Полунепрерывная и непрерывная технологии производства КМЦ
Традиционный метод получения КМЦ состоит из стадии мерсеризации целлюлозы избытком водного раствора гидроксида натрия с последующим отжимом, измельчения щелочной целлюлозы, смешивания ее с твердым МАН, с последующим дозированием реакционной массы, сушки и измельчения. Продолжительность одного цикла получения КМЦ составляет 6−12 ч при эффективности использования этерифицирующего агента 42−45… Читать ещё >
Полунепрерывная и непрерывная технологии производства КМЦ (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
На основании анализа литературных данных установлено, что в настоящее время КМЦ можно получать, как периодическим, так и непрерывным методами. Периодический метод получения КМЦ в свою очередь можно разделить на три группы, к которым относятся: традиционно-классический, моноаппаратный и суспензионный.
Традиционный метод производства КМЦ основан на использовании мерсеризационных ванн-прессов и аппаратов для измельчения щелочной целлюлозы, где проводятся независимые стадии щелочной обработки, измельчения, реакции этерификации и сушки.
Моноаппаратный метод основан на проведении всех стадий синтеза в одном аппарате посредством загружения расчетных количеств компонентов и последующей их сушкой.
Сущность суспензионного метода, заключается в обработке целлюлозы раствором гидроксида натрия и алкилирующего реагента — монохлорацетатом натрия (МАН) в среде водно — органических смесей [3].
Традиционный метод получения КМЦ состоит из стадии мерсеризации целлюлозы избытком водного раствора гидроксида натрия с последующим отжимом, измельчения щелочной целлюлозы, смешивания ее с твердым МАН, с последующим дозированием реакционной массы, сушки и измельчения [3,25]. Продолжительность одного цикла получения КМЦ составляет 6−12 ч при эффективности использования этерифицирующего агента 42−45%.
Периодический метод без предварительной мерсеризации целлюлозы осуществлен в Румынии и в Югославии на предприятии «Милан Благоевич» [26]. Однако, указанные методы имеют ряд существенных недостатков, главным из которых является громозкость и трудоемкость основных технологических операций, многотипность оборудования, для размещения которого требуются большие производственные площади. Эти недостатки в значительной степени устраняются при получении КМЦ моноаппаратным методом [3,27]. Преимущество моноаппаратного метода заключается в исключении отдельной стадии мерсеризации, а также оборудования для диализаторов, используемых при регенерации отработанной щелочи. При этом исключается необходимость в громоздкой содовой станции для приготовления и хранения растворов щелочи. Все это приводит к значительному уменьшению численности обслуживающего персонала, освобождению полезной площади и соответственно снижению себестоимости продукции. В процессе получения КМЦ по вышеуказанному методу, при условии малого содержания воды в реакционной массе достигается высокая эффективность использования МАН до 84% [28]. В качестве исходного сырья в моноаппаратном методе используется древесная (сульфатная, сульфитная) целлюлоза, а также более дешевые виды сырья: древесные опилки, регенерированная целлюлоза, древесная мука, меломасса и другие различные целлюлозосодержащие отходы [29].
Продукты реакции, полученные моноаппаратным методом, имеют меньшую степень растворимости по сравнению с образцами аналогичной степени замещения и степени полимеризации, полученных периодическим методом. Это, видимо, объясняется неравномерностью распределения карбоксиметильных групп. Кроме того, при моноаппаратном методе из-за ограниченных объемов воды набухание исходного сырья протекает не в полной мере.
На основании анализа литературных источников можно предположить, что отработкой технологических режимов производства Nа — КМЦ возможно получение Nа — КМЦ более высокой СП из хлопковой целлюлозы, не уступающей по физико-химическим показателям образцам, получаемым из древесной целлюлозы.