聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-22 20:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 于焊口局部空隙而使消毒操作不徹底從而引起染菌的現(xiàn)象。g、對(duì)發(fā)酵系統(tǒng)管道進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，保證系統(tǒng)密閉，防止?jié)B漏染菌。 生物催化劑制造—固定化細(xì)胞 固定化細(xì)胞是微生物法AM工藝技術(shù)的一個(gè)重要部分，其目的是將含有AN水合酶細(xì)胞的發(fā)酵液固定于某種載體上，制造出固體顆粒生物催化劑。經(jīng)過(guò)中試裝置試驗(yàn)，確定采用以海藻酸鈉為載體的包埋法。這種方法具有造粒工藝簡(jiǎn)便，酶活力高，反應(yīng)后固定化細(xì)胞容易分離的優(yōu)點(diǎn)。海藻酸鈉以氯化鈣水溶液為固化劑，海藻酸鈉及氯化鈣水溶液的濃度分別為2%, 。固化工藝條件：固化溫度4℃，固化時(shí)間2024h，物料配比為8%含菌發(fā)酵液:海藻酸鈉:=100: 2: 300。此外，為了生物催化劑顆粒均勻，應(yīng)使發(fā)酵液與海藻酸鈉混合液流出造粒機(jī)的速度恒定。 AN水合反應(yīng)濃度、溫度控制采用微生物法生產(chǎn)AM，其AN水合反應(yīng)是在生物酶作用下完成的。生物催化劑在反應(yīng)液中AN濃度高于5%(質(zhì)量)時(shí)將中毒失效。另一方面，AN水合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度將隨生成物AM濃度的增加而升高，溫度升高對(duì)反應(yīng)有兩方面的不利影響，一是生物催化劑在高溫下易失效；二是在高溫條件下，反應(yīng)產(chǎn)物AM易自聚。因此，AN水合反應(yīng)需嚴(yán)格控制反應(yīng)液濃度，同時(shí)根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)物的濃度變化控制反應(yīng)溫度。本設(shè)計(jì)采用近紅外濃度分析儀在線檢測(cè)反應(yīng)液中AN、AM濃度，用AN濃度信號(hào)調(diào)節(jié)AN加料泵電機(jī)用電頻率以實(shí)現(xiàn)AN加料量自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制反應(yīng)液中AN濃度；用AM濃度信號(hào)調(diào)節(jié)反應(yīng)釜冷卻水量以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)溫度自動(dòng)控制。反應(yīng)溫度為變溫控制過(guò)程，溫度控制值根據(jù)所檢測(cè)的AM濃度確定。 AM水溶液中輕組份雜質(zhì)的脫除生物法AM工藝技術(shù)的特點(diǎn)是原料AN轉(zhuǎn)化率高(可達(dá)99. 9%)，選擇性高(催化劑只對(duì)AN起作用，對(duì)原料中的其它雜質(zhì)不起作用)。原料AN中帶入的其它組份仍然從產(chǎn)物中帶出，AN殘留于AM水溶液中的濃度約為250mg/L。這些都需脫除才可滿足聚合的要求。但AM水溶液在高溫下易自聚的特點(diǎn)，使得這些輕組份雜質(zhì)不能用加熱閃蒸的方法脫除，而需采用高真空閃蒸的方法。閃蒸為一次閃蒸。為有效脫除AN等輕組份雜質(zhì)，加大了循環(huán)量，循環(huán)量約為進(jìn)料量的20倍。 AM水溶液中生物細(xì)胞、有機(jī)物等雜質(zhì)的脫除生物法生產(chǎn)的AM水溶液中含有生物催化劑漏失的生物細(xì)胞及有機(jī)物，這些對(duì)生產(chǎn)高分子量的PAM有較大的影響，需脫除。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用超濾膜過(guò)濾的方法較好，可使AM水溶液中的蛋白及其它有機(jī)物大分子得到有效過(guò)濾。同時(shí)膜過(guò)濾后延長(zhǎng)了陽(yáng)床的再生周期，減少了脫鹽水用量，降低了能耗，同時(shí)也減少了污水量。 AM水溶液中金屬離子的脫除生物法生產(chǎn)的AM產(chǎn)品，基本不含銅離子，但在生物發(fā)酵過(guò)程中培養(yǎng)基、水不可避免要帶入金屬離子，且生物催化劑制造過(guò)程中存在大量鈣離子，這些金屬離子隨催化劑部分散失于AM水溶液產(chǎn)品中。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，銅離子、鐵離子、鈣離子等高價(jià)金屬離子濃度對(duì)生產(chǎn)高分子量PAM有很大影響，所以需脫除。脫除金屬離子的方法采用離子交換法，根據(jù)所采用的聚合引發(fā)體系的要求，控制出口AM水溶液電導(dǎo)率小于300μs/cm。陽(yáng)床設(shè)2臺(tái)，一臺(tái)工作，另一臺(tái)用鹽酸水溶液再生后備用。 AM溶液的輸送與儲(chǔ)存AM溶液極易自聚，自聚產(chǎn)物為具彈性的固態(tài)膠狀物，其后果是設(shè)備、管道阻塞報(bào)廢。AM溶液的自聚溫度隨濃度、純度、運(yùn)行狀態(tài)、材料、表面粗糙度等等因素不同而異。在AM溶液含有氧(氧為阻聚劑)，且處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，工作溫度可到45℃，在靜止?fàn)顟B(tài)，℃，但實(shí)際操作中，常常在室溫不超過(guò)30℃時(shí)便發(fā)生自聚的現(xiàn)象。另一方面，AM溶液在低溫條件下結(jié)晶，50%濃度的AM結(jié)晶溫度為5℃, 30%濃度的AM結(jié)晶溫度為8C，因此，儲(chǔ)存溫度下限要避免結(jié)晶現(xiàn)象出現(xiàn)。普遍認(rèn)為AM溶液在20℃以下保存是安全的，下限溫度則隨AM濃度不同而異。 AM溶液對(duì)設(shè)備、管道材質(zhì)有較多的限制，F(xiàn)e, Cu, A1是禁用的。因?yàn)镕e離子的存在易引起AM溶液聚合，Cu, A1離子是阻聚劑，影響后續(xù)聚合工藝產(chǎn)品質(zhì)量。一般選用不銹鋼，近年來(lái)PVC等非金屬材料已有應(yīng)用。AM溶液對(duì)設(shè)備、管道的表面光潔度有較高的要求。AM溶液在粗糙表面上極易自聚，因此，AM設(shè)備金屬內(nèi)表面要求拋光處理。 根據(jù)AM的以上特性，在工程設(shè)計(jì)中主要采取了以下措施:a、與AM
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