阴离子聚丙烯酰胺的生产原理和生产步骤

一、阴阴离子聚丙烯酰胺离子聚丙烯酰胺生产原理：
阴离子聚丙烯酰胺    聚丙烯酰胺单体在催化剂的作用下，发生的聚合反应。在这种特定过程中，聚合反应包括两步：
第一步，氧化一还原体系催化剂释放自由基；
第二步，偶氮类催化剂在热活化作用下释入自由基。
二、阴离子聚丙烯酰胺生产步骤：
1．溶解罐温度
工艺上将溶解罐温度控制在18℃左右。高于18℃溶液易聚合；低于17℃，碳酸钠将在盘管上析出。 调节方法：控制温度高于18qC，溶解罐由制冷系统的循环冷却水(5～10℃)冷却至固定的聚合温度(18℃)，在出现冷却温度比设定温度低的情况时，可用同一盘管对罐再加热。用电加热水罐供热水。
2．溶解罐pH值
工艺上控制溶解罐pH值在12．3左右，pH值较高可使Na：CO，稳定并有利于水解反应进行。 调节方法：一般AM与Na2CO，溶液混合完后pH值为10．9～11．8，用NaOH(30％) 逐渐把．pH值调到12．3，pH值高于12．3可用H：SO。(95．1％)调回。
3．反应器加料量 工艺上反应器加料量控制在12100kg左右，多于12100kg在聚合时体积膨胀将溢出反应器。
4．通N2时间
工艺上控制通N：的时间在40～60min之间，一般为40min，通N：时间低于40min，氧含量不低于O．3mg,／L，阻聚。 开始进料5rain后，将与30ml脱盐水和一些Span20均匀混合的偶氮催化剂AZDN从储罐中，用压缩空气打人反应器，其加入量约为12kgo 吹氮开始30min，从甲酸钠储罐中向反应器加入1．8kg的甲酸钠(一种链转移剂)，其溶液供料管线回路在回流稳压阀的作用下保持恒压，通过I)CS系统控制(用电磁流量计计量其加人量能够更准确)。
5．引发剂、链转移剂加入量及顺序
停止吹氮前5min，将氧化剂过硫酸铵0.18kg加入反应器中，2min后加入 0.18kg甲醛合次硫酸氢钠，其操作方法与甲酸钠相同，过硫酸铵经流量计计量，由泵从储罐中打人反应器，硫酸氢钠经流量计计量后，由泵从储罐打人反应器。 NaFS加入后2min停止吹N：，即反应逐渐开始，温度逐渐升高，在此过程中，由于水 解反应速度加快会产生大量NH，和cO：，胶体体积会膨胀为原体积的2．5倍，大约30min聚 合反应完成，此时温度为90％左右，但水解反应仍在进行，为了增加产品的水解度，胶体 需在反应器内熟化3h，然后进入预研磨阶段。聚合反应过程是否正常，可以通过温度记录 曲线比较各段的温度变化来判定。
6．反应温度
温度对聚合反应也是一个关键参数，聚合温度设定约为18℃(该温度可按原料的配方 及所需产品的相对分子质量不同进行调整)各组分混合后的温度为18～25qC，此冷却过程 由制冷系统完成，冷却水温度为2～10℃，由泵注入溶解罐夹套盘管，由温度控制器控制冷 却水阀门。如果由于装置暂停或设备误操作，出现冷却温度比设定温度低时，也可用夹大盘 管对溶解罐进行加热。热水来自热水储罐，由泵打入。
7．预研磨、造粒
反应器中的胶体倾倒在预研磨机中的过程由DCS系统控制，开盖后由液压系统将反应器缓慢倾倒，胶体沿润滑后的聚丙烯壁滑下，并靠重力作用由横梁刀切成3块，此时胶体温度约为90cIC，其过程如下：由升降器将反应器盖打开，启动液压泵由液压罐将反应器缓慢倾斜，使胶体倒人预研磨机中，预研磨机内有6个平行切割螺杆，切割螺杆将胶体切碎并压人进料螺杆中(进料螺杆与切割螺杆垂直)，然后由进料螺杆将胶体送入螺杆计量泵计量后，送人造粒机中，计量的速度及切割机内的胶体通量由手动调节，在此过程中，为使切割容易，特别是对于低、中相对分子质量的聚合物需向胶体上喷一定量的表面活性剂，可使黏性胶粒保持自由流动状态，这种溶液由泵从储罐手工操作打入预研磨机中，其加入量由连接在DCS系统上的计时器控制，加人量为5L，为使造粒容易进入造粒机，物料需用2％ Span20的Exxsol油做润滑剂(每小时耗油约为20L)，每台造粒机的加人量取决于产品的规格及造粒机内的切割间隙，而且在切割刀钝化后，其用量要增加，加入方法是用泵经储罐打人造粒机中。 通过造粒机底部的筛子可以得到尺寸为3～6mm的胶粒，然后利用风机将其送入干燥器 中。
