【正文】 合溫度等因素。⑦ 工藝平面布置。1． 3 設(shè)計(jì)原則1．3．1 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容年產(chǎn)5000噸聚聚丙烯酰胺工程：聚合工段的工藝設(shè)計(jì)。②國(guó)內(nèi)中小企業(yè)和相關(guān)科研院所，應(yīng)加快PAM生產(chǎn)工藝的研究開發(fā)，改進(jìn)現(xiàn)有工藝，提高技術(shù)水平，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量并使之系列化；有條件的單位，應(yīng)加強(qiáng)在專用性產(chǎn)品和個(gè)類不同基因共聚接枝改性衍生物方面的研究。此外，聚丙烯酰胺還用于紡織印染污水的高效凈化。（3） 造紙：聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中的應(yīng)用主要用于兩方面，一是提高填料、顏料等的存留率，以降低原材料的流失和對(duì)環(huán)境的污染；二是提高紙張的強(qiáng)度。聚丙烯酰胺類化學(xué)堵水劑具有對(duì)油和水的滲透能力的選擇性，對(duì)油的滲透性降低最高可超過(guò)10%，而對(duì)水的滲透性能減少可超過(guò)90%。國(guó)內(nèi)消費(fèi)中, 81%用于石油開采, 是國(guó)內(nèi)PAM應(yīng)用的最大市場(chǎng)。作為PAM市場(chǎng)的領(lǐng)先者SNF公司近期將有不少新建裝鼉投產(chǎn)，SNF公司新建的PAM 裝置(在澳大利亞、印度尼西亞、印度、俄羅斯、瑞典和美國(guó))將于2005年投產(chǎn)，新建最大裝置建在印度(能力為2萬(wàn)噸／39。表2列出2005年2月統(tǒng)計(jì)的世界各地區(qū)PAM主要生產(chǎn)能)。還要掌握好聚合反應(yīng)規(guī)律優(yōu)選聚合工藝、聚合引發(fā)體系，適當(dāng)增大單體濃度、減少引發(fā)劑濃度和降低聚合反應(yīng)溫度，使反應(yīng)平穩(wěn)。乳膠粒是通過(guò)乳化劑吸附膜的阻隔或高聚物的位阻作用而穩(wěn)定的，有人認(rèn)為這種乳膠粒也是通過(guò)膠束成長(zhǎng)起來(lái)的。在 A M 與 丙 烯酸(AA)等共聚中，PH對(duì)竟聚率的影響很大。（1） 水溶液聚合在AM 的聚合方法中， 采用水溶液聚合的較多， 主要涉及到引發(fā)體系、介質(zhì)PH、添加劑和單體濃度等。（2）分子鏈上有與丙烯酰胺單元數(shù)目相同的側(cè)基——酰胺基，而酰胺基具有高極性、易形成氫鍵和高反應(yīng)活性。而我國(guó)的陽(yáng)離子產(chǎn)品分子量較低，一般在500800萬(wàn)之間，產(chǎn)品劑型以水溶液為主，制約了我國(guó)水處理和造紙工業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)有生產(chǎn)廠200多個(gè)，生產(chǎn)能力（含AM）約為23萬(wàn)噸/年。丙烯酰胺單體由丙烯腈經(jīng)硫酸催化水合制取。PAM優(yōu)良的水溶性、增稠性、絮凝性能和化學(xué)反應(yīng)活性的顯示出了巨大的市場(chǎng)潛力和廣闊的應(yīng)用前景。近10年來(lái)我國(guó)PAM發(fā)展迅速，現(xiàn)成為世界生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)量躍居世界首位，生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)國(guó)際水平。國(guó)外的陽(yáng)離子產(chǎn)品的品種、類型十分齊全，大品種的分子量都超過(guò)1900萬(wàn)，干粉占53%，乳液占35%，水溶液僅占2%。1 .1 . 2丙烯酰胺聚合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)PAM在結(jié)構(gòu)上最基本的特點(diǎn)是：（1）分子鏈具有柔順性和分子形狀的易變性。其中主要有水溶液聚合、反向懸浮聚合和反向乳液聚合。在較高PH下，單體或聚合物分子中的酞胺基會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，使均聚物變成含丙烯酸鏈節(jié)的共聚物。