ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் தொழில்நுட்பம்

ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் என்பது ஒரு வகையான துருவமற்ற செல்லுலோஸ் ஈதர் ஆகும், இது இயற்கையான செல்லுலோஸிலிருந்து காரமயமாக்கல் மற்றும் ஈத்தரிஃபிகேஷன் மாற்றத்தின் மூலம் பெறப்பட்ட குளிர்ந்த நீரில் கரையக்கூடியது.

முக்கிய வார்த்தைகள்:ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் ஈதர்; காரமயமாக்கல் எதிர்வினை; etherification எதிர்வினை

1. தொழில்நுட்பம்

இயற்கை செல்லுலோஸ் நீர் மற்றும் கரிம கரைப்பான்களில் கரையாதது, ஒளி, வெப்பம், அமிலம், உப்பு மற்றும் பிற இரசாயன ஊடகங்களுக்கு நிலையானது, மேலும் செல்லுலோஸின் மேற்பரப்பை மாற்ற நீர்த்த காரக் கரைசலில் ஈரப்படுத்தலாம்.

ஹைட்ராக்ஸிபிரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் என்பது ஒரு வகையான துருவமற்ற, குளிர்ந்த நீரில் கரையக்கூடிய செல்லுலோஸ் ஈதர் ஆகும், இது இயற்கையான செல்லுலோஸிலிருந்து காரமயமாக்கல் மற்றும் ஈத்தரிஃபிகேஷன் மாற்றத்தின் மூலம் பெறப்படுகிறது.

2. முக்கிய இரசாயன எதிர்வினை சூத்திரம்

2.1 காரமயமாக்கல் எதிர்வினை

செல்லுலோஸ் மற்றும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு ஆகியவற்றின் எதிர்வினைக்கு இரண்டு சாத்தியக்கூறுகள் உள்ளன, அதாவது, மூலக்கூறு சேர்மங்களை உருவாக்க பல்வேறு நிபந்தனைகளின்படி, R - OH - NaOH; அல்லது உலோக ஆல்கஹால் கலவைகளை உருவாக்க, R - ONa.

பெரும்பாலான அறிஞர்கள் செல்லுலோஸ் செறிவூட்டப்பட்ட காரத்துடன் வினைபுரிந்து ஒரு நிலையான பொருளை உருவாக்குவதாக நம்புகிறார்கள், மேலும் ஒவ்வொரு அல்லது இரண்டு குளுக்கோஸ் குழுக்களும் ஒரு NaOH மூலக்கூறுடன் இணைக்கப்படுகின்றன என்று நினைக்கிறார்கள் (ஒரு குளுக்கோஸ் குழுவானது மூன்று NaOH மூலக்கூறுகளுடன் வினை முடிந்ததும் இணைக்கப்படுகிறது).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH அல்லது C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

சமீபத்தில், சில அறிஞர்கள் செல்லுலோஸ் மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட காரங்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு ஒரே நேரத்தில் இரண்டு விளைவுகளை ஏற்படுத்தும் என்று நம்புகிறார்கள்.

கட்டமைப்பைப் பொருட்படுத்தாமல், செல்லுலோஸின் வேதியியல் செயல்பாடு செல்லுலோஸ் மற்றும் காரத்தின் செயல்பாட்டிற்குப் பிறகு மாற்றப்படலாம், மேலும் அது பல்வேறு இரசாயன ஊடகங்களுடன் வினைபுரிந்து அர்த்தமுள்ள இனங்களைப் பெற முடியும்.

2.2 ஈத்தரிஃபிகேஷன் எதிர்வினை

காரமயமாக்கலுக்குப் பிறகு, செயலில் உள்ள கார செல்லுலோஸ் ஈத்தரிஃபிகேஷன் முகவருடன் வினைபுரிந்து செல்லுலோஸ் ஈதரை உருவாக்குகிறது. மெத்தில் குளோரைடு மற்றும் ப்ரோப்பிலீன் ஆக்சைடு ஆகியவை பயன்படுத்தப்படும் எத்தரிஃபைங் முகவர்கள்.

சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு ஒரு வினையூக்கியாக செயல்படுகிறது.

n மற்றும் m ஆகியவை முறையே செல்லுலோஸ் யூனிட்டில் ஹைட்ராக்சிப்ரோபில் மற்றும் மீதைலின் மாற்றீட்டின் அளவைக் குறிக்கின்றன. m + n இன் அதிகபட்ச கூட்டுத்தொகை 3 ஆகும்.

