Sipas statistikave jo të plota, prodhimi aktual global i eterit celuloz jo-jonik ka arritur në më shumë se 500,000 ton, dhe hidroksipropil metil celuloza përbënte 80% në më shumë se 400,000 ton, Kina në dy vitet e fundit një numër kompanish kanë zgjeruar prodhimin me shpejtësi zgjerimi i kapacitetit ka arritur në rreth 180 000 ton, rreth 60 000 ton për konsum të brendshëm, prej tyre më shumë se 550 milionë tonë përdoren në industri dhe rreth 70 për qind përdoren si aditivë ndërtimi.
Për shkak të përdorimeve të ndryshme të produkteve, kërkesat për indeksin e hirit të produkteve gjithashtu mund të jenë të ndryshme, në mënyrë që prodhimi të organizohet sipas kërkesave të modeleve të ndryshme në procesin e prodhimit, gjë që është e favorshme për efektin e kursimit të energjisë, reduktimin e konsumit dhe reduktimin e emetimeve.
1 Hiri hidroksipropil metil celulozë dhe format e tij ekzistuese
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) quhet hi nga standardet e cilësisë së industrisë dhe sulfat ose mbetje e nxehtë nga farmakopeja, e cila mund të kuptohet thjesht si një papastërti kripe inorganike në produkt. Procesi kryesor i prodhimit nga alkali i fortë (hidroksid natriumi) përmes reagimit ndaj rregullimit përfundimtar të pH ndaj kripës neutrale dhe lëndëve të para të natyrshme fillimisht në shumën e kripës inorganike.
Metoda për përcaktimin e hirit total; Pasi një sasi e caktuar mostrash karbonizohen dhe digjen në një furrë me temperaturë të lartë, substancat organike oksidohen dhe dekompozohen, duke ikur në formën e dyoksidit të karbonit, oksideve të azotit dhe ujit, ndërsa substancat inorganike mbeten në formën e sulfatit, fosfatit. karbonat, klorur dhe kripëra të tjera inorganike dhe okside metali. Këto mbetje janë hi. Sasia e hirit total në mostër mund të llogaritet duke peshuar mbetjen.
Sipas procesit duke përdorur acide të ndryshme dhe do të prodhohen kripëra të ndryshme: kryesisht klorur natriumi (i krijuar nga reagimi i joneve të klorurit në klorometan dhe hidroksid natriumi) plus acide të tjera neutralizimi mund të prodhojë acetat natriumi, sulfid natriumi ose oksalat natriumi.
2. Kërkesat për hirin e celulozës hidroksipropil metil të klasës industriale
Hidroksipropil metil celuloza përdoret kryesisht si trashje, emulsifikim, formim filmi, koloid mbrojtës, mbajtje uji, ngjitje, anti-enzimë dhe inerte metabolike dhe përdorime të tjera, përdoret gjerësisht në shumë fusha të industrisë, të cilat mund të ndahen përafërsisht në vijim aspekte:
(1) Ndërtimi: roli kryesor është mbajtja e ujit, trashja, viskoziteti, lubrifikimi, ndihma e rrjedhjes për të përmirësuar përpunimin e çimentos dhe gipsit, pompimi. Veshjet arkitekturore, veshjet e lateksit përdoren kryesisht si koloid mbrojtës, film formues, agjent trashësues dhe ndihmës për pezullimin e pigmentit.
(2) Klorur polivinil: përdoret kryesisht si shpërndarës në reagimin e polimerizimit të sistemit të polimerizimit të pezullimit.
(3) kimikate ditore: përdoret kryesisht si pajisje mbrojtëse, mund të përmirësojë emulsifikimin e produktit, anti-enzimën, shpërndarjen, ngjitjen, aktivitetin sipërfaqësor, formimin e filmit, hidratuesin, shkumëzimin, formimin, agjentin çlirues, zbutësin, lubrifikantin dhe vetitë e tjera;
(4) Industria farmaceutike: në industrinë farmaceutike përdoret kryesisht për prodhimin e përgatitjeve, përdoret si përgatitje e ngurtë e agjentit të veshjes, materiali i kapsulës së uritur, lidhësi, përdoret për skeletin farmaceutik me çlirim të ngadaltë, formimin e filmit, agjent formues pore, i përdorur si lëng, trashje e preparatit gjysëm të ngurtë, emulsifikimi, suspensioni, aplikimi i matricës;
(5) Qeramika: përdoret si një agjent formues lidhës për biletën e industrisë qeramike, agjent shpërndarës për ngjyrën e glazurës;
(6) prodhimi i letrës: shpërndarje, ngjyrosje, agjent forcues;
(7) Printimi dhe ngjyrosja e tekstilit: tul pëlhure, ngjyra, zgjatues ngjyrash:
(8) Prodhimi bujqësor: në bujqësi, mund të përdoret për të trajtuar farat e të korrave, për të përmirësuar shkallën e mbirjes, për të mbrojtur lagështinë dhe për të parandaluar mykun, për të mbajtur fruta të freskëta, për agjentë të ngadaltë të lëshimit të plehrave kimike dhe pesticideve, etj.
