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聚丙烯酰胺生产工艺

发布日期:2014-06-25 23:28:38
聚丙烯酰胺生产工艺
高分子量阴离子聚丙烯酰胺制备办法,聚丙烯酰胺生产工艺包含丙烯酰胺单体纯化、加碱绝热均聚、水解、造粒、烘干和损坏等,其特征在于选用前加碱聚合后水解制备办法,在聚合时参加多元引发剂,并通入二氧化碳操控聚合体系PH值。
技术和用处:选用前加碱聚合后水解,通过操控反响体系pH值,并参加过硫酸盐、水溶性有机偶氮盐和氮三丙烯酸胺多元引发剂引发丙烯酰胺水溶液均聚,然后进行水解、烘干、损坏,可制备分子量1500~2000万粉状阴离子型聚丙烯酰胺,该办法简单实用,易于大规模工业化出产,制备的高分子量HPAM可广泛用于聚合物驱油、固液别离、污水处置及饮用水处置。
传统办法
1、硫酸水合法:先使丙烯腈于100℃以下水解成丙烯酰胺硫酸盐,再中和得丙烯酰胺(AM)。前期通过丙烯酰胺均聚制得了非离子型聚丙烯酰胺,商品对比单一。不久开发了用碱有些水解(后水解法)的阴离子型聚丙烯酰胺。
2、铜催化水合法:选用丙烯腈在铜基催化剂存鄙人经水合反响来制备丙烯酰胺,所述办法包含使反响体系中出如今一个分子中具有活性亚甲基基团和酸性基团的化合物或其盐,然后使该富含丙烯酰胺的溶液与弱碱性或中度碱性的阴离子交流树脂触摸。在上述水合反响中,杂质的生成得到按捺,而催化剂活性却不受任何影响,所得丙烯酰胺可用来制作分子量高并且水溶性好的絮凝剂。
铜催化水合法也可将丙烯腈最少通过两个纯化进程来处置,首先使丙烯腈与强酸性阳离子交流树脂触摸,然后与具有伯氨基或仲氨基的树脂或与活性炭触摸。最终在铜基催化剂存鄙人使所得到的丙烯腈通过水合反响。即便选用通常质量的丙烯腈,该办法也能制出高质量的丙烯酰胺,并能进一步制出具有杰出水溶性的聚丙烯酰胺。
铜催化水合法的缺陷是需求收回丙烯腈以及别离铜,浪费资源和动力;一起副反响较多,不简单操控,商品纯度不高。
3、微生物法 :将丙烯腈、水和固定化生物催化剂调配成水合溶液,在催化反响后别离出废催化剂就可得到丙烯酰胺商品。聚丙烯酰胺生产工艺与传统的铜催化水合法比较,其特点是:在常温常压下反响,设备简单,操作安全;单程转化率极高,无需别离收回未反响丙烯腈;酶的特异性能使选择性极高,无副反响。选用J-1菌种时,反响温度为5-15℃,PH值为7-8,反响区丙烯腈浓度为1%-2%。丙烯腈转化率为99.99%,丙烯酰胺选择性为99.98%,反响器出口丙烯酰胺浓度接近50%;失活的酶催化剂排出体系外的量小于商品的0.1%;无需铜别离工段,无需离子交流处置,使别离精制操作大为简化;商品浓度高,无需提浓操作,整个进程操作简洁,设备出资少,出产经济效益高,利于小规模出产。
微生物法有以下几种详细技术技术:
(1)运用膜技术的微生物法。该办法包含的工序有微生物菌体培育、菌体重悬液的制备、用游离菌体作生物催化剂进行丙烯腈水合反响、别离反响所得的丙烯酰胺水合液。其特征是用微滤膜来洗刷净化发酵液中的菌体以制备菌体重悬液,用超滤膜来别离丙烯酰胺水合液及生物杂质。选用该技术出产丙烯酰胺可以明显进步出产功率和菌体利用率,一起水合液商品中的生物杂质含量降低,得到的丙烯酰胺质量好、纯度高。
(2)微生物接连催化法。该法通过发酵出产富含腈水合酶的丙酸棒杆菌或其诱变株细胞,然后用游离细胞法或固定化细胞法催化丙烯腈水组成丙烯酰胺,然后处置,得到高纯度的丙烯酰胺。
(3)运用经丙烯酸水溶液洗刷的微生物催化剂。该法先用丙烯酸水溶液洗刷微生物催化剂,然后将经洗刷的微生物催化剂用于转化反响来制备丙烯酰胺。
在溶解聚丙烯酰胺的一起参加必定份额的氢氧化钠,溶解后放置3h摆布使之充沛水解(碱化),经水解后可使聚丙烯酰胺弯曲的高分子链充沛伸打开,大大地添加了它和细微矾花颗粒相碰和吸附的时机,使聚丙烯酰胺的吸附架桥网捕效果得到充沛的发扬,从而进一步进步助凝效果。实践运用经验标明,现配现用的水解比(碱化比)要大一些,通常选用1∶0.3为宜,即1g聚丙烯酰胺参加0.3g氢氧化钠。假如水解时刻能满意5h,水解比应选用1∶0.01~1∶0.05。水解比越大所需水解时刻就越短,但水解比过大会形成净化后的水质pH值升高。假如运用水解度为30%以上的阴离子型聚丙烯酰胺,即可免除水解进程。
① 聚丙烯酰胺作为清水助凝剂,有必要充沛拌和溶解后才干投加运用。不然不能发扬其应有的高效助凝效果,还会形成投加体系阻塞、关闭滤池表面、损坏滤池功率、大大缩短滤池的反冲刷周期等不良后果。溶解时拌和速度应操控在400~1000r/min,溶解拌和时刻1h摆布为宜。低温时节水温低、难溶解,用热水可缩短溶解时刻,但水温不能超越60℃。
