Целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийг хэрхэн сайжруулах вэ?

Kima Chemical Co.,Ltd хүсэж байна Сүүлийн арван жилд целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийн процесс, тоног төхөөрөмжийн сайжруулалтыг танилцуулж, целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийн процесст зуурагч болон зулзаган реакторын ялгаатай шинж чанаруудад дүн шинжилгээ хийсэн. Целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэл эрчимтэй хөгжихийн хэрээр нэг багц тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал хэдэн зуун тонноос хэдэн мянган тонн руу шилжиж байна. Хуучин тоног төхөөрөмжийг шинэ тоног төхөөрөмжөөр солих нь зайлшгүй хандлага юм.

Түлхүүр үгс: целлюлозын эфир; үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж; зуурагч; coulter реактор

Хятадын целлюлозын эфирийн аж үйлдвэрийн өнгөрсөн арван жилийг эргэн харахад целлюлозын эфирийн аж үйлдвэрийн хөгжлийн гайхамшигт арван жил болжээ. Целлюлозын эфир үйлдвэрлэх хүчин чадал 250 гаруй мянган тоннд хүрчээ. 2007 онд CMC-ийн үйлдвэрлэл 122 мянган тонн, ион бус целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэл 62 мянган тонн болжээ. 10 мянган тонн целлюлозын эфир (1999 онд Хятад'целлюлозын эфирийн нийт гаралт ердөө 25,660 тонн буюу дэлхийн дөрөвний нэгээс илүү хувийг эзэлдэг.'s гаралт; 10,000 тоннын түвшний үйлдвэрүүдийн эгнээнд хэд хэдэн мянган тоннын үйлдвэрүүд амжилттай орсон; бүтээгдэхүүний нэр төрөл ихээхэн нэмэгдсэн, бүтээгдэхүүний чанар тогтвортой сайжирсан; Энэ бүхний цаана процессын технологийн цаашдын төлөвшил, үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийн түвшинг улам боловсронгуй болгож байна. Гадаадын ахисан түвшнийхтэй харьцуулахад ялгаа мэдэгдэхүйц багассан.

Энэхүү нийтлэлд сүүлийн жилүүдэд дотоодын целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийн үйл явц, тоног төхөөрөмжийн сайжруулалтыг танилцуулж, ногоон химийн үйлдвэрийн онол, сэтгэлгээнд тулгуурлан целлюлозын эфир үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмжийг судлах, хөгжүүлэх чиглэлээр Жэжянгийн химийн аж үйлдвэрийн судалгааны хүрээлэнгийн хийсэн ажлыг танилцуулж байна. Целлюлозын эфирийг шүлтжүүлэх эфиржүүлэх реакторын судалгааны ажил.

1. 1990-ээд оны дотоодын целлюлозын эфир ЦМС-ийн үйлдвэрлэлийн технологи, тоног төхөөрөмж

