Според непълни статистики текущото глобално производство на нейонен целулозен етер е достигнало повече от 500 000 тона, а хидроксипропил метилцелулозата представлява 80% до повече от 400 000 тона, Китай през последните две години редица компании разшириха производството бързо разширяване на капацитета достигна около 180 000 тона, около 60 000 тона за вътрешно потребление. От тях повече от 550 милиона тона се използват в промишлеността и около 70 процента се използват като строителни добавки.
Поради различните употреби на продуктите, изискванията за индекс на пепел на продуктите също могат да бъдат различни, така че производството да може да бъде организирано според изискванията на различни модели в производствения процес, което е благоприятно за ефекта от спестяване на енергия, намаляване на потреблението и намаляване на емисиите.
1 хидроксипропил метилцелулозна пепел и нейните съществуващи форми
Хидроксипропил метилцелулозата (НРМС) се нарича пепел според индустриалните стандарти за качество и сулфат или горещ остатък от фармакопеята, което може просто да се разбира като примес на неорганична сол в продукта.Основният производствен процес чрез силна основа (натриев хидроксид) чрез реакция до окончателното регулиране на pH до неутрална сол и суровини, първоначално присъщи на сумата от неорганична сол.
Метод за определяне на общата пепел;След като определено количество проби се карбонизират и изгорят във високотемпературна пещ, органичните вещества се окисляват и разлагат, отделяйки се под формата на въглероден диоксид, азотни оксиди и вода, докато неорганичните вещества остават под формата на сулфат, фосфат, карбонатни, хлоридни и други неорганични соли и метални оксиди.Тези остатъци са пепел.Общото количество пепел в пробата може да се изчисли чрез претегляне на остатъка.
В зависимост от процеса, използващ различни киселини и ще произведе различни соли: главно натриев хлорид (генериран от реакцията на хлоридни йони в хлорометан и натриев хидроксид) плюс неутрализацията на други киселини може да произведе натриев ацетат, натриев сулфид или натриев оксалат.
2. Изисквания за пепел от промишлен клас хидроксипропил метил целулоза
Хидроксипропил метил целулозата се използва главно като сгъстяване, емулгиране, образуване на филм, защитен колоид, задържане на вода, адхезия, анти-ензимна и метаболитна инертност и други приложения, тя се използва широко в много области на индустрията, които могат грубо да бъдат разделени на следните аспекти:
(1) Конструкция: основната роля е задържане на вода, сгъстяване, вискозитет, смазване, подпомагане на потока за подобряване на обработваемостта на цимента и гипса, изпомпване.Архитектурните покрития, латексовите покрития се използват главно като защитен колоид, образуващ филм, сгъстител и помощно средство за пигментна суспензия.
(2) Поливинилхлорид: използва се главно като диспергатор в реакцията на полимеризация на системата за суспензионна полимеризация.
(3) ежедневни химикали: използвани главно като защитни консумативи, могат да подобрят емулгирането на продукта, анти-ензим, дисперсия, адхезия, повърхностна активност, образуване на филм, овлажняване, разпенване, формиране, освобождаващ агент, омекотител, лубрикант и други свойства;
(4) Фармацевтична промишленост: във фармацевтичната промишленост се използва главно за производство на препарати, използва се като твърд препарат на покриващ агент, кух капсулен материал, свързващо вещество, използвано за бавно освобождаване на фармацевтичен скелет, образуване на филм, порообразуващ агент, използван като течност, сгъстяване на полутвърд препарат, емулгиране, суспензия, нанасяне на матрица;
(5) Керамика: използва се като свързващ агент за образуване на заготовки за керамична промишленост, диспергиращ агент за цвят на глазура;
(6) производство на хартия: дисперсия, оцветяване, укрепващ агент;
(7) Щамповане и боядисване на текстил: целулоза от плат, цвят, разширител на цвета:
(8) Селскостопанско производство: в селското стопанство може да се използва за третиране на семена от култури, подобряване на степента на покълване, защита на влагата и предотвратяване на плесен, поддържане на пресни плодове, агент за бавно освобождаване на химически торове и пестициди и др.
Според обратната връзка от горепосочения дългосрочен опит в приложението и обобщението на стандартите за вътрешен контрол на някои чуждестранни и местни предприятия, само някои продукти от полимеризация на поливинилхлорид и ежедневни химикали са необходими за контрол на солта по-малко от 0,010 и фармакопеята на различни страни изисква да се контролира солта под 0,015.И други употреби на контрол на солта могат да бъдат относително по-широки, особено строителни продукти в допълнение към производството на шпакловка, сол за боядисване има определени изисквания, останалата част може да контролира солта <0,05 може основно да отговаря на употребата.
