सेल्युलोज इथर उत्पादन कसे सुधारायचे?

किमा केमिकल कं, लि करायला आवडेल गेल्या दहा वर्षांत सेल्युलोज इथर उत्पादन प्रक्रिया आणि उपकरणे यांच्या सुधारणांचा परिचय करून देणे आणि सेल्युलोज इथर उत्पादन प्रक्रियेतील kneader आणि Coulter Reactor च्या विविध वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण करणे. सेल्युलोज इथर उद्योगाच्या जलद विकासासह, उपकरणांच्या एका सेटची उत्पादन क्षमता शेकडो टनांवरून हजारो टनांपर्यंत बदलत आहे. जुनी उपकरणे बदलून नवीन उपकरणे आणणे हा अपरिहार्य कल आहे.

मुख्य शब्द: सेल्युलोज इथर; उत्पादन उपकरणे; kneader; कुल्टर अणुभट्टी

चीनच्या सेल्युलोज इथर उद्योगाच्या मागील दहा वर्षांचा आढावा घेता, सेल्युलोज इथर उद्योगाच्या विकासासाठी हे एक गौरवशाली दशक आहे. सेल्युलोज इथरची उत्पादन क्षमता 250,000 टनांपेक्षा जास्त झाली आहे. 2007 मध्ये, सीएमसीचे उत्पादन 122,000 टन होते आणि नॉन-आयनिक सेल्युलोज इथरचे उत्पादन 62,000 टन होते. 10,000 टन सेल्युलोज इथर (1999 मध्ये, चीन'चे एकूण सेल्युलोज इथर उत्पादन केवळ 25,660 टन होते), जे जगाच्या एक चतुर्थांशपेक्षा जास्त आहे's आउटपुट; अनेक हजार-टन-स्तरीय उपक्रमांनी 10,000-टन-स्तरीय उपक्रमांच्या श्रेणीत यशस्वीरित्या प्रवेश केला आहे; उत्पादनाच्या वाणांमध्ये लक्षणीय वाढ झाली आहे, उत्पादनाची गुणवत्ता सातत्याने सुधारली गेली आहे; या सर्वामागे प्रक्रिया तंत्रज्ञानाची पुढील परिपक्वता आणि उत्पादन उपकरणांच्या पातळीत पुढील सुधारणा आहे. विदेशी प्रगत पातळीच्या तुलनेत, अंतर लक्षणीयरीत्या कमी केले गेले आहे.

हा लेख अलिकडच्या वर्षांत घरगुती सेल्युलोज इथर उत्पादन प्रक्रिया आणि उपकरणे सुधारण्याच्या नवीनतम विकासाचा परिचय करून देतो आणि ग्रीन केमिकल उद्योगाच्या सिद्धांतावर आणि विचारावर आधारित सेल्युलोज इथर उत्पादन उपकरणे संशोधन आणि विकसित करण्यासाठी झेजियांग केमिकल इंडस्ट्री रिसर्च इन्स्टिट्यूटने केलेल्या कार्याचा परिचय देतो. सेल्युलोज इथर अल्कलायझेशन इथरिफिकेशन रिॲक्टरवर संशोधन कार्य.

