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聚丙烯酰胺的生产步骤

发布日期:2017-05-02 13:25:28
  聚丙烯酰胺出产步骤总共两步:
  单体出产技术
  丙烯酰胺单体的出产时以丙烯腈为原料,在反应剂效用下水化生成丙烯酰胺单体的粗产品,经闪蒸、精制后得精丙烯酰胺单体,此单体即为聚丙烯酰胺的出产原料。
  丙烯腈+(水反应剂/水) →合 →丙烯酰胺粗品→闪蒸→精制→精丙烯酰胺按反应剂的进展历史来分,单体技术已经历了夏商周:
  第1代为硫酸催化水化技术,此技术的欠缺是丙烯腈转化率低,丙稀酰胺产品收率低、副产物低,给精制带来非常大负担,这个之外因为反应剂硫酸的强腐蚀性,使设施造价高,增加了生产资本;第二代为二元或三元扇骨子铜催化出产技术,该技术的欠缺是在最后产品中引入了影响聚合的金属铜离子,因此增加了后处置精制的成本;第夏商周为微有生命的物质腈水化酶催化出产技术,此技术反响条件柔和,常温常压下施行,具备高挑选性、高收率和高活性的独特的地方,丙烯腈的转化率可达到100百分之百,反响绝对,无副产品和杂质。  产品丙烯酰胺中不含金属铜离子,不需施行离子交换来出去出产过程中所萌生的铜离子,简化了工艺流程,这个之外,气相色层分析表明丙烯酰胺产品中几乎不含游离的丙烯腈,具备高纯性,尤其适应制备超高相对分子品质的聚丙烯酰胺及食物工业所需的无毒聚丙烯酰胺。
  微有生命的物质催化丙烯酰胺单体出产技术,首先由东洋在1985年树立了6000t/a的丙烯酰胺装置,其后俄罗斯也掌握了此项技术,20百年90时代时东洋和俄罗斯一个跟着一个树立了万吨级微有生命的物质催化丙烯酰胺装置。我国家大计继东洋、俄罗斯在这以后,天底下第三个领有此技术的国度。微有生命的物质反应剂活性为2857国际生化单位,已经达到达国际水准。我国微有生命的物质催化丙烯酰胺单体出产技术是由上海市三九一一所通过“七五”、“八五”和“九五”等3个五年规划研发完成的,微有生命的物质反应剂腈水化酶是在1990年用筛子选出的,是由泰岳山脚下生土中离合出163菌株和无锡生土中离合出145菌株,经胚珠培育获得的腈水化酶,代号为Norcardia-163。该技术现已在江苏如皋、江西南昌、胜利油田及河北万全先后投入生产,品质大乘,达到达出产超高相对分子品质聚丙烯酰胺的品质指标。
  微记着我国微有生命的物质催化丙烯酰胺技术已经达到达国际先进水准。
  聚合技术
  聚丙烯酰胺出产是以丙烯酰胺水溶液为原料,在导发剂的效用下,施行聚合反响,在反响完成后生成的聚丙烯酰胺胶块经切割切、造粒、干燥、粉碎,最后制得聚丙烯酰胺产品。关键工艺是聚合反响,在其后的处置过程中要注意机械降低温度、热降解和交联,因此保障聚丙烯酰胺的相对分子品质和水溶解性。
  丙烯酰胺+水(导发剂/聚合)→聚丙烯酰胺胶块→造粒→干燥→粉碎→聚丙烯酰胺产品我国聚丙烯酰胺出产技术约略也经历了3个阶段第1阶段是最早认为合适而使用盘式聚合,将要混合好的聚合反响液放在不锈钢盘中,再将这些个不锈钢盘推至保暖烘房中,聚合数钟头后,从烘房中推出,用铡刀把聚丙烯酰胺切成条状,进绞肉机造粒,烘房干燥,粉碎制得成品。这种工艺绝对是手办公坊式。
  第二阶段是认为合适而使用撮合机,将要混合好的聚合反响液放在撮合机中加热,聚合着手后,着手撮合机,一边儿聚合一边儿撮合,聚合完后,造粒也基本完成,倒出物料经干燥、粉碎得成品。
