Принцип реакции эфира целлюлозы с гидроксипропилметилцеллюлозой: при производстве гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ в качестве этерифицирующих агентов используются метилхлорид и оксид пропилена.Уравнение химической реакции: Rcell-OH (рафинированный хлопок) + NaOH (гидроксид натрия), гидроксид натрия) + CspanCl (хлорид метила) + CH2OCHCspan (оксид пропилена) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (гидроксипропилметилцеллюлоза) + NaCl (хлорид натрия). ) + H2O (вода)
Ход процесса:
измельчение рафинированного хлопка - подщелачивание - подача - подщелачивание - этерификация - регенерация растворителя и промывка - центробежное разделение - сушка - дробление - смешивание - Упаковка продукта
1: Сырье и вспомогательные материалы для производства гидроксипропилметилцеллюлозы. Основным сырьем является рафинированный хлопок, а вспомогательными материалами являются гидроксид натрия (гидроксид натрия), оксид пропилена, метилхлорид, уксусная кислота, толуол, изопропанол и азот.Целью измельчения рафинированного хлопка является разрушение агрегированной структуры рафинированного хлопка с помощью механической энергии для снижения кристалличности и степени полимеризации и увеличения площади его поверхности.
2: Измерение и контроль качества сырья. При наличии определенного оборудования качество любого основного и вспомогательного сырья, а также соотношение добавляемого количества и концентрации растворителя напрямую влияют на различные показатели продукта.Система производственного процесса содержит определенное количество воды, а вода и органические растворители не полностью смешиваются, а дисперсия воды влияет на распределение щелочи в системе.Если ее недостаточно перемешивать, это будет неблагоприятным для равномерного подщелачивания и этерификации целлюлозы.
3. Перемешивание, массоперенос и теплообмен. Подщелачивание и этерификация целлюлозы осуществляются в гетерогенных условиях (перемешивание внешней силой).Достаточно ли однородны дисперсия и взаимный контакт воды, щелочи, рафинированного хлопка и этерифицирующего агента в системе растворителей, что напрямую влияет на эффекты подщелачивания и этерификации.Неравномерное перемешивание во время процесса подщелачивания приведет к образованию щелочных кристаллов и осаждению на дне оборудования.Концентрация верхнего слоя низкая и подщелачивание недостаточное.В результате после завершения этерификации в системе все еще остается большое количество свободной щелочи.Однородность, что приводит к плохой прозрачности, большему количеству свободных волокон, плохому удержанию воды, низкой температуре гелеобразования и высокому значению pH.
4: Производственный процесс (процесс производства суспензии)
(1:) Добавьте указанное количество твердой щелочи (790 кг) и воды (общее количество воды в системе 460 кг) в котел с каустической содой, перемешайте и нагревайте до постоянной температуры 80 градусов в течение более 40 минут, и твердая щелочь полностью испарится. растворился.
(2:) Добавьте в реактор 6500 кг растворителя (соотношение изопропанола к толуолу в растворителе составляет примерно 15/85);вдавите щелочь в реактор и распылите 200 кг растворителя в резервуар для щелочи после нажатия щелочи.Промыть трубопровод;реакционный котел охлаждают до 23°С и добавляют измельченный рафинированный хлопок (800 кг).После добавления очищенного хлопка распыляется 600 кг растворителя, чтобы начать реакцию подщелачивания.Добавление измельченного рафинированного хлопка должно быть завершено в течение указанного времени (7 минут) (продолжительность времени добавления очень важна).Как только рафинированный хлопок вступает в контакт с раствором щелочи, начинается реакция подщелачивания.Если время подачи слишком велико, степень подщелачивания будет разной из-за времени, когда рафинированный хлопок попадает в реакционную систему, что приводит к неравномерному подщелачиванию и снижению однородности продукта.В то же время это приведет к тому, что щелочная целлюлоза будет находиться в контакте с воздухом в течение длительного времени, окисляться и разлагаться, в результате чего вязкость продукта снижается.Чтобы получить продукты с разным уровнем вязкости, в процессе подщелачивания можно применять вакуум и азот или добавлять определенное количество антиоксиданта (дихлорметана).Время подщелачивания контролируется на уровне 120 минут, а температура поддерживается на уровне 20-23 ℃.
(3:) После завершения подщелачивания добавьте указанное количество этерифицирующего агента (хлорида метила и оксида пропилена), поднимите температуру до заданной температуры и проведите реакцию этерификации в течение указанного времени.
Условия этерификации: 950 кг метилхлорида и 303 кг пропиленоксида.Добавьте этерифицирующий агент, охладите и перемешивайте в течение 40 минут, а затем повысьте температуру.Первая температура этерификации составляет 56°C, время постоянной температуры составляет 2,5 часа, вторая температура этерификации составляет 87°C, постоянная температура составляет 2,5 часа.Реакция гидроксипропилирования может протекать примерно при 30°С, скорость реакции сильно ускоряется при 50°С, реакция метоксилирования замедляется при 60°С и слабее ниже 50°С.Количество, пропорция и время введения метилхлорида и пропиленоксида, а также контроль повышения температуры процесса этерификации напрямую влияют на структуру продукта.
Ключевым оборудованием для производства ГПМЦ является реактор, сушилка, гранулятор, пульверизатор и т.д. В настоящее время многие зарубежные производители используют оборудование немецкого производства.Оборудование отечественного производства, будь то производственные мощности или качество изготовления, не может обеспечить потребности в качественном производстве ГПМЦ.
Реактор «Все в одном», произведенный в Германии, может выполнять несколько технологических этапов с помощью одного устройства, обеспечивать автоматическое управление, стабильное качество продукции, а также безопасные и надежные производственные операции.
Основным сырьем для производства ГПМЦ являются рафинированный хлопок, гидроксид натрия, метилхлорид и оксид пропилена.
Время публикации: 11 ноября 2021 г.