1. 1990 च्या दशकात घरगुती सेल्युलोज इथर सीएमसीचे उत्पादन तंत्रज्ञान आणि उपकरणे

शांघाय सेल्युलॉइड कारखान्याने 1958 मध्ये जल-मध्यम प्रक्रिया विकसित केल्यापासून, एकल-उपकरणे कमी-पावर सॉल्व्हेंट प्रक्रिया आणि इतर उत्पादन प्रक्रिया CMC तयार करण्यासाठी वापरल्या जात आहेत. देशांतर्गत, kneaders प्रामुख्याने इथरिफिकेशन प्रतिक्रियांसाठी वापरले जातात. 1990 च्या दशकात, बहुतेक उत्पादकांच्या सीएमसी उत्पादन संयंत्राची वार्षिक उत्पादन क्षमता 200-500 टन होती आणि इथरिफिकेशन प्रतिक्रियाचे मुख्य प्रवाहातील मॉडेल 1.5 मी.³ आणि 3 मी³ kneaders तथापि, जेव्हा kneader चा वापर रिॲक्शन उपकरण म्हणून केला जातो, कारण kneading arm च्या मंद गतीमुळे, दीर्घ इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया वेळ, साइड रिॲक्शन्सचे उच्च प्रमाण, इथरिफिकेशन एजंटचा कमी वापर दर आणि खराब एकसमानता. इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया पर्यायी वितरण, मुख्य प्रतिक्रिया परिस्थिती उदाहरणार्थ, आंघोळीचे प्रमाण, अल्कली एकाग्रता आणि हात गुळण्याची गती यांची नियंत्रणक्षमता खराब आहे, त्यामुळे इथरिफिकेशन प्रतिक्रियेची अंदाजे एकजिनसीपणा लक्षात घेणे कठीण आहे आणि वस्तुमान हस्तांतरण करणे अधिक कठीण आहे. आणि खोल इथरिफिकेशन प्रतिक्रियांचे पारगम्य संशोधन. म्हणून, CMC ची प्रतिक्रिया उपकरणे म्हणून kneader ला काही मर्यादा आहेत, आणि ते सेल्युलोज इथर उद्योगाच्या विकासातील अडथळे आहे. 1990 च्या दशकातील इथरिफिकेशन प्रतिक्रियेच्या मुख्य प्रवाहातील मॉडेल्सची अपुरीता तीन शब्दांमध्ये सारांशित केली जाऊ शकते: लहान (एका उपकरणाचे लहान उत्पादन), कमी (इथरिफिकेशन एजंटचा कमी वापर दर), खराब (इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया मूळ वितरणाची एकसमानता बदलते. गरीब आहे). नीडरच्या संरचनेतील दोष लक्षात घेता, सामग्रीच्या इथरिफिकेशन अभिक्रियाला गती देणारी प्रतिक्रिया उपकरणे विकसित करणे आवश्यक आहे आणि इथरिफिकेशन प्रतिक्रियेतील घटकांचे वितरण अधिक एकसमान आहे, जेणेकरून वापर दर वाढेल. इथरिफिकेशन एजंट जास्त आहे. 1990 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात, अनेक देशांतर्गत सेल्युलोज इथर उद्योगांना आशा होती की झेजियांग रिसर्च इन्स्टिट्यूट ऑफ केमिकल इंडस्ट्री सेल्युलोज इथर उद्योगाला तातडीने आवश्यक असलेल्या उत्पादन उपकरणांचे संशोधन आणि विकास करेल. झेजियांग रिसर्च इन्स्टिट्यूट ऑफ केमिकल इंडस्ट्रीने 1970 च्या दशकात पावडर मिक्सिंग प्रक्रिया आणि उपकरणांच्या संशोधनात सहभागी होण्यास सुरुवात केली, एक मजबूत R & D टीम तयार केली आणि समाधानकारक परिणाम प्राप्त केले. रसायन उद्योग मंत्रालय आणि झेजियांग विज्ञान आणि तंत्रज्ञान प्रगती पुरस्काराने अनेक तंत्रज्ञान आणि उपकरणे प्रदान करण्यात आली आहेत. 1980 मध्ये, आम्ही सार्वजनिक सुरक्षा मंत्रालयाच्या टियांजिन फायर रिसर्च इन्स्टिट्यूटला कोरड्या पावडरच्या उत्पादनासाठी विशेष उपकरणे विकसित करण्यासाठी सहकार्य केले, ज्याने सार्वजनिक सुरक्षा मंत्रालयाच्या विज्ञान आणि तंत्रज्ञान प्रगती पुरस्काराचे तिसरे पारितोषिक जिंकले; 1990 च्या दशकात, आम्ही सॉलिड-लिक्विड मिक्सिंग तंत्रज्ञान आणि उपकरणे संशोधन आणि विकसित केली. सेल्युलोज इथर उद्योगाच्या भविष्यातील विकासाच्या संभाव्यतेबद्दल जागरूक, झेजियांग प्रांतीय रासायनिक उद्योग संशोधन संस्थेच्या संशोधकांनी सेल्युलोज इथरसाठी विशेष उत्पादन उपकरणे संशोधन आणि विकसित करण्यास सुरुवात केली.

