Si të përmirësohet prodhimi i eterit të celulozës?

Kima Chemical Co, Ltd do të doja të prezanton përmirësimin e procesit dhe pajisjeve të prodhimit të eterit të celulozës në dhjetë vitet e fundit, dhe analizon karakteristikat e ndryshme të reaktorit të brumosëse dhe coulter në procesin e prodhimit të eterit të celulozës. Me zhvillimin e shpejtë të industrisë së eterit të celulozës, kapaciteti i prodhimit të një grupi të vetëm pajisjesh po kalon nga qindra tonë në disa mijëra tonë. Është një prirje e pashmangshme që pajisjet e reja të zëvendësojnë pajisjet e vjetra.

Fjalët kyçe: eter celuloze; pajisje prodhimi; brumosëse; reaktor Coulter

Duke parë dhjetë vitet e fundit të industrisë së eterit të celulozës në Kinë, është një dekadë e lavdishme për zhvillimin e industrisë së eterit të celulozës. Kapaciteti prodhues i eterit celuloz ka arritur në më shumë se 250,000 tonë. Në vitin 2007, prodhimi i CMC ishte 122,000 ton, dhe prodhimi i eterit celuloz jo-jonik ishte 62,000 ton. 10,000 ton eter celuloze (në 1999, Kinë'Prodhimi i përgjithshëm i eterit të celulozës ishte vetëm 25,660 tonë), që përbën më shumë se një të katërtën e botës's prodhimi; një numër ndërmarrjesh të nivelit mijëra tonësh kanë hyrë me sukses në radhët e ndërmarrjeve të nivelit 10,000 tonë; varietetet e produkteve janë rritur ndjeshëm, cilësia e produktit është përmirësuar në mënyrë të qëndrueshme; Pas gjithë kësaj qëndron pjekuria e mëtejshme e teknologjisë së procesit dhe përmirësimi i mëtejshëm i nivelit të pajisjeve të prodhimit. Krahasuar me nivelin e avancuar të huaj, hendeku është ngushtuar ndjeshëm.

Ky artikull prezanton zhvillimin më të fundit të procesit të prodhimit vendas të eterit të celulozës dhe përmirësimin e pajisjeve në vitet e fundit, dhe prezanton punën e bërë nga Instituti Kërkimor i Industrisë Kimike Zhejiang në kërkimin dhe zhvillimin e pajisjeve të prodhimit të eterit celulozë bazuar në teorinë dhe të menduarit e industrisë kimike të gjelbër. Puna kërkimore në reaktorin eterifikimit të alkalizimit të eterit të celulozës.

