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聚丙烯酰胺生產技術的發展歷程

  • 發布時間:11-11
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  • 所屬欄目:產品知識
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  聚丙烯酰胺生產是以丙烯酰胺水溶液為原料,在引發劑的作用下,進行聚合反應,在反應完成后生成的聚丙烯酰胺膠塊經切切割、造粒、干燥、粉碎,較終制得聚丙烯酰胺產品。關鍵工藝是聚合反應,在其后的處理過程中要注意機械降溫、熱降解和交聯,從而保證聚丙烯酰胺的相對分子質量和水溶解性。

  丙烯酰胺+水(引發劑/聚合)→聚丙烯酰胺膠塊→造粒→干燥→粉碎→聚丙烯酰胺產品

  我國聚丙烯酰胺生產技術大概也經歷了3個階段:

  一階段是較早采用盤式聚合,即將混合好的聚合反應液放在不銹鋼盤中,再將這些不銹鋼盤推至保溫烘房中,聚合數小時后,從烘房中推出,用鍘刀把聚丙烯酰胺切成條狀,進絞肉機造粒,烘房干燥,粉碎制得成品。這種工藝完全是手工作坊式。

  二階段是采用捏合機,即將混合好的聚合反應液放在捏合機中加熱,聚合開始后,開始捏合機,一邊聚合一邊捏合,聚合完后,造粒也基本完成,倒出物料經干燥、粉碎得成品。

  三階段是,20世紀80年代后期,開發了錐形釜聚合工藝,由核工業部五所在江蘇江都化工廠試車成功。該工藝在錐形釜下部帶有造料旋轉刀,聚合物在壓出的同時,即成粒狀,經轉鼓干燥機干燥,粉碎得產品。

  為了避免聚丙烯酰胺膠塊黏附在聚合氯化鋁壁上,有的技術采用氟或硅的高分子化合物涂覆在聚合釜的內壁上,但此涂覆層在上產過程中易脫落而污染聚丙烯酰胺產品。

  目前國內外的聚丙烯酰胺生產技術基本上與上述的三階段相似,只是在設備上有些不同:聚合釜大小及類型(有固定錐形釜,也有可旋轉的錐形釜,聚合反應完成后,聚合釜倒轉將聚丙烯酰胺膠塊倒出)、造粒方式(有機械造粒、切割造粒,也有濕式造粒即分散液中造粒)、干燥方式(有采用穿流回轉干燥,也有用振動流化床干燥)及粉碎方式。這些不同中有些是設備質量上有差異,有些是采用的具體方式上的油差異,但總的來看,聚合技術趨向于固定錐形釜聚合,振動流化床干燥技術。

  聚丙烯酰胺生產技術除了上述的單元操作外,在工藝配方上還有較明顯的差別,比如目前生產相對分子質量聚丙烯酰胺的生產工藝,同樣是低溫引發,就有前加堿共水解工藝和后加堿后水解工藝之分,兩種方法各有利弊,前加堿共水解工藝過程簡單,但存在水解傳熱易產生交聯和相對分子質量損失大的問題,后加堿后水解雖然工藝過程增加了,但水解均勻不易產生交聯,對產品相對分子質量損失也不大。

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