2. सेल्युलोज इथरसाठी विशेष अणुभट्टीची विकास प्रक्रिया

2.1 कल्टर मिक्सरची वैशिष्ट्ये

कल्टर मिक्सरचे कार्य तत्त्व असे आहे की प्लोशेअर-आकाराच्या आंदोलकाच्या कृती अंतर्गत, मशीनमधील पावडर एका बाजूला सिलेंडरच्या भिंतीवर परिघीय आणि रेडियल दिशानिर्देशांमध्ये गोंधळलेली असते आणि पावडर दोन्ही बाजूंनी फेकली जाते. दुसरीकडे नांगराचे शेरे. चळवळीचे मार्ग एकमेकांवर आदळतात, त्यामुळे एक अशांत भोवरा निर्माण होतो आणि त्रिमितीय अवकाश हालचालींची संपूर्ण श्रेणी तयार होते. तंतुमय प्रतिक्रिया कच्च्या मालाच्या तुलनेने खराब द्रवतेमुळे, इतर मॉडेल सिलेंडरमधील सेल्युलोजच्या परिघीय, रेडियल आणि अक्षीय हालचाली चालवू शकत नाहीत. CMC उत्पादन प्रक्रिया आणि सेल्युलोज इथर उद्योगाच्या उपकरणांवर देश-विदेशातील संशोधनाद्वारे, त्याच्या 30 वर्षांच्या संशोधन परिणामांचा पुरेपूर वापर करून, 1980 च्या दशकात विकसित केलेले कल्टर मिक्सर सुरुवातीला सेल्युलोजच्या विकासासाठी मूलभूत मॉडेल म्हणून निवडले गेले. ईथर प्रतिक्रिया उपकरणे.

2.2 कुल्टर अणुभट्टीची विकास प्रक्रिया

एका लहान प्रायोगिक यंत्राच्या चाचणीद्वारे, त्याने खरोखरच kneader पेक्षा चांगला परिणाम प्राप्त केला आहे. तथापि, जेव्हा ते थेट सेल्युलोज इथर उद्योगात वापरले जातात, तेव्हा अजूनही खालील समस्या आहेत: 1) इथरिफिकेशन अभिक्रियामध्ये, तंतुमय प्रतिक्रिया कच्च्या मालाची तरलता तुलनेने खराब असते, त्यामुळे त्याच्या कौल्टर आणि फ्लाइंग नाइफची रचना नसते. पुरेसे सेल्युलोजला बॅरेलच्या परिघीय, रेडियल आणि अक्षीय दिशानिर्देशांमध्ये जाण्यासाठी चालवा, त्यामुळे अभिक्रियाकांचे मिश्रण पुरेसे नाही, परिणामी अभिक्रियाकांचा कमी वापर आणि तुलनेने कमी उत्पादने. 2) रिब्सद्वारे समर्थित मुख्य शाफ्टच्या खराब कडकपणामुळे, ऑपरेशननंतर विक्षिप्तपणा आणि शाफ्ट सील गळतीची समस्या निर्माण करणे सोपे आहे; त्यामुळे, शाफ्ट सीलमधून बाहेरील हवा सहजपणे सिलेंडरवर आक्रमण करते आणि सिलेंडरमधील व्हॅक्यूम ऑपरेशनवर परिणाम करते, परिणामी सिलेंडरमध्ये पावडर होते. सुटका. 3) त्यांचे डिस्चार्ज व्हॉल्व्ह फ्लॅपर वाल्व्ह किंवा डिस्क वाल्व्ह आहेत. सीलिंगच्या खराब कार्यक्षमतेमुळे प्रथम बाहेरील हवा श्वास घेणे सोपे आहे, तर नंतरचे साहित्य टिकवून ठेवणे सोपे आहे आणि अभिक्रियाकांचे नुकसान होते. त्यामुळे या समस्या एक एक करून सोडवल्या पाहिजेत.

