Tsellyuloza efir ishlab chiqarishni qanday yaxshilash mumkin?

Kima Chemical Co., Ltd xohlaydi so'nggi o'n yil ichida tsellyuloza efirini ishlab chiqarish jarayoni va uskunalarini takomillashtirishni joriy etish va tsellyuloza efirini ishlab chiqarish jarayonida yoğurucu va qoziq reaktorining turli xususiyatlarini tahlil qiladi. Tsellyuloza efir sanoatining jadal rivojlanishi bilan bitta uskunaning ishlab chiqarish quvvati yuzlab tonnadan bir necha ming tonnagacha o'tmoqda. Eski uskunalarni almashtirish uchun yangi uskunalar uchun muqarrar tendentsiya.

Kalit so'zlar: tsellyuloza efiri; ishlab chiqarish uskunalari; yoğurma mashinasi; kollektor reaktori

Xitoyning tsellyuloza efir sanoatining so'nggi o'n yiliga nazar tashlaydigan bo'lsak, bu tsellyuloza efir sanoatining rivojlanishi uchun ulug'vor o'n yildir. Tsellyuloza efiri ishlab chiqarish quvvati 250 ming tonnadan oshdi. 2007 yilda CMC ishlab chiqarish 122 ming tonnani, ion bo'lmagan tsellyuloza efirini esa 62 ming tonnani tashkil etdi. 10 000 tonna tsellyuloza efiri (1999 yil, Xitoy'ning umumiy tsellyuloza efir ishlab chiqarishi atigi 25,660 tonnani tashkil etdi, bu dunyoning to'rtdan biridan ko'prog'ini tashkil etdi.'s chiqishi; bir qator ming tonnalik korxonalar 10 000 tonnalik korxonalar qatoriga muvaffaqiyatli kirishdi; mahsulot turlari sezilarli darajada oshdi, mahsulot sifati barqaror ravishda yaxshilandi; bularning barchasi ortida jarayon texnologiyasining yanada etukligi va ishlab chiqarish uskunalari darajasini yanada takomillashtirish yotadi. Xorijiy ilg'or daraja bilan solishtirganda, farq sezilarli darajada qisqardi.

Ushbu maqola so'nggi yillarda mahalliy tsellyuloza efirini ishlab chiqarish jarayoni va uskunalarini takomillashtirishning so'nggi rivojlanishi bilan tanishadi va Zhejiang kimyo sanoati ilmiy-tadqiqot instituti tomonidan yashil kimyo sanoati nazariyasi va fikrlashiga asoslangan tsellyuloza efirini ishlab chiqarish uskunalarini tadqiq qilish va rivojlantirishda amalga oshirilgan ishlar bilan tanishtiradi. Tsellyuloza efirini gidroksidi eterifikatsiya qilish reaktorida ilmiy-tadqiqot ishlari.

1. 1990-yillarda mahalliy tsellyuloza efiri CMC ishlab chiqarish texnologiyasi va uskunalari

