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聚丙烯酰胺生产设备以及生产工艺

发布时间:2018-12-04 08:12:03 浏览

    聚丙烯酰胺在国内应用晚于国外,引进入我国以后,在国外技术、设备的基础上,根据我国行业生产实际情况,在聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等胶状高分子聚合物的后处理方面开发出多种后处理生产工艺和专用设备,填补了国内胶状高分子聚合物后处理技术和专用设备的空白。
    先后开发出多种形式及规格的聚合物专用破碎、造粒、干燥和粉碎设备;在胶状高分子聚合物的后处理工程方面积累了丰富的经验,能够独立完成高分子量聚丙烯酰胺的后处理全套工艺设计并提供主要设备。提高生产的控制水平,适合大规模连续化生产,可实现全自动集中控制,提高企业的自动化水平。
    聚丙烯酰胺是采用丙烯酰胺(acrylamide)为单体,通过过氧化苯甲酰(BPO)引发聚合而成的。操作过程如下(或者你可查找有关高分子化学的书籍):在三颈瓶中,将丙烯酰胺溶解在蒸馏水中(10%浓度),开始向体系通入氮气,30分钟后,加入一定量的BPO(BPO的投加量视你想得到多大分子量的聚丙烯酰胺而定,BPO加得越多,聚丙烯酰胺分子量就越小),装上回流冷凝管、搅拌装置,开始搅拌,并在同时水浴加热至50℃左右,反应开始,反应中应持续通氮气。随着反应进行,体系粘度增加。1小时后,反应停止。
    将反应物倒于烧杯中,向烧杯中缓缓加入无水乙醇或丙酮,并不断搅拌,这是聚丙烯酰胺开始析出,当不再有白色固体析出时,将所得的白色固体于红外灯下烘干,研磨至粉末装即得聚丙烯酰胺。所得的聚丙烯酰胺通过测定粘度可以得出分子量(一般分子量500万左右);使用BPO前,应用丙酮进行重结晶提纯后置于干燥器中阴冷处保存,否则聚合反应很难开始。

聚丙烯酰胺生产设备以及生产工艺


    目前我国聚丙烯酰胺聚合用的引发剂有无机引发剂、有机引发剂和无机—有机混合体系3中类型。
    1.过氧化物
    过氧化物大致分为无机过氧化物和有机过氧化物。无机过氧化物如过流酸钾,过硫酸铵、过溴酸钠和过氧化氢等。有机过氧化物如过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰和叔丁羟基过氧化物等。它们配用的还原剂有硫酸亚铁、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世纪80年代开发的偶氮脒盐系列,如偶氮N-取代脒丙烷盐酸盐是一类竞相开发的产品,它们的加入浓度为万分之0.005-1,催化效率很高,有助于生产相对分子质量高的产品,且溶于水,便于使用。
    3.反相悬浮聚合法
    聚丙烯酰胺是目前工业上最重要的有机高分子絮凝剂之一,在工业上通常采用水溶液法,反向悬浮聚合法来生产聚丙烯酰胺。下面来介绍一下反向悬浮聚合法生产聚丙烯酰胺的工艺。
    反向悬浮聚合法是制作聚丙烯酰胺(PAM)微球的如今使用最广泛、技术相对成熟的方法。采用强烈搅拌将单体或单体混合物分散在介质(介质为有机溶剂)中,成为细小颗粒再进行单体、引发剂、有机溶剂和分散稳定剂的聚合。当聚合完成后,经过沸脱水、分离、干燥可以得到微粒状产品。反向悬浮聚合法得到的产品,固体质量分数>90%,聚合率>95%,单体残留量<0.5%,产品粒径在10-500委靡之间,产品的水溶性良好。
    该方法因为工艺简单,操作控制方便,聚合热易于去除,聚合物易于分离、洗涤、干燥,产品纯净、均匀、稳定,容易实现工业化。但是反向悬浮聚合法在工业生产中也存在着问题,首先受搅拌转速的影响很大,容易聚结,发生凝胶,共沸时体系不稳定,出水时间长等缺点。还有出品粒径分布较宽,大量的有机溶剂使用,生产操作的安全,聚合成本太高等一系列原因导致反向悬浮聚合法在很少在国内用于生产聚丙烯酰胺。

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