1958 онд Шанхайн целлюлоидын үйлдвэр нь ус дундын процессыг хөгжүүлснээс хойш нэг төхөөрөмжтэй бага чадлын уусгагч процесс болон бусад үйлдвэрлэлийн процессыг CMC үйлдвэрлэхэд ашигласан. Дотоодын хувьд зуурагчийг голчлон эфиржих урвалд ашигладаг. 1990-ээд онд ихэнх үйлдвэрлэгчдийн нэг CMC үйлдвэрийн жилийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал 200-500 тонн, эфиржих урвалын үндсэн загварууд нь 1.5м байв.³ ба 3м³ зуурагч. Гэсэн хэдий ч зуурагчийг урвалын төхөөрөмж болгон ашиглах үед зуурах гарны хурд удаан, эфиржих урвалын хугацаа урт, гаж нөлөө ихтэй, эфиржүүлэгчийн ашиглалт бага, жигд бус байдаг. эфиржих урвал орлуулагчийн тархалт, урвалын үндсэн нөхцөл Жишээлбэл, ванны харьцаа, шүлтийн концентраци, зуурах гарны хурдыг хянах чадвар муу тул эфиржих урвалын ойролцоогоор нэгэн төрлийн байдлыг ойлгоход хэцүү, масс дамжуулахад бүр хэцүү байдаг. гүн эфиржих урвалын нэвчилтийн судалгаа. Тиймээс зуурагч нь CMC-ийн урвалын тоног төхөөрөмжийн хувьд тодорхой хязгаарлалттай байдаг бөгөөд энэ нь целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийн хөгжлийн гацаа юм. 1990-ээд оны эфирийн урвалын үндсэн загваруудын хангалтгүй байдлыг гурван үгээр дүгнэж болно: жижиг (нэг төхөөрөмжийн бага гаралт), бага (эфиржүүлэх бодисын ашиглалтын түвшин бага), муу (эфиржилтийн урвалыг орлоно. Суурийн тархалтын жигд байдал. ядуу). Зуурах төхөөрөмжийн бүтцэд гарсан согогийг харгалзан материалын эфиржих урвалыг хурдасгах урвалын төхөөрөмжийг бий болгох шаардлагатай бөгөөд эфиржих урвал дахь орлуулагчдын тархалт илүү жигд, ингэснээр ашиглалтын түвшин эфирийн бодис илүү өндөр байна. 1990-ээд оны сүүлээр дотоодын целлюлозын эфирийн олон аж ахуйн нэгжүүд Жэжянгийн Химийн аж үйлдвэрийн судалгааны хүрээлэнг целлюлозын эфирийн салбарт нэн шаардлагатай байгаа үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийг судалж, хөгжүүлнэ гэж найдаж байв. Жэжянгийн Химийн аж үйлдвэрийн судалгааны хүрээлэн 1970-аад оноос нунтаг холих үйл явц, тоног төхөөрөмжийн судалгаанд оролцож эхэлсэн бөгөөд хүчирхэг R & D багийг бүрдүүлж, сэтгэл хангалуун үр дүнд хүрсэн. Химийн аж үйлдвэрийн яам болон Жэжяны шинжлэх ухаан технологийн дэвшлийн шагналаар олон технологи, тоног төхөөрөмж шагнагдсан. 1980-аад онд бид Нийгмийг аюулаас хамгаалах яамны Тяньжиний галын судалгааны хүрээлэнтэй хамтран хуурай нунтаг үйлдвэрлэх тусгай төхөөрөмж зохион бүтээснээр Нийгмийг аюулаас хамгаалах яамны Шинжлэх ухаан, технологийн дэвшлийн шагналын гуравдугаар байр; 1990-ээд онд бид хатуу шингэн холих технологи, тоног төхөөрөмжийг судалж, боловсруулсан. Целлюлозын эфирийн салбарын ирээдүйн хөгжлийн хэтийн төлөвийг мэдэж, Жэжян мужийн Химийн аж үйлдвэрийн судалгааны хүрээлэнгийн судлаачид целлюлозын эфирийн тусгай үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийг судалж, боловсруулж эхэлжээ.

2. Целлюлозын эфирийн тусгай реакторыг боловсруулах үйл явц

2.1 Суурь холигчийн онцлог

Анжис холигчийн ажиллах зарчим нь анжис хэлбэрийн хутгуурын үйлчлэлээр машин дахь нунтаг нэг талаас цилиндрийн ханын дагуу тойргийн болон радиаль чиглэлд бужигнаж, нунтаг нь хоёр талдаа шидэгддэг. нөгөө талаас анжисны . Хөдөлгөөний траекторууд нь хөндлөн огтлолцсон бөгөөд бие биетэйгээ мөргөлддөг тул үймээн самууныг үүсгэж, гурван хэмжээст орон зайн хөдөлгөөнийг бүрэн бүрдүүлдэг. Шилэн урвалын түүхий эд нь харьцангуй сул шингэн байдаг тул бусад загварууд цилиндр дэх целлюлозын тойрог, радиаль болон тэнхлэгийн хөдөлгөөнийг удирдаж чадахгүй. Целлюлозын эфирийн үйлдвэрийн CMC-ийн үйлдвэрлэлийн процесс, тоног төхөөрөмжийн судалгааг дотоод болон гадаадад хийж, 30 жилийн судалгааны үр дүнг бүрэн ашиглан 1980-аад онд бүтээгдсэн хутгагчийг целлюлоз боловсруулах үндсэн загвар болгон сонгосон. эфирийн урвалын төхөөрөмж .