Shanxay tsellyuloid fabrikasi 1958 yilda suv o'rta jarayonini ishlab chiqqanidan beri, CMC ishlab chiqarish uchun bitta uskunaning past quvvatli erituvchi jarayoni va boshqa ishlab chiqarish jarayonlari qo'llanilgan. Uy sharoitida yoğurma mashinalari asosan eterifikatsiya reaksiyalari uchun ishlatiladi. 1990-yillarda ko'pgina ishlab chiqaruvchilarning CMC yagona ishlab chiqarish zavodining yillik ishlab chiqarish quvvati 200-500 tonnani tashkil etdi va eterifikatsiya reaktsiyasining asosiy modellari 1,5 m.³ va 3 m³ yoğurgichlar. Biroq, yoğurma moslamasi reaktsiya uskunasi sifatida ishlatilganda, yoğurma qo'lining sekin tezligi, uzoq eterifikatsiya reaktsiyasi vaqti, yon reaktsiyalarning yuqori nisbati, eterifikatsiya agentidan past foydalanish darajasi va past bir xillik tufayli. Eterifikatsiya reaktsiyasi o'rnini bosuvchi moddalar taqsimoti, asosiy reaktsiya shartlari Masalan, vannalar nisbati, ishqor kontsentratsiyasi va yoğurma qo'l tezligini nazorat qilish qobiliyati yomon, shuning uchun eterifikatsiya reaktsiyasining taxminiy bir hilligini amalga oshirish qiyin va massa uzatishni amalga oshirish yanada qiyinroq. va chuqur eterifikatsiya reaktsiyasining o'tkazuvchanligini tadqiq qilish. Shuning uchun, yoğurucu CMC ning reaktsiya uskunasi sifatida ma'lum cheklovlarga ega va bu tsellyuloza efir sanoatining rivojlanishidagi to'siqdir. 1990-yillarda eterifikatsiya reaktsiyasining asosiy modellarining nomutanosibligini uch so'z bilan ifodalash mumkin: kichik (bitta qurilmaning kichik chiqishi), past (eterifikatsiya agentidan foydalanish darajasi past), yomon (eterifikatsiya reaktsiyasi o'rnini bosadi Baza taqsimotining bir xilligi. kambag'al). Yoğurgichning tuzilishidagi nuqsonlarni hisobga olgan holda, materialning eterifikatsiya reaktsiyasini tezlashtiradigan reaktsiya uskunasini ishlab chiqish kerak va eterifikatsiya reaktsiyasida o'rinbosarlarning taqsimlanishi yanada bir xil bo'ladi, shuning uchun foydalanish darajasi Eterifikatsion agentning miqdori yuqori. 1990-yillarning oxirida ko'plab mahalliy tsellyuloza efir korxonalari Zhejiang Kimyo sanoati ilmiy-tadqiqot instituti tsellyuloza efir sanoati uchun zudlik bilan zarur bo'lgan ishlab chiqarish uskunalarini tadqiq qilish va ishlab chiqishga umid qilishdi. Zhejiang Kimyo sanoati ilmiy-tadqiqot instituti 1970-yillarda kukun aralashtirish jarayoni va uskunalarini tadqiq qilish bilan shug'ullana boshladi, kuchli ilmiy-tadqiqot guruhini tuzdi va quvonarli natijalarga erishdi. Ko'pgina texnologiyalar va uskunalar Kimyo sanoati vazirligi va Zhejiang fan va texnologiya taraqqiyoti mukofoti bilan taqdirlangan. 1980-yillarda biz Jamoat xavfsizligi vazirligining Tyanjin yong'inga qarshi tadqiqot instituti bilan hamkorlikda quruq kukun ishlab chiqarish uchun maxsus uskunani ishlab chiqdik, bu esa Jamoat xavfsizligi vazirligining Fan va texnologiya taraqqiyoti mukofotining uchinchi mukofotiga sazovor bo'ldi; 1990-yillarda biz qattiq suyuqlik aralashtirish texnologiyasi va uskunalarini tadqiq qildik va ishlab chiqdik. Tsellyuloza efir sanoatining kelajakdagi rivojlanish istiqbollaridan xabardor bo'lgan Zhejiang provintsiyasi kimyo sanoati ilmiy-tadqiqot instituti tadqiqotchilari tsellyuloza efiri uchun maxsus ishlab chiqarish uskunalarini tadqiq qilish va ishlab chiqishga kirishdilar.

