सेल्युलोज ईथर उत्पादन कसरी सुधार गर्ने?

किमा केमिकल कं, लिमिटेड गर्न चाहन्छ पछिल्लो दस वर्षमा सेल्युलोज ईथर उत्पादन प्रक्रिया र उपकरणको सुधार परिचय, र सेल्युलोज ईथर उत्पादन प्रक्रियामा kneader र कल्टर रिएक्टर को विभिन्न विशेषताहरु को विश्लेषण। सेल्युलोज ईथर उद्योगको द्रुत विकासको साथ, उपकरणको एक सेटको उत्पादन क्षमता सयौं टनबाट धेरै हजार टनमा परिवर्तन हुँदैछ। पुरानो उपकरणहरू प्रतिस्थापन गर्न नयाँ उपकरणहरूको लागि यो अपरिहार्य प्रवृत्ति हो।

मुख्य शब्दहरू: सेल्युलोज ईथर; उत्पादन उपकरण; kneader; कल्टर रिएक्टर

चीनको सेल्युलोज ईथर उद्योगको विगत दस वर्षलाई फर्केर हेर्दा, यो सेल्युलोज ईथर उद्योगको विकासको लागि गौरवशाली दशक हो। सेल्युलोज ईथर को उत्पादन क्षमता 250,000 टन भन्दा बढी पुगेको छ। 2007 मा, CMC को उत्पादन 122,000 टन थियो, र गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथर को उत्पादन 62,000 टन थियो। 10,000 टन सेल्युलोज ईथर (1999 मा, चीन'कुल सेल्युलोज ईथर उत्पादन मात्र 25,660 टन थियो), विश्वको एक चौथाई भन्दा बढीको लागि लेखांकन's आउटपुट; धेरै हजार-टन-स्तर उद्यमहरू सफलतापूर्वक 10,000-टन-स्तर उद्यमहरूको श्रेणीमा प्रवेश गरेका छन्; उत्पादन किस्महरू उल्लेखनीय रूपमा वृद्धि भएको छ, उत्पादन गुणस्तर लगातार सुधार गरिएको छ; यी सबै पछाडि प्रक्रिया प्रविधिको थप परिपक्वता र उत्पादन उपकरण स्तरको थप सुधार हो। विदेशी उन्नत स्तरको तुलनामा, यो अन्तर उल्लेखनीय रूपमा संकुचित भएको छ।

यस लेखले हालैका वर्षहरूमा घरेलु सेल्युलोज ईथर उत्पादन प्रक्रिया र उपकरण सुधारको नवीनतम विकासको परिचय दिन्छ, र हरियो रासायनिक उद्योगको सिद्धान्त र सोचमा आधारित सेलुलोज ईथर उत्पादन उपकरणको अनुसन्धान र विकासमा Zhejiang रासायनिक उद्योग अनुसन्धान संस्थानले गरेको कामको परिचय दिन्छ। सेल्युलोज ईथर क्षारीकरण ईथरिफिकेशन रिएक्टरमा अनुसन्धान कार्य।

