Paano pagbutihin ang Cellulose Ether Production?

Kima Chemical Co.,Ltd nais na ipakilala ang pagpapabuti ng proseso ng paggawa at kagamitan ng cellulose eter sa huling sampung taon, at sinusuri ang iba't ibang katangian ng kneader at coulter reactor sa proseso ng produksyon ng cellulose eter. Sa mabilis na pag-unlad ng industriya ng cellulose eter, ang kapasidad ng produksyon ng isang set ng kagamitan ay lumilipat mula sa daan-daang tonelada hanggang sa ilang libong tonelada. Ito ay isang hindi maiiwasang kalakaran para sa mga bagong kagamitan upang palitan ang mga lumang kagamitan.

Susing salita: selulusa eter; kagamitan sa produksyon; pagmamasa; coulter reactor

Sa pagbabalik-tanaw sa nakalipas na sampung taon ng industriya ng cellulose eter ng China, ito ay isang maluwalhating dekada para sa pag-unlad ng industriya ng cellulose eter. Ang kapasidad ng produksyon ng cellulose eter ay umabot sa higit sa 250,000 tonelada. Noong 2007, ang output ng CMC ay 122,000 tonelada, at ang output ng non-ionic cellulose ether ay 62,000 tonelada. 10,000 tonelada ng cellulose ether (noong 1999, China'Ang kabuuang output ng cellulose ether ay 25,660 tonelada lamang), na nagkakahalaga ng higit sa isang-kapat ng mundo's output; ilang libong-toneladang negosyo ang matagumpay na nakapasok sa hanay ng 10,000-toneladang negosyo; Ang mga uri ng produkto ay tumaas nang malaki, Ang kalidad ng produkto ay patuloy na napabuti; sa likod ng lahat ng ito ay ang karagdagang kapanahunan ng teknolohiya ng proseso at ang karagdagang pagpapabuti ng antas ng kagamitan sa produksyon. Kung ikukumpara sa mga dayuhang advanced na antas, ang puwang ay makabuluhang pinaliit.

Ipinakilala ng artikulong ito ang pinakabagong pag-unlad ng proseso ng produksyon ng domestic cellulose eter at pagpapabuti ng kagamitan sa mga nakaraang taon, at ipinakilala ang gawaing ginawa ng Zhejiang Chemical Industry Research Institute sa pagsasaliksik at pagbuo ng mga kagamitan sa produksyon ng cellulose eter batay sa teorya at pag-iisip ng industriya ng berdeng kemikal. Trabaho ng pananaliksik sa cellulose ether alkalization etherification reactor.

1. Teknolohiya ng produksyon at kagamitan ng domestic cellulose ether CMC noong 1990s

Mula noong binuo ng Shanghai Celluloid Factory ang water-medium na proseso noong 1958, ang single-equipment na low-power solvent na proseso at iba pang proseso ng produksyon ay ginamit upang makagawa ng CMC. Domestically, ang mga kneader ay pangunahing ginagamit para sa mga reaksyon ng etherification. Noong 1990s, ang taunang kapasidad ng produksyon ng isang planta ng produksyon CMC ng karamihan sa mga tagagawa ay 200-500 tonelada, at ang mga pangunahing modelo ng reaksyon ng etherification ay 1.5m³ at 3m³ mga kneader. Gayunpaman, kapag ginamit ang kneader bilang kagamitan sa reaksyon, dahil sa mabagal na bilis ng braso ng pagmamasa, ang mahabang oras ng reaksyon ng etherification, ang mataas na proporsyon ng mga side reaction, ang mababang rate ng paggamit ng ahente ng etherification, at ang mahinang pagkakapareho ng etherification reaksyon substituent distribution, ang pangunahing reaksyon kondisyon Halimbawa, ang controllability ng bath ratio, alkali concentration at pagmamasa braso bilis ay mahirap, kaya ito ay mahirap na mapagtanto ang tinatayang homogeneity ng etherification reaksyon, at ito ay kahit na mas mahirap na magsagawa ng mass transfer at permeation research ng deep etherification reaction. Samakatuwid, ang kneader ay may ilang mga limitasyon bilang mga kagamitan sa reaksyon ng CMC, at ito ang bottleneck ng pag-unlad ng industriya ng cellulose eter. Ang mga kakulangan ng mga pangunahing modelo ng reaksyon ng etherification noong dekada ng 1990 ay maaaring ibuod sa tatlong salita: maliit (maliit na output ng isang aparato), mababa (mababa ang rate ng paggamit ng etherification agent), mahina (pinapalitan ng reaksyon ng etherification Ang pagkakapareho ng base distribution ay mahirap). Dahil sa mga depekto sa istraktura ng kneader, kinakailangan na bumuo ng isang kagamitan sa reaksyon na maaaring mapabilis ang reaksyon ng etherification ng materyal, at ang pamamahagi ng mga substituent sa reaksyon ng etherification ay mas pare-pareho, upang ang rate ng paggamit ng etherification agent ay mas mataas. Sa huling bahagi ng 1990s, maraming mga domestic cellulose ether enterprise ang umaasa na ang Zhejiang Research Institute of Chemical Industry ay magsasaliksik at bumuo ng mga kagamitan sa produksyon na agarang kailangan ng industriya ng cellulose eter. Ang Zhejiang Research Institute of Chemical Industry ay nagsimulang makilahok sa pagsasaliksik ng proseso ng paghahalo ng pulbos at kagamitan noong 1970s, bumuo ng isang malakas na pangkat ng R&D, at nakamit ang mga kasiya-siyang resulta. Maraming teknolohiya at kagamitan ang ginawaran ng Ministry of Chemical Industry at Zhejiang Science and Technology Progress Award. Noong dekada 1980, nakipagtulungan kami sa Tianjin Fire Research Institute ng Ministry of Public Security upang bumuo ng mga espesyal na kagamitan para sa produksyon ng dry powder, na nanalo ng ikatlong premyo ng Science and Technology Progress Award ng Ministry of Public Security; noong 1990s, nagsaliksik kami at nakabuo ng teknolohiya at kagamitan ng solid-liquid mixing. Alam ang hinaharap na pag-unlad ng industriya ng cellulose eter, ang mga mananaliksik ng Zhejiang Provincial Research Institute of Chemical Industry ay nagsimulang magsaliksik at bumuo ng mga espesyal na kagamitan sa produksyon para sa cellulose eter.