1. Teknologjia e prodhimit dhe pajisjet e eterit të celulozës CMC vendase në vitet 1990

Që kur Fabrika e Celuloideve të Shanghait zhvilloi procesin me ujë të mesëm në 1958, procesi i tretësve me fuqi të ulët me pajisje të vetme dhe procese të tjera prodhimi janë përdorur për të prodhuar CMC. Brenda vendit, brumosësit përdoren kryesisht për reaksionet e eterifikimit. Në vitet 1990, kapaciteti vjetor i prodhimit të një fabrike të vetme prodhimi CMC të shumicës së prodhuesve ishte 200-500 ton, dhe modelet kryesore të reaksionit të eterifikimit ishin 1.5 m.³ dhe 3 m³ brumosëse. Megjithatë, kur brumosësi përdoret si pajisje reagimi, për shkak të shpejtësisë së ngadaltë të krahut të zierjes, kohës së gjatë të reagimit të eterifikimit, përqindjes së lartë të reaksioneve anësore, shkallës së ulët të përdorimit të agjentit të eterifikimit dhe uniformitetit të dobët të Shpërndarja e zëvendësuesit të reaksionit të eterifikimit, kushtet kryesore të reagimit Për shembull, kontrollueshmëria e raportit të banjës, përqendrimi i alkalit dhe shpejtësia e krahut të zierjes është e dobët, kështu që është e vështirë të kuptohet homogjeniteti i përafërt i reaksionit të eterifikimit dhe është edhe më e vështirë të kryhet transferimi i masës dhe hulumtimi i depërtimit të reaksionit të eterifikimit të thellë. Prandaj, brumosësi ka kufizime të caktuara si pajisja e reagimit të CMC, dhe është pengesa e zhvillimit të industrisë së eterit të celulozës. Papërshtatshmëritë e modeleve kryesore të reaksionit të eterifikimit në vitet 1990 mund të përmblidhen me tre fjalë: i vogël (dalja e vogël e një pajisjeje të vetme), e ulët (shkalla e ulët e përdorimit të agjentit të eterifikimit), e dobët (reaksioni i eterifikimit zëvendëson uniformitetin e shpërndarjes bazë është i varfër). Duke pasur parasysh defektet në strukturën e brumosësit, është e nevojshme të zhvillohet një pajisje reagimi që mund të përshpejtojë reaksionin e eterifikimit të materialit dhe shpërndarja e zëvendësuesve në reaksionin e eterifikimit të jetë më uniforme, në mënyrë që shkalla e përdorimit. i agjentit të eterifikimit është më i lartë. Në fund të viteve 1990, shumë ndërmarrje vendase të eterit të celulozës shpresonin që Instituti Kërkimor i Industrisë Kimike Zhejiang do të hulumtonte dhe zhvillonte pajisjet e prodhimit që nevojiteshin urgjentisht nga industria e eterit të celulozës. Instituti Kërkimor i Industrisë Kimike Zhejiang filloi të përfshihej në kërkimin e procesit dhe pajisjeve të përzierjes së pluhurit në vitet 1970, formoi një ekip të fortë R & D dhe arriti rezultate të kënaqshme. Shumë teknologji dhe pajisje janë dhënë nga Ministria e Industrisë Kimike dhe Çmimi i Progresit të Shkencës dhe Teknologjisë Zhejiang. Në vitet 1980, ne bashkëpunuam me Institutin e Kërkimeve të Zjarrit Tianjin të Ministrisë së Sigurisë Publike për të zhvilluar pajisje speciale për prodhimin e pluhurit të thatë, i cili fitoi çmimin e tretë të Çmimit të Progresit të Shkencës dhe Teknologjisë të Ministrisë së Sigurisë Publike; në vitet 1990, ne hulumtuam dhe zhvilluam teknologjinë dhe pajisjet e përzierjes së lëngjeve të ngurta. Të vetëdijshëm për perspektivat e ardhshme të zhvillimit të industrisë së eterit të celulozës, studiuesit e Institutit të Kërkimeve Provinciale Zhejiang të Industrisë Kimike filluan të hulumtojnë dhe zhvillojnë pajisje speciale të prodhimit për eterin e celulozës.

2. Procesi i zhvillimit të reaktorit special për eter celuloz

2.1 Veçoritë e mikserit të coulter

Parimi i punës së mikserit është që nën veprimin e trazuesit në formë parmendi, pluhuri në makinë është i turbullt përgjatë murit të cilindrit në drejtim rrethues dhe radial nga njëra anë dhe pluhuri hidhet në të dy anët. të parmendës nga ana tjetër. Trajektoret e lëvizjes janë të kryqëzuara dhe përplasen me njëra-tjetrën, duke gjeneruar kështu një vorbull të turbullt dhe duke formuar një gamë të plotë lëvizjesh hapësinore tredimensionale. Për shkak të rrjedhshmërisë relativisht të dobët të lëndëve të para të reaksionit fijor, modelet e tjera nuk mund të drejtojnë lëvizjet rrethore, radiale dhe boshtore të celulozës në cilindër. Nëpërmjet kërkimit mbi procesin e prodhimit CMC dhe pajisjet e industrisë së eterit të celulozës brenda dhe jashtë vendit, duke shfrytëzuar plotësisht rezultatet e tij 30 vjeçare të kërkimit, mikseri coulter i zhvilluar në vitet 1980 u zgjodh fillimisht si modeli bazë për zhvillimin e celulozës. pajisjet e reaksionit të eterit.

2.2 Procesi i zhvillimit të reaktorit Coulter

Nëpërmjet provës së një makinerie të vogël eksperimentale, me të vërtetë ka marrë një efekt më të mirë se brumosësi. Megjithatë, kur ato përdoren drejtpërdrejt në industrinë e eterit të celulozës, ekzistojnë ende problemet e mëposhtme: 1) Në reaksionin e eterifikimit, rrjedhshmëria e lëndës së parë të reaksionit fibroz është relativisht e dobët, kështu që struktura e saj dhe thikës fluturuese nuk është mjaftueshëm. Nxitni celulozën të lëvizë në drejtimet rrethore, radiale dhe boshtore të fuçisë, kështu që përzierja e reaktantëve nuk është e mjaftueshme, duke rezultuar në përdorim të ulët të reaktantëve dhe relativisht pak produkte. 2) Për shkak të ngurtësisë së dobët të boshtit kryesor të mbështetur nga brinjët, është e lehtë të shkaktohet ekscentricitet pas funksionimit dhe problemi i rrjedhjes së vulës së boshtit; prandaj, ajri i jashtëm pushton lehtësisht cilindrin përmes mbyllësit të boshtit dhe ndikon në funksionimin e vakumit në cilindër, duke rezultuar në pluhur në cilindër. Ik. 3) Valvulat e tyre të shkarkimit janë valvula flaper ose valvula disku. E para është e lehtë për të thithur ajrin e jashtëm për shkak të performancës së dobët të vulosjes, ndërsa e dyta është e lehtë për të mbajtur materialet dhe për të shkaktuar humbje të reaktantëve. Prandaj, këto probleme duhet të zgjidhen një nga një.

