हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोज इथर तंत्रज्ञान

हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोज इथर हा एक प्रकारचा नॉनपोलर सेल्युलोज इथर आहे जो क्षारीकरण आणि इथरिफिकेशन बदलाद्वारे नैसर्गिक सेल्युलोजपासून मिळवलेल्या थंड पाण्यात विरघळतो.

कीवर्ड:hydroxypropyl methylcellulose इथर; अल्कलीकरण प्रतिक्रिया; इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया

1. तंत्रज्ञान

नैसर्गिक सेल्युलोज पाण्यात आणि सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये अघुलनशील आहे, प्रकाश, उष्णता, आम्ल, मीठ आणि इतर रासायनिक माध्यमांमध्ये स्थिर आहे आणि सेल्युलोजची पृष्ठभाग बदलण्यासाठी पातळ अल्कली द्रावणात ओलावणे शक्य आहे.

हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोज इथर हा एक प्रकारचा नॉन-ध्रुवीय, थंड पाण्यात विरघळणारा सेल्युलोज इथर आहे जो क्षारीकरण आणि इथरिफिकेशन बदलाद्वारे नैसर्गिक सेल्युलोजपासून मिळवला जातो.

2. मुख्य रासायनिक प्रतिक्रिया सूत्र

2.1 अल्कलीकरण प्रतिक्रिया

सेल्युलोज आणि सोडियम हायड्रॉक्साईडच्या प्रतिक्रियेच्या दोन शक्यता आहेत, म्हणजे, आण्विक संयुगे तयार करण्यासाठी भिन्न परिस्थितीनुसार, R – OH – NaOH; किंवा मेटल अल्कोहोल संयुगे निर्माण करण्यासाठी, R – ONa.

बहुतेक विद्वानांचा असा विश्वास आहे की सेल्युलोज एकाग्र केलेल्या अल्कलीसह एक स्थिर पदार्थ तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देतो आणि असे वाटते की प्रत्येक किंवा दोन ग्लुकोज गट एका NaOH रेणूसह एकत्र केले जातात (एक ग्लुकोज गट तीन NaOH रेणूंसह एकत्र केला जातो जेव्हा प्रतिक्रिया पूर्ण होते).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH किंवा C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

अलीकडे, काही विद्वान मानतात की सेल्युलोज आणि केंद्रित अल्कली यांच्यातील परस्परसंवादाचे एकाच वेळी दोन परिणाम होतील.

संरचनेची पर्वा न करता, सेल्युलोज आणि अल्कली यांच्या क्रियेनंतर सेल्युलोजची रासायनिक क्रिया बदलली जाऊ शकते आणि अर्थपूर्ण प्रजाती मिळविण्यासाठी ते विविध रासायनिक माध्यमांवर प्रतिक्रिया देऊ शकते.

2.2 इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया

क्षारीकरणानंतर, सक्रिय अल्कली सेल्युलोज इथरिफिकेशन एजंटसह सेल्युलोज इथर तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देते. मिथाइल क्लोराईड आणि प्रोपीलीन ऑक्साईड वापरलेले इथरफायिंग एजंट आहेत.

सोडियम हायड्रॉक्साईड उत्प्रेरकासारखे कार्य करते.

n आणि m हे सेल्युलोज युनिटवर अनुक्रमे हायड्रॉक्सीप्रोपील आणि मिथाइलच्या प्रतिस्थापनाची डिग्री दर्शवतात. m + n ची कमाल बेरीज 3 आहे.

वर नमूद केलेल्या मुख्य प्रतिक्रिया व्यतिरिक्त, साइड प्रतिक्रिया देखील आहेत:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज इथरच्या प्रक्रियेचे वर्णन

हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोज इथर (थोडक्यात “सेल्युलोज इथर”) ची प्रक्रिया साधारणपणे 6 प्रक्रियांनी बनलेली असते, म्हणजे: कच्चा माल क्रशिंग, (अल्कलिनायझेशन) इथरिफिकेशन, सॉल्व्हेंट काढणे, गाळणे आणि कोरडे करणे, क्रशिंग आणि मिक्सिंग आणि तयार उत्पादन पॅकेजिंग.

3.1 कच्चा माल तयार करणे

बाजारात खरेदी केलेले नैसर्गिक शॉर्ट-लिंट सेल्युलोज नंतरच्या प्रक्रियेसाठी पल्व्हरायझरद्वारे पावडरमध्ये ठेचले जाते; घन अल्कली (किंवा द्रव अल्कली) वितळली जाते आणि तयार केली जाते आणि सुमारे 90 पर्यंत गरम केली जाते°C वापरण्यासाठी 50% कॉस्टिक सोडा द्रावण तयार करणे. रिॲक्शन मिथाइल क्लोराईड, प्रोपीलीन ऑक्साईड इथरिफिकेशन एजंट, आयसोप्रोपॅनॉल आणि टोल्यूएन प्रतिक्रिया सॉल्व्हेंट एकाच वेळी तयार करा.