  第三阶段是,20百年80时代后期,研发了锥形釜聚合工艺,由核工业部五存在的地方江苏江都化工厂试车成功。该工艺在锥形釜下部带有造料旋转刀,聚合物在压出的同时,即成粒状,经转鼓干燥机干燥,粉碎得产品。
  为了防止聚丙烯酰胺胶块黏着在聚合釜釜壁上,有的技术认为合适而使用氟或硅的高分子化合物涂覆在聚合釜的内壁上,但此涂覆层在上产过程中易剥离而污染聚丙烯酰胺产品。
  也有可旋转的锥形釜,聚合反响完成后,聚合釜倒转将聚丙烯酰胺胶块倒出)、造粒形式 (有机械造粒、割切造粒,也有湿式造粒即散布液中造粒)、干燥形式(有认为合适而使用穿流掉转干燥,也有用振荡流化床干燥)及粉碎形式。这些个不一样中有点是设施品质上有差别,有点是认为合适而使用的具体型式上的油差别,但通观,聚合技术趋向于固定锥形釜聚合,振荡流化床干燥技术。
  聚丙烯酰胺出产技术除开上面所说的的单元操作外,在工艺根据处方配药上还有较表面化的区别,导发就有前加碱共水分解工艺和后加碱后水分解工艺之分,两种办法各有好处害处,前加碱共水分解工艺过程简单,但存在水分解导热易萌生交联和相对分子品质亏损大的问题,后加碱后水分解固然工艺过程增加了,但水分解平均不易萌生交联,对产品相对分子品质亏损也半大。
  到现在为止我国聚丙烯酰胺聚合用的导发剂有无机导发剂、有机导发剂和无机—有机混合整体体系3中类型。
  (1)过氧气化物
  过氧气化物大概分为无机过氧气化物和有机过氧气化物。无机过氧气化物如过流酸钾,过硫酸铵、过溴酸钠和过氧气化氢等。有机过氧气化物如过氧气化苯甲酰、过氧气化月桂酰和叔丁羟基过氧气化物等。他们配用的恢复剂有硫酸亚铁、氯化亚铁、偏亚硫酸钠和硫代硫酸钠等。
  (2)偶氮化合物类
  如偶氮二异丁腈、偶氮双二甲基戊腈、偶氮双氰基戊酸钠和20百年80时代研发的偶氮脒盐系列,如偶氮N-代替脒丙烷盐酸盐是一类竞相研发的产品,他们的参加液体浓度为极其之0.005-1,催化速率颀长,有助于出产相对分子品质高的产品,且溶于水,易于运用。
  反相悬浮聚合法
  聚丙烯酰胺是到现在为止工业上最关紧的有机高分子絮凝剂之一,在工业上一般认为合适而使用水溶液法,逆向悬浮聚合法来出产聚丙烯酰胺。下边来绍介一下子逆向悬浮聚合法出产聚丙烯酰胺的工艺。
  逆向悬浮聚合法是制造聚丙烯酰胺(pam微球的现在运用最广泛、技术相对成熟的办法。认为合适而使用猛烈拌和将单体或单体混合物散布在媒介(媒介为有机溶剂)中,变成纤小颗粒再施行单体、导发剂、有机溶剂和散布牢稳剂的聚合。当聚合完成后,通过沸脱水、离合、干燥可以获得微粒状产品。逆向悬浮聚合法获得的产品,固健康水平量分数>90百分之百,聚合率>95百分之百,单体遗留量<0.5百分之百,产品粒径在10-500萎靡之间,产品的水溶性令人满意。
  该办法由于工艺简单,操作扼制便捷,聚合热便于去除,聚合物便于离合、荡涤、干燥,产品纯净、平均、牢稳,容易成功实现工业化。不过逆向悬浮聚合法在工业出产中也存在着问题,首先受拌和转速的影响非常大,容易聚结,发生凝胶,共沸时整体体系不定,出水时间长等欠缺。还有出品粒径散布较宽,数量多的有机溶剂运用,出产操作的安全,聚合成本太高等一系列端由造成逆向悬浮聚合法在很少在国内用于出产聚丙烯酰胺。