2.2 Суурь реакторыг боловсруулах үйл явц

Жижиг туршилтын машиныг туршиж үзээд зуурагчаас илүү үр дүнтэй болсон. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлд шууд ашиглах үед дараахь асуудлууд байсаар байна: 1) Эфиржих урвалын үед фиброз урвалын түүхий эдийн шингэн чанар нь харьцангуй муу байдаг тул түүний нугас, нисдэг хутганы бүтэц нь тийм ч сайн биш байдаг. хангалттай. Целлюлозыг торхны тойрог, радиаль болон тэнхлэгийн чиглэлд хөдөлгөх тул урвалд орох бодисыг холих нь хангалтгүй, үр дүнд нь урвалжуудын ашиглалт бага, харьцангуй цөөн бүтээгдэхүүн байдаг. 2) Хавиргаар бэхлэгдсэн гол босоо амны хөшүүн чанар муу тул үйл ажиллагааны дараа хазгай үүсэх, босоо амны битүүмжлэл гоожих асуудал үүсэхэд хялбар байдаг; тиймээс гаднах агаар нь босоо амны битүүмжлэлээр цилиндрт амархан нэвтэрч, цилиндр дэх вакуум ажиллагаанд нөлөөлж, цилиндрт нунтаг үүснэ. Зугтах. 3) Тэдний гадагшлуулах хавхлагууд нь хавчих хавхлагууд эсвэл дискний хавхлагууд юм. Эхнийх нь битүүмжлэл муутай тул гаднах агаараар амьсгалахад хялбар байдаг бол сүүлийнх нь материалыг хадгалахад хялбар бөгөөд урвалд орох бодисыг алдахад хүргэдэг. Тиймээс эдгээр асуудлыг нэг нэгээр нь шийдэх ёстой.

Судлаачид уг реакторын хийцийг олон удаа сайжруулж, целлюлозын эфирийн хэд хэдэн үйлдвэрт туршилтын зориулалтаар өгч, санал хүсэлтийн дагуу хийцийг аажмаар сайжруулсан. Гол тэнхлэгийн хоёр талд байрлах хоёр зэргэлдээх дугуйнуудын бүтцийн хэлбэрийг өөрчилснөөр дугуйны үйлчлэлд орох бодисууд цилиндрийн дотоод хананы дагуу тойргийн болон радиаль чиглэлд турбулент үүсгэдэг төдийгүй. Мөн савны хоёр талын хэвийн чиглэлийн дагуу шүрших, ингэснээр урвалжууд бүрэн холилдож, холих явцад дууссан шүлтжилт, эфиржих урвалууд нь нарийн, урвалжуудын ашиглалтын түвшин өндөр, урвалын хурд хурдан, эрчим хүчний хэрэглээ бага. Түүнчлэн цилиндрийн хоёр төгсгөлд байрлах босоо амны битүүмжлэл, холхивчийн суудлууд нь үндсэн босоо амны хөшүүн байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд фланцаар дамжуулан хаалтны төгсгөлийн хавтанд бэхлэгдсэн тул үйл ажиллагаа тогтвортой байна. Үүний зэрэгцээ гол гол нь нугалж, хэв гажилтгүй, цилиндр дэх нунтаг гадагшлахгүй тул голын битүүмжлэлийн битүүмжлэлийн нөлөөг хангах боломжтой. Ус зайлуулах хавхлагын бүтцийг өөрчилж, яндангийн савны диаметрийг томруулснаар гадагшлуулах хавхлагт материал үлдэхээс үр дүнтэйгээр сэргийлээд зогсохгүй яндангийн үед материалын нунтаг алдагдахаас сэргийлж, улмаар урвалын алдагдлыг үр дүнтэй бууруулдаг. бүтээгдэхүүн. Шинэ реакторын бүтэц боломжийн. Энэ нь целлюлозын эфирийн CMC-ийн тогтвортой, найдвартай бэлтгэлийн орчинг хангаад зогсохгүй босоо амны битүүмжлэл, гадагшлуулах хавхлагын битүүмжлэлийг сайжруулснаар цилиндр дэх нунтаг гадагшлахаас үр дүнтэй сэргийлж чадна. Ногоон химийн үйлдвэрийн дизайны санааг хэрэгжүүлсэн байгаль орчинд ээлтэй.

