年产5千吨羟乙基纤维素合成工艺设计

1、2011级高分子材料课程设计题目：年产5千吨羟乙基纤维素合成工艺设计学院名称： 材料工程学院 专 业： 高分子材料 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师姓名： 仅供参考 二零一四 年 六 月目录1.绪论31.1羟乙基纤维素工业的发展概况31.2羟乙基纤维素在我国发展情况41.3羟乙基纤维素系列聚合物的性质51.4羟乙基纤维素的开发与应用61.5 生产工艺技术72. 羟乙基纤维素合成方法82.1气相法82.2 液相法93.原料103.1液碱103.2环氧乙烷103.3乙二醛114.物料的储存和输送方法114.1液碱114.2环氧乙烷114.3乙二醇125.有关设计参数126.物料衡算

2、137.关键设备的选型148.其他设备的选型149.材料分析检测15参考文献151.绪论羟乙基纤维素（HEC）1.1羟乙基纤维素工业的发展概况纤维素醚首次报道于1905年，是由Suida将碱溶胀的纤维素与硫酸二甲酯反应而制得，但当时未能得到完全分离的纤维素醚；1912年首次出现有关制备纤维素醚类的专利；1920年 Hubert制得 HEC，并获得专利；1932年美国 Union Carbid Co. 首先实现HEC工业化生产，产品以 Cellosize为牌号销售。目前世界上HEC生产量较大的公司主要集中在国外，其中以美国道化学公司（Dow Chemical Co.）和赫克力士公司（Hercul

3、es Co.）生产能力最强。经过多年的发展，发达国家的 HEC市场已日趋成熟，发展中国家的市场仍处于成长阶段，是未来全球 HEC消费增长的主要推动力。2012年全球 HEC/CMHEC的需求量为 12.19万吨，消费量为 11.62万吨。其中，涂料级消费量最多，为 4.65万吨；其次是石油级，消费量为 2.91万吨；然后是建材级和聚合级，消费量均为 1.16万吨；医药级和日化级消费量较少，均为 0.58万吨；其它消费量为 0.58万吨。HEC的生产比较集中，美国 Hercules和 Dow占据了 65%以上的市场份额。目前美国HEC/CMHEC的市场已基本饱和，近年来市场增长比较缓慢， 200

4、6年的消费量为2.49万吨，2011年消费量为2.72万吨，其中47%的产品用于涂料行业，约为1.28万吨。我国在 1977年开始由无锡化工研究院、哈尔滨化工六厂等进行研制生产，多年来随着我国非离子型醚工业的发展完善和市场的健全，一些纤维素生产厂家也纷纷推出自己的HEC产品和牌号，在生产以及试生产的企业有山东瑞泰化工有限公司、四川泸州北方化学工业有限公司、西安惠安北方化学工业有限公司、湖北祥泰纤维素有限公司、山东赫达股份有限公司、无锡三友化工有限公司和钟祥市金汉江纤维素有限公司等。目前，中国纤维素醚市场仍然以离子型产品 CMC为主，非离子型纤维素醚中的 MC和HPMC因耐盐、耐热性好，又具有适

5、当的表面活性，很适应现代崇尚趋势，近几年发展十分迅猛，而 HEC因技术含量高，并且需要持续的研发投入以适应市场，在国内的产量还较低。2010年我国非离子型纤维素醚的总产能达到 16万吨/年，年产量约为 8万吨。2010年非离子型纤维素醚总消费量为 7.7万吨，MC/HPMC的消费量为 6.7万吨左右；此外 HEC及衍生物消费量约为 1.0万吨；目前国内 HEC的总产能约为 1.8万吨/年，产量约 1.2万吨。赫克力士化工（南京）有限公司（亚什兰南京工厂）建设 1万吨/年装置已投产，HEC的二期产能设计在 1万吨/年左右。亚什兰在我国生产的 HEC将达到 2万吨/年。2012年 HEC及其衍生物

