హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ టెక్నాలజీ

హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ అనేది ఒక రకమైన నాన్‌పోలార్ సెల్యులోజ్ ఈథర్, ఇది ఆల్కలైజేషన్ మరియు ఈథరిఫికేషన్ సవరణ ద్వారా సహజ సెల్యులోజ్ నుండి పొందిన చల్లని నీటిలో కరిగేది.

కీలకపదాలు:హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోస్ ఈథర్; ఆల్కలైజేషన్ ప్రతిచర్య; ఈథరిఫికేషన్ ప్రతిచర్య

1. సాంకేతికత

సహజ సెల్యులోజ్ నీరు మరియు సేంద్రీయ ద్రావకాలలో కరగదు, కాంతి, వేడి, ఆమ్లం, ఉప్పు మరియు ఇతర రసాయన మాధ్యమాలకు స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు సెల్యులోజ్ యొక్క ఉపరితలాన్ని మార్చడానికి పలుచన క్షార ద్రావణంలో తేమగా ఉంటుంది.

హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ అనేది సహజ సెల్యులోజ్ నుండి ఆల్కలైజేషన్ మరియు ఈథరిఫికేషన్ సవరణ ద్వారా పొందిన ధ్రువ రహిత, చల్లని నీటిలో కరిగే సెల్యులోజ్ ఈథర్.

2. ప్రధాన రసాయన ప్రతిచర్య సూత్రం

2.1 ఆల్కలైజేషన్ ప్రతిచర్య

సెల్యులోజ్ మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క ప్రతిచర్యకు రెండు అవకాశాలు ఉన్నాయి, అనగా పరమాణు సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి వివిధ పరిస్థితుల ప్రకారం, R - OH - NaOH; లేదా మెటల్ ఆల్కహాల్ సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి, R - ONa.

చాలా మంది విద్వాంసులు సెల్యులోజ్ ఒక స్థిరమైన పదార్ధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది మరియు ప్రతి లేదా రెండు గ్లూకోజ్ సమూహాలు ఒక NaOH అణువుతో కలిసి ఉన్నాయని భావిస్తారు (ప్రతిచర్య పూర్తయినప్పుడు ఒక గ్లూకోజ్ సమూహం మూడు NaOH అణువులతో కలిపి ఉంటుంది).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH లేదా C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

ఇటీవల, కొంతమంది పండితులు సెల్యులోజ్ మరియు సాంద్రీకృత క్షారాల మధ్య పరస్పర చర్య ఒకే సమయంలో రెండు ప్రభావాలను కలిగి ఉంటుందని నమ్ముతారు.

నిర్మాణంతో సంబంధం లేకుండా, సెల్యులోజ్ మరియు క్షారాల చర్య తర్వాత సెల్యులోజ్ యొక్క రసాయన చర్యను మార్చవచ్చు మరియు అర్థవంతమైన జాతులను పొందేందుకు వివిధ రసాయన మాధ్యమాలతో ప్రతిస్పందించవచ్చు.

2.2 ఈథరిఫికేషన్ రియాక్షన్

ఆల్కలైజేషన్ తర్వాత, క్రియాశీల ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను ఏర్పరచడానికి ఈథరిఫికేషన్ ఏజెంట్‌తో చర్య జరుపుతుంది. మిథైల్ క్లోరైడ్ మరియు ప్రొపైలిన్ ఆక్సైడ్ ఉపయోగించే ఈథరిఫైయింగ్ ఏజెంట్లు.

సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ఉత్ప్రేరకంలా పనిచేస్తుంది.

n మరియు m వరుసగా సెల్యులోజ్ యూనిట్‌పై హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మరియు మిథైల్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ స్థాయిని సూచిస్తాయి. m + n గరిష్ట మొత్తం 3.