（2）反向乳液聚合：水 溶 性 單體AM 的反相乳液聚合是乳液聚合研究領(lǐng)域中新開拓的一個(gè)分支，多采用非離子型的低分子或高分子乳化劑形成油包水型乳液體系而進(jìn)行乳液聚合。這是獲得超高分子量PAM產(chǎn)品的基礎(chǔ)。表l列出世界PAM生產(chǎn)能力分析。經(jīng)過(guò)2001年需求低迷期后，2002年起PAM需求又較快增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2010年全球需求年增長(zhǎng)率為5．4％，增長(zhǎng)率最高的地區(qū)為：拉美(年增長(zhǎng)率為6％)、亞洲和中東(6．3％)、亞太(9．1％)。表 3 國(guó)內(nèi)主要PAM生產(chǎn)廠家情況序號(hào)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)能力（萬(wàn)噸/年）1大慶油田化工總廠52勝利油田長(zhǎng)安實(shí)業(yè)集團(tuán)公司23SNF公司泰興分公司24廣東李壇精細(xì)化工廠25北京恒聚油田化學(xué)品有限公司16太原重工集團(tuán)祁縣聚合物有限公司1② 消費(fèi)1998 年, 萬(wàn)t, 萬(wàn)t, 萬(wàn)t, 不足部分依靠進(jìn)口解決。：在油田生產(chǎn)過(guò)程中，由于地層的非均質(zhì)性常產(chǎn)生水浸問(wèn)題，需要進(jìn)行堵水，其實(shí)質(zhì)是改變水在地層中的滲流狀態(tài)，以減少油田產(chǎn)水、保持地層能量、提高油田最終采收率的目的。我國(guó)的原水處理、城市污水處理和工業(yè)廢水處理行業(yè)都在不同程度的使用聚丙烯酰胺作為絮凝劑。用作印染助劑時(shí)，聚丙烯酰胺可使產(chǎn)品附著牢度大、鮮艷度高，還可作為漂白的非礦高分子穩(wěn)定劑。鑒于次，國(guó)內(nèi)有關(guān)專家建議：①在裝置方面，應(yīng)走規(guī)模之路，有條件的企業(yè)，可以全套引進(jìn)國(guó)外的工藝技術(shù)和設(shè)備，建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)以上規(guī)模，以適應(yīng)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，但要防止不考慮客觀實(shí)際，一哄而上建設(shè)多套大型裝置，造成產(chǎn)能相對(duì)過(guò)剩。隨著環(huán)境意識(shí)的不斷加強(qiáng)，聚丙烯酰胺在城市污水處理方面的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越受到重視，聚丙烯酰胺聚合生產(chǎn)工藝技術(shù)的研究，也將對(duì)城市污水處理工藝技術(shù)的提高起到推動(dòng)作用。⑥ 主要工藝設(shè)備的選型。此外還常伴有鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。—CH2—CH——CH2—CH— → —CH2—CH—﹢NH2 → —CH2—CH—﹢NH3 C=O HO—C—O C=O C=ONH2 NH2 OH O在強(qiáng)堿條件下，酰胺基的堿性水解反應(yīng)對(duì)酰胺和氫氧根離子均呈一級(jí)反應(yīng)。（2）分子鏈上有與聚丙烯酰胺單元數(shù)目相同的側(cè)基—酰胺基，而酰胺基具有極高的極性、易形成氫鍵和高反應(yīng)活性。3．1．4 引發(fā)劑的選擇工業(yè)最常采用的AM聚合引發(fā)劑使氧化還原引發(fā)體系。生產(chǎn)原理：采用水溶液均聚的方法，使聚丙烯酰胺、水和引發(fā)劑等在配料罐中配料，泵至聚合釜進(jìn)行水溶液聚合。其中罐區(qū)、尾氣煙囪，空氣過(guò)濾采用露天布置，其他全部采用廠房?jī)?nèi)布置。③ 生產(chǎn)人員上崗必須佩帶好勞動(dòng)保護(hù)用品，在接觸丙烯線胺等有毒化合物時(shí)必須帶好手套、面具及其他防護(hù)用品。3．6．2 后處理工段后處理工段除了有聚合工段的物料，還有水解產(chǎn)生的氨氣，是易燃易爆物品，處理屬于易燃易爆崗位。設(shè)計(jì)選用配方：?jiǎn)误w25%；引發(fā)劑4105%；水約75%。%）247。選用乙型平焊法蘭，其基本尺寸可由《化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》。