Sipas reagimeve të përvojës së mësipërme të aplikimit afatgjatë dhe përmbledhjes së standardeve të kontrollit të brendshëm të disa ndërmarrjeve të huaja dhe vendase, vetëm disa produkte të polimerizimit të klorurit polivinil dhe kimikateve ditore kërkohen për të kontrolluar kripën më pak se 0,010, dhe farmakopenë të vendeve të ndryshme kërkon kontrollin e kripës më pak se 0.015. Dhe përdorime të tjera të kontrollit të kripës mund të jenë relativisht më të gjera, veçanërisht produktet e ndërtimit përveç prodhimit të stuko, kripë bojë ka kërkesa të caktuara, pjesa tjetër mund të kontrollojë kripën < 0,05 në thelb mund të përmbushë përdorimin.
3 Procesi hidroksipropil metil celulozë dhe metoda e heqjes së kripës
Metodat kryesore të prodhimit të celulozës hidroksipropil metil brenda dhe jashtë vendit janë si më poshtë:
(1) Metoda e fazës së lëngshme (metoda e slurit): pluhuri i imët i celulozës që do të grimcohet shpërndahet në rreth 10 herë tretës organik në një reaktor vertikal ose horizontal me trazim të fortë, dhe më pas shtohet sobë sasiore dhe agjenti eterifikues për reagim. Pas reaksionit, produkti u la, thahej, grimcuar dhe siti me ujë të nxehtë.
(2) Metoda e fazës së gazit (metoda e gazit të ngurtë): Reaksioni i pluhurit të celulozës gati për t'u grimcuar përfundon në gjendje gjysmë të thatë duke shtuar drejtpërdrejt sobë sasiore dhe agjent eterifikimi dhe një sasi të vogël nënproduktesh me pikë vlimi të ulët. në një reaktor horizontal me agjitacion të fortë. Nuk kërkohen tretës organikë shtesë për reaksionin. Pas reaksionit, produkti u la, thahej, grimcuar dhe siti me ujë të nxehtë.
(3) Metoda homogjene (metoda e shpërbërjes): horizontali mund të shtohet direkt pas shtypjes së celulozës me një reaktor nxitës të fortë të shpërndarë në naoh/ure (ose tretës të tjerë të celulozës) rreth 5 ~ 8 herë tretës ngrirës uji në tretës, pastaj shtimi sasior i salcës dhe agjentit eterifikues në reaksion, pas reaksionit me reaksionin e precipitimit të acetonit, eter celuloz i mirë, më pas lahet në ujë të nxehtë, thahet, grimcohet dhe sitet për të marrë produktin e përfunduar. (Nuk është ende në prodhim industrial).
Përfundimi i reaksionit pa marrë parasysh se cilat lloje të metodave të përmendura më sipër kanë shumë kripë, sipas proceseve të ndryshme mund të prodhojnë janë: klorur natriumi dhe acetat natriumi, sulfid natriumi, oksalat natriumi, etj. përdorimi i kripës në tretshmërinë në ujë, përgjithësisht me shumë larje me ujë të nxehtë, tani pajisjet dhe mënyra kryesore e larjes janë:
(1) filtër vakum rripi; Ai e bën këtë duke spërkatur lëndën e parë të përfunduar me ujë të nxehtë dhe më pas duke larë kripën duke e përhapur llumin në mënyrë të barabartë mbi një rrip filtri duke spërkatur ujë të nxehtë mbi të dhe duke e pastruar me fshesë me korrent më poshtë.
(2) Centrifuga horizontale: deri në fund të reagimit të materialit të papërpunuar në slurry me ujë të nxehtë për të holluar kripën e tretur në ujë të nxehtë dhe më pas përmes ndarjes së centrifugimit do të jetë ndarja e lëngshme-ngurtë për të hequr kripën.
