയാക്റ്റൻ്റിലേക്ക് അസറ്റിക് ആസിഡ് ചേർക്കുക, തുടർന്ന് മെറ്റീരിയൽ കഴുകാൻ ചൂടുവെള്ളം ഉപയോഗിക്കുക, സെല്ലുലോസ് ഈതറിൻ്റെ ശീതീകരണ സ്വഭാവം ചൂടുവെള്ളത്തിൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ കഴുകുക, റിയാക്ടൻ്റ് ശുദ്ധീകരിക്കുക. ശുദ്ധീകരിച്ച വസ്തുക്കൾ വേർപെടുത്തുന്നതിനും ഉണക്കുന്നതിനുമായി അടുത്ത പ്രക്രിയയിലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നു.

3.4 ഫിൽട്ടർ ചെയ്ത് ഉണക്കുക

ശുദ്ധീകരിച്ച മെറ്റീരിയൽ ഉയർന്ന മർദ്ദം ഉള്ള സ്ക്രൂ പമ്പ് ഉപയോഗിച്ച് തിരശ്ചീനമായ സ്ക്രൂ സെപ്പറേറ്ററിലേക്ക് സ്വതന്ത്ര ജലം വേർതിരിക്കുന്നതിന് അയയ്ക്കുന്നു, ശേഷിക്കുന്ന ഖരവസ്തുക്കൾ സ്ക്രൂ ഫീഡറിലൂടെ എയർ ഡ്രയറിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ചൂടുള്ള വായുവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുകയും തുടർന്ന് ചുഴലിക്കാറ്റിലൂടെ കടന്നുപോകുകയും ചെയ്യുന്നു. സെപ്പറേറ്ററും എയർ വേർതിരിവും, സോളിഡ് മെറ്റീരിയൽ തുടർന്നുള്ള ചതവിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു.

തിരശ്ചീന സ്പൈറൽ സെപ്പറേറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിക്കുന്ന വെള്ളം സെഡിമെൻ്റേഷൻ ടാങ്കിലെ അവശിഷ്ടത്തിന് ശേഷം ജല ശുദ്ധീകരണ ടാങ്കിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നത് സെല്ലുലോസിനെ വേർതിരിക്കുന്നു.

3.5 ചതച്ചതും മിശ്രിതവും

ഉണങ്ങിയ ശേഷം, ഈതറൈഫൈഡ് സെല്ലുലോസിന് അസമമായ കണികാ വലിപ്പം ഉണ്ടാകും, അത് തകർത്ത് മിശ്രിതമാക്കേണ്ടതുണ്ട്, അങ്ങനെ കണികാ വലിപ്പത്തിൻ്റെ വിതരണവും മെറ്റീരിയലിൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള രൂപവും ഉൽപ്പന്ന സ്റ്റാൻഡേർഡ് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു.

3. 6 പൂർത്തിയായ ഉൽപ്പന്ന പാക്കേജിംഗ്

ക്രഷിംഗ്, മിക്സിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ശേഷം ലഭിക്കുന്ന മെറ്റീരിയൽ ഫിനിഷ്ഡ് എതറൈഫൈഡ് സെല്ലുലോസ് ആണ്, അത് പാക്കേജുചെയ്ത് സ്റ്റോറേജിൽ ഇടാം.

4. സംഗ്രഹം

വേർതിരിച്ച മലിനജലത്തിൽ ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ഉപ്പ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, പ്രധാനമായും സോഡിയം ക്ലോറൈഡ്. ഉപ്പിനെ വേർതിരിക്കുന്നതിന് മലിനജലം ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നു, ബാഷ്പീകരിച്ച ദ്വിതീയ നീരാവി ബാഷ്പീകരിച്ച വെള്ളം വീണ്ടെടുക്കുന്നതിന് ഘനീഭവിപ്പിക്കുകയോ നേരിട്ട് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുകയോ ചെയ്യാം. വേർപിരിഞ്ഞ ഉപ്പിൻ്റെ പ്രധാന ഘടകം സോഡിയം ക്ലോറൈഡാണ്, അസറ്റിക് ആസിഡുമായുള്ള ന്യൂട്രലൈസേഷൻ കാരണം ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ സോഡിയം അസറ്റേറ്റും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ ഉപ്പിന് വ്യാവസായിക ഉപയോഗ മൂല്യം ഉണ്ടാകുന്നത് പുനഃസ്ഫടികവൽക്കരണം, വേർതിരിക്കൽ, ശുദ്ധീകരണം എന്നിവയ്ക്ക് ശേഷം മാത്രമാണ്.