6、消费量约为 1.18万吨。现在我国非离子型纤维素醚商品品种已较全。2012年国内石油级、建材级、医药级和日化级 HEC/CMHEC的市场需求量为 3.1万吨，涂料领域需求量最大，为 1.65 万吨，占53%；其次是高分子聚合和石油领域，分别为0.39万吨和 0.34万吨，分别占 13%和 11%。羟乙基纤维素（HEC）是世界范围内仅次于羧甲基纤维素（ CMC）和羟丙基甲基纤维素（HPMC）的产量第三大、发展迅速的一种重要纤维素醚，也是未来数年内国内市场有待发展的纤维素醚品种。HEC是由棉、木经碱化、环氧乙烷醚化等过程制成的非离子型纤维素单一醚。由于具有不与正、负离子作用、相容性好的非离子型特征

7、，HEC可作为包覆剂，粘结剂、水泥和石膏助剂、增稠剂、悬浮剂、药用辅料、防雾剂、油井压裂液、钻井处理剂、纤维和纸张上浆剂、润湿溶液、分散剂、膜助剂、油墨助剂、防腐剂和防垢剂、化妆品、牙膏、铸膜剂、热记录纸、润滑剂、密封剂、凝胶剂、防水剂、杀菌剂、细菌培养介质等，广泛应用在涂料、石油、建筑、日用化工、高分子聚合及纺织工业等领域。1.2羟乙基纤维素在我国发展情况HEC作为一种非离子型纤维素醚，与离子型纤维素醚相比，在增稠、乳化、成膜、保护胶体、保持水分、黏合、抗敏等方面具有更优良的性能，广泛用于油田开采、乳胶涂料、高分子聚合、建筑材料、日用化学品、食品、制药、造纸、纺织印染等领域。随着国内城镇化进

8、程的加快，产品需求量必定会逐年增加，在中国有广大的农村，下游产品也会加大增长，提高产品质量来抵御市场激烈竞争，需求会越来越大，但对 HEC产品质量和性价比要求也会更高。未来产品质量和品牌将成为竞争的焦点，突破技术壁垒，确保产品的稳定性将是未来市场持续发展的关键。 我国纤维素醚行业与国外相比，虽然企业规模不算小，但缺少能对行业发展、市场变化起决定性作用的龙头企业，在一定程度上也缺乏行业在技术升级方面的研发与投入。国外公司主要以占领高端市场为主，有专业的市场调查支持，在制定销售战略方面有长足的优势。以应用技术为先导，涉足以前未应用之领域，占据市场。国内公司主要以低端市场为主，或以攻占国外公司应用领

9、域为主，缺乏长远的策略，或因为实力不足，无从占领市场，只是跟从市场做一些小的发展。因此，国内纤维素醚企业应努力加大研发投入，要重视市场的开拓和人才的培养，尽早实现企业的转型升级和良性发展。 HEC产品自诞生之日起就表现出强盛的生命力，随着科技的进步，新领域的增长， HEC将会应用到更广泛的领域。从目前发展趋势看，未来几年内必将带来行业资源的整合，企业将会利用各自的优势越来越专业化，形成自己的企业优势、产品优势、品牌优势、成本优势，在经过同质化和价格打压等恶性竞争后，企业会变得越来越理性和专业化，并通过整合使其具有各自的特色和核心优势。随着技术的发展和应用市场的不断拓宽深化，在未来 10年内，国

10、内将会出现几家像美国道化学公司和赫克力士公司一样的大企业或跨国公司，并带领国内各纤维素醚企业向前发展，形成百花齐放，百家争鸣的局面。 从国外来看,目前HEC主要应用领域中,涂料占40%,油田开采占25%30%,建材占20%,聚合反应占15%。根据美国联碳化学公司和赫格里斯公司预测:HEC在建筑方面和石油开采的应用正处于迅速发展时期,每年将保持3%5%速度增长。原因在于HEC能解决现代钻井中一些复杂问题,诸如各种矿物(Na、Ca、氯化物)的侵害,在井温较高的情况下保持稳定性,这是羧甲基纤维素(CMC)所不及的。从国内来看,HEC目前主要用于氯乙烯和苯乙烯的聚合分散,其次在日化、建材、涂料等方面应