2. Sellyuloza efiri uchun maxsus reaktorni ishlab chiqish jarayoni

2.1 Qovoqli mikserning xususiyatlari

Qovoq aralashtirgichning ishlash printsipi shundan iboratki, omoch shaklidagi qo'zg'atuvchining ta'sirida mashinadagi kukun silindr devori bo'ylab bir tomondan aylana va radial yo'nalishda turbulent bo'lib, kukun esa ikki tomonga tashlanadi. boshqa tomondan shudgor paychalarining. Harakatning traektoriyalari o'zaro kesishgan va bir-biri bilan to'qnashadi, shuning uchun turbulent girdob hosil qiladi va uch o'lchovli kosmik harakatning to'liq diapazonini hosil qiladi. Tolali reaksiya xom ashyosining nisbatan past suyuqligi tufayli boshqa modellar silindrdagi tsellyulozaning aylana, radial va eksenel harakatlarini boshqara olmaydi. Tsellyuloza efir sanoatining CMC ishlab chiqarish jarayoni va uskunalari bo'yicha tadqiqotlar natijasida 30 yillik tadqiqot natijalaridan to'liq foydalangan holda 1980-yillarda ishlab chiqarilgan tsellyuloza ishlab chiqarish uchun asosiy model sifatida dastlab tanlangan. efir reaktsiyasi uskunalari.

2.2 Koptokli reaktorni ishlab chiqish jarayoni

Kichkina eksperimental mashinani sinab ko'rish orqali u yoğurucudan ko'ra yaxshiroq ta'sirga ega bo'ldi. Biroq, ular bevosita tsellyuloza efir sanoatida qo'llanilganda, hali ham quyidagi muammolar mavjud: 1) Eterifikatsiya reaktsiyasida tolali reaktsiya xom ashyosining suyuqligi nisbatan yomon, shuning uchun uning qoziq va uchuvchi pichog'i tuzilishi emas. yetarli. Tsellyulozani barrelning aylana, radial va eksenel yo'nalishlarida harakat qilish uchun haydash, shuning uchun reaktivlarni aralashtirish etarli emas, natijada reaktivlarning kam ishlatilishi va nisbatan kam mahsulot. 2) Qovurg'alar tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan asosiy milning zaif qattiqligi tufayli, operatsiyadan keyin eksantriklik va milya muhrining oqishi muammosiga olib kelishi oson; shuning uchun tashqi havo milya muhri orqali silindrga osongina kirib boradi va silindrdagi vakuum ishiga ta'sir qiladi, natijada silindrda kukun paydo bo'ladi. Qochish. 3) Ularning tushirish klapanlari qanotli klapanlar yoki diskli klapanlardir. Birinchisi yomon sızdırmazlık ko'rsatkichi tufayli tashqi havoni nafas olish oson, ikkinchisi materiallarni ushlab turish va reaktivlarning yo'qolishiga olib kelishi oson. Shuning uchun bu muammolarni birma-bir hal qilish kerak.

Tadqiqotchilar ko'p marta reaktor dizaynini takomillashtirdilar va uni bir nechta tsellyuloza efir korxonalariga sinovdan o'tkazish uchun taqdim etdilar va fikr-mulohazalar bo'yicha dizaynni asta-sekin takomillashtirdilar. Qopqoqlarning konstruktiv shaklini o'zgartirib, asosiy milning ikkala tomonida joylashgan ikkita qo'shni qo'shni qo'ltiqli joylashuvni o'zgartirib, rulmanlar ta'sirida reaktivlar nafaqat silindrning ichki devori bo'ylab aylana va radial yo'nalishlarda turbulentlikni keltirib chiqaradi, balki Bundan tashqari, idishning har ikki tomonining normal yo'nalishi bo'ylab chayqaladi, shuning uchun reaktivlar to'liq aralashadi va aralashtirish jarayonida yakunlangan gidroksidi va eterifikatsiya reaktsiyalari puxta bo'ladi, reaktivlardan foydalanish darajasi yuqori, reaktsiya tezligi tez va energiya sarfi kam. Bundan tashqari, silindrning har ikki uchidagi milya qistirmalari va podshipnik o'rindiqlari asosiy milning qattiqligini oshirish uchun gardish orqali braketning so'nggi plastinkasiga o'rnatiladi, shuning uchun operatsiya barqaror bo'ladi. Shu bilan birga, milya muhrining muhrlanish ta'sirini ta'minlash mumkin, chunki asosiy mil egilmaydi va deformatsiyalanmaydi va silindrdagi kukun qochib ketmaydi. Bo'shatish klapanining tuzilishini o'zgartirish va egzoz tankining diametrini kattalashtirish orqali u nafaqat deşarj klapanidagi materiallarning saqlanishini samarali ravishda oldini oladi, balki egzoz paytida material kukunining yo'qolishini oldini oladi, shu bilan reaksiya yo'qotilishini samarali kamaytiradi. mahsulotlar. Yangi reaktorning tuzilishi oqilona. Bu nafaqat tsellyuloza efiri CMC uchun barqaror va ishonchli tayyorlash muhitini ta'minlabgina qolmay, balki milya muhri va tushirish valfining havo o'tkazmasligini yaxshilash orqali silindrdagi kukunning chiqishini samarali oldini oladi. Ekologik toza, yashil kimyo sanoatining dizayn g'oyasini amalga oshirish.

