Eksik istatistiklere göre, iyonik olmayan selüloz eterin mevcut küresel üretimi 500.000 tondan fazlaya ulaştı ve hidroksipropil metil selülozun %80'i ile 400.000 tonun üzerinde bir payı vardı. Çin'de son iki yılda bir dizi şirket üretimini hızla genişletti. Kapasite artırılarak yaklaşık 180.000 tona ulaşılmış olup, yaklaşık 60.000 tonu yurt içi tüketime yöneliktir. Bunun 550 milyon tondan fazlası sanayide, yaklaşık yüzde 70'i ise yapı katkı maddesi olarak kullanılmaktadır.
Ürünlerin farklı kullanımları nedeniyle, ürünlerin kül indeksi gereksinimleri de farklı olabilir, böylece üretim, enerji tasarrufu etkisine yardımcı olan üretim sürecindeki farklı modellerin gereksinimlerine göre organize edilebilir. tüketimin azaltılması ve emisyonun azaltılması.
1 hidroksipropil metil selüloz külü ve mevcut formları
Hidroksipropil metilselüloz (HPMC), endüstri kalite standartlarına göre kül, farmakopede ise sülfat veya sıcak kalıntı olarak adlandırılır ve bu, basitçe üründeki inorganik tuz safsızlığı olarak anlaşılabilir. Güçlü alkalinin (sodyum hidroksit), pH'ın nötr tuza ve orijinal olarak inorganik tuzun toplamında bulunan hammaddelere son olarak ayarlanmasına yönelik reaksiyon yoluyla ana üretim süreci.
Toplam kül belirleme yöntemi; Belirli bir miktar numune karbonize edilip yüksek sıcaklıktaki fırında yakıldıktan sonra organik maddeler oksitlenip ayrışarak karbondioksit, azot oksitler ve su şeklinde dışarı çıkarken inorganik maddeler sülfat, fosfat, fosfat, karbonat, klorür ve diğer inorganik tuzlar ve metal oksitler. Bu kalıntılar küldür. Numunedeki toplam kül miktarı, kalıntının tartılmasıyla hesaplanabilir.
Prosese göre farklı asitler kullanılır ve farklı tuzlar üretilir: esas olarak sodyum klorür (klormetan ve sodyum hidroksitteki klorür iyonlarının reaksiyonuyla üretilir) artı diğer asitlerin nötrleştirilmesi, sodyum asetat, sodyum sülfit veya sodyum oksalat üretebilir.
2. Endüstriyel sınıf hidroksipropil metil selülozun kül gereksinimleri
Hidroksipropil metil selüloz esas olarak kalınlaştırma, emülsifikasyon, film oluşturma, koruyucu kolloid, su tutma, yapışma, anti-enzim ve metabolik inert ve diğer kullanımlar olarak kullanılır, kabaca aşağıdakilere bölünebilen birçok endüstri alanında yaygın olarak kullanılır. bakış açıları:
(1) İnşaat: Ana rol, su tutma, kalınlaştırma, viskozite, yağlama, çimento ve alçıtaşının işlenebilirliğini geliştirmek için akış yardımı ve pompalamadır. Mimari kaplamalar, lateks kaplamalar esas olarak koruyucu kolloid, film oluşturucu, koyulaştırıcı madde ve pigment süspansiyon yardımcısı olarak kullanılır.
(2) Polivinil klorür: esas olarak süspansiyon polimerizasyon sisteminin polimerizasyon reaksiyonunda dağıtıcı olarak kullanılır.