(3) me filtrin e presionit, deri në fund të reaksionit të materialit të papërpunuar në sllur me ujë të nxehtë, atë në filtrin e presionit, fillimisht me ujë të fryrë me avull dhe më pas me ujë të nxehtë spërkatni N herë me ujë të fryrë me avull në ndani dhe hiqni kripën.
Larja me ujë të nxehtë për të hequr kripërat e tretura, sepse duhet bashkuar ujin e nxehtë, larja, aq më shumë aq më e ulët është përmbajtja e hirit dhe anasjelltas, kështu që hiri i tij lidhet drejtpërdrejt me sasinë e ujit të nxehtë, në përgjithësi industriale. produkti nëse kontrolli i hirit nën 1% PËRDORË ujë të nxehtë 10 ton, nëse kontrolli nën 5% do të nevojiten rreth 6 ton ujë të nxehtë.
Ujërat e ndotura me eter celuloz kanë një kërkesë kimike për oksigjen (COD) më shumë se 60 000 mg/L dhe një përmbajtje kripe më shumë se 30 000 mg/L, kështu që është shumë e shtrenjtë për të trajtuar këto ujëra të ndotura, sepse është e vështirë të trajtohen drejtpërdrejt. kripë biokimike aq e lartë, dhe nuk lejohet të hollohet sipas kërkesave aktuale kombëtare për mbrojtjen e mjedisit. Zgjidhja përfundimtare është heqja e kripës me distilim. Prandaj, larja e një ton më shumë ujë të vluar do të gjenerojë një ton më shumë ujëra të zeza. Sipas teknologjisë aktuale MUR me efikasitet të lartë energjetik, kostoja gjithëpërfshirëse e çdo ton larje uji të koncentruar është rreth 80 juanë, dhe kostoja kryesore është konsumi gjithëpërfshirës i energjisë.
Efekti i 4 hirit në shkallën e mbajtjes së ujit të celulozës hidroksipropil metil industrial
HPMC kryesisht luan tre role në mbajtjen e ujit, trashjen dhe komoditetin e ndërtimit në materialet e ndërtimit.
Mbajtja e ujit: për të rritur kohën e hapjes së mbajtjes së ujit të materialit, për të ndihmuar plotësisht funksionimin e hidratimit të tij.
Trashje: Celuloza mund të trashet për të luajtur një pezullim, në mënyrë që zgjidhja të ruajë uniformën lart e poshtë të njëjtin rol, rezistenca ndaj rrjedhjes së varur.
Ndërtimi: Lubrifikimi celuloz, mund të ketë një ndërtim të mirë. HPMC nuk merr pjesë në mënyrën se si reaksioni kimik, luan vetëm një rol ndihmës. Një nga më të rëndësishmet është mbajtja e ujit, mbajtja e ujit të llaçit ndikon në homogjenizimin e llaçit, dhe më pas ndikon në vetitë mekanike dhe qëndrueshmërinë e llaçit të ngurtësuar. Llaçi i muraturës dhe llaçi suva janë dy pjesë të rëndësishme të materialeve të llaçit, dhe fusha e rëndësishme e aplikimit të llaçit të muraturës dhe llaçit të suvasë është struktura e muraturës. Duke qenë se një bllok në aplikim në procesin e produkteve është në gjendje të thatë, për të reduktuar bllokun e thatë të thithjes së fortë të ujit të llaçit, ndërtimi miraton bllokun para lagjes paraprake, për të bllokuar përmbajtje të caktuar lagështie, për të mbajtur lagështinë në llaç. Për të bllokuar thithjen e tepruar të materialit, mund të ruajë hidratim normal, materiali i brendshëm xhelues siç është llaçi i çimentos. Megjithatë, faktorë të tillë si ndryshimi i llojit të bllokut dhe shkalla e para-lagjes së vendit do të ndikojnë në shkallën e humbjes së ujit dhe humbjen e ujit të llaçit, gjë që do të sjellë rreziqe të fshehura për cilësinë e përgjithshme të strukturës së muraturës. Llaçi me mbajtje të shkëlqyer të ujit mund të eliminojë ndikimin e materialeve të bllokut dhe faktorëve njerëzorë dhe të sigurojë homogjenitetin e llaçit.