याव्यतिरिक्त, प्रतिक्रिया प्रक्रियेसाठी गरम पाणी आणि शुद्ध पाणी यासारख्या सहायक सामग्रीची आवश्यकता असते; वाफ, कमी-तापमानाचे थंड पाणी, आणि फिरणारे थंड पाणी उर्जेला मदत करण्यासाठी आवश्यक आहे.

शॉर्ट लिंटर्स, मिथाइल क्लोराईड आणि प्रोपीलीन ऑक्साईड इथरिफिकेशन एजंट हे इथरिफाइड सेल्युलोज तयार करण्यासाठी मुख्य सामग्री आहेत आणि लहान लिंटर्स मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जातात. मिथाइल क्लोराईड आणि प्रोपीलीन ऑक्साईड नैसर्गिक सेल्युलोज सुधारण्यासाठी इथरिफिकेशन एजंट म्हणून प्रतिक्रियेत भाग घेतात, वापराचे प्रमाण मोठे नाही.

सॉल्व्हेंट्स (किंवा डायल्युएंट्स) मध्ये प्रामुख्याने टोल्युइन आणि आयसोप्रोपॅनॉल यांचा समावेश होतो, ज्याचा वापर मुळात केला जात नाही, परंतु प्रवेश आणि अस्थिर नुकसान लक्षात घेता, उत्पादनात थोडासा तोटा होतो आणि वापरलेली रक्कम खूपच कमी असते.

कच्चा माल तयार करण्याच्या प्रक्रियेत कच्च्या मालाची टाकी क्षेत्र आणि संलग्न कच्च्या मालाचे कोठार असते. इथरफायिंग एजंट्स आणि सॉल्व्हेंट्स, जसे की टोल्युइन, आयसोप्रोपॅनॉल आणि एसिटिक ऍसिड (अभिक्रियाकांचे pH मूल्य समायोजित करण्यासाठी वापरले जाते), कच्च्या मालाच्या टाकीच्या क्षेत्रात साठवले जातात. शॉर्ट लिंटचा पुरवठा पुरेसा आहे, बाजार कधीही देऊ शकतो.

ठेचलेला शॉर्ट लिंट वापरण्यासाठी कार्टसह कार्यशाळेत पाठविला जातो.

3.2 (अल्कलिनीकरण) इथरिफिकेशन

(अल्कलाइन) इथरिफिकेशन ही सेल्युलोजच्या इथरिफिकेशन प्रक्रियेतील एक महत्त्वाची प्रक्रिया आहे. पूर्वीच्या उत्पादन पद्धतीमध्ये, दोन-चरण प्रतिक्रिया स्वतंत्रपणे केल्या जात होत्या. आता प्रक्रिया सुधारली आहे, आणि दोन-चरण प्रतिक्रिया एका टप्प्यात एकत्रित केल्या जातात आणि एकाच वेळी केल्या जातात.

प्रथम, हवा काढून टाकण्यासाठी इथरिफिकेशन टाकी व्हॅक्यूमाइज करा आणि नंतर टाकी हवामुक्त करण्यासाठी नायट्रोजनने बदला. तयार केलेले सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावण घाला, ठराविक प्रमाणात आयसोप्रोपॅनॉल आणि टोल्यूएन सॉल्व्हेंट घाला, ढवळणे सुरू करा, नंतर लहान कापूस लोकर घाला, थंड होण्यासाठी फिरणारे पाणी चालू करा आणि तापमान एका विशिष्ट पातळीपर्यंत खाली गेल्यावर, कमी करा. तापमान पाणी कमी करण्यासाठी सिस्टम सामग्रीचे तापमान सुमारे 20 पर्यंत घसरते℃, आणि क्षारीकरण पूर्ण करण्यासाठी ठराविक कालावधीसाठी प्रतिक्रिया टिकवून ठेवते.

क्षारीकरणानंतर, उच्च-स्तरीय मीटरिंग टाकीद्वारे मोजलेले इथरफायिंग एजंट मिथाइल क्लोराईड आणि प्रोपीलीन ऑक्साईड जोडा, ढवळणे सुरू ठेवा, सिस्टमचे तापमान जवळपास 70 पर्यंत वाढवण्यासाठी वाफेचा वापर करा.℃~ 80℃, आणि नंतर गरम करणे आणि राखणे सुरू ठेवण्यासाठी गरम पाण्याचा वापर करा प्रतिक्रिया तापमान नियंत्रित केले जाते, आणि नंतर प्रतिक्रिया तापमान आणि प्रतिक्रिया वेळ नियंत्रित केला जातो, आणि ऑपरेशन ठराविक कालावधीसाठी ढवळून आणि मिसळून पूर्ण केले जाऊ शकते.