1. 1990s मा घरेलू सेल्युलोज ईथर CMC को उत्पादन प्रविधि र उपकरण

सन् 1958 मा सांघाई सेलुलोइड कारखानाले पानी-मध्यम प्रक्रियाको विकास गरेदेखि, एकल-उपकरण कम-शक्ति विलायक प्रक्रिया र अन्य उत्पादन प्रक्रियाहरू सीएमसी उत्पादन गर्न प्रयोग गरिएको छ। घरेलु रूपमा, kneaders मुख्यतया etherification प्रतिक्रिया को लागी प्रयोग गरिन्छ। 1990 को दशकमा, धेरै निर्माताहरूको एकल उत्पादन प्लान्ट CMC को वार्षिक उत्पादन क्षमता 200-500 टन थियो, र ईथरिफिकेशन प्रतिक्रियाको मुख्यधारा मोडेलहरू 1.5m थिए।³ र 3 मि³ kneaders। यद्यपि, जब घुट्ने हातको ढिलो गति, लामो ईथरिफिकेशन प्रतिक्रिया समय, साइड प्रतिक्रियाहरूको उच्च अनुपात, ईथरिफिकेशन एजेन्टको कम उपयोग दर, र कमजोर एकरूपताको कारणले गर्दा नीडरलाई प्रतिक्रिया उपकरणको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। ईथरिफिकेशन प्रतिक्रिया प्रतिस्थापक वितरण, मुख्य प्रतिक्रिया अवस्थाहरू उदाहरणका लागि, नुहाउने अनुपात, क्षार एकाग्रता र घुट्ने हातको गतिको नियन्त्रण कमजोर छ, त्यसैले इथरिफिकेशन प्रतिक्रियाको अनुमानित एकरूपता महसुस गर्न गाह्रो छ, र सामूहिक स्थानान्तरण सञ्चालन गर्न अझ गाह्रो छ। र गहिरो ईथरिफिकेशन प्रतिक्रिया को पारगमन अनुसन्धान। तसर्थ, CMC को प्रतिक्रिया उपकरण को रूप मा kneader को केहि सीमाहरु छ, र यो सेल्युलोज ईथर उद्योग को विकास को बाधा हो। 1990 को दशकमा ईथरिफिकेशन प्रतिक्रियाको मुख्यधारा मोडेलहरूको अपर्याप्ततालाई तीन शब्दहरूमा संक्षेप गर्न सकिन्छ: सानो (एउटा उपकरणको सानो उत्पादन), कम (इथरिफिकेशन एजेन्टको कम उपयोग दर), कमजोर (इथरिफिकेशन प्रतिक्रियाले आधार वितरणको एकरूपतालाई प्रतिस्थापन गर्दछ। गरिब छ)। kneader को संरचना मा त्रुटिहरु लाई ध्यानमा राख्दै, यो एक प्रतिक्रिया उपकरण को विकास गर्न को लागी आवश्यक छ कि सामग्री को ईथरिफिकेशन प्रतिक्रिया को गति प्रदान गर्न सक्छ, र ईथरिफिकेशन प्रतिक्रिया मा प्रतिस्थापक को वितरण अधिक समान छ, ताकि उपयोग दर। ईथरिफिकेशन एजेन्ट को उच्च छ। 1990 को दशकको उत्तरार्धमा, धेरै घरेलु सेल्युलोज ईथर उद्यमहरूले आशा गरे कि Zhejiang रिसर्च इन्स्टिच्युट अफ केमिकल उद्योगले सेल्युलोज ईथर उद्योगलाई तत्काल आवश्यक पर्ने उत्पादन उपकरणहरूको अनुसन्धान र विकास गर्नेछ। Zhejiang रासायनिक उद्योग को अनुसन्धान संस्थान 1970 मा पाउडर मिश्रण प्रक्रिया र उपकरण को अनुसन्धान मा संलग्न हुन थाले, एक बलियो अनुसन्धान र विकास टोली गठन, र सन्तोषजनक परिणाम हासिल। धेरै प्रविधि र उपकरण रसायन उद्योग र Zhejiang विज्ञान र प्रविधि प्रगति पुरस्कार मंत्रालय द्वारा सम्मानित गरिएको छ। 1980 को दशकमा, हामीले सार्वजनिक सुरक्षा मन्त्रालयको तियानजिन फायर रिसर्च इन्स्टिच्युटसँग सुक्खा पाउडर उत्पादनको लागि विशेष उपकरणहरू विकास गर्न सहयोग गर्‍यौं, जसले सार्वजनिक सुरक्षा मन्त्रालयको विज्ञान र प्रविधि प्रगति पुरस्कारको तेस्रो पुरस्कार जित्यो; 1990 मा, हामीले ठोस तरल मिश्रण प्रविधि र उपकरण अनुसन्धान र विकास गर्यौं। सेल्युलोज ईथर उद्योगको भविष्यको विकास सम्भावनाहरू बारे सचेत, Zhejiang प्रान्तीय रासायनिक उद्योग अनुसन्धान संस्थानका अनुसन्धानकर्ताहरूले सेल्युलोज ईथरको लागि विशेष उत्पादन उपकरणहरू अनुसन्धान र विकास गर्न थाले।