11、用逐渐扩大,随着我国石油、天然气的开采对HEC的需求将日益迫切。研究表明,只要HEC质量好而稳定,价格进一步降低,国内HEC潜在市场将达2.53.5kt|a。1.3羟乙基纤维素系列聚合物的性质羟乙基纤维素(HEC) 是一种白色或淡黄色，无味、无毒的纤维状或粉末状固体， 由碱性纤维素和环氧乙烷（或氯乙醇） 经醚化反应制备，属非离子型可溶纤维素醚类。密度（g/mL,25）：0.753. 相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：0.550.754. 熔点（ºC）：288-290。易溶于冷水和热水中，不溶于绝大多数有机溶剂中。仅溶于甲酸、甲醛、二甲砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等少数极性溶剂中。

12、HEC在冷水和热水中均可溶解，且无凝胶特性，取代、溶解和黏度范围很宽，140以下热稳定性好，在酸性条件下也不产生沉淀。HEC水溶液是具有高度假塑性的流体，其表观黏度随着剪切速率的增加而降低，低分子量溶液假塑性接近牛顿流体，其溶液黏度在 pH值 212范围内变化较小，但超过此范围黏度降低。HEC对电解质具有极好的容盐性，不会因为体系出现高浓度的盐而沉析或沉淀残渣而导致黏度的变化。HEC保水能力比甲基纤维素（MC）高出一倍，具有较好的流动调节性，且溶液温度升高时，黏度会下降，温度降低时黏度又会增大。1.4羟乙基纤维素的开发与应用疏水改性纤维素是一类在分子链中引入了少量疏水基团具有“双亲结构”的水溶

13、性纤维素衍生物。与一般水溶性纤维素衍生物羧甲基纤维素(CMC),羟乙基纤维素(HEC)相比,由于其溶液中疏水效应的影响,这类聚合物具有更显著的增粘性、耐温耐盐性和抗剪切稳定性,作为涂料中的增稠剂,可广泛应用于水性涂料中,调整涂料在介质表面的流变性能和保水性能,对涂料涂布操作和涂层性能改善起着重要的作用,具有广阔的应用前景。疏水改性水溶性羟乙基纤维素(HMHEC)的分子链上带有少量的疏水基团,在水溶液中,疏水基团分子间相互缔合形成网状结构,从而使其溶液具有独特的流变性质。广泛应用于（1）石油开采业：HEC应用于钻井、完井、固井的处理过程中作为泥浆增稠稳定剂。由于HEC与CMC、瓜尔胶等相比具有增

14、稠效果好、悬砂强、耐热好、容盐量高、管道阻力小、液体流失少、破脸决、残渣低等特点, 已被广泛采用。（2）涂料工业：在乳胶涂料生产过程中作为分散剂、增稠剂和颜料助悬剂, 使产品粘度稳定, 减少结块, 漆膜光滑平整, 还可使乳胶涂料具有较好的流变性, 经受较高的剪切强度, 并能提供良好的流平性, 耐刮痕性和颜料均匀性。同时, HEC有极好的施工性, 用HEC增稠的油漆可用刷涂、滚涂、填嵌、喷涂等施工方法，具有省力、不易滴落及流挂，飞溅少等优点。HEC有极好的展色性，对大多数着色剂及连络料具有极好的混溶性，使配制的乳胶漆有极好的颜色一致性及稳定性。（3）高分子聚合反应：作为分散剂，如用于可发性聚苯乙

15、烯的合成，可使其规整，疏松，比重适宜，加工性能优良。（4）建筑工业：作为墙料、混凝土( 包括沥青) 、粘贴磁砖和嵌缝料等方面添加剂, 可以使建筑材料提高粘度和增稠, 提高粘接性、润滑性、保水性、增强制件或构件的挠曲强度, 改善收缩率, 避免产生边缘裂缝，尤其是在施工中可以延长和调节凝结时间, 提高水泥和石膏组成物的可加工性和泵送性, 适宜机械化施工, 提高了施工效率, 并有助于建筑表面防止水溶性盐类的风化。（5）日用化学工业：由于非离子型HEC比离子型CMC在成膜、抗酶、保湿、pH稳定性等方面性能优越，因此在日用化学品工业中, 已逐渐取代CMC,应用范围正在不断扩大，在洗涤剂、液体肥皂、护发香