పైన పేర్కొన్న ప్రధాన ప్రతిచర్యతో పాటు, దుష్ప్రభావాలు కూడా ఉన్నాయి:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోస్ ఈథర్ యొక్క ప్రక్రియ వివరణ

హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ (సంక్షిప్తంగా "సెల్యులోజ్ ఈథర్") ప్రక్రియ సుమారుగా 6 ప్రక్రియలతో కూడి ఉంటుంది, అవి: ముడి పదార్థాన్ని అణిచివేయడం, (ఆల్కలీనైజేషన్) ఈథరిఫికేషన్, ద్రావకం తొలగింపు, వడపోత మరియు ఎండబెట్టడం, అణిచివేయడం మరియు కలపడం మరియు పూర్తయిన ఉత్పత్తి ప్యాకేజింగ్.

3.1 ముడి పదార్థాల తయారీ

మార్కెట్‌లో కొనుగోలు చేయబడిన సహజమైన షార్ట్-లింట్ సెల్యులోజ్ తదుపరి ప్రాసెసింగ్‌ను సులభతరం చేయడానికి పల్వరైజర్ ద్వారా పొడిగా చూర్ణం చేయబడుతుంది; ఘన క్షారము (లేదా ద్రవ క్షారము) కరిగించి తయారు చేయబడుతుంది మరియు దాదాపు 90 వరకు వేడి చేయబడుతుంది°ఉపయోగం కోసం 50% కాస్టిక్ సోడా ద్రావణాన్ని తయారు చేయడానికి సి. రియాక్షన్ మిథైల్ క్లోరైడ్, ప్రొపైలిన్ ఆక్సైడ్ ఈథరిఫికేషన్ ఏజెంట్, ఐసోప్రొపనాల్ మరియు టోలుయిన్ రియాక్షన్ సాల్వెంట్‌లను ఒకేసారి సిద్ధం చేయండి.

అదనంగా, ప్రతిచర్య ప్రక్రియకు వేడి నీరు మరియు స్వచ్ఛమైన నీరు వంటి సహాయక పదార్థాలు అవసరం; శక్తికి సహాయం చేయడానికి ఆవిరి, తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత శీతలీకరణ నీరు మరియు ప్రసరించే శీతలీకరణ నీరు అవసరం.

షార్ట్ లింటర్లు, మిథైల్ క్లోరైడ్ మరియు ప్రొపైలిన్ ఆక్సైడ్ ఈథరిఫికేషన్ ఏజెంట్లు ఈథరైఫైడ్ సెల్యులోజ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రధాన పదార్థాలు, మరియు చిన్న లిన్టర్‌లు పెద్ద మొత్తంలో ఉపయోగించబడతాయి. మిథైల్ క్లోరైడ్ మరియు ప్రొపైలిన్ ఆక్సైడ్ సహజమైన సెల్యులోజ్‌ను సవరించడానికి ఈథరిఫికేషన్ ఏజెంట్‌లుగా ప్రతిచర్యలో పాల్గొంటాయి, వినియోగం పెద్దగా ఉండదు.

ద్రావకాలు (లేదా పలుచన పదార్థాలు) ప్రధానంగా టోలున్ మరియు ఐసోప్రొపనాల్‌లను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ప్రాథమికంగా వినియోగించబడవు, కానీ ప్రవేశించిన మరియు అస్థిరమైన నష్టాల దృష్ట్యా, ఉత్పత్తిలో స్వల్ప నష్టం ఉంది మరియు ఉపయోగించిన మొత్తం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.

ముడిసరుకు తయారీ ప్రక్రియలో ముడిసరుకు ట్యాంక్ ప్రాంతం మరియు ముడిసరుకు గిడ్డంగిని కలిగి ఉంటుంది. టోలున్, ఐసోప్రొపనాల్ మరియు ఎసిటిక్ యాసిడ్ (రియాక్టెంట్ల pH విలువను సర్దుబాటు చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది) వంటి ఈథరిఫైయింగ్ ఏజెంట్లు మరియు ద్రావకాలు ముడి పదార్థం ట్యాంక్ ప్రాంతంలో నిల్వ చేయబడతాయి. చిన్న లింట్ సరఫరా సరిపోతుంది , ఎప్పుడైనా మార్కెట్ ద్వారా అందించబడుతుంది.

చూర్ణం చేయబడిన చిన్న మెత్తని బండితో వర్క్‌షాప్‌కు ఉపయోగం కోసం పంపబడుతుంది.