மேலே குறிப்பிடப்பட்ட முக்கிய எதிர்வினைக்கு கூடுதலாக, பக்க எதிர்வினைகளும் உள்ளன:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் ஈதரின் செயல்முறை விளக்கம்

ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் (சுருக்கமாக "செல்லுலோஸ் ஈதர்") செயல்முறை தோராயமாக 6 செயல்முறைகளால் ஆனது, அதாவது: மூலப்பொருள் நசுக்குதல், (காரமயமாக்கல்) ஈத்தரிஃபிகேஷன், கரைப்பான் அகற்றுதல், வடிகட்டுதல் மற்றும் உலர்த்துதல், நசுக்கி கலக்குதல் மற்றும் முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பு பேக்கேஜிங்.

3.1 மூலப்பொருள் தயாரித்தல்

சந்தையில் வாங்கப்படும் இயற்கையான ஷார்ட்-லிண்ட் செல்லுலோஸ், அடுத்தடுத்த செயலாக்கத்தை எளிதாக்குவதற்காக ஒரு தூள் தூள் மூலம் நசுக்கப்படுகிறது; திட காரம் (அல்லது திரவ காரம்) உருகி தயாரிக்கப்பட்டு சுமார் 90 வரை சூடேற்றப்படுகிறது°பயன்படுத்துவதற்கு 50% காஸ்டிக் சோடா கரைசலை தயாரிக்க சி. எதிர்வினை மெத்தில் குளோரைடு, புரோபிலீன் ஆக்சைடு ஈத்தரிஃபிகேஷன் ஏஜென்ட், ஐசோப்ரோபனோல் மற்றும் டோலுயீன் வினை கரைப்பான் ஆகியவற்றை ஒரே நேரத்தில் தயார் செய்யவும்.

கூடுதலாக, எதிர்வினை செயல்முறைக்கு சூடான நீர் மற்றும் தூய நீர் போன்ற துணை பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன; நீராவி, குறைந்த வெப்பநிலை குளிரூட்டும் நீர் மற்றும் சுற்றும் குளிரூட்டும் நீர் ஆகியவை ஆற்றலுக்கு உதவ வேண்டும்.

குறுகிய லிண்டர்கள், மெத்தில் குளோரைடு மற்றும் புரோபிலீன் ஆக்சைடு ஈத்தரிஃபிகேஷன் ஏஜெண்டுகள் ஈத்தரிஃபைட் செல்லுலோஸை உற்பத்தி செய்வதற்கான முக்கிய பொருட்களாகும், மேலும் குறுகிய லிண்டர்கள் அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மெத்தில் குளோரைடு மற்றும் ப்ரோப்பிலீன் ஆக்சைடு ஆகியவை இயற்கையான செல்லுலோஸை மாற்றியமைக்க ஈத்தரிஃபிகேஷன் முகவர்களாக எதிர்வினையில் பங்கேற்கின்றன, பயன்பாட்டின் அளவு பெரியதாக இல்லை.

கரைப்பான்கள் (அல்லது நீர்த்துப்போகும் பொருட்கள்) முக்கியமாக டோலுயீன் மற்றும் ஐசோப்ரோபனோல் ஆகியவை அடங்கும், அவை அடிப்படையில் உட்கொள்ளப்படுவதில்லை, ஆனால் உள்வாங்கப்பட்ட மற்றும் ஆவியாகும் இழப்புகளின் பார்வையில், உற்பத்தியில் சிறிது இழப்பு உள்ளது, மேலும் பயன்படுத்தப்படும் அளவு மிகவும் சிறியது.

மூலப்பொருள் தயாரிப்பு செயல்முறை ஒரு மூலப்பொருள் தொட்டி பகுதி மற்றும் இணைக்கப்பட்ட மூலப்பொருள் கிடங்கைக் கொண்டுள்ளது. டோலுயீன், ஐசோப்ரோபனோல் மற்றும் அசிட்டிக் அமிலம் (எதிர்வினைகளின் pH மதிப்பை சரிசெய்யப் பயன்படுகிறது) போன்ற எத்தரிஃபையிங் ஏஜெண்டுகள் மற்றும் கரைப்பான்கள், மூலப்பொருள் தொட்டி பகுதியில் சேமிக்கப்படுகின்றன. குறுகிய பஞ்சு போதுமானது, எந்த நேரத்திலும் சந்தையால் வழங்கப்படலாம்.