16、波、发乳、营养性乳液以及脂、霜、露、膏等产品中已被普遍使用。（6）医药工业和食品工业：作为药物和食品的粘结剂、成膜剂、增稠剂、悬浮剂和稳定剂，对药物有微粒包封作用，从而使药粒起缓释作用。（7）造纸工业：作为施胶剂、增强剂和纸质改性剂。（8）纺织工业：HEC处理的棉、合成纤维或混纺物, 可提高它们的耐磨性、染色性、耐火性和抗污性等性能, 以及改善它们的体稳性( 收缩性) 和提高耐穿性,特别对合成纤维，可使它们具有透气性和减少静电。在印染浆中有增稠作用并可作为染料的载体，使染料良好分散, 提供优越的渗透性和图案的正确性, 以及使颜色坚牢等特性。1.5 生产工艺技术关于纤维素的醚化反应, 都是将纤维

17、素与碱和溶剂(水)相互作用, 然后将碱纤维素与醚化剂反应, 再经后处理得纤维素醚类。醚化剂为环氧乙烷( E O ) 。该反应并不直接消耗氢氧化钠, 它仅使纤维素溶胀。首先反应的是EO对葡萄糖环基上的伯、仲基醇式经基的加成反应, 然后是EO进一步对生成的HEC进行加成引起的增长反应。HEC的合成合成HEC的主要原料是精制木浆或棉短绒、NAOH及环氧乙烷。工业上合成HEC的方法有两种，一是溶媒法，二是水媒法，后者又称气相法或干法。它们均是先将精制木浆或棉短绒与高浓度的NAOH溶液相混合生成碱纤维素，然后加入环氧乙烷进行醚化，再经除杂、干燥、磨碎后即可制得HEC。其中溶媒法的碱化和醚化都是在有用性稀

18、释剂存在的情况下进行的，而水媒法则只在NAOH水溶液中进行。由于有机溶剂的稀释，纤维素的大分子链容易展开，有利于环氧乙烷的渗透和扩散。因此，溶媒法的醚化效率较高，醚化反应较均匀，制得的HEC产品比水媒法的产品质量好。2. 羟乙基纤维素合成方法目前HEC的生产工艺有气相法和液相法。这两种生产工艺都需预先制备碱纤维素 ,将纤维素于20左右浸渍于w=1 8%左右的NaOH中脱脂、醚化反应后经过中和、洗涤、干燥、粉碎 ,获得最终产品。2.1气相法气相法是在反应过程中添加添加剂或稀释剂,碱纤维和EO在气相中反应。工艺框图如下: NaOH N2 EO 棉纤维素浸渍浸渍压榨粉碎醚化醇洗离心分离干燥粉碎成品工

19、艺说明:将棉纤维在18.5%的NaOH液中浸渍、活化,然后压榨、粉碎,置于反应器中,将反应器抽成真空,充氮2次,加入EO,在真空度90.64kPa、2732反应33.5h,得产物HEC。气相法 气相法又分为直接气固法和真空气固法。 直接气固法制HEC的生产过程：棉纤维脱 脂、挤干，与环氧乙烷在4446下直接反应1小时制取。该法过程简单，但产品粘度太低。 真空充氮气固法制取HEC的生产过程：把反应器抽成真空,充氮两次，加入环氧乙烷,在真空度 9.064xlo1Pa、2732下反应33.5小时得到产品HEC。此法虽然生产过程简单，但环氧乙烷消耗量大,反应时间较长，最终产品成本高。2.2 

20、液相法液相法是在稀释剂存在下进行醚化反应。其工艺框图如下: EO 醋酸 溶剂 溶剂 棉纤维碱化压榨醚化洗涤中和洗涤干燥粉碎成品工艺说明:棉短绒经活化、压榨后,在稀释剂存在下,在EO在2060下反应13h得到产物HEC。常用的稀释剂有丙酮、异丙醇、叔丁醇或它们的混合物。产物在稀释剂中保持不溶。碱化与活化：将棉絮剪碎后，用2的NaoH蒸煮 60rain，再加8O水洗涤3-4次，然后烘干；碱化后的棉絮用18NaoH浸渍，活化温度25，30min后 压榨出碱液；醚化：将活化的羟乙基纤维素加入稀释剂中(常用的稀释剂有丙酮、异丙醇、叔丁醇或它们的混合物，产物在稀释剂中保持不溶)，而后加入环氧乙烷。反应一定

