羧甲基纤维素及反应原理.ppt
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1、主讲:谢建成,2003 年 12月 31日,一、CMC生产主要原料简介:,1、精制棉(纤维素): 分子式 : C6H7O2(OH)3n,技术指标:,一、CMC生产主要原料简介:,2、氯乙酸(或氯乙酸钠): 分子式 : ClCH2COOH,技术指标:,一、CMC生产主要原料简介:,3、氢氧化钠: 分子式 : NaOH,技术指标:,一、CMC生产主要原料简介:,4、盐 酸: 分子式 : HCl,技术指标:,一、CMC生产主要原料简介:,5、乙 醇: 分子式 : C2H3OH,技术指标:,二、CMC生产方法及原理:,水媒法工艺:,是将碱纤维素与醚化剂存在游离碱和水的条件下进行的反应。 其特点是设备简
2、单、投资少、成本低、产品质量不均匀、醚效低,生产出产品粘度低。,二、CMC生产方法及原理:,1、水媒法生产工艺流程:,碱化,氯乙酸钠,二、CMC生产方法及原理:,反应式:,二、CMC生产方法及原理:,2、溶媒法生产工艺及原理:,溶媒法: 又称有机溶剂法,是在存在有机溶剂作反应介质条件下进行碱化、醚化反应的工艺方法。按反应稀释剂用量的多少又分为淤浆法和捏合法(溶剂法或悬浮法)。,二、CMC生产方法及原理:,2、溶媒法生产工艺及原理:,溶媒法特点:,(1) 反应过程传热、传质迅速、均匀。,(2) 主反应速度快,副反应减少,醚化剂利用率较水媒法高10-20%,(4) 使用大量有机溶剂,物耗提高,有机
3、溶剂分离回收设备投资增大,生产成本较高于水媒法工艺。,(3) 反应稳定性、均匀性提高;取代均匀性和使用性能大大提高。,二、CMC生产方法及原理:,溶媒法生产CMC工艺:,粉 碎,成品包装,三、工艺流程简述: :,1、配酸:,2、碱化:,目的:,纤维素与碱溶液反应生成碱纤维,使 联单纤维素内部得到充分润胀,提高纤维素的反应活性。,三、工艺流程简述 :, 设备介绍:,1500L捏造合机 夹套 双拐轴搅拌 (n140r/min n2 21r/min)、夹套。,三、工艺流程简述 :, 碱纤维素的制备:,A)、把称重好的纤维素原料(精制棉或木浆)撕碎,投入碱化捏合机内,同时加入50%的液碱和93%的酒精
4、,1012分钟完成,在25-40温度下进行搅拌40-60分钟。,B)、缓慢(30-45分钟)加入一氯醋酸酒精混合液,进行混合降温冷搅,让一氯醋酸充分渗入碱纤维素内,碱化工序完成。,三、工艺流程简述 :, 碱化温度的影响:,碱化反应是放热反应,纤维素对碱的吸附量和润胀度随碱化温度的降低而增加,温度高,纤维素对碱的吸附量减少,不利于碱纤维素的生成。,三、工艺流程简述 :,3、醚化工序:,目的:通过醚化反应,一氯醋酸钠与碱纤维素发生亲核取代反应使碱纤维素生成纤 维素醚,(a) 设备:醚化捏合机(同于碱化设备),三、工艺流程简述 :,3、醚化工序:,(b) 反应方程式:,副反应:,三、工艺流程简述 :
5、,3、醚化工序:,碱化好的碱纤维素在缓慢加入一氯醋酸酒溶液后,下料至醚化捏合机内,升温醚化,76-78恒温反应35-60分钟,降温下料。,三、工艺流程简述 :,4、中和洗涤:,三、工艺流程简述 :,4、中和洗涤:,操作过程: 通过醚化好的粗CMC下料至已配制好的一定量 浓度酒精溶液的洗涤槽中,整个洗涤过程的操作如下:,A:将醚化好的粗CMC分散在乙醇水溶液中。,B:用盐酸中和游离碱,使产品变为中性。,C:为了提高白度,在洗涤过程系统PH值为8-9时,加入次氯酸钠水溶液漂白CMC。,D:溶于乙醇水溶液的杂质经离心与CMC分离。,三、工艺流程简述 :,5、耙干工序:,目的:回收经离心脱酒后的精制C
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