3 хидроксипропил метил целулоза процес и метод за отстраняване на сол
Основните методи за производство на хидроксипропил метил целулоза в страната и чужбина са както следва:
(1) Метод на течна фаза (метод на суспензия): финият прах от целулоза, който трябва да бъде натрошен, се диспергира в около 10 пъти органичен разтворител във вертикален или хоризонтален реактор със силно разбъркване и след това се добавят количествена луга и етеризиращ агент за реакция.След реакцията продуктът се промива, изсушава, натрошава и пресява с гореща вода.
(2) Газофазов метод (метод газ-твърдо вещество): Реакцията на целулозен прах, който предстои да бъде натрошен, завършва в полусухо състояние чрез директно добавяне на количествена луга и етеризиращ агент и малко количество странични продукти с ниска точка на кипене в хоризонтален реактор със силно разбъркване.Не са необходими допълнителни органични разтворители за реакцията.След реакцията продуктът се промива, изсушава, натрошава и пресява с гореща вода.
(3) Хомогенен метод (метод на разтваряне): Хоризонталът може да се добави директно след раздробяване на целулоза със силен реактор за разбъркване, разпръснат в naoh/урея (или други разтворители на целулоза) около 5 ~ 8 пъти разтворител за замразяване на вода в разтворител, след това добавяне на количествена луга и етерифициращ агент при реакцията, след реакцията с реакция на утаяване на ацетон добър целулозен етер, след това се измива в гореща вода, изсушава се, натрошава се и се пресява, за да се получи крайният продукт.(Все още не е в промишлено производство).
Краят на реакцията, без значение кои видове методи, споменати по-горе, съдържат много сол, според различните процеси могат да се получат: натриев хлорид и натриев ацетат, натриев сулфид, натриев оксалат и т.н. смесване на сол, нужда от обезсоляване, използване на сол във водоразтворимостта, обикновено с много измиване с гореща вода, сега основното оборудване и начин на измиване са:
(1) ремъчен вакуумен филтър;Това става чрез разпръскване на готовата суровина с гореща вода и след това измиване на солта чрез равномерно разпръскване на кашата върху филтърна лента чрез пръскане с гореща вода върху нея и вакуумиране отдолу.
(2) Хоризонтална центрофуга: до края на реакцията на суровия материал в суспензията с гореща вода за разреждане на солта, разтворена в гореща вода и след това чрез разделяне на центрофугиране ще бъде разделяне течност-твърдо вещество за отстраняване на солта.
(3) с филтър под налягане, той до края на реакцията на суровия материал в суспензията с гореща вода, той във филтъра под налягане, първо с вода, продухвана с пара и след това с пръскане с гореща вода N пъти с вода, продухана с пара, за да отделете и отстранете солта.
Измиване с гореща вода за отстраняване на разтворени соли, тъй като трябва да се присъедини към горещата вода, измиване, колкото повече, толкова повече, толкова по-ниско е съдържанието на пепел и обратно, така че нейната пепел е пряко свързана с количеството гореща вода, общото промишлено продукт, ако контрол на пепелта под 1% ИЗПОЛЗВА гореща вода 10 тона, ако контрол под 5% ще са необходими около 6 тона гореща вода.
Отпадъчните води с целулозен етер имат химическа потребност от кислород (COD) над 60 000 mg/L и съдържание на сол над 30 000 mg/L, така че е много скъпо да се третират такива отпадъчни води, тъй като е трудно директно биохимично високо съдържание на сол и не е позволено да се разрежда според настоящите национални изисквания за опазване на околната среда.Крайното решение е да се премахне солта чрез дестилация.Следователно един тон повече измиване с вряла вода ще генерира един тон повече отпадни води.Според настоящата технология MUR с висока енергийна ефективност, цялостната цена на всеки тон концентрирана вода за измиване е около 80 юана, а основната цена е цялостната консумация на енергия.
Ефект на 4 пепел върху степента на задържане на вода на промишлена хидроксипропил метил целулоза
HPMC играе главно три роли в задържането на вода, сгъстяването и удобството на конструкцията в строителните материали.
Задържане на вода: за увеличаване на времето за отваряне на задържането на вода на материала, за да се подпомогне неговата хидратираща функция напълно.