3.2 (ఆల్కలీనైజేషన్) ఈథరిఫికేషన్

(ఆల్కలీన్) ఈథరిఫికేషన్ అనేది సెల్యులోజ్ యొక్క ఈథరిఫికేషన్ ప్రక్రియలో ఒక ముఖ్యమైన ప్రక్రియ. మునుపటి ఉత్పత్తి పద్ధతిలో, రెండు-దశల ప్రతిచర్యలు విడిగా నిర్వహించబడ్డాయి. ఇప్పుడు ప్రక్రియ మెరుగుపడింది, మరియు రెండు-దశల ప్రతిచర్యలు ఒక దశలో కలిపి మరియు ఏకకాలంలో నిర్వహించబడతాయి.

మొదట, గాలిని తొలగించడానికి ఈథరిఫికేషన్ ట్యాంక్‌ను వాక్యూమ్ చేయండి, ఆపై ట్యాంక్‌ను గాలి లేకుండా చేయడానికి నైట్రోజన్‌తో భర్తీ చేయండి. సిద్ధం చేసిన సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణాన్ని జోడించండి, కొంత మొత్తంలో ఐసోప్రొపనాల్ మరియు టోలున్ ద్రావణాన్ని జోడించండి, గందరగోళాన్ని ప్రారంభించండి, ఆపై చిన్న దూదిని జోడించండి, చల్లబరచడానికి ప్రసరణ నీటిని ఆన్ చేయండి మరియు ఉష్ణోగ్రత నిర్దిష్ట స్థాయికి పడిపోయిన తర్వాత, తక్కువ-ని ఆన్ చేయండి. సిస్టమ్ మెటీరియల్ ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించడానికి ఉష్ణోగ్రత నీరు సుమారు 20కి పడిపోతుంది℃, మరియు ఆల్కలైజేషన్ పూర్తి చేయడానికి కొంత సమయం వరకు ప్రతిచర్యను నిర్వహించండి.

ఆల్కలైజేషన్ తర్వాత, అధిక-స్థాయి మీటరింగ్ ట్యాంక్ ద్వారా కొలిచిన ఈథైల్ క్లోరైడ్ మరియు ప్రొపైలిన్ ఆక్సైడ్‌ను జోడించి, గందరగోళాన్ని కొనసాగించండి, సిస్టమ్ ఉష్ణోగ్రతను దాదాపు 70కి పెంచడానికి ఆవిరిని ఉపయోగించండి.℃~ 80℃, ఆపై వేడి చేయడం మరియు నిర్వహించడం కొనసాగించడానికి వేడి నీటిని ఉపయోగించండి ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత నియంత్రించబడుతుంది, ఆపై ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత మరియు ప్రతిచర్య సమయం నియంత్రించబడుతుంది మరియు నిర్దిష్ట సమయం వరకు కదిలించడం మరియు కలపడం ద్వారా ఆపరేషన్ పూర్తి చేయబడుతుంది.

ప్రతిచర్య సుమారు 90 వద్ద నిర్వహించబడుతుంది°C మరియు 0.3 MPa.

3.3 డిసోల్వేషన్

పైన పేర్కొన్న రియాక్ట్ చేయబడిన ప్రక్రియ పదార్థాలు డీసాల్వెంటైజర్‌కు పంపబడతాయి మరియు పదార్థాలు తీసివేయబడతాయి మరియు ఆవిరితో వేడి చేయబడతాయి మరియు టోలున్ మరియు ఐసోప్రొపనాల్ ద్రావకాలు ఆవిరైన మరియు రీసైక్లింగ్ కోసం తిరిగి పొందబడతాయి.

ఆవిరైన ద్రావకం మొదట చల్లబడి, ప్రసరించే నీటితో పాక్షికంగా ఘనీభవించబడుతుంది, ఆపై తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత నీటితో ఘనీభవించబడుతుంది మరియు ఘనీభవించిన మిశ్రమం ద్రవ పొర మరియు విభజనలోకి ప్రవేశించి నీటిని మరియు ద్రావకాన్ని వేరు చేస్తుంది. ఎగువ పొరలో టోలున్ మరియు ఐసోప్రొపనాల్ మిశ్రమ ద్రావకం నిష్పత్తిలో సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. దీన్ని నేరుగా ఉపయోగించండి మరియు దిగువ పొరలోని నీరు మరియు ఐసోప్రొపనాల్ ద్రావణాన్ని ఉపయోగం కోసం డీసోల్వెంటైజర్‌కు తిరిగి ఇవ్వండి.

