فشر کی ترکیب پر مبنی الکائل گلائکوسائیڈ پروڈکشن پلانٹ کے ڈیزائن کی ضروریات کا انحصار زیادہ تر استعمال شدہ کاربوہائیڈریٹ کی قسم اور استعمال شدہ الکحل کی زنجیر کی لمبائی پر ہے۔ پانی میں حل پذیر الکائل گلائکوسائیڈز کی پیداوار اوکٹانول/ڈیکنول اور ڈوڈیکانول/ٹیٹراڈیکانول پر پہلی بار متعارف کرایا گیا تھا۔ الکائل پولی گلائکوسائیڈز جو کہ دیے گئے ڈی پی کے لیے استعمال شدہ الکحل کی وجہ سے پانی میں حل نہیں ہوتے ہیں (الکائل چیان≥16 میں سی ایٹموں کی تعداد) کے ساتھ الگ سے نمٹا جاتا ہے۔
الکائل پولی گلوکوسائیڈ ترکیب کی حالت میں تیزاب کے ذریعے اتپریرک ہوتی ہے، ثانوی مصنوعات جیسے پولی گلوکوز ایتھر اور رنگین نجاست پیدا ہوتی ہے۔ پولی گلوکوز ایک بے ساختہ مادہ ہے جو ترکیب کے عمل کے دوران گلائکوسائل پولیمرائزیشن سے بنتا ہے۔ ثانوی رد عمل کی قسم اور ارتکاز، درجہ حرارت، درجہ حرارت وغیرہ پر منحصر ہوتا ہے۔ حالیہ برسوں میں صنعتی الکائل پولی گلائکوسائیڈز کی پیداوار کی ترقی سے حل ہونے والے مسائل ترکیب سے متعلق ثانوی مصنوعات کی تشکیل کو کم سے کم کرنا ہے۔
عام طور پر، شارٹ چین الکحل پر مبنی (C8/10-OH) اور کم DP (بڑے الکحل کی زیادہ مقدار) الکائل گلائکوسائیڈز کی پیداوار کے مسائل کم سے کم ہوتے ہیں۔ ردعمل کے مرحلے میں، اضافی الکحل کے اضافے کے ساتھ، ثانوی مصنوعات کی پیداوار کم ہوتی ہے. یہ تھرمل تناؤ کو کم کرتا ہے اور پائرولیسس مصنوعات کی تشکیل کے دوران اضافی الکحل کو ہٹاتا ہے۔
فشر گلائکوسائیڈیشن کو ایک ایسے عمل کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے جس میں پہلے مرحلے میں گلوکوز نسبتاً تیزی سے رد عمل ظاہر کرتا ہے اور اولیگومر توازن حاصل ہوتا ہے۔ اس مرحلے کے بعد الکائل گلائکوسائیڈز کا سست انحطاط ہوتا ہے۔ انحطاط کے عمل میں ڈیل کیلیشن اور پولیمرائزیشن جیسے اقدامات شامل ہوتے ہیں، جو کہ زیادہ سے زیادہ ارتکاز کی صورت میں بڑھتے ہیں۔ پولی گلوکوز۔ زیادہ سے زیادہ رد عمل کے وقت سے زیادہ رد عمل کے مرکب کو اوور ری ایکشن کہا جاتا ہے۔ اگر رد عمل کو وقت سے پہلے ختم کر دیا جاتا ہے، تو نتیجے میں ہونے والے رد عمل کے مرکب میں بقایا گلوکوز کی بڑی مقدار ہوتی ہے۔
رد عمل کے مرکب میں الکائل گلوکوسائیڈ کے فعال مادوں کا نقصان پولی گلوکوز کی تشکیل کے ساتھ اچھا تعلق رکھتا ہے۔ ضرورت سے زیادہ ردعمل کی صورت میں، رد عمل کا مرکب پولی گلوکوز کے ورن کے ذریعے آہستہ آہستہ دوبارہ پولی فیز بن جاتا ہے۔ لہٰذا، رد عمل کے خاتمے کے وقت سے مصنوعات کا معیار اور مصنوعات کی پیداوار شدید متاثر ہوتی ہے۔ ٹھوس گلوکوز کے ساتھ شروع ہونے سے، ثانوی مصنوعات میں الکائل گلائکوسائیڈز کم ہوتے ہیں، جس سے کارپوریشنز اور دیگر کارپوریشنز کی مقدار کم ہوتی ہے۔ رد عمل والے مرکب سے فلٹر کیا جائے جس نے کبھی پوری طرح سے رد عمل ظاہر نہیں کیا۔
آپٹمائزڈ عمل میں، ایتھریفیکیشن پروڈکٹ کا ارتکاز نسبتاً کم ہوتا ہے (ری ایکشن کے درجہ حرارت، وقت، کیٹالسٹ کی قسم اور ارتکاز وغیرہ پر منحصر ہے)۔
شکل 4 ڈیکسٹروز اور فیٹی الکحل (C12/14-OH) کے براہ راست رد عمل کا مخصوص کورس دکھاتا ہے۔