2. सेल्युलोज ईथरको लागि विशेष रिएक्टरको विकास प्रक्रिया

2.1 कल्टर मिक्सर को विशेषताहरु

कल्टर मिक्सरको कार्य सिद्धान्त यो हो कि हलोसेयर आकारको आन्दोलकको कार्य अन्तर्गत, मेसिनमा पाउडर एकातिर परिधि र रेडियल दिशाहरूमा सिलिन्डरको पर्खालमा अशान्त हुन्छ, र पाउडरलाई दुई तर्फ फ्याँकिन्छ। अर्कोतर्फ हलोको भाँडो। आन्दोलनको ट्र्याजेक्टोरीहरू क्रस-क्रस हुन्छन् र एकअर्कासँग टकराउँछन्, यसरी एक अशान्त भोर्टेक्स उत्पन्न गर्दछ र त्रि-आयामी अन्तरिक्ष आन्दोलनको पूर्ण दायरा बनाउँछ। रेशायुक्त प्रतिक्रिया कच्चा मालको अपेक्षाकृत कमजोर तरलताको कारण, अन्य मोडेलहरूले सिलिन्डरमा सेल्युलोजको परिधि, रेडियल र अक्षीय आन्दोलनहरू चलाउन सक्दैनन्। सीएमसी उत्पादन प्रक्रिया र सेल्युलोज ईथर उद्योगको उपकरणमा स्वदेश र विदेशमा अनुसन्धानको माध्यमबाट, यसको 30 वर्षको अनुसन्धान परिणामहरूको पूर्ण उपयोग गर्दै, 1980 को दशकमा विकसित कल्टर मिक्सर सुरुमा सेल्युलोजको विकासको लागि आधारभूत मोडेलको रूपमा चयन गरिएको थियो। ईथर प्रतिक्रिया उपकरण।

2.2 कल्टर रिएक्टरको विकास प्रक्रिया

एउटा सानो प्रयोगात्मक मेसिनको परीक्षणको माध्यमबाट, यसले वास्तवमा kneader भन्दा राम्रो प्रभाव प्राप्त गरेको छ। यद्यपि, जब तिनीहरू सीधै सेल्युलोज ईथर उद्योगमा प्रयोग गरिन्छ, त्यहाँ अझै पनि निम्न समस्याहरू छन्: 1) ईथरिफिकेशन प्रतिक्रियामा, फाइब्रस प्रतिक्रिया कच्चा मालको तरलता अपेक्षाकृत कमजोर हुन्छ, त्यसैले यसको कल्टर र फ्लाइङ नाइफको संरचना हुँदैन। पर्याप्त। सेल्युलोजलाई ब्यारेलको परिधि, रेडियल र अक्षीय दिशाहरूमा सार्न ड्राइभ गर्नुहोस्, त्यसैले रिएक्टेन्टहरूको मिश्रण पर्याप्त छैन, रिएक्टेन्टहरूको कम उपयोग र अपेक्षाकृत थोरै उत्पादनहरूको परिणाम। 2) रिब्स द्वारा समर्थित मुख्य शाफ्ट को गरीब कठोरता को कारण, यो अपरेशन पछि विलक्षणता र शाफ्ट सील चुहावट को समस्या को कारण गर्न को लागी सजिलो छ; तसर्थ, बाहिरी हावाले शाफ्ट सिल मार्फत सजिलै सिलिन्डरमा आक्रमण गर्छ र सिलिन्डरमा भ्याकुम सञ्चालनलाई असर गर्छ, जसको परिणामस्वरूप सिलिन्डरमा पाउडर हुन्छ। भाग्नुहोस्। 3) तिनीहरूको डिस्चार्ज भल्भहरू फ्ल्यापर भल्भ वा डिस्क भल्भहरू हुन्। पहिलेको खराब सील कार्यसम्पादनको कारण बाहिरी हावा सास फेर्न सजिलो छ, जबकि पछिल्लोले सामग्रीहरू राख्न र रिएक्टेन्टहरू गुमाउन सजिलो छ। तसर्थ, यी समस्याहरू एक-एक गरेर समाधान गर्नुपर्छ।