संशोधकांनी कौल्टर अणुभट्टीची रचना अनेक वेळा सुधारली आहे, आणि चाचणी वापरासाठी अनेक सेल्युलोज इथर उपक्रमांना ते प्रदान केले आहे आणि अभिप्रायानुसार हळूहळू डिझाइन सुधारित केले आहे. कल्टरचा संरचनात्मक आकार बदलून आणि मुख्य शाफ्टच्या दोन्ही बाजूंना दोन समीप कल्टरची स्तब्ध मांडणी करून, कल्टरच्या क्रियेखालील अभिक्रिया सिलेंडरच्या आतील भिंतीच्या बाजूने परिघीय आणि रेडियल दिशांना केवळ गोंधळच करत नाही तर कल्टरच्या दोन्ही बाजूंच्या सामान्य दिशेने देखील स्प्लॅश करा, त्यामुळे अभिक्रियाक पूर्णपणे मिसळले जातात, आणि मिश्रण प्रक्रियेत पूर्ण झालेल्या अल्कलायझेशन आणि इथरिफिकेशन अभिक्रिया पूर्ण असतात, अभिक्रियाकांचा वापर दर जास्त असतो, अभिक्रिया वेगवान असतो आणि ऊर्जा वापर कमी आहे. शिवाय, मुख्य शाफ्टची कडकपणा वाढवण्यासाठी सिलेंडरच्या दोन्ही टोकांना शाफ्ट सील आणि बेअरिंग सीट्स ब्रॅकेटच्या शेवटच्या प्लेटला फ्लँजद्वारे निश्चित केल्या जातात, त्यामुळे ऑपरेशन स्थिर होते. त्याच वेळी, शाफ्ट सीलचा सीलिंग प्रभाव सुनिश्चित केला जाऊ शकतो कारण मुख्य शाफ्ट वाकत नाही आणि विकृत होत नाही आणि सिलेंडरमधील पावडर बाहेर पडत नाही. डिस्चार्ज व्हॉल्व्हची रचना बदलून आणि एक्झॉस्ट टँकचा व्यास वाढवून, ते केवळ डिस्चार्ज व्हॉल्व्हमध्ये सामग्री टिकवून ठेवण्यास प्रभावीपणे प्रतिबंधित करू शकत नाही, परंतु एक्झॉस्ट दरम्यान सामग्री पावडरचे नुकसान देखील रोखू शकते, अशा प्रकारे प्रतिक्रियांचे नुकसान प्रभावीपणे कमी करते. उत्पादने नवीन अणुभट्टीची रचना वाजवी आहे. हे केवळ सेल्युलोज इथर सीएमसीसाठी एक स्थिर आणि विश्वासार्ह तयारी वातावरण प्रदान करू शकत नाही, तर शाफ्ट सील आणि डिस्चार्ज व्हॉल्व्हची हवाबंदपणा सुधारून सिलेंडरमधील पावडर प्रभावीपणे बाहेर पडण्यापासून प्रतिबंधित करते. पर्यावरणास अनुकूल, ग्रीन केमिकल इंडस्ट्रीची डिझाइन कल्पना साकार.

