Введение
1 Анализ производства натрий-карбоксиметилцеллюлозы 7
1.1 Физико-химические свойства и области применения натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 7
1.1.1 Химическая структура, физические и химические свойства натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 8
1.1.2 Применение натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 10
1.2. Химизм основных и побочных реакций 11
1.3 Исходные материалы и виды целлюлозного сырья 14
1.4 Способы получения натрий-карбоксиметилцеллюлозы 15
1.4.1 Твердофазный способ Г. 15
1.4.2 Суспензионный способ 18
1.5.1 Аппаратурно-технологические схемы периодического получения натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 19
1.5.2 Аппаратурно-технологические схемы непрерывные получения натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 22
1.6 Особенности оборудования твердофазного способа получения натрий-КМЦ.,.. 23
1.6.1 Смешивание компонентов в производстве натрий карбоксиметилцеллюлозы 23
1.6.1.1 Общие сведения 24
1.6.2 Методы инженерного расчета смесителей для высоковязких и дисперсных материалов 28
1.6.3 Сушка порошковых и волокнистых материалов 30
1.6.4 Анализ теплофизических характеристик дисперсных материалов 33
1.6.5 Математическое моделирование реакторов шнекового типа 37
2 Аналитические исследования процесса карбоксиметилирования целлюлозы в условиях тепломассообмена 40
2.1 Основные допущения 41
2.2 Анализ основных закономерностей процесса карбоксиметилирования щелочной целлюлозы 41
2.3 Тепловой баланс процесса карбоксиметилирования целлюлозы в условиях тепломассообмена 43
3 Экспериментальные исследования процесса карбоксиметилирования целлюлозы 49
3.1 Экспериментальные установки 49
3.1.1 Лабораторная смесительная установка 49
3.1.2 Кондуктометрическая установка 51
3.1.3 Реактор адиабатического типа 55
3.1.4 Лабораторная реакционно-смесительная установка 56
3.2 Методика проведения экспериментов 59
3.2.1 Подготовка реакционной массы 59
3.2.2 Определение коэффициента теплопроводности реакционной массы и готового продукта 62
3.2.3 Изучение кинетики процесса карбоксиметилирования щелочной целлюлозы в адиабатических условиях 63
3.2.4 Изучение кинетики процесса карбоксиметилирования щелочной целлюлозы в условиях тепломассообмена Г. 63
3.2.5 Определение коэффициента теплоотдачи от реакционной массы к стенкам смесителя 64 3.2.6 Определение параметров тепломассообмена со свободной поверхности реакционной массы 65
3,3 Обсуждение результатов экспериментальных исследований 66
3.3.1 Определение коэффициента теплопроводности натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 66
3.3.2 Определение константы скорости реакции и реального теплового эффекта процесса карбоксиметилирования щелочной целлюлозы 61
3.3.3 Определение коэффициента теплопередачи при перемешивании реакционной массы 70
3.3.4 Определение коэффициента массоотдачи при перемешивании реакционной массы 72
3.3.5 Проверка адекватности математической модели карбоксиметилирования в условиях тепломассообмена 74
4. Разработка аппаратурно-технологического оформления процесса карбоксиметилирования целлюлозы 77
4.1 Методика инженерного расчета основных параметров реакторов дли карбоксиметилирования целлюлозы 77
4.1.1 Выбор и определение геометрических параметров реактора 78
4.1.2 Пример расчета двухшнекового реактора непрерывного действия для карбоксиметилирования целлюлозы 81
4.2 Фаза карбоксиметилирования с использованием двухшнекового реактора 82
4.2.1 Фаза получения реакционной массы 82
4.2.2 Получение влажной карбоксиметилцеллюлозы 84
4.2.3 Описание конструкции реактора 84
4.2.4 Анализ работы промышленного реактора для карбоксиметилирования целлюлозы 85
4,2.5 Система управления реактором для карбоксиметилирования целлюлозы шнекового типа - 89
Заключение 90
Список используемой литературы