நொறுக்கப்பட்ட குறுகிய பஞ்சு பயன்பாட்டிற்காக ஒரு வண்டியுடன் பட்டறைக்கு அனுப்பப்படுகிறது.

3.2 (அல்கலினைசேஷன்) etherification

(அல்கலைன்) ஈத்தரிஃபிகேஷன் என்பது செல்லுலோஸின் ஈத்தரிஃபிகேஷன் செயல்பாட்டில் ஒரு முக்கியமான செயல்முறையாகும். முந்தைய உற்பத்தி முறையில், இரண்டு-படி எதிர்வினைகள் தனித்தனியாக மேற்கொள்ளப்பட்டன. இப்போது செயல்முறை மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் இரண்டு-படி எதிர்வினைகள் ஒரு கட்டத்தில் இணைக்கப்பட்டு ஒரே நேரத்தில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன.

முதலில், காற்றை அகற்ற ஈத்தரிஃபிகேஷன் தொட்டியை வெற்றிடமாக்குங்கள், பின்னர் அதை நைட்ரஜனுடன் மாற்றவும், தொட்டியை காற்றின்றி மாற்றவும். தயாரிக்கப்பட்ட சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலைச் சேர்த்து, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஐசோப்ரோபனோல் மற்றும் டோலுயீன் கரைப்பான் சேர்த்து, கிளறத் தொடங்கவும், பின்னர் குறுகிய பருத்தி கம்பளியைச் சேர்க்கவும், சுழலும் தண்ணீரை ஆன் செய்யவும், குளிர்விக்க, வெப்பநிலை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு குறைந்த பிறகு, குறைந்த- வெப்பநிலை நீர் அமைப்பு பொருள் வெப்பநிலையை குறைக்க சுமார் 20 க்கு குறைகிறது℃, மற்றும் காரமயமாக்கலை முடிக்க ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு எதிர்வினையை பராமரிக்கவும்.

காரமயமாக்கலுக்குப் பிறகு, உயர்மட்ட அளவீட்டுத் தொட்டியால் அளவிடப்படும் ஈத்தரிஃபைங் ஏஜென்ட் மெத்தில் குளோரைடு மற்றும் புரோப்பிலீன் ஆக்சைடைச் சேர்த்து, தொடர்ந்து கிளறவும், நீராவியைப் பயன்படுத்தி கணினி வெப்பநிலையை கிட்டத்தட்ட 70 ஆக உயர்த்தவும்.℃~ 80℃, பின்னர் சூடான நீரை தொடர்ந்து சூடாக்கவும் பராமரிக்கவும் பயன்படுத்தவும் எதிர்வினை வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, பின்னர் எதிர்வினை வெப்பநிலை மற்றும் எதிர்வினை நேரம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு கிளறி மற்றும் கலக்குவதன் மூலம் செயல்பாட்டை முடிக்க முடியும்.

எதிர்வினை சுமார் 90 இல் மேற்கொள்ளப்படுகிறது°C மற்றும் 0.3 MPa.

3.3 கலைத்தல்

மேலே குறிப்பிடப்பட்ட எதிர்வினை செயல்முறை பொருட்கள் desolventizer க்கு அனுப்பப்படுகின்றன, மேலும் பொருட்கள் அகற்றப்பட்டு நீராவி மூலம் சூடேற்றப்படுகின்றன, மேலும் toluene மற்றும் isopropanol கரைப்பான்கள் ஆவியாகி மறுசுழற்சிக்காக மீட்டெடுக்கப்படுகின்றன.

ஆவியாக்கப்பட்ட கரைப்பான் முதலில் குளிரூட்டப்பட்டு ஓரளவு சுழலும் நீருடன் ஒடுங்குகிறது, பின்னர் குறைந்த வெப்பநிலை நீரில் ஒடுக்கப்படுகிறது, மேலும் மின்தேக்கி கலவையானது திரவ அடுக்கு மற்றும் பிரிப்பானில் நுழைந்து தண்ணீரையும் கரைப்பானையும் பிரிக்கிறது. மேல் அடுக்கில் உள்ள டோலுயீன் மற்றும் ஐசோப்ரோபனோலின் கலப்பு கரைப்பான் விகிதத்தில் சரிசெய்யப்படுகிறது. அதை நேரடியாகப் பயன்படுத்தவும், கீழ் அடுக்கில் உள்ள நீர் மற்றும் ஐசோப்ரோபனோல் கரைசலை டீசல்வென்டைசருக்கு திருப்பி அனுப்பவும்.