② 聚丙烯酰胺作为清水助凝剂,要取得最好助凝效果的用量起伏很小,其最好投量是0.03~0.4mg/L。超出这个规模会不起效果或很简单起副效果。
③ 投加点是决定聚丙烯酰胺助凝沉积效果好坏的要害。最好投加点是在清水出产絮凝反响全流程中的1/2~2/3。
④ 为确保均匀混合,应运用最稀浓度。聚丙烯酰胺浓度为0.05%摆布,既利于拌和溶解又便于投加运用,并且助凝效果最好。聚丙烯酰胺溶液不宜寄存超越10d,也不能与铁器触摸,溶解水温不能超越60℃。不然会使聚丙烯酰胺分子链断开而失掉助凝效果,并形成净化出水中丙烯酰胺单体含量添加的不良后果。
⑤ 聚丙烯酰胺通过水解(碱化)可进步助凝效果。聚丙烯酰胺生产工艺水解时刻要8h摆布,最好水解比是1∶0.01~1∶0.05。在实践出产中经常是应急运用,无满足的水解时刻,可通过加大水解比来到达较好水解的意图。现配现用的水解比1∶0.2较为合适。
⑥ 为使净化出水中丙烯酰胺单体含量不超越卫生标准的规则,有必要选用高聚合度的聚丙烯酰胺作为饮用水的清水助凝剂,需求运用丙烯酰胺单体含量低于0.2%的商品。
⑦ 对各种原水水质(包含超负荷35%摆布),高效助凝剂聚丙烯酰胺均能发扬杰出的助凝沉积效果。如石湾水厂第三车间,其规划供水才干是15×104t/d。选用聚丙烯酰胺作为助凝剂,投加量0.05mg/L,在确保优质供水的前提下,全天供水量到达22.3×104t,超出规划供水才干的48.7%。
发布日期:2014-4-19 9:04:28发布者:聚丙烯酰胺页面功能: 【字体:大 中 小】
① 聚丙烯酰胺作为清水助凝剂,有必要充沛拌和溶解后才干投加运用。不然不能发扬其应有的高效助凝效果,还会形成投加体系阻塞、关闭滤池表面、损坏滤池功率、大大缩短滤池的反冲刷周期等不良后果。溶解时拌和速度应操控在400~1000r/min,溶解拌和时刻1h摆布为宜。低温时节水温低、难溶解,用热水可缩短溶解时刻,但水温不能超越60℃。
② 聚丙烯酰胺作为清水助凝剂,聚丙烯酰胺生产工艺要取得最好助凝效果的用量起伏很小,其最好投量是0.03~0.4mg/L。超出这个规模会不起效果或很简单起副效果。
③ 投加点是决定聚丙烯酰胺助凝沉积效果好坏的要害。最好投加点是在清水出产絮凝反响全流程中的1/2~2/3。
④ 为确保均匀混合,应运用最稀浓度。聚丙烯酰胺浓度为0.05%摆布,既利于拌和溶解又便于投加运用,并且助凝效果最好。聚丙烯酰胺溶液不宜寄存超越10d,也不能与铁器触摸,溶解水温不能超越60℃。不然会使聚丙烯酰胺分子链断开而失掉助凝效果,并形成净化出水中丙烯酰胺单体含量添加的不良后果。
⑤聚丙烯酰胺通过水解(碱化)可进步助凝效果。水解时刻要8h摆布,最好水解比是1∶0.01~1∶0.05。在实践出产中经常是应急运用,无满足的水解时刻,可通过加大水解比来到达较好水解的意图。现配现用的水解比1∶0.2较为合适。
⑥ 为使净化出水中丙烯酰胺单体含量不超越卫生标准的规则,有必要选用高聚合度的聚丙烯酰胺作为饮用水的清水助凝剂,需求运用丙烯酰胺单体含量低于0.2%的商品。
⑦ 聚丙烯酰胺生产工艺对各种原水水质(包含超负荷35%摆布),高效助凝剂聚丙烯酰胺均能发扬杰出的助凝沉积效果。如石湾水厂第三车间,其规划供水才干是15×104t/d。选用聚丙烯酰胺作为助凝剂,投加量0.05mg/L,在确保优质供水的前提下,全天供水量到达22.3×104t,超出规划供水才干的48.7%。
欲使聚丙烯酰胺充沛发扬其架桥效果,聚丙烯酰胺生产工艺有必要发明能使其分子中酰胺基与水中悬浮粒子触摸的杰出条件。聚丙烯酰胺分子虽呈线状,但此线状链是弯曲成螺旋形的,其上酰胺基不能充沛露出出来,因而非离子型聚丙烯酰胺絮凝剂在运用前有必要加碱水解。水解聚丙烯酰胺分子上带有羧酸基,羧酸基电离使之带负电,根据同性电相斥的原理,分子链上的羧酸基相互排挤,使弯曲的分子链伸打开来,到达露出酰胺基的意图,一起也可到达架桥效果发作所需的满足链长。 由于羧酸基与悬浮粒子的亲和力较酰胺基小,加上其所带的负电荷与天然水中带负电的悬浮粒子发生相斥效果,因而聚丙烯酰胺的碱性水解不能过度,应该有一个最好水解度,在此水解度下,既能使活性基团充沛露出,又不使过多的活性基团水解而致使与粒子间太强的斥力,这样才干使聚丙烯酰胺发扬最大的絮凝效果。通常以为聚丙烯酰胺的最好水解度为30为宜。