2.3 कुल्टर अणुभट्टीचा विकास

लहान, कमी आणि खराब kneaders च्या दोषांमुळे, कल्टर अणुभट्टीने अनेक घरगुती CMC उत्पादन संयंत्रांमध्ये प्रवेश केला आहे आणि उत्पादनांमध्ये 4m च्या सहा मॉडेल्सचा समावेश आहे.³, 6 मी³, 8 मी³, 10 मी³, 15 मी³, आणि 26 मी³. 2007 मध्ये, कुल्टर अणुभट्टीने राष्ट्रीय उपयुक्तता मॉडेल पेटंट अधिकृतता जिंकली (पेटंट प्रकाशन क्रमांक: CN200957344). 2007 नंतर, नॉन-आयोनिक सेल्युलोज इथर उत्पादन लाइन (जसे की MC/HPMC) साठी एक विशेष अणुभट्टी विकसित केली गेली. सध्या, CMC चे देशांतर्गत उत्पादन प्रामुख्याने सॉल्व्हेंट पद्धतीचा अवलंब करते.

सेल्युलोज इथर उत्पादकांच्या सध्याच्या अभिप्रायानुसार, कल्टर अणुभट्ट्यांच्या वापरामुळे सॉल्व्हेंटचा वापर 20% ते 30% पर्यंत कमी होऊ शकतो आणि उत्पादन उपकरणांच्या वाढीसह, सॉल्व्हेंट वापरामध्ये आणखी घट होण्याची शक्यता आहे. कल्टर अणुभट्टी 15-26m पर्यंत पोहोचू शकते³, इथरिफिकेशन प्रतिक्रियेतील पर्यायी वितरणाची एकसमानता kneader पेक्षा खूप चांगली आहे.

3. सेल्युलोज इथरची इतर उत्पादन उपकरणे

अलिकडच्या वर्षांत, सेल्युलोज इथर अल्कलायझेशन आणि इथरिफिकेशन रिॲक्टर्स विकसित करताना, इतर पर्यायी मॉडेल्स देखील विकसित होत आहेत.

एअर लिफ्टर (पेटंट प्रकाशन क्रमांक: CN200955897). सॉल्व्हेंट मेथड सीएमसी उत्पादन प्रक्रियेत, रेक व्हॅक्यूम ड्रायरचा वापर प्रामुख्याने सॉल्व्हेंट पुनर्प्राप्ती आणि कोरडे प्रक्रियेत केला जात असे, परंतु रेक व्हॅक्यूम ड्रायर केवळ अधूनमधून चालविला जाऊ शकतो, तर एअर लिफ्टर सतत ऑपरेशन जाणवू शकतो. एअर लिफ्टर उष्णता हस्तांतरण पृष्ठभाग वाढवण्यासाठी सिलेंडरमध्ये कल्टर आणि फ्लाइंग चाकूच्या वेगाने फिरवून CMC मटेरियल क्रश करतो आणि CMC मटेरियलमधून इथेनॉल पूर्णपणे अस्थिर करण्यासाठी आणि पुनर्प्राप्ती सुलभ करण्यासाठी सिलेंडरमध्ये स्टीम फवारतो, ज्यामुळे उत्पादन खर्च कमी होतो. CMC आणि इथेनॉल संसाधने वाचवा, आणि त्याच वेळी सेल्युलोज इथर कोरडे प्रक्रिया पूर्ण करा. उत्पादनात 6.2m चे दोन मॉडेल आहेत³आणि 8 मी³.