2.3 Цултер реакторын бүтээн байгуулалт

Бага оврын, намхан, муу зуурагчийн согогоос шалтгаалж, хөшигний реактор нь дотоодын CMC үйлдвэрлэлийн олон үйлдвэрт нэвтэрсэн бөгөөд бүтээгдэхүүн нь 4м-ийн зургаан загвартай.³, 6м³, 8м³, 10м³, 15м³, ба 26м³. 2007 онд уг реактор нь үндэсний ашигтай загварын патентын зөвшөөрлийг хүртсэн (патентийн хэвлэлтийн дугаар: CN200957344). 2007 оноос хойш ион бус целлюлозын эфир үйлдвэрлэх тусгай реактор (MC/HPMC гэх мэт) бүтээгдсэн. Одоогийн байдлаар CMC-ийн дотоодын үйлдвэрлэл нь уусгагч аргыг голчлон ашигладаг.

Целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэгчдийн одоогийн санал хүсэлтээс үзэхэд колтерийн реактор ашиглах нь уусгагчийн хэрэглээг 20-30% бууруулах боломжтой бөгөөд үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж нэмэгдэхийн хэрээр уусгагчийн хэрэглээ цаашид буурах боломжтой байна. Учир нь coulter реактор нь 15-26м хүрч чаддаг³, эфиржих урвал дахь орлуулагчийн тархалтын жигд байдал нь зуурагчийнхаас хамаагүй дээр.

3. Целлюлозын эфирийн бусад үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж

Сүүлийн жилүүдэд целлюлозын эфирийг шүлтжүүлэх, эфиржүүлэх реакторуудыг хөгжүүлэхийн зэрэгцээ өөр өөр загваруудыг боловсруулж байна.

Агаар өргөгч (патентийн хэвлэлийн дугаар: CN200955897). Уусгагч аргын CMC үйлдвэрлэлийн процесст тармуур вакуум хатаагчийг урьд өмнө уусгагчийг сэргээх, хатаах үйл явцад голчлон ашигладаг байсан боловч тармуур вакуум хатаагчийг зөвхөн завсарлагатайгаар ажиллуулж байхад агаар өргөгч нь тасралтгүй ажиллах боломжтой. Агаар өргөгч нь цилиндр доторх хутга, нисдэг хутгыг хурдан эргүүлэх замаар CMC материалыг буталж, дулаан дамжуулах гадаргууг нэмэгдүүлэх ба цилиндрт уур цацаж, CMC материалаас этилийн спиртийг бүрэн ууршуулж, нөхөн сэргээх ажлыг хөнгөвчилдөг бөгөөд ингэснээр үйлдвэрлэлийн өртгийг бууруулдаг. CMC болон этанолын нөөцийг хэмнэж, целлюлозын эфирийг хатаах үйл явцыг нэгэн зэрэг дуусгана. Бүтээгдэхүүн нь 6.2м-ийн хоёр загвартай³ба 8м³.