प्रतिक्रिया सुमारे 90 वाजता चालते°सी आणि 0.3 एमपीए.

3.3 उध्वस्त करणे

वर नमूद केलेले रिॲक्टेड प्रोसेस मटेरिअल डिसॉल्व्हेंटायझरला पाठवले जाते आणि ते साहित्य काढून टाकले जाते आणि वाफेने गरम केले जाते आणि टोल्युइन आणि आयसोप्रोपॅनॉल सॉल्व्हेंट्सचे बाष्पीभवन करून पुनर्वापरासाठी पुनर्प्राप्त केले जाते.

बाष्पीभवन केलेले सॉल्व्हेंट प्रथम थंड केले जाते आणि फिरणाऱ्या पाण्याने अंशतः घनीभूत केले जाते, आणि नंतर कमी-तापमानाच्या पाण्याने घनीभूत केले जाते आणि कंडेन्सेट मिश्रण पाणी आणि विद्राव वेगळे करण्यासाठी द्रव थर आणि विभाजकात प्रवेश करते. वरच्या थरातील टोल्युइन आणि आयसोप्रोपॅनॉलचे मिश्रित विद्राव प्रमाणानुसार समायोजित केले जाते. त्याचा थेट वापर करा आणि खालच्या थरातील पाणी आणि आयसोप्रोपॅनॉल द्रावण डिसोलव्हेंटायझरला वापरण्यासाठी परत करा.

अतिरिक्त सोडियम हायड्रॉक्साईड निष्प्रभ करण्यासाठी विरघळल्यानंतर ॲसिटिक ऍसिड घाला, नंतर सामग्री धुण्यासाठी गरम पाण्याचा वापर करा, सेल्युलोज इथर धुण्यासाठी गरम पाण्यापासून सेल्युलोज इथरच्या कोग्युलेशन वैशिष्ट्याचा पूर्ण वापर करा आणि अभिक्रिया परिष्कृत करा. परिष्कृत साहित्य पुढील प्रक्रियेसाठी वेगळे आणि कोरडे करण्यासाठी पाठवले जाते.

3.4 फिल्टर करा आणि कोरडे करा

परिष्कृत सामग्री उच्च-दाब स्क्रू पंपद्वारे क्षैतिज स्क्रू विभाजकाकडे मोकळे पाणी वेगळे करण्यासाठी पाठविली जाते आणि उर्वरित घन पदार्थ स्क्रू फीडरद्वारे एअर ड्रायरमध्ये प्रवेश करते, आणि गरम हवेच्या संपर्कात सुकवले जाते आणि नंतर चक्रीवादळातून जाते. विभाजक आणि हवा वेगळे करणे, घन पदार्थ त्यानंतरच्या क्रशिंगमध्ये प्रवेश करतात.

क्षैतिज सर्पिल विभाजकाने विभक्त केलेले पाणी गाळाच्या टाकीमध्ये अवसादनानंतर जलशुद्धीकरण टाकीमध्ये प्रवेश करते आणि प्रवेश केलेले सेल्युलोज वेगळे करते.

3.5 क्रशिंग आणि मिक्सिंग

कोरडे झाल्यानंतर, इथरिफाइड सेल्युलोजमध्ये असमान कण आकार असेल, ज्याला ठेचून मिसळणे आवश्यक आहे जेणेकरून कण आकाराचे वितरण आणि सामग्रीचे एकूण स्वरूप उत्पादन मानक आवश्यकता पूर्ण करेल.

3. 6 तयार झालेले उत्पादन पॅकेजिंग

क्रशिंग आणि मिक्सिंग ऑपरेशन्सनंतर मिळणारी सामग्री म्हणजे तयार इथरिफाइड सेल्युलोज, जे पॅक करून स्टोरेजमध्ये ठेवता येते.

4. सारांश

विलग केलेल्या सांडपाण्यात ठराविक प्रमाणात मीठ असते, प्रामुख्याने सोडियम क्लोराईड. सांडपाणी मीठ वेगळे करण्यासाठी बाष्पीभवन केले जाते, आणि बाष्पीभवन दुय्यम वाफेचे घनरूप पाणी पुनर्प्राप्त करण्यासाठी किंवा थेट सोडले जाऊ शकते. विभक्त मिठाचा मुख्य घटक सोडियम क्लोराईड आहे, ज्यामध्ये एसिटिक ऍसिडसह तटस्थीकरणामुळे सोडियम एसीटेट देखील असते. या मिठाचे औद्योगिक उपयोगाचे मूल्य केवळ पुनर्स्थापना, पृथक्करण आणि शुद्धीकरणानंतर होते.