అదనపు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌ను తటస్థీకరించడానికి డీసోల్వేషన్ తర్వాత రియాక్టెంట్‌కు ఎసిటిక్ యాసిడ్‌ను జోడించండి, ఆపై పదార్థాన్ని కడగడానికి వేడి నీటిని ఉపయోగించండి, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను కడగడానికి వేడి నీటికి సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క గడ్డకట్టే లక్షణాన్ని పూర్తిగా ఉపయోగించుకోండి మరియు రియాక్టెంట్‌ను శుద్ధి చేయండి. శుద్ధి చేసిన పదార్థాలు వేరు మరియు ఎండబెట్టడం కోసం తదుపరి ప్రక్రియకు పంపబడతాయి.

3.4 ఫిల్టర్ మరియు పొడి

శుద్ధి చేయబడిన పదార్థం ఉచిత నీటిని వేరు చేయడానికి అధిక-పీడన స్క్రూ పంప్ ద్వారా క్షితిజ సమాంతర స్క్రూ సెపరేటర్‌కు పంపబడుతుంది మరియు మిగిలిన ఘన పదార్థం స్క్రూ ఫీడర్ ద్వారా ఎయిర్ డ్రైయర్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు వేడి గాలితో సంపర్కంలో ఎండబెట్టి, ఆపై తుఫాను గుండా వెళుతుంది. సెపరేటర్ మరియు ఎయిర్ సెపరేషన్, ఘన పదార్థం తదుపరి అణిచివేతలోకి ప్రవేశిస్తుంది.

క్షితిజ సమాంతర స్పైరల్ సెపరేటర్ ద్వారా వేరు చేయబడిన నీరు, ప్రవేశించిన సెల్యులోజ్‌ను వేరు చేయడానికి అవక్షేపణ ట్యాంక్‌లో అవక్షేపణ తర్వాత నీటి శుద్ధి ట్యాంక్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది.

3.5 అణిచివేయడం మరియు కలపడం

ఎండబెట్టిన తర్వాత, ఈథరైఫైడ్ సెల్యులోజ్ అసమాన కణ పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది చూర్ణం మరియు మిశ్రమంగా ఉంటుంది, తద్వారా కణ పరిమాణం పంపిణీ మరియు పదార్థం యొక్క మొత్తం రూపాన్ని ఉత్పత్తి ప్రామాణిక అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

3. 6 పూర్తయిన ఉత్పత్తి ప్యాకేజింగ్

అణిచివేత మరియు మిక్సింగ్ ఆపరేషన్ల తర్వాత పొందిన పదార్థం పూర్తయిన ఈథెరిఫైడ్ సెల్యులోజ్, దీనిని ప్యాక్ చేసి నిల్వలో ఉంచవచ్చు.

4. సారాంశం

వేరు చేయబడిన మురుగునీటిలో కొంత మొత్తంలో ఉప్పు ఉంటుంది, ప్రధానంగా సోడియం క్లోరైడ్. వ్యర్థ జలం ఉప్పును వేరు చేయడానికి ఆవిరైపోతుంది మరియు ఆవిరైన ద్వితీయ ఆవిరిని ఘనీభవించిన నీటిని తిరిగి పొందేందుకు ఘనీభవించవచ్చు లేదా నేరుగా విడుదల చేయవచ్చు. వేరు చేయబడిన ఉప్పులో ప్రధాన భాగం సోడియం క్లోరైడ్, ఇది ఎసిటిక్ యాసిడ్‌తో తటస్థీకరణ కారణంగా కొంత మొత్తంలో సోడియం అసిటేట్‌ను కూడా కలిగి ఉంటుంది. ఈ ఉప్పు రీక్రిస్టలైజేషన్, వేరు మరియు శుద్దీకరణ తర్వాత మాత్రమే పారిశ్రామిక వినియోగ విలువను కలిగి ఉంటుంది.