2.3 Sovutish reaktorini ishlab chiqish

Kichkina, past va yomon yoğurma mashinalarining kamchiliklari tufayli, kostryulka reaktori ko'plab mahalliy CMC ishlab chiqarish zavodlariga kirdi va mahsulotlar 4 m dan oltita modelni o'z ichiga oladi.³, 6 m³, 8 m³, 10 m³, 15 m³, va 26 m³. 2007-yilda kollektor reaktori milliy foydali modelga patent ruxsatini oldi (patent nashri raqami: CN200957344). 2007 yildan keyin ion bo'lmagan tsellyuloza efir ishlab chiqarish liniyasi uchun maxsus reaktor (MC/HPMC kabi) ishlab chiqildi. Hozirgi vaqtda CMC ning mahalliy ishlab chiqarilishi asosan hal qiluvchi usulini qo'llaydi.

Tsellyuloza efiri ishlab chiqaruvchilarining hozirgi fikr-mulohazasiga ko'ra, kollter reaktorlaridan foydalanish erituvchidan foydalanishni 20% dan 30% gacha kamaytirishi mumkin va ishlab chiqarish uskunalari ko'payishi bilan erituvchidan foydalanishni yanada qisqartirish imkoniyati mavjud. Koulter reaktori 15-26 m ga yetishi mumkinligi sababli³, eterifikatsiya reaktsiyasida o'rinbosar taqsimotining bir xilligi yoğurucunikiga qaraganda ancha yaxshi.

3. Tsellyuloza efirining boshqa ishlab chiqarish uskunalari

So'nggi yillarda tsellyuloza efirini gidroksidi va eterifikatsiya qilish reaktorlarini ishlab chiqish bilan birga, boshqa muqobil modellar ham ishlab chiqilmoqda.

Havo ko'taruvchisi (patent nashri raqami: CN200955897). Solvent usuli CMC ishlab chiqarish jarayonida rake vakuumli quritgich asosan o'tmishda erituvchini qayta tiklash va quritish jarayonida ishlatilgan, ammo rake vakuumli quritgich faqat vaqti-vaqti bilan ishlashi mumkin, havo ko'taruvchi esa uzluksiz ishlashni amalga oshirishi mumkin. Havo ko'taruvchisi issiqlik o'tkazuvchanlik yuzasini oshirish uchun tsilindrdagi shpallar va uchuvchi pichoqlarning tez aylanishi orqali CMC materialini maydalaydi va CMC materialidan etanolni to'liq uchuvchan qilish va tiklanishni osonlashtirish uchun silindrga bug' purkaydi va shu bilan ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi. CMC va etanol resurslarini tejang va bir vaqtning o'zida tsellyuloza efirini quritish jarayonini yakunlang. Mahsulot 6,2 m bo'lgan ikkita modelga ega³va 8 m³.