அதிகப்படியான சோடியம் ஹைட்ராக்சைடை நடுநிலையாக்குவதற்கு அசிட்டிக் அமிலத்தை வினையூக்கியில் சேர்க்கவும், பின்னர் பொருட்களைக் கழுவ சூடான நீரைப் பயன்படுத்தவும், செல்லுலோஸ் ஈதரை சுடுநீரில் உள்ள செல்லுலோஸ் ஈதரின் உறைதல் பண்புகளை முழுமையாகப் பயன்படுத்தி செல்லுலோஸ் ஈதரைக் கழுவவும் மற்றும் எதிர்வினையைச் செம்மைப்படுத்தவும். சுத்திகரிக்கப்பட்ட பொருட்கள் பிரித்து உலர்த்துவதற்கு அடுத்த செயல்முறைக்கு அனுப்பப்படுகின்றன.

3.4 வடிகட்டி உலர வைக்கவும்

சுத்திகரிக்கப்பட்ட பொருள் உயர் அழுத்த திருகு பம்ப் மூலம் கிடைமட்ட திருகு பிரிப்பான் மூலம் இலவச நீரைப் பிரிக்க அனுப்பப்படுகிறது, மேலும் மீதமுள்ள திடப்பொருள் ஸ்க்ரூ ஃபீடர் வழியாக காற்று உலர்த்திக்குள் நுழைந்து, சூடான காற்றுடன் தொடர்பு கொண்டு உலர்த்தப்பட்டு, பின்னர் சூறாவளி வழியாக செல்கிறது. பிரிப்பான் மற்றும் காற்று பிரித்தல், திடமான பொருள் அடுத்தடுத்த நசுக்குதல் நுழைகிறது.

கிடைமட்ட சுழல் பிரிப்பான் மூலம் பிரிக்கப்பட்ட நீர், உட்செலுத்தப்பட்ட செல்லுலோஸைப் பிரிக்க, வண்டல் தொட்டியில் வண்டல் படிந்த பிறகு நீர் சுத்திகரிப்பு தொட்டியில் நுழைகிறது.

3.5 நசுக்குதல் மற்றும் கலக்குதல்

உலர்த்திய பிறகு, ஈத்தரிஃபைட் செல்லுலோஸ் சீரற்ற துகள் அளவைக் கொண்டிருக்கும், இது நசுக்கப்பட்டு கலக்கப்பட வேண்டும், இதனால் துகள் அளவு விநியோகம் மற்றும் பொருளின் ஒட்டுமொத்த தோற்றம் தயாரிப்பு நிலையான தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும்.

3. 6 முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பு பேக்கேஜிங்

நசுக்குதல் மற்றும் கலவை செயல்பாடுகளுக்குப் பிறகு பெறப்பட்ட பொருள் முடிக்கப்பட்ட எத்தரிஃபைட் செல்லுலோஸ் ஆகும், இது பேக்கேஜ் செய்யப்பட்டு சேமிப்பில் வைக்கப்படலாம்.

4. சுருக்கம்

பிரிக்கப்பட்ட கழிவுநீரில் குறிப்பிட்ட அளவு உப்பு, முக்கியமாக சோடியம் குளோரைடு உள்ளது. உப்பைப் பிரிக்க கழிவு நீர் ஆவியாகிறது, மேலும் ஆவியாகிய இரண்டாம் நிலை நீராவியை அமுக்கப்பட்ட நீரை மீட்டெடுக்க அல்லது நேரடியாக வெளியேற்றலாம். பிரிக்கப்பட்ட உப்பின் முக்கிய கூறு சோடியம் குளோரைடு ஆகும், இது அசிட்டிக் அமிலத்துடன் நடுநிலைப்படுத்தப்படுவதால் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு சோடியம் அசிடேட்டைக் கொண்டுள்ளது. இந்த உப்பு மறுபடிகமாக்கல், பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட பின்னரே தொழில்துறை பயன்பாட்டு மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது.