Principiul de reacție al eterului de celuloză hidroxipropil metil celulozei: producția de hidroxipropil metil celuloză HPMC utilizează clorură de metil și oxid de propilen ca agenți de eterificare.Ecuația reacției chimice este: Rcell-OH (bumbac rafinat) + NaOH (hidroxid de sodiu) , Hidroxid de sodiu) + CspanCl (clorură de metil) + CH2OCHCspan (oxid de propilenă) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (hidroxipropil metilceluloză) + NaCl (clorură de sodiu) ) + H2O (apă)
Fluxul procesului:
zdrobirea bumbacului rafinat—alcalizare—alimentare—alcalinizare—eterificare—recuperare solvent și spălare—separare centrifugă—uscare—zdrobire—amestecare —Ambalare produs
1: Materii prime și materiale auxiliare pentru producția de hidroxipropil metilceluloză Principala materie primă este bumbacul rafinat, iar materialele auxiliare sunt hidroxid de sodiu (hidroxid de sodiu), propilen oxid, clorură de metil, acid acetic, toluen, izopropanol și azot.Scopul zdrobirii bumbacului rafinat este de a distruge structura agregată a bumbacului rafinat prin energie mecanică pentru a reduce cristalinitatea și gradul de polimerizare și pentru a crește suprafața acestuia.
2: Măsurarea și controlul calității materiilor prime: Sub premisa anumitor echipamente, calitatea oricăror materii prime principale și auxiliare și raportul dintre cantitatea adăugată și concentrația de solvent afectează în mod direct diferiții indicatori ai produsului.Sistemul de proces de producție conține o anumită cantitate de apă, iar apa și solvenții organici nu sunt complet miscibili, iar dispersia apei afectează distribuția alcaline în sistem.Dacă nu este agitat suficient, va fi dezavantajoasă alcalinizarea și eterificarea uniformă a celulozei.
3: Agitarea și transferul de masă și transferul de căldură: Alcalinizarea și eterificarea celulozei sunt toate efectuate în condiții eterogene (agitare prin forță externă).Dacă dispersia și contactul reciproc al apei, alcalinelor, bumbacului rafinat și agentului de eterificare în sistemul de solvent sunt suficient de uniforme, va afecta direct efectele de alcalinizare și eterificare.Agitarea neuniformă în timpul procesului de alcalinizare va cauza cristale alcaline și precipitare la partea inferioară a echipamentului.Concentrația stratului superior este scăzută și alcalinizarea nu este suficientă.Ca rezultat, mai există o cantitate mare de alcali liber în sistem după ce eterificarea este finalizată.Uniformitate, rezultând o transparență slabă, mai multe fibre libere, retenție slabă a apei, punct de gel scăzut și valoare ridicată a pH-ului.
4: Procesul de producție (procesul de producție a șlamului)
(1:) Adăugați cantitatea specificată de alcali solid (790 kg) și apă (apă totală a sistemului 460 kg) în ibricul de sodă caustică, amestecați și încălziți la o temperatură constantă de 80 de grade timp de mai mult de 40 de minute, iar alcaliul solid este complet dizolvat.
(2:) Se adaugă 6500 kg de solvent în reactor (raportul dintre izopropanol și toluen în solvent este de aproximativ 15/85);apăsați alcaliul în reactor și pulverizați 200 kg de solvent în rezervorul alcalin după ce ați apăsat alcaliul.Spălați conducta;ibricul de reacţie este răcit la 23°C şi se adaugă bumbac rafinat pulverizat (800 kg).După ce se adaugă bumbacul rafinat, se pulverizează 600 kg de solvent pentru a începe reacția de alcalinizare.Adăugarea bumbacului rafinat zdrobit trebuie finalizată în timpul specificat (7 minute) (durata timpului de adăugare este foarte importantă).Odată ce bumbacul rafinat intră în contact cu soluția alcalină, începe reacția de alcalinizare.Dacă timpul de hrănire este prea lung, gradul de alcalinizare va fi diferit datorită momentului în care bumbacul rafinat intră în sistemul de reacție, rezultând o alcalinizare neuniformă și o uniformitate redusă a produsului.În același timp, va face ca celuloza alcalină să fie în contact cu aerul pentru o perioadă lungă de timp să se oxideze și să se degradeze, rezultând o scădere a vâscozității produsului.Pentru a obține produse cu diferite niveluri de vâscozitate, în timpul procesului de alcalinizare se poate aplica vid și azot sau se poate adăuga o anumită cantitate de antioxidant (diclormetan).Timpul de alcalinizare este controlat la 120 min, iar temperatura este menținută la 20-23℃.
(3:) După terminarea alcalinizării, adăugați cantitatea specificată de agent de eterificare (clorură de metil și oxid de propilenă), ridicați temperatura la temperatura specificată și efectuați reacția de eterificare în timpul specificat.
Condiții de eterificare: 950Kg clorură de metil și 303Kg oxid de propilenă.Se adaugă agentul de eterificare și se răcește și se agită timp de 40 de minute și apoi se ridică temperatura.Prima temperatură de eterificare este de 56 ° C, timpul de temperatură constantă este de 2,5 ore, a doua temperatură de eterificare este de 87 ° C și temperatura constantă este de 2,5 ore.Reacția hidroxipropil poate avea loc la aproximativ 30°C, viteza de reacție este mult accelerată la 50°C, reacția de metoxilare este lentă la 60°C și mai slabă sub 50°C.Cantitatea, proporția și timpul de clorură de metil și oxid de propilenă, precum și controlul creșterii temperaturii din procesul de eterificare, afectează direct structura produsului.
Echipamentul cheie pentru producerea HPMC este reactorul, uscătorul, granulatorul, pulverizatorul etc. În prezent, mulți producători străini folosesc echipamente produse în Germania.Echipamentele produse pe plan intern, indiferent dacă este vorba despre capacitatea de producție sau calitatea producției, nu pot satisface nevoile de producție HPMC de înaltă calitate.
Reactorul All-In-One produs în Germania poate parcurge mai mulți pași de proces cu un singur dispozitiv, poate realiza control automat, calitate stabilă a produsului și operațiuni de producție sigure și fiabile.
Principalele materii prime pentru producerea HPMC sunt bumbacul rafinat, hidroxidul de sodiu, clorura de metil și oxidul de propilenă.
Ora postării: 11-11-2021