Сгъстяване: Целулозата може да се сгъсти, за да играе суспензия, така че решението да поддържа еднакво нагоре и надолу същата роля, устойчивост на потока, висящ.
Конструкция: Целулозна смазка, може да има добра конструкция.HPMC не участва в химическата реакция, а играе само спомагателна роля.Едно от най-важните е задържането на вода, задържането на вода на разтвора влияе върху хомогенизирането на разтвора и след това влияе върху механичните свойства и издръжливостта на втвърдения разтвор.Хоросанът за зидария и хоросанът за мазилка са две важни части от хоросанните материали и важната област на приложение на хоросана за зидария и хоросана за мазилка е зидарската структура.Тъй като блокът в приложението в процеса на продуктите е в сухо състояние, за да се намали сухият блок на силна водопоглъщаемост на хоросана, конструкцията приема блока преди предварително намокряне, за да блокира определено съдържание на влага, да запази влагата в хоросана за блокиране на прекомерната абсорбция на материала, може да поддържа нормална хидратация вътрешен желиращ материал като циментов разтвор.Въпреки това, фактори като разликата във вида на блока и степента на предварително намокряне на площадката ще повлияят на скоростта на загуба на вода и загубата на вода от хоросана, което ще доведе до скрити опасности за цялостното качество на зиданата конструкция.Хоросанът с отлично задържане на вода може да елиминира влиянието на блоковите материали и човешкия фактор и да осигури хомогенността на хоросана.
Ефектът от задържането на вода върху ефективността на втвърдяването на разтвора се отразява главно в ефекта върху повърхността на интерфейса между разтвора и блока.При бързата загуба на вода от разтвора с лошо задържане на вода, съдържанието на вода в разтвора в интерфейсната част е очевидно недостатъчно и циментът не може да бъде напълно хидратиран, което засяга нормалното развитие на якостта.Силата на свързване на материалите на основата на цимент се произвежда главно от закотвянето на продуктите за хидратиране на цимента.Недостатъчната хидратация на цимента в зоната на интерфейса намалява якостта на свързване на интерфейса, а кухото издуване и напукване на разтвора се увеличава.
Следователно, изборът на най-чувствителното изискване за задържане на вода, изграждане на марка K, три партиди с различен вискозитет, чрез различни начини на измиване, за да се появи една и съща партида номер две, очаквано съдържание на пепел, и след това според текущия общ метод за изпитване за задържане на вода (метод с филтърна хартия ) на един и същ номер на партида различно съдържание на пепел при задържане на вода на три групи проби, специфични, както следва:
4.1 Експериментален метод за откриване на скоростта на задържане на вода (метод с филтърна хартия)
4.1.1 Приложение на инструменти и оборудване
Миксер за циментова суспензия, измервателен цилиндър, баланс, хронометър, контейнер от неръждаема стомана, лъжица, пръстеновидна матрица от неръждаема стомана (вътрешен диаметър φ100 mm × външен диаметър φ110 mm × височина 25 mm, бърза филтърна хартия, бавна филтърна хартия, стъклена плоча.
4.1.2 Материали и реактиви
Обикновен портланд ЦИМЕНТ (425#), СТАНДАРТЕН ПЯСЪК (ПЯСЪК БЕЗ КАЛ, ПРОМИТ С ВОДА), ПРОДУКТОВА ПРОБА (HPMC), ЧИСТА ВОДА ЗА ЕКСПЕРИМЕНТ (ЧЕШНА ВОДА, МИНЕРАЛНА ВОДА).
4.1.3 Условия за експериментален анализ
Лабораторна температура: 23±2 ℃;Относителна влажност: ≥ 50%;Лабораторната температура на водата е същата като стайната температура 23 ℃.
4.1.4 Експериментални методи
Поставете стъклената плоча върху операционната платформа, поставете върху нея претеглената хронична филтърна хартия (тегло: M1), след това поставете парче бърза филтърна хартия върху бавната филтърна хартия и след това поставете метален пръстен върху бързата филтърна хартия ( пръстеновидната форма не трябва да надвишава кръглата бърза филтърна хартия).
Претеглете точно (425#) цимент 90 g;Стандартен пясък 210 g;Продукт (проба) 0.125g;Изсипете в съд от неръждаема стомана и разбъркайте добре (суха смес).
