1 Hydroxipropylmetylcellulosa produktionsteknologi
As the non-ionic cellulose ether with the largest amount, the most varieties and the widest application field, with the continuous expansion of the market application scope and the continuous improvement of product quality requirements in the application field, the production technology and process of HPMC have also experienced a long and tortuous process. The diversity, complexity and endless pursuit of quality in the production and application process of HPMC also show the development process of my country's Cellulosa eterindustri från sidan .
1.1 Utländsk hydroxipropylmetylcellulosa produktionsteknologi
Cellulose ether was first reported in 1905. It was prepared by Suida by reacting alkali-swollen cellulose with dimethyl sulfate, but completely separated cellulose ether could not be obtained at that time. In 1912, the first patent for the preparation of cellulose ethers appeared. In 1927, hydroxypropyl methylcellulose was successfully synthesized and separated. In 1938, Dow Chem. realized the industrial production of methylcellulose and created the well-known trademark "Methocel". In 1948, large-scale industrial production of hydroxypropyl methylcellulose was carried out in the United States, and the production process reached maturity in 1960-1970 [1, 2]. At present, the more advanced HPMC production companies in the world are mainly Dow Chemical Co., Hercules Co., and Clariant Co. of Germany. Japan's Shinetsu Chemical Co. and Sydkoreas Samsung Fine Chemical Co . introducerade teknik och utrustning från Dow Chemical Co . och Tysklands Loedige Co . .}}}
The production process of HPMC can be divided into two categories: gas phase method and liquid phase method. At present, developed countries such as Europe, the United States and Japan are more likely to use the gas phase process, using wood pulp as raw material (cotton pulp is used when producing high-viscosity products), alkalization and etherification are carried out in the same reaction equipment, and the main reaction is a horizontal reactor with a central horizontal stirring shaft and side rotating flying knives designed specifically for cellulose ether production, which can achieve a good mixing effect. The reaction process uses advanced automatic control means to accurately control temperature and pressure. After the reaction is completed, the excess methyl chloride and by-product dimethyl ether enter the recovery system in the form of gas and are recycled and reused separately. Refining and purification are carried out in a continuous rotary filter press. Crushing is carried out in a high-efficiency finished product crusher, while drying and removing excess moisture. Auxiliary processes such as mixing and packaging are also completed under an automatic control system.
Gasfasprocessen har följande fördelar: kompakt utrustning, hög enstaka batchutgång; lägre reaktionstemperatur och kortare reaktionstid än vätskefasprocessen; mer exakt reaktionskontroll än vätskefasprocessen; inget behov av komplexa lösningsmedelsåtervinningssystem; Låg arbetskraftskostnad och låg arbetsintensitet .
Processen har emellertid också följande nackdelar: stora investeringar i utrustning och automatisk kontroll, högt tekniskt innehåll och höga investeringar och byggkostnader; På grund av den höga graden av automatisering är kvaliteten på operatörerna särskilt hög, och när ett fel inträffar är det lätt att orsaka en större olycka . Vanligtvis kommer ett problem på ett ställe att leda till att hela linjen avstängning .}
1.2 Utveckling och aktuell status för inhemsk hydroxipropylmetylcellulosa produktionsteknologi och process
At present, the production of HPMC in my country is mainly based on the liquid phase process. This process was promoted by research units represented by Wuxi Chemical Research and Design Institute Co., Ltd. on the basis of research results in the 1970s. It was originally a gas phase etherification reaction. Because my country's equipment is not suitable, liquid phase etherification reaction was later developed. To date, the high bath ratio liquid phase etherification reaction process route is still the main HPMC production process for cellulose ether production companies such as Shandong Heda, Shandong Ruitai, and Shandong Yiteng [1, 4].
Domestic HPMC production generally uses refined cotton as raw material (some manufacturers have also begun to try to use wood pulp), and uses domestic pulverizers to crush or directly use refined cotton for alkalization. Etherification uses binary mixed organic solvents and reacts in a vertical reactor. The refining and purification process adopts an intermittent process, that is, the organic solvent is removed in the reactor, and then the crude product is purified through several washing and dehydration processes in a scrubber and centrifuge. The finished product is processed intermittently, granulation is carried out under elevated temperature (some manufacturers do not perform granulation), drying and crushing are carried out in a conventional manner, and most of the special treatments are only to delay the hydration time of the product (Snabb upplösning) Utan anti-mög och sammansatta behandlingar . Förpackning görs manuellt [5] . Liquid-fasprocessen har följande fördelar: det inre trycket för utrustningen under reaktionsprocessen är lågt, tryckbärens kapacitet för utrustningen är låg och faran är låg; Cellulosan är helt svullen och jämnt alkaliserad efter att ha varit nedsänkt i alkali -lösningen, och alkalilösningen har god penetration och svullnad i cellulosa; Eterifieringsreaktorn är liten, och alkali -cellulosa kan vara jämnt svullna, så produktkvaliteten är lätt att kontrollera, och produkter med relativt enhetlig substitutionsgrad och viskositet kan erhållas, och sorten är lätt att ändra .}
Denna process har emellertid också följande nackdelar: reaktorn är vanligtvis inte för stor (mindre än 15m3), och produktionskapaciteten är också liten på grund av statistiska begränsningar . Om utgången ska ökas måste fler reaktorer läggas till; Raffinering och rening av råprodukter kräver mer utrustning, komplicerad verksamhet och hög arbetsintensitet; Eftersom det inte finns någon mögelförebyggande och sammansättning av behandlingen påverkas viskositetsstabiliteten och produktionskostnaden för produkten; Förpackningen är manuell med hög arbetsintensitet och höga arbetskraftskostnader; Graden av automatisering av reaktionskontrollen är lägre än för gasfasprocessen, så kontrollnoggrannheten är relativt låg; Jämfört med gasfasprocessen krävs ett komplext återvinningssystem för lösningsmedel .
Med förbättringen av den inhemska HPMC-produktionstekniken har vissa företag gjort stora framsteg i storskalig uppslamningsmetod genom kontinuerlig oberoende innovation och har sina egna tekniska egenskaper . Shandong HEDA CO ., Ltd . antar den ursprungliga "one-step" HPMC-produktionsprocessen, vilket inte har en resonemang, som inte har en resonemang, som inte har en resonemang, som inte har en del av produktionen, Acccount och Accate Parame, Accate Parame, Accerace Parame Parame, Control, Control, Control, Control, Confery Parame Paramet, CONTHABEL and full and reasonable use of raw materials, but also produces products with uniform substitution degree, complete reaction, good solution transparency, and stable product quality [6]. In addition, the HPMC production lines of some enterprises, including Heda, have completed automation transformation and achieved the DCS automation control requirements of the device. Materials, including liquid and solid raw materials, can be accurately measured and added using the DCS system. The temperature and pressure control during the reaction process are also fully realized by DCS automatic control and remote monitoring. Compared with traditional production methods, there are obvious improvements in the feasibility, reliability, stability and safety of product production. It not only saves manpower and reduces labor intensity, but also improves the on-site operating miljö .