Studiuesit e kanë përmirësuar dizajnin e reaktorit coulter shumë herë dhe e kanë ofruar atë në disa ndërmarrje të eterit të celulozës për përdorim provë, dhe gradualisht kanë përmirësuar dizajnin sipas reagimeve. Me ndryshimin e formës strukturore të këllqeve dhe vendosjen e shkallëzuar të dy gërmadhave ngjitur në të dy anët e boshtit kryesor, reaktantët nën veprimin e sferave jo vetëm që turbulojnë në drejtimet rrethore dhe radiale përgjatë murit të brendshëm të cilindrit, por Gjithashtu spërkatni përgjatë drejtimit normal të të dy anëve të kutisë, kështu që reaktantët të përzihen plotësisht, dhe reaksionet e alkalizimit dhe eterifikimit të përfunduara në procesin e përzierjes janë të plota, shkalla e përdorimit të reaktantëve është e lartë, shpejtësia e reagimit është e shpejtë dhe konsumi i energjisë është i ulët. Për më tepër, vulat e boshtit dhe sediljet mbajtëse në të dy skajet e cilindrit janë të fiksuara në pllakën fundore të kllapës përmes fllanxhës për të rritur ngurtësinë e boshtit kryesor, kështu që funksionimi është i qëndrueshëm. Në të njëjtën kohë, efekti vulosës i vulës së boshtit mund të sigurohet sepse boshti kryesor nuk përkulet dhe deformohet, dhe pluhuri në cilindër nuk ikën. Duke ndryshuar strukturën e valvulës së shkarkimit dhe duke zgjeruar diametrin e rezervuarit të shkarkimit, jo vetëm që mund të parandalojë në mënyrë efektive mbajtjen e materialeve në valvulën e shkarkimit, por gjithashtu parandalon humbjen e pluhurit të materialit gjatë shkarkimit, duke reduktuar kështu në mënyrë efektive humbjen e reagimit. produkteve. Struktura e reaktorit të ri është e arsyeshme. Ai jo vetëm që mund të sigurojë një mjedis të qëndrueshëm dhe të besueshëm përgatitjeje për CMC-në e eterit të celulozës, por gjithashtu parandalon në mënyrë efektive pluhurin në cilindër që të mos dalë duke përmirësuar hermetikën e vulës së boshtit dhe valvulës së shkarkimit. Miqësore ndaj mjedisit, duke realizuar idenë e projektimit të industrisë kimike të gjelbër.

2.3 Zhvillimi i reaktorit coulter

Për shkak të defekteve të brumosëseve të vogla, të ulëta dhe të dobëta, reaktori coulter ka hyrë në shumë impiante të prodhimit vendas CMC dhe produktet përfshijnë gjashtë modele prej 4 m.³, 6 m³, 8 m³, 10 m³, 15 m³, dhe 26 m³. Në vitin 2007, reaktori coulter fitoi autorizimin kombëtar të patentës së modelit të shërbimeve (numri i publikimit të patentës: CN200957344). Pas vitit 2007, u zhvillua një reaktor special për linjën e prodhimit të eterit celuloz jo-jonik (si p.sh. MC/HPMC). Aktualisht, prodhimi vendas i CMC kryesisht miraton metodën tretës.

Sipas reagimeve aktuale nga prodhuesit e eterit të celulozës, përdorimi i reaktorëve coulter mund të zvogëlojë përdorimin e tretësve me 20% në 30%, dhe me rritjen e pajisjeve të prodhimit, ekziston një potencial për reduktim të mëtejshëm të përdorimit të tretësve. Meqenëse reaktori coulter mund të arrijë 15-26 m³, uniformiteti i shpërndarjes së zëvendësuesve në reaksionin e eterifikimit është shumë më i mirë se ai i brumosësit.

3. Pajisje të tjera të prodhimit të eterit celuloz

Në vitet e fundit, ndërsa po zhvillohen reaktorë të alkalizimit dhe eterifikimit të eterit të celulozës, modele të tjera alternative janë gjithashtu në zhvillim e sipër.

