【正文】 物穩(wěn)定性極好，不腐敗。但可用浸漬或涂布方法在表面上制成透明均一的膜。干燥產(chǎn)品在空氣中可以吸濕自重的 10%， 而高吸水樹脂則可以吸收自重 1000倍以上的蒸餾水，而在無機鹽 等電解質(zhì)溶液存在的情況下，吸水性能將下降。 1) 絮凝劑 聚丙烯酸鈉是一種線狀、可溶性的高分子化合物，其分子鏈上的羧基由于靜聚合物合成工藝課程設(shè)計 2 電相斥作用，使得曲繞的聚合物鏈伸展，促成具有吸附性的功能團外露到表面上來，由于這些活性點吸附在溶液中懸浮粒子上，形成粒子間的架橋，從而加速了懸浮粒子的沉降。 聚丙烯酸 鈉絮凝劑是特別適用于燒堿和純堿行業(yè)鹽水精制、氧化鋁生產(chǎn)的赤泥沉降分離、味精廠廢水中蛋白質(zhì)回收和制糖等行業(yè)的高分子材料 [1]。目前內(nèi)許多廠家加入 %的聚丙烯酸鈉故作為保護膠。但是涂料整個體系中 pH值需在 ，聚丙烯酸鈉鹽才能有效地發(fā)揮增稠效果 [2]。能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類的微晶或泥沙分散于水中而不沉淀，從而達到阻垢目的。 聚合物合成工藝課程設(shè)計 3 聚丙烯酸鈉除上述用途外，還可以作為柑桔保鮮劑、干燥劑、藥物糖衣粘合劑、鑄造鉆合劑、土壤穩(wěn) 定劑、土壤改良劑、食品添加劑等。純堿被大量使用于玻璃、洗滌劑、金屬冶煉等行業(yè)， 2021 年，我國純堿生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量約為全球純堿生產(chǎn)廠家總和的一半，產(chǎn)能和產(chǎn)量均已達到世界純堿總能力和總產(chǎn)量的 1/3，超過 2021 萬噸，在世界純堿工業(yè)中占有重要的地位。 目前，在這兩堿行業(yè)的生產(chǎn)中，鹽水精制過程大多一直使用聚丙烯 酰胺 和苛化淀粉 ， 小 部分使用聚丙烯酸鈉，主要是由于表面 看 聚丙烯酸鈉價格貴，而忽視聚丙烯酸鈉用量少，效果好的特點 。按燒堿年產(chǎn) 2021 萬噸，精制鹽水全部使用聚丙烯酸鈉，用于精制鹽水每生產(chǎn) 1 噸燒堿用聚丙烯酸鈉 計，每年需要消耗聚丙烯酸鈉將達到 4000 噸。 另外在味精生產(chǎn)過程產(chǎn)生的谷氨酸母液含有大量的蛋白質(zhì)，目前大多數(shù)廠家沒有進行回收利 用，如果采用聚丙烯酸鈉作絮凝處理，既可回收又有用蛋白質(zhì)，又可大大降低母液中的 SS 和 COD 含量，減少后續(xù)處理的有機負荷 [4]。 在鋁廠的赤泥沉降的處理中目前大多使用麥麩或分子量低于 1000 萬的膠體聚丙烯酸鈉，高分子量的聚丙烯酸鈉由于使用條件還沒有徹底探討，存在對赤泥種類的適應性問題，還不能廣泛使用，隨著對其使用研究的深入，聚丙烯酸鈉在赤泥分離中的應用將會迅速增加 [5]。國內(nèi)近年已有生產(chǎn)，但是生產(chǎn)廠家不多，生產(chǎn)能力 較小 ，其中還包括膠體產(chǎn)品，因此可見在國內(nèi)高分子量聚丙烯酸鈉的生產(chǎn)缺口還很大，有必要增加其生產(chǎn)，以滿足國內(nèi)的需求。 聚合物合成工藝課程設(shè)計 4 合成反應方程式 丙烯酸被中和，中和反應方程式如下： 2 2 2CH = CH ― CO O H + N a O H CH = CH ― CO O N a + H O? 引發(fā)劑引發(fā)單體進行自由基聚合，其反應方程式如下： ? ? aC O O NCHCHaC H C OO NCHn n22 ??? 聚丙烯酸鈉聚合的實施方法 高分子量聚丙烯酸鹽的合成方法主要有水溶液聚合法和反相懸浮聚合法。該法以水為溶劑，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生污染；對主設(shè)備要求低，投資??；操作簡單，生產(chǎn)效率高；缺 點是反應速度快，溫度不易控制；但后處理需增加干燥、粉碎、篩分工序，有過細粉末產(chǎn)生。