年產(chǎn)5000噸晶體丙烯酰胺工藝設(shè)計-展示頁
2025-06-26 01:52本頁面
【正文】 常用技術(shù)。由于其特有的結(jié)構(gòu)和性能特點因而在水處理領(lǐng)域具有極廣泛的用途，主要用作：絮凝劑、污泥脫水劑、助濾劑 。據(jù)國外某公司預(yù)測，至21世紀初，我國50萬人口以上的城市，用于水處理方面的PAM將達到（68）萬噸/年。隨著水資源保護和環(huán)境意識的增強。依水質(zhì)的不同，可應(yīng)用非離子、陰離子、陽離子型等不同類型的聚合物。高分子分子量PAM在被吸附的粒子間形成“橋聯(lián)”，生成絮團。近年來，我國應(yīng)用最多的是三次采油方面。由于這些性能，使得PAM被廣泛應(yīng)用于增稠、絮凝、穩(wěn)定膠體、減阻、粘結(jié)、成膜、阻垢、凝膠及生物醫(yī)學(xué)材料等許多方面。其消費結(jié)構(gòu)為： 油田開采占81%、水處理占9%、造紙占5%、礦山占2%、其它占3%。最早用于礦物精選，而后在制糖、造紙、鋼鐵、水處理等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸擴大。其中大慶油田化學(xué)助劑廠于1995年從法國SNF公司引進的50kt/a 聚丙烯酰胺生產(chǎn)裝置是目前我國最大的生產(chǎn)廠家(分子量為1500萬)，1998年產(chǎn)量達到5kt。 我國丙烯酰胺的發(fā)展狀況 我國聚丙烯酰胺產(chǎn)品的開發(fā)始于五十年代末期， 1962年上海天原化工廠建成我國第一套聚丙烯酰胺生產(chǎn)裝置， 生產(chǎn)水溶膠產(chǎn)品。丙烯酰胺單體由丙烯腈經(jīng)硫酸催化水合制取。不久開發(fā)了堿性水解的陰離子型PAM和陰離子型PAM。PAM在1983年由實驗室制得。如圖12丙烯腈水水合反應(yīng)10~25脫色催化劑分 離固定化細胞濃縮產(chǎn)品圖12微生物催化法方塊流程圖目前，世界各國生產(chǎn)丙烯酰胺的主要廠商、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)方法見表一。流程圖如圖11水合反應(yīng)100~150丙烯腈水未反應(yīng)丙烯腈分離催化劑分離催化劑脫色除Cu濃縮產(chǎn) 品 圖11銅催化法流程方塊圖采用微生物催化法效率大大的提高了，生產(chǎn)工藝大為簡化，除了省去丙烯腈回收、除Cu等工段外，微生物催化法的其他工段的生產(chǎn)工藝過程如脫色、濃縮、結(jié)晶、干燥等均合化學(xué)合成法相同。到目前為止，采用硫酸水合法制備丙烯酰胺的工藝已經(jīng)基本被淘汰。通常采用苯結(jié)晶提純法和離子交換樹脂法。必須嚴格控制反應(yīng)物的比例，以便抑制副反應(yīng)。丙烯腈在硫酸存在下水合成丙烯酰胺的硫酸鹽，然后用液氨中和即生成丙烯酰胺和硫酸銨。 丙烯酰胺的合成方法 硫酸水合法19世紀末，由丙烯酰氯與氨首次合成了丙烯酰胺。密切大量接觸可出現(xiàn)亞急性中毒，中毒者表現(xiàn)為嗜睡、小腦功能障礙以及感覺運動型多發(fā)性周圍神經(jīng)病。日常生活中，丙烯酰胺可見于吸煙、經(jīng)高溫加工處理的淀粉食品及飲用水中。第一章 概 述丙烯酰胺（AM）是一種有機化合物，純品為結(jié)晶固體，易溶于水、甲醇、乙醇、丙醇，稍溶于乙酸乙酯、氯仿，微溶于苯，在酸堿環(huán)境中可水解成丙烯酸。職業(yè)性接觸主要見于丙烯酰胺生產(chǎn)和樹脂、黏合劑等的合成，在地下建筑、改良土壤、油漆、造紙及服裝加工等行業(yè)也有接觸機會。丙烯酰胺屬中等毒類，對眼睛和皮膚有一定的刺激作用，可經(jīng)皮膚、呼吸道和消化道吸收，在體內(nèi)有蓄積作用，主要影響神經(jīng)系統(tǒng)，急性中毒十分罕見。長期低濃度接觸可引起慢性中毒，中毒者出現(xiàn)頭痛、頭暈、疲勞、嗜睡、手指刺痛、麻木感，還可伴有兩手掌發(fā)紅、脫屑，手掌、足心多汗，進一步發(fā)展可出現(xiàn)四肢無力、肌肉疼痛以及小腦功能障礙等。