Efekti i mbajtjes së ujit në performancën e forcimit të llaçit reflektohet kryesisht në efektin në zonën e ndërfaqes midis llaçit dhe bllokut. Me humbjen e shpejtë të ujit të llaçit me mbajtje të dobët të ujit, përmbajtja e ujit të llaçit në pjesën e ndërfaqes është padyshim e pamjaftueshme dhe çimentoja nuk mund të hidratohet plotësisht, gjë që ndikon në zhvillimin normal të forcës. Fortësia e lidhjes së materialeve me bazë çimento prodhohet kryesisht nga ankorimi i produkteve të hidratimit të çimentos. Hidratimi i pamjaftueshëm i çimentos në zonën e ndërfaqes zvogëlon forcën e lidhjes së ndërfaqes dhe rritja e zgavrës së fryrjes dhe plasaritjes së llaçit.
Prandaj, duke zgjedhur më të ndjeshmen ndaj kërkesave për mbajtjen e ujit të ndërtimit të markës K, tre tufa me viskozitet të ndryshëm, përmes mënyrave të ndryshme të larjes për të shfaqur përmbajtjen e pritshme të hirit në grupin numër dy, dhe më pas sipas metodës aktuale të zakonshme të testit të mbajtjes së ujit (metoda e letrës filtri ) në të njëjtin numër grumbulli përmbajtje të ndryshme të hirit të mbajtjes së ujit të tre grupeve të mostrave specifike si më poshtë:
4.1 Metoda eksperimentale për zbulimin e shkallës së mbajtjes së ujit (metoda e letrës filtri)
4.1.1 Aplikimi i instrumenteve dhe pajisjeve
Përzierës i llumit të çimentos, cilindër matës, ekuilibër, kronometër, enë prej çeliku inox, lugë, unazë inox (diametri i brendshëm φ100 mm× diametri i jashtëm φ110 mm× i lartë 25 mm, letër filtri e shpejtë, letër filtri e ngadaltë, pjatë qelqi.
4.1.2 Materialet dhe reagentët
Çimento Portland i zakonshëm (425#), RËRË STANDARD (RËRË PA baltë e larë NGA UJI), MOTORI I PRODUKTIT (HPMC), UJI I PASTËR PËR EKSPERIMENT (UJI RUZIME, UJI MINERAL).
4.1.3 Kushtet e analizës eksperimentale
Temperatura laboratorike: 23±2 ℃; Lagështia relative: ≥ 50%; Temperatura e ujit në laborator është e njëjtë me temperaturën e dhomës 23 ℃.
4.1.4 Metodat eksperimentale
Vendoseni pllakën e qelqit në platformën e funksionimit, vendosni letrën e peshuar të filtrit kronik (pesha: M1) mbi të, më pas vendosni një copë letër filtri të shpejtë në letrën filtri të ngadaltë dhe më pas vendosni një kallëp unazë metalike në letrën filtri të shpejtë ( forma e unazës nuk duhet të kalojë letrën rrethore të filtrit të shpejtë).
Peshoni me saktësi (425#) çimento 90 g; Rërë standarde 210 g; Produkt (kampion) 0,125g; Hidheni në enë inox dhe përzieni mirë (përzierje e thatë).
Përdorni mikserin e çimentos (tenxherja dhe gjethet janë të pastra dhe të thata, tërësisht të pastra dhe të thata pas çdo eksperimenti, lërini mënjanë). Përdorni një cilindër matës për të matur 72 ml ujë të pastër (23 ℃), fillimisht hidheni në tenxhere me përzierje dhe më pas derdhni materialin e përgatitur, infiltrojeni për 30 s; Në të njëjtën kohë, ngreni tenxheren në pozicionin e përzierjes, filloni mikserin dhe përzieni me shpejtësi të ulët (dmth. me përzierje të ngadaltë) për 60 s; Ndalojeni për 15 s dhe fërkoni llumin në mur dhe futeni tehun në tenxhere; Vazhdoni të përzieni shpejt për 120 sekonda për të ndaluar. Derdhni (ngarkoni) të gjithë llaçin e përzier në kallëpin e unazës inox shpejt dhe kohë nga momenti kur llaçi prek letrën e shpejtë të filtrit (shtypni kronometrin). Pas 2 min, kallëpi i unazës u kthye dhe letra kronike e filtrit u hoq dhe u peshua (pesha: M2). Bëni një eksperiment të zbrazët sipas metodës së mësipërme (pesha e letrës kronike të filtrit para dhe pas peshimit është M3, M4)
Metoda e llogaritjes është si më poshtë:
(1)
Ku, M1 - pesha e letrës së filtrit kronik përpara eksperimentit të mostrës; M2 - pesha e letrës filtri kronike pas eksperimentit të mostrës; M3 - pesha e letrës filtri kronike përpara eksperimentit bosh; M4 - pesha e letrës filtri kronike pas eksperimentit bosh.