21、时间后，用乙酸中和反应物至pH值67；然后加入乙醇进行洗涤3 次脱盐；m(棉纤维)：m(乙醇)=1:10；最后挤出产品中的液体，然后将产品在7O干燥58h，即得产品羟乙基纤维素。气相法原料环氧乙烷消耗大,成本高 ,目前已趋向淘汰;两步液相法相对于气相法原料单耗有所降低,但是碱化时耗碱过多,废碱液的处理排放仍然是一大难题。因此开发HEC生产的新工艺，简化工艺流程，降低环氧乙烷消耗量，缩短反应时间，提高产品质量，具有重要的现实意义。而近几年来，超声波作为一种新的能量形式用于有机化学反应，不仅使很多以往不能进行或难以进行的反应得以顺利进行，而且它作为一种方便、迅速、有效、安全的合成技术大大优越于传统

22、的搅拌、外加热方法。实验结果表明，在羟乙基纤维素的合成过程中使用超声波，反应时间缩短了近12，所得产品完全能达到美国试验与材料协会的HRC分析方法，即删D236489所规定的指标要求。而且反应条件简单，易于工业化生产.郑州大学化工学院的任保增、赵红坤等人通过研究，将超声波技术用于羟乙基纤维素的合成研究四。实验结果表明： (1) 超声波用于羟乙基纤维素的合成的最适宜。工艺条件为：超声波辐射时间在4050rain，辐射强度30kHz，原料配比m(Cel1)：113(EO)为1：12，醚化温度50+5oc。在此工艺条件下，醚化率可达81 ； (2)将超声波用于羟乙基纤维素的合成，反应时间仅为45mi

23、n，而传统的液相法为90120rain，反应时间缩短了一半，反应温度降低了30，而醚化率提高20。且工艺简单，易于工业化生产。3.原料主要原料：碱纤维素（棉短绒或低粕浆）、液碱、环氧乙烷、乙二醛(40%) 碱纤维素是一种天然高分子，每一个纤维基环上含有三个羟基，最活泼羟基反应，生成羟乙基纤维素。将原料棉短绒或精制粕浆浸泡于30%的液碱中，半小时后取出压榨。压榨到含碱水例达1：2.8，进行粉碎。粉碎的碱纤维素投入反应釜中，密闭，抽真空，充氮，重复抽真空充氮将釜内空气置换尽。压入预冷的环氧乙烷液体，反应釜夹套通入冷却水，控制25左右反应2h，得羟乙基纤维素粗品。粗品用酒精洗耳恭听涤，加乙酸中和至p

24、H为46，再加乙二醛交联老化。然后用水洗涤，离心脱水，干燥，磨粉，得羟乙基纤维素。3.1液碱纯品为无色透明液体。相对密度2.130，熔点318.4，沸点1390。市售烧碱有固态和液态两种：纯固体烧碱呈白色，有片状、块状、粒状和棒状，质脆；纯液体烧碱称为液碱，为无色透明液体。工业品多含杂质，主要为氯化钠及碳酸钠等，有时还有少量氧化铁。3.2环氧乙烷环氧乙烷是一种有机化合物，化学式是C2H4O，是一种有毒的致癌物质。环氧乙烷易燃易爆，不易长途运输，因此有强烈的地域性。被广泛地应用于洗涤，制药，印染等行业。环氧乙烷（EO）为一种最简单的环醚，属于杂环类化合物，是重要的石化产品。环氧乙烷在低温下为无色

25、透明液体，在常温下为无色带有醚刺激性气味的气体，气体的蒸汽压高，30时可达141kPa，这种高蒸汽压决定了环氧乙烷熏蒸消毒时穿透力较强。熔点()：-112.2，相对密度（水=1）：0.87113.3乙二醛黄色棱状或不规则片状，冷却后变成白色。密度（g/mL,25）：1.27 相对密度（20，4）：1.14熔点（ºC）：15 沸点（ºC,常压）：51溶解性：易溶于水，溶于醇和乙醚。不稳定，所以一般以40%41%浓度的水溶液使用，其溶液为无色浅黄色透明液体，相对密度1.2601.310。具有强还原性。接触空气能引起爆炸。遇水发生强烈聚合反应。与氯磺酸、亚乙基亚胺、硝酸、发烟硫酸