Ajr ngritës (numri i publikimit të patentës: CN200955897). Në procesin e prodhimit të metodës së tretësit CMC, tharësja me vakum me grabujë u përdor kryesisht në procesin e rikuperimit dhe tharjes së tretësit në të kaluarën, por tharësja me vakum me grabujë mund të funksionojë vetëm me ndërprerje, ndërsa ngritësi i ajrit mund të realizojë funksionimin e vazhdueshëm. Ngritësi i ajrit shtyp materialin CMC përmes rrotullimit të shpejtë të gërmimeve dhe thikave fluturuese në cilindër për të rritur sipërfaqen e transferimit të nxehtësisë dhe spërkat me avull në cilindër për të avulluar plotësisht etanolin nga materiali CMC dhe për të lehtësuar rikuperimin, duke ulur kështu koston e prodhimit të CMC dhe kurseni burimet e etanolit dhe përfundoni funksionimin e procesit të tharjes së eterit të celulozës në të njëjtën kohë. Produkti ka dy modele prej 6.2 m³dhe 8 m³.

Granulator (numri i publikimit të patentës: CN200957347). Në procesin e prodhimit të eterit të celulozës me metodën e tretësit, granuluesi i nxjerrjes me dy vida është përdorur kryesisht në të kaluarën për të granuluar materialin e karboksimetil celulozës natriumi pas reaksionit të eterifikimit, larjes dhe tharjes. Granuluesi i eterit celuloz të tipit ZLH jo vetëm që mund të granulohet vazhdimisht si granulatori ekzistues i nxjerrjes me dy vida, por gjithashtu mund të heqë vazhdimisht materialet duke ushqyer ajrin në cilindër dhe ujin ftohës në xhaketë. Reagoni ndaj nxehtësisë së mbeturinave, duke përmirësuar kështu cilësinë e granulimit dhe kursimin e energjisë elektrike, dhe mund të rrisë shkallën e prodhimit të produktit duke rritur shpejtësinë e boshtit dhe mund të rregullojë lartësinë e nivelit të materialit sipas kërkesave të procesit. Produkti ka dy modele prej 3.2 m³dhe 4 m³.

Përzierës i rrjedhës së ajrit (numri i publikimit të patentës: CN200939372). Përzierësi i rrjedhës së ajrit të tipit MQH dërgon ajrin e kompresuar në dhomën e përzierjes përmes grykës në kokën e përzierjes dhe materiali ngrihet menjëherë në mënyrë spirale përgjatë murit të cilindrit me ajrin e kompresuar për të formuar një gjendje përzierjeje të lëngshme. Pas disa intervaleve të fryrjes dhe pauzës së pulsit, mund të realizohet përzierja e shpejtë dhe uniforme e materialeve në vëllimin e plotë. Dallimet midis grupeve të ndryshme të produktit bashkohen duke përzier. Aktualisht, ekzistojnë pesë lloje produktesh: 15 m³, 30 m³, 50 m³, 80 m³, dhe 100 m³.

Megjithëse hendeku midis pajisjeve të prodhimit të eterit të celulozës në vendin tim dhe niveleve të avancuara të huaja po ngushtohet më tej, është ende e nevojshme të përmirësohet më tej niveli i procesit dhe të bëhen përmirësime të mëtejshme për të adresuar problemet që nuk janë në përputhje me pajisjet aktuale të prodhimit.

4. Outlook

Industria e eterit të celulozës në vendin tim po zhvillon në mënyrë aktive projektimin dhe përpunimin e pajisjeve të reja dhe po kombinon karakteristikat e pajisjeve për të përmirësuar vazhdimisht procesin. Prodhuesit dhe prodhuesit e pajisjeve kanë filluar të zhvillojnë dhe aplikojnë së bashku pajisje të reja. Të gjitha këto pasqyrojnë përparimin e industrisë së eterit celuloz të vendit tim. , kjo lidhje do të ketë një ndikim të rëndësishëm në zhvillimin e industrisë. Vitet e fundit, industria e eterit të celulozës së vendit tim, bazuar në teknologjinë me karakteristika kineze, ose ka thithur përvojën e avancuar ndërkombëtare, ka futur pajisje të huaja ose ka përdorur plotësisht pajisjet vendase për të përfunduar transformimin nga origjinali "i ndotur, i çrregullt, i varfër". dhe prodhimi me punë intensive në punëtori në Tranzicioni i mekanizimit dhe automatizimit për të arritur një hap të madh në kapacitetin, cilësinë dhe efikasitetin e prodhimit në industrinë e eterit të celulozës është bërë qëllimi i përbashkët i prodhuesve të eterit celuloz të vendit tim.