Granulator (патентийн хэвлэлийн дугаар: CN200957347). Целлюлозын эфирийг уусгагчийн аргаар үйлдвэрлэх явцад өмнө нь натрийн карбоксиметил целлюлозын материалыг эфиржүүлэх, угааж, хатаах дараа мөхлөгт болгоход ихэвчлэн хос шурагтай шахмал нунтаглагчийг ашигладаг байсан. ZLH төрлийн целлюлозын эфирийн гранулятор нь одоо байгаа хос шурагтай шахмал нунтаглагч шиг тасралтгүй мөхлөгт хийгээд зогсохгүй цилиндрт агаар оруулж, хүрэм рүү хөргөх замаар материалыг тасралтгүй арилгаж чаддаг. Хаягдал дулааныг урвалд оруулснаар мөхлөгийн чанарыг сайжруулж, цахилгаан эрчим хүчийг хэмнэж, ээрэх хурдыг нэмэгдүүлэх замаар бүтээгдэхүүний гаралтын хурдыг нэмэгдүүлж, материалын түвшний өндрийг процессын шаардлагын дагуу тохируулах боломжтой. Бүтээгдэхүүн нь 3.2м-ийн хоёр загвартай³ба 4м³.

Агаарын урсгалын холигч (патентийн хэвлэлийн дугаар: CN200939372). MQH төрлийн агаарын урсгалын холигч нь холигч толгой дээрх хушуугаар дамжуулан шахсан агаарыг холигч камер руу илгээдэг бөгөөд материал нь шахсан агаартай хамт цилиндрийн ханын дагуу спираль хэлбэрээр нэн даруй дээшилж, шингэн холигч төлөвийг үүсгэдэг. Хэд хэдэн импульс үлээж, түр зогссоны дараа материалыг бүрэн хэмжээгээр хурдан бөгөөд жигд холих боломжтой болно. Бүтээгдэхүүний өөр өөр багцын ялгааг холих замаар нэгтгэдэг. Одоогийн байдлаар таван төрлийн бүтээгдэхүүн байдаг: 15м³, 30м³, 50м³, 80м³, мөн 100м³.

Манай улсын целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж болон гадаадын дэвшилтэт түвшний хоорондын ялгаа улам бүр багасч байгаа ч одоогийн үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжид тохирохгүй байгаа асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд үйл явцын түвшинг улам сайжруулах, цаашид сайжруулах шаардлагатай хэвээр байна.

4. Төлөв

Манай улсын целлюлозын эфирийн салбар нь шинэ тоног төхөөрөмжийн дизайн, боловсруулалтыг идэвхтэй хөгжүүлж, үйл явцыг тасралтгүй сайжруулахын тулд төхөөрөмжийн шинж чанарыг хослуулж байна. Үйлдвэрлэгч, тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчид хамтран шинэ тоног төхөөрөмж боловсруулж, хэрэглээнд нэвтрүүлж эхлээд байна. Энэ бүхэн нь манай улсын целлюлозын эфирийн салбарын хөгжил дэвшлийн илэрхийлэл юм. , энэ холбоос нь салбарын хөгжилд чухал нөлөө үзүүлнэ. Сүүлийн жилүүдэд манай улсын целлюлозын эфирийн үйлдвэр Хятадын онцлогтой технологид тулгуурлан олон улсын дэвшилтэт туршлагыг шингээж, гадаадын төхөөрөмж нэвтрүүлж, эсвэл эх орныхоо “бохир, замбараагүй, ядуу” гэх мэт өөрчлөлтийг бүрэн гүйцэд хийж, дотоодын техник хэрэгслийг бүрэн ашиглаж байна. Целлюлозын эфирийн салбарт үйлдвэрлэлийн хүчин чадал, чанар, үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд механикжуулалт, автоматжуулалтад шилжих нь манай улсын целлюлозын эфир үйлдвэрлэгчдийн нийтлэг зорилго болсон.