فشر گلائکشن ری ایکشن میں ری ایکشن کے پیرامیٹرز کا درجہ حرارت اور دباؤ ایک دوسرے سے گہرا تعلق رکھتے ہیں۔ کم ثانوی مصنوعات کے ساتھ الکائل پولی گلائکوسائیڈز پیدا کرنے کے لیے، دباؤ اور درجہ حرارت کو ایک دوسرے کے مطابق ڈھالنا اور سختی سے کنٹرول کرنا ضروری ہے۔
ثانوی مصنوعات میں الکائل پولی گلائکوسائیڈز کم ہوتے ہیں جو ایسٹیلائزیشن میں کم رد عمل درجہ حرارت (~100℃) کی وجہ سے ہوتے ہیں۔ تاہم، کم درجہ حرارت کے نتیجے میں نسبتاً طویل رد عمل کا وقت ہوتا ہے (شراب کی زنجیر کی لمبائی پر منحصر ہے) اور کم مخصوص ری ایکٹر کی افادیت۔ نسبتاً زیادہ رد عمل کا درجہ حرارت (>100℃، عام طور پر 110-120℃) کاربوہائیڈریٹس کے رنگ میں تبدیلی کا باعث بن سکتا ہے۔ رد عمل کے مرکب سے کم ابلتے ہوئے رد عمل کی مصنوعات (براہ راست ترکیب میں پانی، ٹرانساسیٹیلائزیشن کے عمل میں شارٹ چین الکوحل) کو ہٹا کر، ایسٹیلائزیشن توازن کو پروڈکٹ کی طرف منتقل کر دیا جاتا ہے۔ اگر فی یونٹ وقت میں نسبتاً بڑی مقدار میں پانی پیدا ہوتا ہے، مثال کے طور پر ہائی ری ایکشن درجہ حرارت سے، اس پانی کو رد عمل کے مرکب سے مؤثر طریقے سے نکالنے کے لیے انتظامات کیے جائیں۔ یہ ثانوی رد عمل کو کم کرتا ہے (خاص طور پر پولی ڈیکسٹروز کی تشکیل) جو پانی کی موجودگی میں ہوتا ہے۔ رد عمل کے مرحلے کی بخارات کی کارکردگی کا انحصار نہ صرف دباؤ پر ہوتا ہے بلکہ بخارات کے علاقے وغیرہ پر بھی ہوتا ہے۔ ٹرانساسیٹلائزیشن اور ڈائریکٹ سنتھیسز ویریئنٹس میں عام ردعمل کا دباؤ 20 اور 100mbar کے درمیان ہوتا ہے۔
ایک اور اہم اصلاحی عنصر گلائکوسائیڈیشن کے عمل میں سلیکٹیو اتپریرک کی نشوونما ہے، اس طرح روکتا ہے، مثال کے طور پر، پولی گلوکوز کی تشکیل اور ایتھریفیکیشن۔ جیسا کہ پہلے ہی ذکر کیا گیا ہے، فشر کی ترکیب میں ایسٹل یا ریورس ایسٹل تیزاب کے ذریعے اتپریرک ہوتا ہے۔ اصولی طور پر، کافی طاقت کا کوئی بھی تیزاب اس مقصد کے لیے موزوں ہوتا ہے، جیسا کہ p-lucosic acid، sulfylene کے لیے موزوں ہے۔ بینزینس سلفونک ایسڈ اور سلفونک سوکسینک ایسڈ۔ رد عمل کی شرح الکحل میں تیزابیت اور تیزاب کے ارتکاز پر منحصر ہے۔ ثانوی رد عمل جو تیزاب کے ذریعے بھی اتپریرک ہو سکتے ہیں (مثلاً پولی گلوکوز کی تشکیل) بنیادی طور پر رد عمل کے مرکب کے قطبی مرحلے (ٹریس واٹر) میں ہوتے ہیں، اور الکحل کے تیزاب کو کم کر سکتے ہیں۔ alkyl benzenesulfonic acid) بنیادی طور پر رد عمل کے مرکب کے کم قطبی مرحلے میں تحلیل ہوتے ہیں۔
رد عمل کے بعد، تیزابی اتپریرک کو مناسب بنیاد کے ساتھ بے اثر کیا جاتا ہے، جیسے سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ اور میگنیشیم آکسائیڈ۔ بے اثر رد عمل کا مرکب ہلکا پیلا محلول ہے جس میں 50 سے 80 فیصد فیٹی الکوحل ہوتے ہیں۔ ہائی فیٹی الکحل مواد کاربوہائیڈریٹ اور فیٹی الکوحل کے داڑھ کے تناسب کی وجہ سے ہے۔ اس تناسب کو صنعتی الکائل پولی گلائکوسائیڈز کے لیے مخصوص ڈی پی حاصل کرنے کے لیے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے، اور یہ عام طور پر 1:2 اور 1:6 کے درمیان ہوتا ہے۔
اضافی فیٹی الکحل کو ویکیوم ڈسٹلیشن کے ذریعے ہٹا دیا جاتا ہے۔ اہم حدود کی شرائط میں شامل ہیں:
- مصنوعات میں بقیہ فیٹی الکحل کا مواد ہونا چاہیے۔<1% کیونکہ دیگر