(3) günlük kimyasallar: esas olarak koruyucu malzeme olarak kullanılır; ürünün emülsifikasyonunu, anti-enzimini, dispersiyonunu, yapışmasını, yüzey aktivitesini, film oluşumunu, nemlendirmeyi, köpürmeyi, şekillendirmeyi, ayırıcı maddeyi, yumuşatıcıyı, yağlayıcıyı ve diğer özelliklerini geliştirebilir;
(4) İlaç endüstrisi: ilaç endüstrisinde esas olarak preparat üretimi için kullanılır, kaplama maddesinin katı preparasyonu, içi boş kapsül malzemesi, bağlayıcı, yavaş salınımlı farmasötik iskelet için kullanılır, film oluşturucu, gözenek oluşturucu ajan, sıvı olarak kullanılır, yarı katı preparatın koyulaştırılması, emülsifikasyon, süspansiyon, matris uygulaması;
(5) Seramikler: seramik endüstrisi kütüğü için bağlayıcı oluşturucu madde olarak kullanılır, sır rengi için dağıtıcı madde olarak kullanılır;
(6) kağıt yapımı: dispersiyon, renklendirme, güçlendirme maddesi;
(7) Tekstil baskı ve boyama: kumaş hamuru, renk, renk genişletici:
(8) Tarımsal üretim: Tarımda, mahsul tohumlarını işlemek, çimlenme oranını artırmak, nemi korumak ve küflenmeyi önlemek, meyveyi taze tutmak, kimyasal gübrelerin ve böcek ilaçlarının yavaş salınım maddesi vb. için kullanılabilir.
Yukarıdaki uzun vadeli uygulama deneyiminin geri bildirimlerine ve bazı yabancı ve yerli işletmelerin iç kontrol standartlarının özetine göre, yalnızca bazı polivinil klorür polimerizasyonu ürünleri ve günlük kimyasallar, tuzu 0,010'dan az kontrol etmek için gereklidir ve farmakope Çeşitli ülkelerde tuzun 0,015'in altında kontrol edilmesi gerekmektedir. Ve tuz kontrolünün diğer kullanımları nispeten daha geniş olabilir, özellikle macun üretimine ek olarak inşaat ürünleri, boya tuzunun belirli gereksinimleri vardır, geri kalan tuz <0,05'i kontrol edebilir, temel olarak kullanımı karşılayabilir.
3 hidroksipropil metil selüloz işlemi ve tuz giderme yöntemi
Hidroksipropil metil selülozun yurt içi ve yurt dışındaki başlıca üretim yöntemleri şunlardır:
(1) Sıvı faz yöntemi (bulamaç yöntemi): Ezilecek olan ince selüloz tozu, güçlü bir çalkalama ile dikey veya yatay bir reaktörde yaklaşık 10 kat organik çözücü içinde dağıtılır ve daha sonra reaksiyon için kantitatif kül suyu ve eterleştirici madde eklenir. Reaksiyondan sonra ürün yıkandı, kurutuldu, ezildi ve sıcak su ile elendi.
(2) Gaz fazı yöntemi (gaz-katı yöntemi): Ezilmek üzere olan selüloz tozunun reaksiyonu, doğrudan kantitatif sodalı su ve eterleştirici madde ve az miktarda düşük kaynama noktalı yan ürünlerin eklenmesiyle yarı kuru halde tamamlanır. güçlü çalkalama ile yatay bir reaktörde. Reaksiyon için ilave organik çözücülere gerek yoktur. Reaksiyondan sonra ürün yıkandı, kurutuldu, ezildi ve sıcak su ile elendi.
(3) Homojen yöntem (çözünme yöntemi): Yatay, selülozun güçlü bir karıştırma reaktörü ile naoh/üre (veya selülozun diğer çözücüleri) içine dağılmış güçlü bir karıştırma reaktörü ile yaklaşık 5 ~ 8 kat su donma çözücüsü içinde dağıtılmasından sonra doğrudan eklenebilir, daha sonra aseton çökeltme reaksiyonu iyi selüloz eter ile reaksiyonun ardından reaksiyon üzerine kantitatif sodalı su ve eterleştirici ajanın eklenmesi. Daha sonra, nihai ürünü elde etmek için sıcak suyla yıkanır, kurutulur, ezilir ve elenir. (Henüz endüstriyel üretime geçmemiştir).
Reaksiyon sonu, yukarıda belirtilen yöntemlerin hangi türlerinin çok fazla tuza sahip olduğuna bakılmaksızın, farklı işlemlere göre üretilebilir: sodyum klorür ve sodyum asetat, sodyum sülfür, sodyum oksalat vb. tuz karışımı, tuzdan arındırma yoluyla ihtiyaç duyulur, Tuzun suda çözünürlüğünde kullanılması, genellikle bol sıcak su ile yıkama, artık ana ekipman ve yıkama şekli şunlardır:
(1) kayışlı vakum filtresi; Bunu, bitmiş ham maddeyi sıcak suyla bulamaç haline getirerek ve ardından bulamacı bir filtre kayışı üzerine eşit bir şekilde yayarak üzerine sıcak su püskürterek ve altından vakumlayarak tuzu yıkayarak yapar.