Използвайте миксер за цимент (съдът за смесване и листата са чисти и сухи, старателно почистени и сухи след всеки експеримент, оставете настрана).Използвайте мерителен цилиндър, за да измерите 72 ml чиста вода (23 ℃), първо изсипете в съда за разбъркване и след това изсипете приготвения материал, инфилтрирайте за 30 s;В същото време повдигнете съда до позиция за смесване, стартирайте миксера и разбъркайте на ниска скорост (т.е. бавно разбъркване) в продължение на 60 s;Спрете за 15 s и изстържете кашата по стената и острието в съда;Продължете да разбивате бързо за 120 s, за да спрете.Изсипете (заредете) целия смесен хоросан в пръстеновидната форма от неръждаема стомана бързо и време от момента, в който хоросанът докосне бързата филтърна хартия (натиснете хронометъра).След 2 минути пръстеновидната форма се обръща и хроничната филтърна хартия се изважда и претегля (тегло: M2).Направете празен експеримент съгласно горния метод (теглото на хроничната филтърна хартия преди и след претеглянето е M3, M4)
Методът на изчисление е следният:
(1)
Където M1 — теглото на хроничната филтърна хартия преди експеримента с пробата;M2 — тегло на хронична филтърна хартия след експеримент с проба;M3 — тегло на хронична филтърна хартия преди празен експеримент;M4 — тегло на хронична филтърна хартия след празен експеримент.
4.1.5 Предпазни мерки
(1) температурата на чистата вода трябва да бъде 23 ℃ и претеглянето трябва да е точно;
(2) след разбъркване извадете тенджерата и разбъркайте равномерно с лъжица;
(3) матрицата трябва да се монтира бързо и хоросанът ще бъде уплътнен и здрав по време на монтажа;
(4) Не забравяйте да засечете момента, в който хаванът докосне бързата филтърна хартия и не изливайте хаванчето върху външната филтърна хартия.
4.2 пробата
Три номера на партиди с различни вискозитети от една и съща марка K бяха избрани като: 201302028 вискозитет 75 000 mPa·s, 20130233 вискозитет 150 000 mPa·s, 20130236 вискозитет 200 000 mPa·s чрез различно измиване, за да се получи същия партиден номер на две различни пепел (виж таблица 3.1).Стриктно контролирайте влагата и pH на една и съща партида проби, доколкото е възможно, и след това извършете теста за степента на задържане на вода съгласно горния метод (метод с филтърна хартия).
4.3 Експериментални резултати
Резултатите от анализа на индекса на трите партиди проби са показани в Таблица 1, резултатите от теста за степента на задържане на вода с различни вискозитети са показани на Фигура 1, а резултатите от теста за степента на задържане на вода с различна пепел и pH са показани на Фигура 2 .
(1) Резултатите от анализа на индекса на трите партиди проби са показани в таблица 1
Таблица 1 Резултати от анализ на три партиди проби
проект
Партиден номер
Пепел %
pH
Вискозитет/mPa, s
вода / %
Задържане на вода
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) Резултатите от теста за задържане на вода на трите партиди проби с различен вискозитет са показани на фигура 1.
Фиг.1 Резултати от теста за задържане на вода на три партиди проби с различен вискозитет
(3) Резултатите от откриването на степента на задържане на вода на три партиди проби с различно съдържание на пепел и pH са показани на фигура 2.
Фиг.2 Резултати от откриване на скоростта на задържане на вода от три партиди проби с различно съдържание на пепел и pH
Чрез горните експериментални резултати влиянието на скоростта на задържане на вода идва главно от вискозитета, високият вискозитет спрямо високата степен на задържане на вода ще бъде лош, напротив.Колебанията в съдържанието на пепел в диапазона от 1%~5% почти не оказват влияние върху степента на задържане на вода, така че няма да повлияят на ефективността на задържане на вода.
5. Заключение
За да се направи стандартът по-приложим към реалността и да се съобрази с нарастващата тенденция за пестене на енергия и опазване на околната среда, се предлага, че:
Промишленият стандарт за промишлена хидроксипропил метил целулоза е формулиран в контрола на пепелта по степени, като: ниво 1 контролна пепел < 0,010, ниво 2 контролна пепел < 0,050.По този начин производителят може да избере да позволи на потребителя също да има повече възможности за избор.В същото време цената може да бъде определена въз основа на принципа на високо качество и висока цена, за да се предотврати объркването на пазара.Най-важното е, че енергоспестяването и опазването на околната среда правят производството на продукти по-приятелски и хармонично с околната среда.
Време на публикуване: 9 септември 2022 г