Granulyator (patent nashr raqami: CN200957347). Solvent usuli bilan tsellyuloza efirini ishlab chiqarish jarayonida, asosan, o'tmishda natriy karboksimetil tsellyuloza moddasini eterifikatsiya reaktsiyasidan, yuvish va quritishdan keyin granulyatsiya qilish uchun ikkita vintli ekstruziya granulyatori ishlatilgan. ZLH tipidagi tsellyuloza efir granulyatori nafaqat mavjud egizak vintli ekstruziya granulyatori kabi doimiy ravishda granulyatsiya qila olmaydi, balki silindrga havo berish va ko'ylagi ichiga sovutish suvi orqali materiallarni doimiy ravishda olib tashlashi mumkin. Chiqindilarni issiqlik bilan ta'sir qilish, shu bilan granulyatsiya sifatini yaxshilash va elektr energiyasini tejash va mil tezligini oshirish orqali mahsulot ishlab chiqarish tezligini oshirishi va jarayon talablariga muvofiq material darajasining balandligini sozlashi mumkin. Mahsulot 3,2 m bo'lgan ikkita modelga ega³va 4 m³.

Havo oqimi mikseri (patent nashri raqami: CN200939372). MQH tipidagi havo oqimi aralashtirgichi aralashtirish boshidagi ko'krak orqali siqilgan havoni aralashtirish kamerasiga yuboradi va material suyuqlik aralashtirish holatini hosil qilish uchun siqilgan havo bilan silindr devori bo'ylab bir zumda spiral tarzda ko'tariladi. Bir necha zarba zarbasi va pauza oraliqlaridan so'ng, materiallarni to'liq hajmda tez va bir xil aralashtirish amalga oshirilishi mumkin. Mahsulotning turli partiyalari orasidagi farqlar aralashtirish orqali birlashtiriladi. Hozirgi vaqtda besh turdagi mahsulotlar mavjud: 15m³, 30 m³, 50 m³, 80 m³, va 100 m³.

Mamlakatimning tsellyuloza efiri ishlab chiqarish uskunalari va xorijiy ilg'or darajalar o'rtasidagi tafovut yanada torayib borayotgan bo'lsa-da, hali ham jarayon darajasini yanada yaxshilash va hozirgi ishlab chiqarish uskunalariga mos kelmaydigan muammolarni hal qilish uchun yanada takomillashtirish zarur.

4. Outlook

mening mamlakatim tsellyuloza efir sanoati yangi uskunalarni loyihalash va qayta ishlashni faol ravishda rivojlantirmoqda va jarayonni doimiy ravishda takomillashtirish uchun uskunaning xususiyatlarini birlashtirmoqda. Ishlab chiqaruvchilar va uskunalar ishlab chiqaruvchilar birgalikda yangi uskunalarni ishlab chiqish va qo'llashni boshladilar. Bularning barchasi mamlakatimizdagi tsellyuloza efir sanoati taraqqiyotini aks ettiradi. , bu bog'lanish sanoatning rivojlanishiga muhim ta'sir ko'rsatadi. So'nggi yillarda mamlakatimizning tsellyuloza efiri sanoati Xitoy xususiyatlariga ega texnologiyaga asoslangan holda xalqaro ilg'or tajribani o'zlashtirdi, xorijiy qurilmalarni joriy qildi yoki asl "iflos, iflos, qashshoq" dan o'zgartirishni yakunlash uchun mahalliy uskunalardan to'liq foydalandi. va ko'p mehnat talab qiladigan ustaxona ishlab chiqarishga mexanizatsiyalash va avtomatlashtirishning ishlab chiqarish quvvati, tsellyuloza efiri sanoatida sifat va samaradorlik bo'yicha katta sakrashga o'tishi mening mamlakatimiz tsellyuloza efir ishlab chiqaruvchilarining umumiy maqsadiga aylandi.