聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝設(shè)計-在線瀏覽
2024-08-05 20:44本頁面
【正文】 消毒；第三步是移種、繁殖、發(fā)酵，生產(chǎn)出具有較高酶活性的發(fā)酵液。 d、催化反應(yīng) 本工序的目的是在生物酶催化劑的作用下，完成AN與H2O轉(zhuǎn)化為AM的反應(yīng)。生物酶催化劑有效活性為三個周期，用三個周期后，催化劑經(jīng)過濾分離后送去焚燒。AM水溶液在高真空狀態(tài)下閃蒸，脫除AN原料帶入的輕組份，進(jìn)超濾膜過濾器過濾，除去生物細(xì)胞、有機(jī)物等，再經(jīng)離子交換樹脂脫金屬離子，得到滿足后續(xù)聚合工藝要求的AM水溶液產(chǎn)品。 g、聚合、水解 本工序的目的是在引發(fā)劑的作用下，使AM聚合成高分子量的PAM膠體、并在同一聚合釜內(nèi)進(jìn)行水解反應(yīng)，達(dá)到所要求的水解度。聚合反應(yīng)完成后在聚合釜夾套內(nèi)通入熱水保溫進(jìn)行水解反應(yīng)。 PAM膠體從聚合釜用空氣壓入儲料箱，再從儲料箱壓入造粒機(jī)。通過造粒機(jī)可以得到顆粒尺寸約為36mm的膠粒，再以氣力輸送方式把膠粒輸入干燥機(jī)。干燥分兩條生產(chǎn)線，一條線規(guī)模6500t/a，采用國內(nèi)開發(fā)產(chǎn)品；另一線規(guī)模13500t/a，采用引進(jìn)設(shè)備。 j、研磨及包裝 本工序的目的是將固體大顆粒狀PAM研磨成小顆粒狀粉體，并將其包裝成袋。符合要求的顆粒輸送至混合料斗內(nèi)，使不同反應(yīng)釜的產(chǎn)品混合得到均勻產(chǎn)品，然后通過包裝機(jī)計量裝袋。在儲存運(yùn)輸過程中，為防AN自聚，通常采取在AN中加入對苯二酚單甲基醚。因此，在AN進(jìn)行水合反應(yīng)前要將其脫除。由于AN高溫下極易自聚，所以閃蒸溫度不宜過高，為降低閃蒸溫度，采取在微真空壓力下閃蒸，同時加大阻聚劑用量的方法進(jìn)行。利用菌種發(fā)酵制備產(chǎn)酶細(xì)胞采用的是單一純菌發(fā)酵。因此，生物發(fā)酵過程的關(guān)鍵是有效地避免雜菌的干擾和污染，即避免染菌。 b、合理設(shè)置無菌室，使菌種不受污染，此為防止染菌的重點(diǎn)措施。達(dá)到無菌、無油、干燥條件。 e、對培養(yǎng)基(營養(yǎng)液)及發(fā)酵設(shè)備設(shè)置蒸汽消毒(滅菌)流程，以保持系統(tǒng)各部位均可有效地消毒，消除雜菌存留的空間。g、對發(fā)酵系統(tǒng)管道進(jìn)行氣密性試驗，保證系統(tǒng)密閉，防止?jié)B漏染菌。經(jīng)過中試裝置試驗，確定采用以海藻酸鈉為載體的包埋法。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%, 。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。生物催化劑在反應(yīng)液中AN濃度高于5%(質(zhì)量)時將中毒失效。因此，AN水合反應(yīng)需嚴(yán)格控制反應(yīng)液濃度，同時根據(jù)反應(yīng)過程中產(chǎn)物的濃度變化控制反應(yīng)溫度。反應(yīng)溫度為變溫控制過程，溫度控制值根據(jù)所檢測的AM濃度確定。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。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。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。經(jīng)過現(xiàn)場試驗，發(fā)現(xiàn)采用超濾膜過濾的方法較好，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濾。 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。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。 AM溶液的輸送與儲存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、管道阻塞報廢。在AM溶液含有氧(氧為阻聚劑)，且處于流動狀態(tài)時，工作溫度可到45℃，在靜止?fàn)顟B(tài)，℃，但實際操作中，常常在室溫不超過30℃時便發(fā)生自聚的現(xiàn)象。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。因為Fe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。AM溶液對設(shè)備、管道的表面光潔度有較高的要求。 根據(jù)AM的以上特性，在工程設(shè)計中主要采取了以下措施:a、與AM溶液接觸的管道、設(shè)備、儀表采用不銹鋼、PVC材料。c、AM儲存溫度控制在1020℃之間。c、輸送AM溶液的泵采用磁力離心泵。對可能短時間靜止的間歇性生產(chǎn)的管道采用冷凍水伴冷。h、設(shè)脫鹽水沖洗系統(tǒng)，在停運(yùn)時隨之沖洗管道。本工藝中聚合引發(fā)體采用的堿為Na2C
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