(2) Yatay santrifüj: Ham malzemenin sıcak su ile bulamaç haline reaksiyonunun sonunda, sıcak suda çözünmüş tuzu seyreltmek ve daha sonra santrifüjleme yoluyla ayırma yoluyla tuzu çıkarmak için sıvı-katı ayrımı olacaktır.
(3) Basınçlı filtre ile, ham malzemenin bulamaç halinde sıcak su ile reaksiyonunun sonunda, basınçlı filtreye, önce buhar üflemeli su ile ve daha sonra sıcak su ile N kez buhar üflemeli su ile püskürtülür. tuzunu ayırıp çıkarın.
Çözünmüş tuzları çıkarmak için sıcak suyla yıkama, çünkü sıcak suya katılmanız gerekir, yıkama, kül içeriği ne kadar fazla olursa o kadar düşük olur ve bunun tersi de geçerlidir, dolayısıyla külü, genel endüstriyel olan sıcak su miktarıyla doğrudan ilgilidir. Ürün, kül kontrolü %1'in altında ise 10 ton sıcak su KULLANIR, %5'in altında kontrol ise yaklaşık 6 ton sıcak suya ihtiyaç duyacaktır.
Selüloz eter atık suyunun kimyasal oksijen ihtiyacı (COD) 60.000 mg/L'den fazla ve tuz içeriği 30.000 mg/L'den fazladır; dolayısıyla bu tür atık suyun arıtılması çok pahalıdır çünkü doğrudan arıtılması zordur. biyokimyasal olarak yüksek tuza sahiptir ve mevcut ulusal çevre koruma gerekliliklerine göre seyreltilmesine izin verilmez. Nihai çözüm, tuzun damıtma yoluyla uzaklaştırılmasıdır. Bu nedenle, bir ton daha fazla kaynar suyla yıkama, bir ton daha fazla atık su üretecektir. Yüksek enerji verimliliğine sahip mevcut MUR teknolojisine göre, her ton konsantre suyun yıkanmasının kapsamlı maliyeti yaklaşık 80 yuan'dır ve ana maliyet, kapsamlı enerji tüketimidir.
4 külün endüstriyel hidroksipropil metil selülozun su tutma oranına etkisi
HPMC temel olarak yapı malzemelerinde su tutma, kalınlaştırma ve inşaat kolaylığı konusunda üç rol oynar.
Su tutma: Malzemenin su tutma özelliğinin açılma süresini arttırmak, hidrasyon fonksiyonuna tam olarak yardımcı olmak.
Kalınlaştırma: Selüloz bir süspansiyon oynamak için kalınlaştırılabilir, böylece çözeltinin aynı rolü yukarı ve aşağı düzgün bir şekilde sürdürmesi, akışa karşı direnç göstermesi sağlanır.
İnşaat: Selüloz yağlama, iyi bir yapıya sahip olabilir. HPMC kimyasal reaksiyonun nasıl gerçekleştiğine katılmaz, sadece yardımcı bir rol oynar. Bunlardan en önemlilerinden biri su tutmadır; harcın su tutması harcın homojenizasyonunu etkiler ve ardından sertleşmiş harcın mekanik özelliklerini ve dayanıklılığını etkiler. Duvar harcı ve sıva harcı, harç malzemelerinin iki önemli kısmı olup, yığma harç ve sıva harcının önemli uygulama alanı yığma yapıdır. Ürünlerin prosesindeki uygulamada bir blok kuru halde olduğundan, harcın güçlü su emiliminin kuru bloğunu azaltmak için inşaat, belirli nem içeriğini bloke etmek, nemi harçta tutmak için ön ıslatmadan önce bloğu benimser. malzemenin aşırı emilimini engellemek için, çimento harcı gibi dahili jelleşme malzemesinin normal hidrasyonunu koruyabilir. Ancak blok tipi farklılığı ve sahanın ön ıslatma derecesi gibi faktörler su kaybı oranını ve harcın su kaybını etkileyecek, bu da yığma yapının genel kalitesine yönelik gizli tehlikeleri beraberinde getirecektir. Mükemmel su tutma özelliğine sahip harç, blok malzemelerinin ve insan faktörlerinin etkisini ortadan kaldırabilir ve harcın homojenliğini sağlayabilir.