وار حل پذیری اور بدبو بری طرح متاثر ہوتی ہے۔
- غیر مطلوبہ پائرولیسس پروڈکٹس کی تشکیل کو کم سے کم کرنے کے لیے یا رنگ برنگے اجزاء، تھرمل اسٹریسنگ اور ٹارگٹ پروڈکٹ کے رہائش کے وقت کو الکحل کی زنجیر کی لمبائی پر انحصار کرتے ہوئے ہر ممکن حد تک کم رکھنا چاہیے۔
- کسی بھی مونوگلائکوسائیڈ کو ڈسٹلٹ میں داخل نہیں ہونا چاہئے کیونکہ ڈسٹلیٹ کو خالص فیٹی الکحل کے طور پر رد عمل میں ری سائیکل کیا جاتا ہے۔
dodecanol/tetradecanol کی صورت میں، یہ تقاضے زیادہ چکنائی والے الکوحل کے اخراج کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، جو ملٹی اسٹیج ڈٹیلیشن کے ذریعے کافی حد تک تسلی بخش ہوتے ہیں۔ یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ جیسے جیسے فیٹی الکوحل کا مواد کم ہوتا ہے، viscosity نمایاں طور پر بڑھ جاتی ہے۔ یہ واضح طور پر آخری کشید کے مرحلے میں حرارت اور بڑے پیمانے پر منتقلی کو متاثر کرتا ہے۔
لہذا، پتلی یا مختصر رینج کے بخارات کو ترجیح دی جاتی ہے۔ ان بخارات میں، میکانکی طور پر حرکت کرنے والی فلم بخارات کی کارکردگی سے زیادہ اور مصنوعات کے رہائشی وقت کے ساتھ ساتھ اچھا ویکیوم فراہم کرتی ہے۔ کشید کے بعد حتمی مصنوعہ تقریباً خالص الکائل پولی گلائکوسائیڈ ہے، جو 70℃ سے 150℃ کے پگھلنے والے نقطہ کے ساتھ ٹھوس کے طور پر جمع ہوتا ہے۔ الکائل ترکیب کے اہم عمل کے مراحل کا خلاصہ شکل 5 کے طور پر کیا گیا ہے۔
استعمال شدہ مینوفیکچرنگ کے عمل پر منحصر ہے، الکل پولی گلائکوسائیڈ کی پیداوار میں ایک یا دو الکحل سائیکل کے بہاؤ جمع ہوتے ہیں۔ اضافی فیٹی الکوحل، جبکہ شارٹ چین الکوحل تقریباً مکمل طور پر بازیافت ہو سکتے ہیں۔ ان الکوحل کو بعد کے رد عمل میں دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ طہارت کی ضرورت یا تعدد جس کے ساتھ طہارت کے اقدامات کیے جائیں اس کا انحصار الکحل میں جمع ہونے والی نجاست پر ہے۔ یہ بڑی حد تک پچھلے عمل کے مراحل کے معیار پر منحصر ہے (مثال کے طور پر رد عمل، الکحل کو ہٹانا)۔
فیٹی الکحل کو ہٹانے کے بعد، الکائل پولی گلائکوسائیڈ فعال مادہ براہ راست پانی میں تحلیل ہو جاتا ہے تاکہ ایک انتہائی چپچپا 50 سے 70 فیصد الکائل پولی گلائکوسائیڈ پیسٹ بن جائے۔ بعد ازاں ریفائننگ کے مراحل میں، اس پیسٹ کو کارکردگی سے متعلقہ تقاضوں کے مطابق تسلی بخش معیار کی پروڈکٹ میں تیار کیا جاتا ہے۔ ان ریفائننگ اقدامات میں پروڈکٹ کی بلیچنگ، پروڈکٹ کی خصوصیات کی ایڈجسٹمنٹ، جیسے پی ایچ ویلیو اور فعال مادہ کا مواد، اور مائکروبیل اسٹیبلائزیشن شامل ہو سکتے ہیں۔ پیٹنٹ لٹریچر میں، تخفیف آمیز اور آکسیڈیٹیو بلیچنگ اور آکسیڈیٹیو بلیچنگ اور ریڈکٹو اسٹیبلائزیشن کے دو مراحل کے عمل کی بہت سی مثالیں موجود ہیں۔ کوشش اور اس وجہ سے کچھ معیار کی خصوصیات حاصل کرنے کے لیے ان عمل کے مراحل میں شامل لاگت، جیسے رنگ، کارکردگی کی ضروریات، ابتدائی مواد، درکار ڈی پی اور عمل کے مراحل کے معیار پر منحصر ہے۔
شکل 6 طویل سلسلہ الکائل پولی گلائکوسائیڈز (C12/14 APG) کے لیے براہ راست ترکیب کے ذریعے صنعتی پیداوار کے عمل کی وضاحت کرتا ہے)
پوسٹ ٹائم: اکتوبر 13-2020