Hydroksypropylmetylcelluloseeterteknologi

Hydroksypropylmetylcelluloseeter er en slags ikke-polar celluloseeter som er løselig i kaldt vann hentet fra naturlig cellulose gjennom alkalisering og foretringsmodifikasjon.

Nøkkelord:hydroksypropylmetylcelluloseeter; alkaliseringsreaksjon; foretringsreaksjon

1. Teknologi

Naturlig cellulose er uløselig i vann og organiske løsningsmidler, stabil overfor lys, varme, syre, salt og andre kjemiske medier, og kan fuktes i fortynnet alkaliløsning for å endre overflaten av cellulose.

Hydroksypropylmetylcelluloseeter er en slags ikke-polar, kaldt vannløselig celluloseeter oppnådd fra naturlig cellulose gjennom alkalisering og foretringsmodifikasjon.

2. Den viktigste kjemiske reaksjonsformelen

2.1 Alkaliseringsreaksjon

Det er to muligheter for omsetning av cellulose og natriumhydroksid, det vil si, i henhold til forskjellige forhold for å generere molekylære forbindelser, R – OH – NaOH; eller for å generere metallalkoholforbindelser, R – ONa.

De fleste forskere tror at cellulose reagerer med konsentrert alkali for å danne et fast stoff, og tror at hver eller to glukosegrupper er kombinert med ett NaOH-molekyl (en glukosegruppe kombineres med tre NaOH-molekyler når reaksjonen er fullført).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH eller C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

Nylig mener noen forskere at samspillet mellom cellulose og konsentrert alkali vil ha to effekter samtidig.

Uavhengig av strukturen kan den kjemiske aktiviteten til cellulose endres etter virkningen av cellulose og alkali, og den kan reagere med ulike kjemiske medier for å oppnå meningsfulle arter.

2.2 Foretringsreaksjon

Etter alkalisering reagerer den aktive alkalicellulosen med foretringsmiddel for å danne celluloseeter. Foretringsmidlene som brukes er metylklorid og propylenoksid.

Natriumhydroksid fungerer som en katalysator.

n og m representerer graden av substitusjon av henholdsvis hydroksypropyl og metyl på celluloseenheten. Maksimal sum av m + n er 3.

I tillegg til den ovennevnte hovedreaksjonen er det også bireaksjoner:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Prosessbeskrivelse av hydroksypropylmetylcelluloseeter

Prosessen med hydroksypropylmetylcelluloseeter ("celluloseeter" for kort) er grovt sett sammensatt av 6 prosesser, nemlig: råvareknusing, (alkalisering) foretring, fjerning av løsemidler, filtrering og tørking, knusing og blanding, og ferdigproduktemballasje.

3.1 Råvareforberedelse

Den naturlige kortlo-cellulosen som kjøpes på markedet, knuses til pulver av en pulverisator for å lette etterfølgende bearbeiding; den faste alkalien (eller flytende alkali) smeltes og tilberedes og varmes opp til ca. 90°C°C for å lage 50 % kaustisk sodaløsning til bruk. Forbered reaksjonsmetylklorid, propylenoksidforetringsmiddel, isopropanol og toluenreaksjonsløsningsmiddel samtidig.

I tillegg krever reaksjonsprosessen hjelpematerialer som varmt vann og rent vann; damp, lavtemperaturkjølevann og sirkulerende kjølevann er nødvendig for å hjelpe til med strøm.

Korte linters, metylklorid og propylenoksidforetringsmidler er hovedmaterialene for å produsere foretret cellulose, og korte linters brukes i store mengder. Metylklorid og propylenoksid deltar i reaksjonen som foretringsmidler for å modifisere naturlig cellulose, bruksmengden er ikke stor.

Løsemidler (eller fortynningsmidler) inkluderer hovedsakelig toluen og isopropanol, som i utgangspunktet ikke forbrukes, men med tanke på medførte og fordampede tap er det et lite produksjonstap, og mengden som brukes er svært liten.

Råvarefremstillingsprosessen har et råvaretankområde og et tilknyttet råvarelager. Foretringsmidler og løsningsmidler, som toluen, isopropanol og eddiksyre (brukes til å justere pH-verdien til reaktantene), lagres i råvaretankområdet. Tilførselen av kort lo er tilstrekkelig, kan leveres av markedet når som helst.