ग्रॅन्युलेटर (पेटंट प्रकाशन क्रमांक: CN200957347). सॉल्व्हेंट पद्धतीने सेल्युलोज इथर तयार करण्याच्या प्रक्रियेत, ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूजन ग्रॅन्युलेटरचा वापर पूर्वी इथरिफिकेशन, धुणे आणि कोरडे केल्यानंतर सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज सामग्रीचे दाणेदार करण्यासाठी केला जात असे. ZLH प्रकारचे सेल्युलोज इथर ग्रॅन्युलेटर सध्याच्या ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूजन ग्रॅन्युलेटरप्रमाणेच सतत दाणेदार बनू शकत नाही, तर सिलेंडरमध्ये हवा भरून आणि जॅकेटमध्ये पाणी थंड करून सामग्री सतत काढून टाकू शकते. कचरा उष्णतेवर प्रतिक्रिया द्या, ज्यामुळे ग्रॅन्युलेशनची गुणवत्ता सुधारते आणि विजेची बचत होते, आणि स्पिंडल गती वाढवून उत्पादन उत्पादन दर वाढवू शकते आणि प्रक्रियेच्या आवश्यकतांनुसार सामग्रीच्या पातळीची उंची समायोजित करू शकते. उत्पादनामध्ये 3.2m चे दोन मॉडेल आहेत³आणि 4 मी³.

एअरफ्लो मिक्सर (पेटंट प्रकाशन क्रमांक: CN200939372). MQH प्रकारचे एअरफ्लो मिक्सर मिक्सिंग हेडवरील नोझलद्वारे मिक्सिंग चेंबरमध्ये संकुचित हवा पाठवते आणि सामग्री त्वरित सिलेंडरच्या भिंतीवर संकुचित हवेसह सर्पिलपणे वर येते आणि द्रवयुक्त मिश्रण स्थिती तयार करते. अनेक पल्स उडवल्यानंतर आणि विराम देण्याच्या मध्यांतरानंतर, पूर्ण व्हॉल्यूममध्ये सामग्रीचे जलद आणि एकसमान मिश्रण लक्षात येऊ शकते. उत्पादनाच्या वेगवेगळ्या बॅचमधील फरक मिश्रित करून एकत्र आणले जातात. सध्या, पाच प्रकारची उत्पादने आहेत: 15 मी³, 30 मी³, 50 मी³, 80 मी³, आणि 100 मी³.

माझ्या देशातील सेल्युलोज इथर उत्पादन उपकरणे आणि परदेशी प्रगत पातळी यांच्यातील अंतर आणखी कमी केले जात असले तरी, सध्याच्या उत्पादन उपकरणांशी सुसंगत नसलेल्या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी प्रक्रियेची पातळी आणखी सुधारणे आणि आणखी सुधारणा करणे आवश्यक आहे.

4. आउटलुक

माझ्या देशाचा सेल्युलोज इथर उद्योग सक्रियपणे नवीन उपकरणांची रचना आणि प्रक्रिया विकसित करत आहे आणि प्रक्रियेत सतत सुधारणा करण्यासाठी उपकरणांची वैशिष्ट्ये एकत्र करत आहे. उत्पादक आणि उपकरणे उत्पादकांनी संयुक्तपणे नवीन उपकरणे विकसित करणे आणि लागू करणे सुरू केले आहे. हे सर्व माझ्या देशाच्या सेल्युलोज इथर उद्योगाची प्रगती दर्शवतात. , या दुव्याचा उद्योगाच्या विकासावर महत्त्वपूर्ण परिणाम होईल. अलिकडच्या वर्षांत, माझ्या देशाच्या सेल्युलोज इथर उद्योगाने, चिनी वैशिष्ट्यांसह तंत्रज्ञानावर आधारित, एकतर आंतरराष्ट्रीय प्रगत अनुभव आत्मसात केला आहे, परदेशी उपकरणे सादर केली आहेत किंवा मूळ "गलिच्छ, अव्यवस्थित, गरीब" मधून परिवर्तन पूर्ण करण्यासाठी देशांतर्गत उपकरणांचा पूर्ण वापर केला आहे. आणि कामगार-केंद्रित कार्यशाळेचे उत्पादन सेल्युलोज इथर उद्योगातील उत्पादन क्षमता, गुणवत्ता आणि कार्यक्षमता यामध्ये मोठी झेप घेण्यासाठी यांत्रिकीकरण आणि ऑटोमेशनचे संक्रमण हे माझ्या देशातील सेल्युलोज इथर उत्पादकांचे सामान्य ध्येय बनले आहे.