अन्वेषकहरूले कल्टर रिएक्टरको डिजाइन धेरै पटक सुधार गरेका छन्, र परीक्षण प्रयोगको लागि धेरै सेल्युलोज ईथर उद्यमहरूलाई प्रदान गरेका छन्, र बिस्तारै प्रतिक्रिया अनुसार डिजाइन सुधार। कल्टरहरूको संरचनात्मक आकार र मुख्य शाफ्टको दुबै छेउमा दुई छेउछाउका कल्टरहरूको अचम्मको व्यवस्था परिवर्तन गरेर, कल्टरहरूको कार्य अन्तर्गत अभिक्रियाकर्ताहरूले सिलिन्डरको भित्री पर्खालमा परिधि र रेडियल दिशाहरूमा अशान्ति मात्र गर्दैन, तर कल्टरको दुबै छेउको सामान्य दिशामा पनि स्प्ल्याश गर्नुहोस्, त्यसैले रिएक्टेन्टहरू पूर्ण रूपमा मिश्रित हुन्छन्, र मिश्रण प्रक्रियामा पूरा भएका क्षारीकरण र इथरिफिकेशन प्रतिक्रियाहरू राम्ररी हुन्छन्, रिएक्टेन्टहरूको उपयोग दर उच्च हुन्छ, प्रतिक्रिया गति छिटो हुन्छ र ऊर्जा खपत कम छ। यसबाहेक, सिलिन्डरको दुबै छेउमा शाफ्ट सीलहरू र असर सिटहरू मुख्य शाफ्टको कठोरता बढाउन कोष्ठकको अन्तिम प्लेटमा फ्ल्यान्ज मार्फत फिक्स गरिएको छ, त्यसैले सञ्चालन स्थिर छ। एकै समयमा, शाफ्ट सीलको सील प्रभाव सुनिश्चित गर्न सकिन्छ किनभने मुख्य शाफ्ट झुक्दैन र विकृत हुँदैन, र सिलिन्डरमा पाउडर भाग्दैन। डिस्चार्ज भल्भको संरचना परिवर्तन गरेर र निकास ट्यांकको व्यास विस्तार गरेर, यसले प्रभावकारी रूपमा डिस्चार्ज भल्भमा सामग्रीको अवधारणलाई रोक्न सक्दैन, तर निकासको समयमा सामग्रीको पाउडरको नोक्सानलाई पनि रोक्न सक्छ, यसरी प्रभावकारी रूपमा प्रतिक्रियाको हानि कम गर्दछ। उत्पादनहरू। नयाँ रिएक्टरको संरचना उचित छ। यसले सेल्युलोज ईथर सीएमसीको लागि स्थिर र भरपर्दो तयारी वातावरण मात्र प्रदान गर्न सक्दैन, तर शाफ्ट सील र डिस्चार्ज भल्भको वायुरोधीता सुधार गरेर सिलिन्डरमा पाउडरलाई बचाउनबाट पनि प्रभावकारी रूपमा रोक्न सक्छ। पर्यावरण अनुकूल, हरियो रासायनिक उद्योग को डिजाइन विचार साकार।