Su tutmanın harcın sertleşme performansı üzerindeki etkisi esas olarak harç ve blok arasındaki arayüz alanı üzerindeki etkiye yansır. Su tutma özelliği zayıf olan harcın hızlı su kaybı nedeniyle, harcın arayüz kısmındaki su içeriği açıkça yetersizdir ve çimento tamamen hidrate olamaz, bu da normal mukavemet gelişimini etkiler. Çimento esaslı malzemelerin bağ mukavemeti esas olarak çimento hidratasyon ürünlerinin ankrajı ile sağlanır. Arayüz bölgesindeki yetersiz çimento hidratasyonu, arayüz bağ mukavemetini azaltır ve harcın içi boş şişkinliği ve çatlaması artar.
Bu nedenle, su tutma gereksinimine en duyarlı olanı seçerek, K markalı üç parti farklı viskoziteye sahip olanı seçerek, aynı parti numarası iki beklenen kül içeriğini elde etmek için farklı yıkama yöntemleriyle ve ardından mevcut ortak su tutma test yöntemine (filtre kağıdı yöntemi) göre ) aynı parti numarasında farklı kül içeriğine sahip üç grup numunenin su tutma özellikleri aşağıdaki gibidir:
4.1 Su tutma oranını tespit etmek için deneysel yöntem (filtre kağıdı yöntemi)
4.1.1 Alet ve ekipmanların uygulanması
Çimento bulamaç karıştırıcısı, ölçüm silindiri, terazi, kronometre, paslanmaz çelik kap, kaşık, paslanmaz çelik halka kalıbı (iç çap φ100 mm× dış çap φ110 mm× yüksek 25 mm, hızlı filtre kağıdı, yavaş filtre kağıdı, cam plaka.
4.1.2 Malzemeler ve reaktifler
Sıradan Portland ÇİMENTO (425#), STANDART KUM (SU İLE YIKANMIŞ ÇAMURSUZ KUM), ÜRÜN ÖRNEĞİ (HPMC), DENEY İÇİN TEMİZ SU (MUSLUK SUYU, MADEN SUYU).
4.1.3 Deneysel analiz koşulları
Laboratuar sıcaklığı: 23±2°C; Bağıl nem: ≥ %50; Laboratuar su sıcaklığı, oda sıcaklığı 23 ° C ile aynıdır.
4.1.4 Deneysel yöntemler
Cam plakayı çalışma platformuna koyun, üzerine tartılmış kronik filtre kağıdını (ağırlık: M1) koyun, ardından yavaş filtre kağıdının üzerine bir parça hızlı filtre kağıdı koyun ve ardından hızlı filtre kağıdının üzerine metal bir halka kalıbı yerleştirin ( halka kalıbı dairesel hızlı filtre kağıdını aşmayacaktır).
Çimento 90 g'ı doğru şekilde tartın (425#); Standart kum 210 g; Ürün (numune) 0,125g; Paslanmaz çelik kaba dökün ve iyice karıştırın (kuru karışım).
Çimento karıştırıcısı kullanın (karıştırma kabı ve yaprakları temiz ve kuru, her deneyden sonra iyice temizlenip kurulayın, bir kenara koyun). 72 ml temiz suyu (23 °C) ölçmek için bir ölçüm silindiri kullanın, önce karıştırma kabına dökün ve ardından hazırlanan malzemeyi dökün, 30 saniye boyunca süzün; Aynı zamanda tencereyi karıştırma konumuna kaldırın, karıştırıcıyı çalıştırın ve 60 saniye boyunca düşük hızda (yani yavaş karıştırma) karıştırın; 15 saniye durun ve bulamacı duvardaki kazıyın ve bıçağı tencereye koyun; Durması için 120 saniye boyunca hızlı bir şekilde çırpmaya devam edin. Karıştırılan harcın tamamını paslanmaz çelik halkalı kalıba hızlı bir şekilde dökün (yükleyin) ve harcın hızlı filtre kağıdına değdiği andan itibaren (kronometreye basın). 2 dakika sonra halka kalıp ters çevrilerek kronik filtre kağıdı çıkarıldı ve tartıldı (ağırlık: M2). Yukarıdaki yönteme göre boş deney yapın (kronik filtre kağıdının tartım öncesi ve sonrası ağırlığı M3, M4'tür)
Hesaplama yöntemi aşağıdaki gibidir:
(1)
Burada, M1 — örnek deneyden önceki kronik filtre kağıdının ağırlığı; M2 - örnek deneyden sonra kronik filtre kağıdının ağırlığı; M3 - boş deneyden önceki kronik filtre kağıdının ağırlığı; M4 — boş deneyden sonra kronik filtre kağıdının ağırlığı.