4.1.5 Masat paraprake
(1) temperatura e ujit të pastër duhet të jetë 23 ℃, dhe peshimi duhet të jetë i saktë;
(2) pasi e përzieni, hiqni tenxheren e trazimit dhe përzieni në mënyrë të barabartë me një lugë;
(3) myku duhet të instalohet shpejt, dhe llaçi do të jetë i rrafshët dhe i fortë gjatë instalimit;
(4) Sigurohuni që të matni momentin kur llaçi prek letrën e filtrit të shpejtë dhe mos e derdhni llaçin në letrën e jashtme të filtrit.
4.2 mostra
U zgjodhën tre numra grupi me viskozitete të ndryshme të së njëjtës markë K si: 201302028 viskozitet 75 000 mPa·s, 20130233 viskozitet 150 000 mPa·s, 20130236 viskozitet 200 mPa· deri në 00 të njëjtin numër të ndryshëm. hiri (shih tabelën 3.1). Kontrolloni rreptësisht lagështinë dhe pH-në e së njëjtës grup mostrash sa më shumë që të jetë e mundur dhe më pas kryeni testin e shkallës së mbajtjes së ujit sipas metodës së mësipërme (metoda e letrës filtri).
4.3 Rezultatet eksperimentale
Rezultatet e analizës së indeksit të tre grupeve të mostrave janë paraqitur në Tabelën 1, rezultatet e provës së niveleve të mbajtjes së ujit të viskoziteteve të ndryshme janë paraqitur në figurën 1 dhe rezultatet e testit të niveleve të mbajtjes së ujit të hirit dhe pH të ndryshëm janë paraqitur në figurën 2. .
(1) Rezultatet e analizës së indeksit të tre grupeve të mostrave janë paraqitur në Tabelën 1
Tabela 1 Rezultatet e analizës së tre grupeve të mostrave
projekti
Batch nr.
% e hirit
pH
Viskoziteti/mPa, s
Uji / %
Mbajtja e ujit
201302028
4.9
4.2
75 000,
6
76
0.9
4.3
74, 500,
5.9
76
20130233
4.7
4.0
150 000,
5.5
79
0.8
4.1
140 000,
5.4
78
20130236
4.8
4.1
200 000,
5.1
82
0.9
4.0
195 000,
5.2
81
(2) Rezultatet e testit të mbajtjes së ujit të tre grupeve të mostrave me viskozitete të ndryshme janë paraqitur në Figurën 1.
FIG. 1 Rezultatet e testit të mbajtjes së ujit të tre grupeve të mostrave me viskozitete të ndryshme
(3) Rezultatet e zbulimit të shkallës së mbajtjes së ujit të tre grupeve të mostrave me përmbajtje të ndryshme të hirit dhe pH janë paraqitur në Figurën 2.
FIG. 2 Rezultatet e zbulimit të shkallës së mbajtjes së ujit të tre grupeve të mostrave me përmbajtje të ndryshme hiri dhe pH
Nëpërmjet rezultateve të mësipërme eksperimentale, ndikimi i shkallës së mbajtjes së ujit vjen kryesisht nga viskoziteti, viskoziteti i lartë në raport me shkallën e tij të lartë të mbajtjes së ujit do të jetë i dobët përkundrazi. Luhatja e përmbajtjes së hirit në intervalin 1%~5% pothuajse nuk ndikon në shkallën e mbajtjes së ujit, kështu që nuk do të ndikojë në performancën e tij të mbajtjes së ujit.
5 përfundim
Për ta bërë standardin më të zbatueshëm në realitet dhe në përputhje me tendencën gjithnjë e më të ashpër të ruajtjes së energjisë dhe mbrojtjes së mjedisit, sugjerohet që:
Standardi industrial i hidroksipropil metil celulozës industriale është formuluar në kontrollin e hirit sipas klasave, si: hiri i kontrollit të nivelit 1 < 0,010, hiri i kontrollit të nivelit 2 < 0,050. Në këtë mënyrë, prodhuesi mund të zgjedhë që edhe përdoruesi të ketë më shumë zgjedhje. Në të njëjtën kohë, çmimi mund të vendoset në bazë të parimit të cilësisë së lartë dhe çmimit të lartë për të parandaluar konfuzionin e tregut. Gjëja më e rëndësishme është që ruajtja e energjisë dhe mbrojtja e mjedisit të bëjnë prodhimin e produkteve më miqësore dhe harmonike me mjedisin.
Koha e postimit: Shtator-09-2022