1954年，美國Cyanamid公司采用丙烯腈硫酸水合法實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，并被各國廣泛應(yīng)用。反應(yīng)時，過長的停留時間和過高的反應(yīng)溫度都會增加副產(chǎn)物的收率，特別是聚合物和丙烯酸。從反應(yīng)混合物中回收丙烯酰胺是整個過程中成本最高和最困難的一步。硫酸水合法投資大，丙烯腈等原料消耗定額高，并產(chǎn)生大量含丙烯酰胺的硫酸鹽或硫酸廢液污染環(huán)境，從20世紀60年代開始，美國、日本等國積極研制開發(fā)無公害的工藝路線。 銅催化法70年代初日本和美國同時開發(fā)了以銅為主的各類催化水合法生產(chǎn)丙烯酰胺，由于它合硫酸法比有很多優(yōu)越性，純度及轉(zhuǎn)化率都有很大的提高，環(huán)境污染少，成本低，在70年代中期基本上取代了硫酸水合法。微生物法的核心技術(shù)在于生產(chǎn)高效率的微生物催化劑。表一 生產(chǎn)丙烯酰胺的主要廠商和生產(chǎn)能力和生產(chǎn)方法國別公司名稱生產(chǎn)能力（萬噸/年）生產(chǎn)方法美國氰胺公司4．54硫酸水合 催化水合道化學(xué)公司4．53硫酸水合 催化水合納爾科公司0．68催化水合小計9．75西歐西德司道克豪生化學(xué)公司道化學(xué)公司0．250．55催化水合荷蘭氰胺公司2．7催化水合英國同盟膠體制造公司0．75催化水合小計4．25日本二菱化成3．0催化水合二井東壓1．5催化水合日東2．0微生物小計6．5丙烯酰胺(AM)最早于1893年由Moureu首次合成成功，至今已有一百多年的歷史。1954年首先在美國實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，初期的品種僅是單一的非離子型PAM。PAM的優(yōu)良的水溶性、增稠性、絮凝性能和化學(xué)反應(yīng)活性顯示出了巨大的市場潛力和廣闊的應(yīng)用前景。20世紀70年代初美國和日本開發(fā)了丙烯腈銅催化水合法，1985年在日本又有丙烯腈酶催化水合法問世。目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家有70多家，總生產(chǎn)能力約為65kt/a(折合為100%) ，產(chǎn)量約為55kt/a ，消費量約為70 75kt/ a。我國聚丙烯酰胺的應(yīng)用研究開始于六十年代。目前聚丙烯酰胺的主要應(yīng)用領(lǐng)域為石油開采、水處理、造紙、高吸水樹脂、冶金和洗煤等。PAM最有價值的性能是分子量很高，水溶性強，可以制作出親水而水不溶性的凝膠，可以引進各種離子基團并調(diào)節(jié)分子量以得到持定的性能，對許多固體表面和溶解物質(zhì)有良好的粘附力。PAM的最大用途是在水處理、造紙、采油、冶礦等領(lǐng)域。 在水處理方面，主要利用PAM中酰胺基可與許多物質(zhì)親和、吸附、形成氫鍵的特性。達到微粒沉降的目的。目前我國用于水處理方面的絮凝劑80%是聚丙烯酰胺產(chǎn)品。PAM在工業(yè)水處理方面將擁有巨大的潛在市場。國際上丙烯酰胺聚合物用量最大的領(lǐng)域是水處理。在原水處理中與活性炭配合使用，用于水的澄清，以得到符合要求的生活水源 和工業(yè)水源；在污水達標處理中用做污泥脫水劑，以減少對環(huán)境的污染；在工業(yè) 廢水處理中用作配方劑，以提高水的重復(fù)利用率。目前，絮凝技術(shù)是國內(nèi)外普遍用來提高水質(zhì)處理效率的一種既經(jīng)濟又簡便的水質(zhì)處理方法，廣泛地被用來處理工業(yè)廢水、生活污水、循環(huán)冷卻水等，對于加強全球環(huán)境保護和促進人類身體健康，具有重大意義
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