4.1.5 Önlemler
(1) temiz su sıcaklığı 23 santigrat derece olmalı ve tartım doğru olmalıdır;
(2) karıştırdıktan sonra karıştırma kabını çıkarın ve bir kaşıkla eşit şekilde karıştırın;
(3) kalıp hızlı bir şekilde kurulmalı ve kurulum sırasında harç düz ve sağlam bir şekilde sıkıştırılacaktır;
(4) Harcın hızlı filtre kağıdına temas ettiği anı mutlaka zamanlayın ve harcı harici filtre kağıdı üzerine dökmeyin.
4.2 örnek
Aynı K markasına ait farklı viskozitelere sahip üç parti numarası şu şekilde seçilmiştir: 201302028 viskozite 75 000 mPa·s, 20130233 viskozite 150 000 mPa·s, 20130236 viskozite 200 000 mPa·s farklı yıkamalarla aynı parti numarasını iki farklı elde etmek için kül (bkz. Tablo 3.1). Aynı numune grubunun nemini ve pH'ını mümkün olduğunca sıkı bir şekilde kontrol edin ve ardından yukarıdaki yönteme (filtre kağıdı yöntemi) göre su tutma oranı testini gerçekleştirin.
4.3 Deneysel Sonuçlar
Üç parti numunenin indeks analiz sonuçları Tablo 1'de, farklı viskozitelerdeki su tutma oranlarına ilişkin test sonuçları Şekil 1'de ve farklı kül ve pH'a ait su tutma oranlarına ilişkin test sonuçları Şekil 2'de gösterilmektedir. .
(1) Üç numune grubunun indeks analizi sonuçları Tablo 1'de gösterilmektedir.
Tablo 1 Üç numune grubunun analiz sonuçları
proje
Parti numarası
Kül %
pH
Viskozite/mPa, s
Su / %
Su tutma
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) Farklı viskozitelere sahip üç parti numunenin su tutma testi sonuçları Şekil 1'de gösterilmektedir.
İNCİR. 1 Farklı viskozitelere sahip üç parti numunenin su tutma test sonuçları
(3) Farklı kül içeriğine ve pH'a sahip üç parti numunenin su tutma oranı tespit sonuçları Şekil 2'de gösterilmektedir.
İNCİR. 2 Farklı kül içeriğine ve pH'a sahip üç parti numunenin su tutma oranının tespit sonuçları
Yukarıdaki deneysel sonuçlara göre, su tutma oranının etkisi esas olarak viskoziteden kaynaklanmaktadır; yüksek viskozite, yüksek su tutma oranına kıyasla zayıf olacaktır. Kül içeriğinin %1~%5 aralığındaki dalgalanması su tutma oranını neredeyse etkilemez, dolayısıyla su tutma performansını etkilemez.
5 sonuç
Standardın gerçekliğe daha uygulanabilir hale getirilmesi ve giderek artan enerji tasarrufu ve çevre koruma eğilimine uyum sağlanması amacıyla aşağıdakiler önerilmektedir:
Endüstriyel hidroksipropil metil selülozun endüstriyel standardı, kül kontrolünde aşağıdaki gibi derecelere göre formüle edilir: seviye 1 kontrol külü <0,010, seviye 2 kontrol külü <0,050. Bu şekilde yapımcı, kullanıcıya da daha fazla seçenek sunmayı seçebilir. Aynı zamanda piyasadaki karışıklığı önlemek için yüksek kalite ve yüksek fiyat ilkesi esas alınarak fiyat belirlenebilmektedir. En önemli şey, enerji tasarrufu ve çevre korumanın, ürünlerin üretimini çevreyle daha dost ve uyumlu hale getirmesidir.
Gönderim zamanı: Eylül-09-2022