26、、氢氧化钠发生强烈反应。燃烧时放出有毒的刺激性烟雾。4.物料的储存和输送方法4.1液碱乙烧碱属一级无机碱性腐蚀物品，危规编号：82001。液碱用槽车或贮槽装运；工业固碱用铁桶或其他密闭容器包装，每桶净重200kg,片碱25 kg。包装上有：“腐蚀性物品”标志。存放于通风、干燥处。失火时可用水、黄砂及各种灭火器扑救。烧碱有极强腐蚀性，皮肤触及时应立即用清水冲洗，溅入眼内时应立即用清水或生理盐水冲洗15分钟，严重时送医院治疗。4.2环氧乙烷环氧乙烷：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。避免光照。库温不宜超过30。应与酸类、碱类、醇类、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止

27、使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。铁路运输时应严格按照铁道部危险货物运输规则中的危险货物配装表进行配装。采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与酸类、碱类、醇类、食用化学品等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶，禁止在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。4.3乙二醇商品通常

28、稀释后储装。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、碱类、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。用塑料桶包装，每桶25kg.贮存时防止日晒。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽(罐)车应有接地链，槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、酸类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁

29、止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。5.有关设计参数1.生产周期 330天2.醚化温度 27323.醚化时间 33.5h4.转化率 80%5PH 676.原辅材料: 酒精(95%)、醋酸、异丙醇、乙醇等7.干燥 温度：4046 压力：300400mmHg真空6.物料衡算该工艺为年产5千吨，开工330天，计划每天生产2批。后处理损失为3%。每批应生产聚合物的量=5000000/（330*2*0.97）=7810Kg/B。HEC物料平衡如下：分散剂用时反应醚化配料比：环氧乙烷/纤维素=1.3

30、0/1；H2O/纤维素=1.401.55/1；NaOH/纤维素=0.250.30/1；H2O+NaOH/纤维素=1.751.80/1。油田用时反应醚化配料比：环氧乙烷/纤维素=1.30/1；H2O/纤维素=1.401.55/1；NaOH/纤维素=0.250.30/1；H2O+NaOH/纤维素=1.751.80/1。纺织用时反应醚化配料比：环氧乙烷/纤维素=0.80/1；H2O/纤维素=1.401.60/1；NaOH/纤维素=0.30/1；H2O+NaOH/纤维素=1.751.9/1。每吨产品消耗棉浆粕750kg、环氧乙烷900kg、醋酸250kg、乙醇2600kg、固体碱400kg。每批投入量

31、：棉浆粕750*7.81=5857.5kg 环氧乙烷900*7.81=7029kg 醋酸250*7.81=1952.5kg 乙醇2600*7.81=20306kg 固体碱400*7.81=3124kg7.关键设备的选型合成既HEC的主要反应为碱活化反应和醚化反应。碱活化反应在纤维素分子中葡萄糖单元的伯羟基然后在仲羟基上发生碱化，使纤维素分子间的氢键力减弱或被破坏，碱化后的纤维素溶解于高浓度的碱液中。在上述碱纤维素溶液中加入环氧乙烷，随即发生醚化反应。醚化的产物可以和环氧乙烷进一步反应，或使侧链增长，或使侧链数目增加。实验关键设备选型，年产5千吨，生产周期330天，日产量：5000000/330

32、=15151.5kg/d，每批投入环氧乙烷7029kg，棉浆粕5857.5kg固体碱3124kg,醋酸1952.5kg,乙醇20306kg由此选用醚化釜规格1600*2000洗涤釜2000*20008.其他设备的选型其他设备选定也都要符合生产条件，综合考虑所有情况，合理安全生产，具体设备选型如下：1 开棉机LZH30-5001； 2电磁滚筒LZH-5002 ； 3送料机LZH30-5002J； 4粉碎机QF-35； 5通引风机C-73NO6A； 6旋风分离器CLK-600； 7关风机LZH-5004； 8袋滤器DMC-24； 9碱液槽LZH10-5006； 10纤维泵DX-03； 11分离机DX-04； 12送料器LZH5-5008； 13精馏塔LZH4-5015； 14再沸器JB1146-71-1； 15冷却器JB1141-71； 16冷凝器JB1141-71； 17精馏加