2. Ang proseso ng pagbuo ng espesyal na reaktor para sa cellulose eter

2.1 Mga tampok ng coulter mixer

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng coulter mixer ay na sa ilalim ng pagkilos ng plowshare-shaped agitator, ang pulbos sa makina ay magulong sa kahabaan ng cylinder wall sa circumferential at radial na direksyon sa isang banda, at ang pulbos ay itinapon sa magkabilang panig. ng araro naman. Ang mga trajectory ng kilusan ay criss-crossed at nagbabanggaan sa isa't isa, kaya bumubuo ng magulong puyo ng tubig at bumubuo ng isang buong hanay ng three-dimensional na paggalaw sa espasyo. Dahil sa medyo mahinang pagkalikido ng fibrous reaction raw na materyales, ang ibang mga modelo ay hindi maaaring magmaneho ng circumferential, radial at axial na paggalaw ng cellulose sa cylinder. Sa pamamagitan ng pananaliksik sa proseso ng produksyon ng CMC at kagamitan ng industriya ng cellulose eter sa loob at labas ng bansa, na ginagamit nang buo ang 30 taon ng mga resulta ng pananaliksik, ang coulter mixer na binuo noong 1980s ay unang napili bilang pangunahing modelo para sa pagbuo ng cellulose. kagamitan sa reaksyon ng eter.

2.2 Proseso ng pagbuo ng coulter reactor

Sa pamamagitan ng pagsubok ng isang maliit na pang-eksperimentong makina, talagang nakakuha ito ng mas mahusay na epekto kaysa sa kneader. Gayunpaman, kapag direktang ginagamit ang mga ito sa industriya ng cellulose eter, mayroon pa ring mga sumusunod na problema: 1) Sa reaksyon ng etherification, ang pagkalikido ng fibrous reaction raw na materyal ay medyo mahirap, kaya ang istraktura ng coulter at flying knife nito ay hindi. sapat. Itaboy ang selulusa upang lumipat sa circumferential, radial at axial na direksyon ng bariles, kaya hindi sapat ang paghahalo ng mga reactant, na nagreresulta sa mababang paggamit ng mga reactant at medyo kakaunting produkto. 2) Dahil sa mahinang katigasan ng pangunahing baras na sinusuportahan ng mga buto-buto, madaling maging sanhi ng pagkasira pagkatapos ng operasyon at ang problema ng pagtagas ng selyo ng baras; samakatuwid, ang hangin sa labas ay madaling sumalakay sa silindro sa pamamagitan ng shaft seal at nakakaapekto sa vacuum operation sa cylinder, na nagreresulta sa pulbos sa silindro. tumakas. 3) Ang kanilang mga discharge valve ay flapper valve o disc valve. Ang una ay madaling lumanghap ng hangin sa labas dahil sa mahinang pagganap ng sealing, habang ang huli ay madaling mapanatili ang mga materyales at maging sanhi ng pagkawala ng mga reactant. Samakatuwid, ang mga problemang ito ay dapat lutasin nang isa-isa.