8．产品的干燥
采用振动式流化床结构的干燥器，对产品进行两段干燥，在此过程中，聚丙烯酰胺由胶体变成粉剂，水含量由’70％降至10％，其物料平衡如下：(每小时量) 开启风机，将研磨的胶体从造粒机送人干燥器中，干燥器内的热气流及振动器使胶粒很快地流态化，其振动由电机控制，热空气来自蒸汽加热器，经过滤器过滤的冷空气加热到 O℃以上，然后经气流调节器，用风机将加热的空气分别吹入干燥器的一段、二段，两段热空气的温度范围分别是100～130qC和60～90~C，蒸汽加热器的调节阀由DCS系统控制，在保持每段干燥区内物料温度恒定的情况下使空气维持最高温度。 启动风机旋风分离器，把被高速气流从流化态表面夹带出的产品细颗粒分离出来，由输料风机重新加入到干燥器中，同时也使干燥器内保持负压状态，防止氨气扩散到车间内。 流化床干燥器，对产品进行两段干燥。每段干燥面积为8m。，一段干燥物料含水量由 ’70％降到30％，，人口物料流量为3000kg,／h，入口空气温度为120～125℃，空气流量为 48520m。／h(20％：)。二段干燥物料含水量由30％降至10％，人口空气温度为83℃，空气流量为41842m。／h(20~C)。该干燥器每小时的处理量为900～1000kg，在干燥器出口，检查产品湿度合格后，打开干燥器门，开启回转振动筛将未干燥的块状物除去，这些块状物或研碎，或重新加入预切割机中。
9．筛分、研磨及包装
把干燥后的部分水解的聚丙烯酰胺处理成干粉，将颗粒分布满足要求的干粉包装成为最终产品，物料平衡如下：
从振动筛分器筛出来的产品，经负压风力输送至旋风分离器，此负压风力是由风机产生 的，旋风分离器底部产品经旋转阀进入双层筛，而气流中的细粉被袋式过滤器收集在料斗 中，并通过螺杆进入侧装袋。
双层振动筛分器把产品分成3个部分，最上层为大颗粒产品，被送进研磨器中，经研磨 后送回旋风分离器中进行正常循环，中层为颗粒粒径在100～200Ixm之间的产品，由负压经 输送料斗进入两个混合料斗中，由立式螺杆搅拌后得到混合均匀的合格产品。下层是被称为 细粉的颗粒，被送人料斗并通过螺杆进入侧装袋。
在混合料斗中装有立式螺杆，既可均匀混合产品，又能顺势填充带式混合器，同时混合 料斗与旋风分离器相连，可将料斗中的废气，在负压作用下分离，底部产品经旋转阀返回旋 风分离器进行正常循环，细粉被袋式过滤器收集在料斗中并经螺杆进入侧装袋。
带式混合器配有螺旋系统，既可搅拌产品，又可顺势将产品送人安全筛中，该混合器可 装‘750—1000kg的产品，并配有称重系统，对每次带料操作中来自混合料斗中的产品进行称 重，并能准确混合，按预先设置的产品重量给大袋装料，在此工序上还可加入细粉或其他添 加剂来调整产品质量。
安全筛是为了除去可能存在的聚结物，经其处理后的产品便可进行装袋。带式混合器、 装袋机与袋式过滤器相连，由风机产生的吸力，把气流中的细粉经过滤器收集在料斗中，并 通过螺杆进入侧装袋。
产品用装备电子称重系统的半自动称重机包装，装袋后的产品按50kg码垛，后用塑料 膜捆扎机捆好，从螺带式混合器出来的产品经安全筛后由螺杆出料进大袋，大袋装料为 ’750kg，由螺带式混合器减重计量。 最后被人工装到袋架上，由包装机封口后送去贮存。 巩义市万兴滤料厂是国内从事水处理行业较早的生产厂家。公司自创办以来始终以科技为先导，以质量求生存，以信誉求发展，在中国市政工程设计院，中国市政中南设计院、建设部滤料检测中心的指导下，研制出了供给排水行业使用的高效、节能、周期长的各种净水材料。
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