2.3 कल्टर रिएक्टरको विकास

साना, कम र कमजोर नीडरहरूको दोषहरूको कारण, कल्टर रिएक्टरले धेरै घरेलु सीएमसी उत्पादन प्लान्टहरूमा प्रवेश गरेको छ, र उत्पादनहरूमा 4 मिटरको छवटा मोडेलहरू समावेश छन्।³, ६ मि³, ८ मि³, १० मि³, १५ मि³, र 26 मि³। 2007 मा, कल्टर रिएक्टरले राष्ट्रिय उपयोगिता मोडेल प्याटेन्ट प्राधिकरण (पेटेन्ट प्रकाशन नम्बर: CN200957344) जित्यो। 2007 पछि, गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथर उत्पादन लाइन (जस्तै MC/HPMC) को लागि एक विशेष रिएक्टर विकसित गरिएको थियो। वर्तमानमा, CMC को घरेलु उत्पादन मुख्यतया विलायक विधि अपनाउछ।

सेल्युलोज ईथर निर्माताहरूबाट हालको प्रतिक्रिया अनुसार, कल्टर रिएक्टरहरूको प्रयोगले 20% देखि 30% सम्म विलायक उपयोग घटाउन सक्छ, र उत्पादन उपकरणमा वृद्धिसँगै, विलायक प्रयोगमा थप कटौतीको सम्भावना छ। चूंकि कल्टर रिएक्टर 15-26m पुग्न सक्छ³, ईथरिफिकेशन प्रतिक्रियामा प्रतिस्थापन वितरणको एकरूपता kneader को भन्दा धेरै राम्रो छ।

3. सेल्युलोज ईथर को अन्य उत्पादन उपकरण

हालैका वर्षहरूमा, सेल्युलोज ईथर क्षारीकरण र इथरिफिकेशन रिएक्टरहरू विकास गर्दा, अन्य वैकल्पिक मोडेलहरू पनि विकास अन्तर्गत छन्।

एयर लिफ्टर (पेटेन्ट प्रकाशन नम्बर: CN200955897)। विलायक विधि सीएमसी उत्पादन प्रक्रियामा, रेक भ्याकुम ड्रायर मुख्यतया विगतमा विलायक रिकभरी र सुकाउने प्रक्रियामा प्रयोग गरिएको थियो, तर रेक भ्याकुम ड्रायर मात्र बीचमा सञ्चालन गर्न सकिन्छ, जबकि एयर लिफ्टरले निरन्तर सञ्चालन महसुस गर्न सक्छ। एयर लिफ्टरले तातो स्थानान्तरण सतह बढाउनको लागि सिलिन्डरमा कल्टरहरू र उडान चक्कुहरूको द्रुत घुमाइ मार्फत सीएमसी सामग्रीलाई कुचल्छ, र सीएमसी सामग्रीबाट इथानोललाई पूर्ण रूपमा वाष्पीकरण गर्न र रिकभरीलाई सहज बनाउन सिलिन्डरमा स्टीम स्प्रे गर्दछ, जसले गर्दा उत्पादन लागत घटाउँछ। CMC र इथेनॉल स्रोतहरू बचत गर्नुहोस्, र एकै समयमा सेल्युलोज ईथर सुकाउने प्रक्रियाको सञ्चालन पूरा गर्नुहोस्। उत्पादनसँग 6.2m को दुई मोडेलहरू छन्³र 8 मि³.

ग्रेन्युलेटर (पेटेन्ट प्रकाशन नम्बर: CN200957347)। विलायक विधिद्वारा सेल्युलोज ईथर उत्पादन गर्ने प्रक्रियामा, ट्विन-स्क्रू एक्सट्रुजन ग्रेन्युलेटर मुख्यतया विगतमा ईथरिफिकेशन प्रतिक्रिया, धुने र सुकाउने पछि सोडियम कार्बोक्सीमेथाइल सेलुलोज सामग्रीलाई दाना बनाउन प्रयोग गरिएको थियो। ZLH प्रकारको सेल्युलोज ईथर ग्रेन्युलेटरले अवस्थित ट्विन-स्क्रू एक्स्ट्रुजन ग्रेन्युलेटर जस्तै निरन्तर दाना बनाउन मात्र सक्दैन, तर सिलिन्डरमा हावा खुवाएर र ज्याकेटमा चिसो पानीलाई निरन्तर रूपमा हटाउन सक्छ। फोहोर तापलाई प्रतिक्रिया दिनुहोस्, यसरी दानाको गुणस्तर सुधार गर्नुहोस्, र बिजुली बचत गर्नुहोस्, र स्पिन्डल गति बढाएर उत्पादन उत्पादन दर बढाउन सक्छ, र प्रक्रिया आवश्यकताहरू अनुसार सामग्री स्तरको उचाइ समायोजन गर्न सक्नुहुन्छ। उत्पादनमा 3.2m को दुई मोडेलहरू छन्³र 4 मि³.