國內(nèi)的高分子量聚丙烯酸鈉生產(chǎn)基本采用該法。該法解決了水溶液聚合法的傳熱，攪拌困難等問題；且反應條件溫和，可直接獲得珠狀產(chǎn)品，生產(chǎn)的聚丙烯酸鈉粒徑大小可根據(jù) 用途要求調(diào)節(jié)，溶劑容易與聚合物分離，是一種合成聚丙烯酸鈉獨特的方法。 采用反相懸浮法合成高分子量的聚丙烯酸鈉，首先將丙烯酸單體經(jīng)部分中和，單體溶液分散并懸浮于連續(xù)有機相中（如 正庚烷 等），以無機過氧類引發(fā)劑 （如過硫酸鉀） 或水溶性氧化還原引發(fā)體系（如過硫酸銨 、 尿素）引發(fā)聚合，生成粉狀或粒狀沉淀，與溶劑分離后即得最終產(chǎn)品。脫水至粒子固含量為 70%即可停止反應。 反向懸浮聚合工藝條件及 其影響因素 目前，有關(guān)反相懸浮法生產(chǎn)水溶性聚合物的 研究報道較少，影響聚合產(chǎn)品性能的主要因素與常規(guī)丙烯酸系水溶液聚合體系相似，有單體濃度、水油比、引發(fā)體系及其用量、分散劑、聚合溫度、聚合體系 pH 值、聚合體系中無機鹽類、鏈轉(zhuǎn)移劑、攪拌、緩聚劑等。它可與水、醇、醚和氯仿互溶。與 氧化劑能發(fā)生強烈反應。 操作注意事項：密閉操作，加強通風。儲存注意事項：通常商品加有阻聚劑。遠離火種、熱源。氫氧化鈉在空氣中可與二氧化碳反應而變質(zhì) ，應 密閉包裝，貯于陰涼干燥處 ； 與酸類、銨類、易（可）燃物等分儲分運 ； 不可與皮膚 接觸，若皮膚（眼睛）接觸，用流動清水沖洗，涂抹硼酸溶液 ； 若誤食，用水漱口，飲牛奶或蛋清（等酸性無害食品）且需立即就醫(yī)。是一種無色易揮發(fā)液，有麻醉作用和刺激性。 易燃，其蒸氣與空氣可形成 爆炸性混合物 。與 氧化劑 接觸發(fā)生化學反應或引起燃燒。 Span 60 斯潘 60， 山梨醇酐單硬脂酸酯 ， 分子式 C24H46O6 ，相 對 分子質(zhì)量 。能分散于熱水，溶于熱油類及一般有機溶劑 ， 微有脂肪氣味 。本設(shè)計使用 span 60 作為分散劑。助燃，具刺激性。操作注意事項：密閉操作，加強通風。儲存注意事項：儲存 于陰涼、干燥、通風良好的庫房。包裝密封。儲區(qū)應備有合適的材料收容泄漏物。 聚合物合成工藝課程設(shè)計 8 ??11 聚合物工藝流程圖 圖1丙烯酸反相懸浮聚合間歇操作物料平衡關(guān)系圖 T101丙烯酸貯罐；T102濃NaOH溶液貯罐；V101NaOH溶液調(diào)配罐；V102中和罐；V103分散介質(zhì)調(diào)配罐；V104引發(fā)劑調(diào)配罐；R101聚合反應器；P101，P102，P103液體輸送泵 聚合物合成工藝課程設(shè)計 9 化工設(shè)計就是在建造化工生產(chǎn)裝置之前，根據(jù)一定的任務要求，將化工裝置的生產(chǎn)過程全部用圖紙、表格、文字說明等方式概述出來的過程及結(jié)果。 NaOH 水 T102 溶液的濃度為 50% ，在 V101 中被稀釋成濃度為 30% 的溶液，然后按一定比例緩慢加入 V102 中與丙烯酸進行中和反應，得到中和度為 75% 的丙烯酸與丙烯酸鈉混合物（簡稱單體），再加入適量水，得到單體濃度為 45% 的溶液。反應大約進行 小時。正庚烷經(jīng)蒸餾處理后循環(huán)使用。 ② 在 V102 中 75% 的丙烯酸被中和，中和反應方程式如下： 2 2 2CH = CH ― CO O H + N a O H CH = CH ― CO O N a + H O? ③ 在 R101 中引發(fā)劑引發(fā)單體進行自由基聚合，其反應方程式如下： ? ? aan n22 C O O NCHCHC H C O O NCH ??? 丙烯酸自由基聚合中單體相對分子質(zhì)量與聚合物結(jié)構(gòu)單元相對分子質(zhì)量無化學計量上的變化，引發(fā)劑會結(jié)合到聚合物分子鏈上。 設(shè)計任務書中規(guī)定的