Det knuste korte loet sendes til verkstedet med en vogn for bruk.

3.2 (Alkalinisering) foretring

(Alkalisk) foretring er en viktig prosess i prosessen med foretring av cellulose. I den tidligere produksjonsmetoden ble to-trinns reaksjonene utført separat. Nå er prosessen forbedret, og to-trinns reaksjonene kombineres i ett trinn og utføres samtidig.

Støvsug først foretringstanken for å fjerne luften, og bytt den deretter ut med nitrogen for å gjøre tanken fri for luft. Tilsett den tilberedte natriumhydroksidløsningen, tilsett en viss mengde isopropanol og toluenløsningsmiddel, begynn å røre, tilsett deretter kort bomullsull, slå på det sirkulerende vannet for å kjøle seg ned, og etter at temperaturen synker til et visst nivå, slå på lav- temperatur vann for å senke systemmaterialtemperaturen. Fall til ca. 20℃og opprettholde reaksjonen i en viss tidsperiode for å fullføre alkaliseringen.

Etter alkalisering, tilsett foretringsmidlet metylklorid og propylenoksid målt av høynivåmåletanken, fortsett å begynne å røre, bruk damp for å heve systemtemperaturen til nesten 70℃~ 80℃, og bruk deretter varmt vann for å fortsette oppvarming og vedlikehold. Reaksjonstemperaturen kontrolleres, og deretter kontrolleres reaksjonstemperaturen og reaksjonstiden, og operasjonen kan fullføres ved å røre og blande i en viss tidsperiode.

Reaksjonen utføres ved ca. 90°C°C og 0,3 MPa.

3.3 Desolvasjon

De ovenfor nevnte reagerte prosessmaterialer sendes til løsemiddelløsningen, og materialene strippes og varmes opp med damp, og toluen- og isopropanolløsningsmidlene fordampes og gjenvinnes for resirkulering.

Det fordampede løsningsmidlet blir først avkjølt og delvis kondensert med sirkulerende vann, og deretter kondensert med lavtemperaturvann, og kondensatblandingen går inn i væskelaget og separatoren for å separere vannet og løsningsmidlet. Det blandede løsningsmiddelet av toluen og isopropanol i det øvre laget justeres i forhold. Bruk den direkte, og returner vannet og isopropanolløsningen i det nedre laget til løsemiddelet for bruk.

Tilsett eddiksyre til reaktanten etter oppløsning for å nøytralisere overskudd av natriumhydroksid, bruk deretter varmt vann for å vaske materialet, dra full nytte av koagulasjonskarakteristikken til celluloseeter til varmt vann for å vaske celluloseeteren, og raffiner reaktanten. De raffinerte materialene sendes til neste prosess for separering og tørking.

3.4 Filtrer og tørk

Det raffinerte materialet sendes til den horisontale skrueseparatoren med høytrykksskruepumpe for å separere fritt vann, og det gjenværende faste materialet kommer inn i lufttørkeren gjennom skruemateren, og tørkes i kontakt med varm luft, og passerer deretter gjennom syklonen. separator og luft Separasjon, det faste materialet går inn i den påfølgende knusingen.

Vannet separert av den horisontale spiralseparatoren kommer inn i vannbehandlingstanken etter sedimentering i sedimentasjonstanken for å separere den medførte cellulosen.

3.5 Knusing og blanding

Etter tørking vil den foretrede cellulosen ha ujevn partikkelstørrelse, som må knuses og blandes slik at partikkelstørrelsesfordelingen og det generelle utseendet til materialet oppfyller produktstandardkravene.

3. 6 Ferdig produktemballasje

Materialet som oppnås etter knuse- og blandeoperasjoner er den ferdige foretrede cellulosen, som kan pakkes og lagres.

4. Sammendrag

Det utskilte avløpsvannet inneholder en viss mengde salt, hovedsakelig natriumklorid. Avløpsvannet fordampes for å separere saltet, og den fordampede sekundære dampen kan kondenseres for å gjenvinne kondensert vann, eller slippes ut direkte. Hovedkomponenten i det separerte saltet er natriumklorid, som også inneholder en viss mengde natriumacetat på grunn av nøytraliseringen med eddiksyre. Dette saltet har industriell bruksverdi først etter omkrystallisering, separering og rensing.