筒體壁厚計(jì)算公式S=+C查《化工機(jī)械基礎(chǔ)》第360頁(yè)表232得=173MPa；查第362頁(yè)表236，取C1=；C2=2mm；查表235，取=。4．2．3 泵的選擇主要對(duì)聚合釜配料泵進(jìn)行計(jì)算。得 =（+++2++1）= H=()+++≈20m，則揚(yáng)程為22m液柱。主要考慮出料口與預(yù)研磨機(jī)進(jìn)料口之間的距離，并考慮底部夾套熱水進(jìn)口閥門操作。 致 謝有幸在材化學(xué)院學(xué)習(xí)，四年來(lái)，在院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和老師們的辛勤指導(dǎo)下，我完成了本科學(xué)業(yè)的學(xué)習(xí)及此次課程設(shè)計(jì)工作。系統(tǒng)地考慮了引發(fā)溫度、引發(fā)劑濃度、單體濃度等因素對(duì)水解聚丙烯酰胺分子量的影響，選擇與之相配套的水解設(shè)備系統(tǒng)。 第五章 廠房布置說(shuō)明車間為單層輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，長(zhǎng)66m，寬36m，檐口高13m。查第53頁(yè)表53得：三通ζ=；閘閥全開ζ=；止回閥全開ζ=2，ζ入=；90O彎頭：ζ=5=。30%，取u=。再查表235，取=。① 聚合釜筒體直徑的確定：設(shè)計(jì)中初選V封=1m3，按下式估算聚合釜筒體直徑 Di==。8000=625kg/h需30%的AM溶液 625247。③ 生產(chǎn)工作服內(nèi)禁止帶東西，防止落入設(shè)備內(nèi)影響生產(chǎn)。⑦ 在生產(chǎn)裝置檢修敲打設(shè)備的時(shí)候，必須使用銅制工具或在鐵制工具上涂上黃油，以免引起火花。3．6 安全防護(hù)措施3．6．1 聚合工段該工段使用的原料有丙烯酰胺、純水以及偶氮二異丁腈等，根據(jù)這些原料的性質(zhì)，查閱《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《化工生產(chǎn)安全與防護(hù)》等確定車間火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為乙級(jí)；車間建筑屬于一類工業(yè)建筑。水解工段由水解、研磨輸送等崗位組成。3．2 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述聚合工段主要由計(jì)量配料、聚合、研磨輸送等崗位組成。該工藝路線包括了自由基形成和鏈增長(zhǎng)過(guò)程；由于水溶劑存在要考慮水分的干燥。① 丙烯酰胺：分子量：；形態(tài)：片狀晶體；密度：；℃；沸點(diǎn)：125℃；蒸汽壓：105Pa；蒸汽密度：（空氣=1）；聚合熱：；閃點(diǎn)138℃；平衡含水量：(g水/kg干PAM)。③ 雜質(zhì)：體系中雜質(zhì)主要有未反應(yīng)單體、水、空氣中的氧、AA等。具體要求學(xué)生掌握本課程的工藝設(shè)計(jì)原理、步驟和方法。② 原料路線的選擇及工藝技術(shù)的選擇。1. 2 設(shè)計(jì)意義石油工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，石油是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保證之一。但目前國(guó)內(nèi)多數(shù)PAM生產(chǎn)廠家均屬低水平、小規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)技術(shù)落后，單機(jī)生產(chǎn)能力低，品種少，質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品分子量低，分子量分布范圍寬，抗礦化度及耐剪切能力低，難以滿足國(guó)內(nèi)及企業(yè)出口的需要。應(yīng)用聚丙烯酰胺，可促使團(tuán)粒的下降、液體的澄清和泥餅的脫水，從而可提高生產(chǎn)效率，減少尾礦流失和水消耗，降低設(shè)備投資和加工成本，并避免環(huán)境污染。：壓裂工藝是油氣田開發(fā)致密層的重要增產(chǎn)措施，氣作用是開通巖石的餓通過(guò)，讓油流過(guò)，亞甲基聚丙烯酰胺交聯(lián)而成的壓裂液，因具有高黏度、低摩阻、良好的餓懸砂能力以及配制方便和成本低而被廣泛應(yīng)用。而在國(guó)外