Maraming beses na pinahusay ng mga mananaliksik ang disenyo ng coulter reactor, at ibinigay ito sa ilang mga enterprise ng cellulose ether para sa pagsubok na paggamit, at unti-unting pinahusay ang disenyo ayon sa feedback. Sa pamamagitan ng pagbabago ng istruktura na hugis ng mga coulter at ang staggered na pag-aayos ng dalawang katabing coulter sa magkabilang panig ng pangunahing baras, ang mga reactant sa ilalim ng pagkilos ng mga coulter ay hindi lamang kaguluhan sa circumferential at radial na direksyon sa kahabaan ng panloob na dingding ng silindro, ngunit Mag-splash din sa normal na direksyon ng magkabilang panig ng coulter, kaya ang mga reactant ay ganap na halo-halong, at ang mga reaksyon ng alkalization at etherification na nakumpleto sa proseso ng paghahalo ay lubusan, ang rate ng paggamit ng mga reactant ay mataas, ang bilis ng reaksyon ay mabilis at ang mababa ang pagkonsumo ng enerhiya. Bukod dito, ang mga seal ng baras at mga upuan ng tindig sa magkabilang dulo ng silindro ay naayos sa dulong plato ng bracket sa pamamagitan ng flange upang mapataas ang tigas ng pangunahing baras, kaya ang operasyon ay matatag. Kasabay nito, ang epekto ng sealing ng shaft seal ay maaaring matiyak dahil ang pangunahing baras ay hindi yumuko at deform, at ang pulbos sa silindro ay hindi makatakas. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng istraktura ng discharge valve at pagpapalaki ng diameter ng exhaust tank, hindi lamang nito mabisang maiwasan ang pagpapanatili ng mga materyales sa discharge valve, ngunit pinipigilan din ang pagkawala ng materyal na pulbos sa panahon ng tambutso, kaya epektibong binabawasan ang pagkawala ng reaksyon mga produkto. Ang istraktura ng bagong reaktor ay makatwiran. Hindi lamang ito makakapagbigay ng isang matatag at maaasahang kapaligiran sa paghahanda para sa cellulose eter CMC, ngunit epektibong pinipigilan din ang paglabas ng pulbos sa silindro sa pamamagitan ng pagpapabuti ng airtightness ng shaft seal at ang discharge valve. Magiliw sa kapaligiran, napagtatanto ang ideya ng disenyo ng berdeng industriya ng kemikal.

2.3 Pagbuo ng coulter reactor

Dahil sa mga depekto ng maliliit, mababa, at mahihirap na kneader, ang coulter reactor ay pumasok sa maraming domestic CMC production plant, at ang mga produkto ay kinabibilangan ng anim na modelo ng 4m³, 6m³, 8m³, 10m³, 15m³, at 26m³. Noong 2007, ang coulter reactor ay nanalo ng national Utility model patent authorization (patent publication number: CN200957344). Pagkatapos ng 2007, isang espesyal na reactor para sa non-ionic cellulose ether production line (tulad ng MC/HPMC) ay binuo. Sa kasalukuyan, ang domestic production ng CMC ay pangunahing gumagamit ng solvent method.

Ayon sa kasalukuyang feedback mula sa mga tagagawa ng cellulose ether, ang paggamit ng mga coulter reactor ay maaaring mabawasan ang paggamit ng solvent ng 20% ​​hanggang 30%, at sa pagtaas ng mga kagamitan sa produksyon, may potensyal para sa karagdagang pagbawas sa paggamit ng solvent. Dahil ang coulter reactor ay maaaring umabot sa 15-26m³, ang pagkakapareho ng pamamahagi ng substituent sa reaksyon ng etherification ay mas mahusay kaysa sa kneader.

3. Iba pang kagamitan sa produksyon ng cellulose eter

Sa mga nagdaang taon, habang ang pagbuo ng cellulose eter alkalization at etherification reactors, ang iba pang mga alternatibong modelo ay nasa ilalim din ng pag-unlad.