एयरफ्लो मिक्सर (पेटेन्ट प्रकाशन नम्बर: CN200939372)। MQH प्रकारको एयरफ्लो मिक्सरले मिक्सिङ हेडमा रहेको नोजलको माध्यमबाट मिक्सिङ च्याम्बरमा कम्प्रेस गरिएको हावा पठाउँछ, र सामग्री तुरुन्तै कम्प्रेस गरिएको हावाको साथ सिलिन्डरको भित्तामा घुमाउरो रूपमा तरलतायुक्त मिक्सिङ अवस्था बनाउँछ। धेरै पल्स उड्ने र पज अन्तरालहरू पछि, पूर्ण मात्रामा सामग्रीको द्रुत र एकसमान मिश्रण महसुस गर्न सकिन्छ। उत्पादनको विभिन्न ब्याचहरू बीचको भिन्नताहरू मिश्रण गरेर ल्याइएको छ। हाल, त्यहाँ पाँच प्रकारका उत्पादनहरू छन्: 15m³, ३० मि³, ५० मि³, 80 मि³, र १०० मि³.

यद्यपि मेरो देशको सेल्युलोज ईथर उत्पादन उपकरण र विदेशी उन्नत स्तरहरू बीचको खाडल थप संकुचित भइरहेको छ, यो अझै पनि प्रक्रिया स्तर सुधार गर्न र हालको उत्पादन उपकरणहरूसँग मिल्दो नहुने समस्याहरूलाई सम्बोधन गर्न थप सुधार गर्न आवश्यक छ।

4. आउटलुक

मेरो देशको सेल्युलोज ईथर उद्योगले सक्रिय रूपमा नयाँ उपकरणहरूको डिजाइन र प्रशोधन विकास गरिरहेको छ, र उपकरणहरूको विशेषताहरू संयोजन गर्दै प्रक्रियालाई निरन्तर सुधार गर्दैछ। निर्माता र उपकरण निर्माताहरूले संयुक्त रूपमा नयाँ उपकरणहरू विकास र लागू गर्न थालेका छन्। यी सबैले मेरो देशको सेल्युलोज ईथर उद्योगको प्रगतिलाई प्रतिबिम्बित गर्दछ। यस लिङ्कले उद्योगको विकासमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्नेछ। हालैका वर्षहरूमा, मेरो देशको सेल्युलोज ईथर उद्योग, चिनियाँ विशेषताहरू सहितको प्रविधिमा आधारित, या त अन्तर्राष्ट्रिय उन्नत अनुभवलाई आत्मसात गरेको छ, विदेशी उपकरणहरू प्रस्तुत गरेको छ, वा मूल "फोहोर, गन्दा, गरीब" बाट रूपान्तरण पूरा गर्न स्वदेशी उपकरणहरूको पूर्ण प्रयोग गरेको छ। र श्रम-गहन कार्यशाला उत्पादनमा यान्त्रिकीकरण र स्वचालनको संक्रमण सेल्युलोज ईथर उद्योगमा उत्पादन क्षमता, गुणस्तर र दक्षतामा ठूलो छलांग हासिल गर्न मेरो देशको सेल्युलोज ईथर उत्पादकहरूको साझा लक्ष्य भएको छ।