Air lifter (numero ng publikasyon ng patent: CN200955897). Sa solvent method na proseso ng produksyon ng CMC, ang rake vacuum dryer ay pangunahing ginagamit sa proseso ng solvent recovery at drying sa nakaraan, ngunit ang rake vacuum dryer ay maaari lamang patakbuhin nang paulit-ulit, habang ang air lifter ay maaaring magkaroon ng tuluy-tuloy na operasyon. Dinudurog ng air lifter ang materyal na CMC sa pamamagitan ng mabilis na pag-ikot ng mga coulter at lumilipad na kutsilyo sa silindro upang mapataas ang ibabaw ng paglipat ng init, at mag-spray ng singaw sa silindro upang ganap na mapalitan ang ethanol mula sa materyal ng CMC at mapadali ang pagbawi, sa gayon Bawasan ang gastos sa produksyon ng CMC at i-save ang mga mapagkukunan ng ethanol, at kumpletuhin ang operasyon ng proseso ng pagpapatuyo ng cellulose eter nang sabay. Ang produkto ay may dalawang modelo ng 6.2m³at 8m³.

Granulator (numero ng publikasyon ng patent: CN200957347). Sa proseso ng paggawa ng cellulose eter sa pamamagitan ng solvent method, ang twin-screw extrusion granulator ay pangunahing ginamit noong nakaraan upang i-granulate ang sodium carboxymethyl cellulose material pagkatapos ng etherification reaction, paghuhugas at pagpapatuyo. Ang ZLH type cellulose ether granulator ay hindi lamang makakapag-granula ng tuluy-tuloy tulad ng umiiral na twin-screw extrusion granulator, ngunit maaari ring patuloy na mag-alis ng mga materyales sa pamamagitan ng pagpapakain ng hangin sa silindro at paglamig ng tubig sa jacket. React waste heat, at sa gayon ay mapabuti ang kalidad ng granulation, at makatipid ng kuryente, at maaaring tumaas ang rate ng output ng produkto sa pamamagitan ng pagtaas ng bilis ng spindle, at maaaring ayusin ang taas ng antas ng materyal ayon sa mga kinakailangan sa proseso. Ang produkto ay may dalawang modelo ng 3.2m³at 4m³.

Airflow mixer (patent publication number: CN200939372). Ang MQH type airflow mixer ay nagpapadala ng compressed air papunta sa mixing chamber sa pamamagitan ng nozzle sa mixing head, at ang materyal ay agad na tumataas nang spirally sa kahabaan ng cylinder wall kasama ang compressed air upang bumuo ng fluidized mixing state. Pagkatapos ng ilang pulso ng pamumulaklak at pag-pause ng mga pagitan, Ang mabilis at pare-parehong paghahalo ng mga materyales sa buong dami ay maisasakatuparan. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng iba't ibang batch ng produkto ay pinagsama-sama sa pamamagitan ng paghahalo. Sa kasalukuyan, mayroong limang uri ng mga produkto: 15m³, 30m³, 50m³, 80m³, at 100m³.

Bagama't ang agwat sa pagitan ng mga kagamitan sa produksyon ng cellulose eter ng aking bansa at mga advanced na antas ng dayuhan ay lalong pinaliit, kinakailangan pa rin na higit pang pagbutihin ang antas ng proseso at gumawa ng karagdagang mga pagpapabuti upang matugunan ang mga problema na hindi tugma sa kasalukuyang kagamitan sa produksyon.

4. Pananaw

ang industriya ng cellulose eter ng aking bansa ay aktibong gumagawa ng disenyo at pagproseso ng mga bagong kagamitan, at pinagsasama-sama ang mga katangian ng kagamitan upang patuloy na mapabuti ang proseso. Ang mga tagagawa at mga tagagawa ng kagamitan ay nagsimulang magkasamang bumuo at maglapat ng mga bagong kagamitan. Ang lahat ng ito ay sumasalamin sa pag-unlad ng industriya ng cellulose eter ng aking bansa. , ang link na ito ay magkakaroon ng mahalagang epekto sa pag-unlad ng industriya. Sa nakalipas na mga taon, ang industriya ng cellulose ether ng aking bansa, batay sa teknolohiyang may mga katangiang Tsino, ay nakakuha ng internasyonal na advanced na karanasan, nagpakilala ng mga dayuhang device, o gumamit nang buong-buo ng mga domestic na kagamitan upang kumpletuhin ang pagbabago mula sa orihinal na “marumi, magulo, mahirap” at labor-intensive workshop production to Ang paglipat ng mekanisasyon at automation upang makamit ang isang mahusay na paglukso sa kapasidad ng produksyon, kalidad at kahusayan sa industriya ng cellulose eter ay naging karaniwang layunin ng mga tagagawa ng cellulose eter ng aking bansa.