聚丙烯酰胺生產(chǎn)裝置采用丙烯酰胺水溶液聚合法生產(chǎn)聚丙烯酰胺，共有兩種生產(chǎn)工藝：均聚工藝和抗鹽工藝。

1.均聚工藝

丙烯酰胺單體在自由基催化劑的作用下，發(fā)生聚合反應(yīng)。在這種特定過程中，聚合反應(yīng)包括兩步：首先是氧化—還原體系催化劑釋放自由基，然后是偶氮類催化劑在熱活化作用下釋放自由基，見圖3-20.

（1）氧化—還原引發(fā)。

S₂O₈^2-?+ 2e^–?→2SO₂^4-

HOCH₂SO₂Na→NaHSO₂+HCHO

2NaHSO₂→Na2S₂O₃+H₂O

2S₂O₃^2-?→S₄O₄^2-?+ 2e

（2）偶氮分解方程。

CO₂^3-?+ H₂O→HCO₃– + OH^–

HCO₃^– + H₂O→H₂CO₃?+ OH^–?→ CO₂?+ OH^– + H₂O

• 因為Na2CO3系二元堿，NaOH用于調(diào)節(jié)ph值，使溶液呈堿性，從而使丙烯酰胺聚合并發(fā)生水解反應(yīng)，其反應(yīng)方程如下：

最強反應(yīng)為：

由反應(yīng)方程式可知：反應(yīng)將產(chǎn)生與發(fā)生水解的丙烯酰胺同樣摩爾數(shù)的NH3及一半摩爾數(shù)的CO2.由于有氣體放出，在釋放出一部分氣體之前膠體體積大約膨脹2.5倍。

2.抗鹽工藝

抗鹽工藝是丙烯酰胺水溶液聚合后，再加入固體氫氧化鈉進行水解的工藝。工藝是在聚合時加入具有抗鹽作用的功能性單體，從而達到在聚丙烯酰胺大分子上引入功能基團的目的。這種功能基團能抑制鈣、鎂等陽離子對黏度的降低，從而降低黏度的損失，起到了抗鹽作用。采用后水解工藝，使大分子鏈在產(chǎn)品中的比重加大，使產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高，其相對分子質(zhì)量可達2400*104以上，黏度分別可達60mPa·s(6倍大慶清水)和4OmPa·s(4倍大慶清水)，見圖3-21。

(1)聚合反應(yīng)機理。

本工藝采用丙烯酰胺單體水溶液均聚聚合方法。丙烯酰胺單體在催化劑的作用下，發(fā)生自由基聚合。在這種特定過程中，聚合反應(yīng)包括兩步：首先是氧化–還原反應(yīng)體系催化劑釋放初級自由基，誘發(fā)聚合反應(yīng)開始，其反應(yīng)方程如下：

隨著聚合放熱，反應(yīng)逐漸升溫，當反應(yīng)液溫度達到40-50℃時，其中的偶氮類催化劑在熱活化作用下分解釋放自由基繼續(xù)引發(fā)反應(yīng)。偶氮分解方程式如下：

(2)水解反應(yīng)基本原理。

聚合膠粒與粒堿接觸后，發(fā)生水解反應(yīng)。水解反應(yīng)方程式如下：

歡迎分享，請注明出處：聚丙烯酰胺網(wǎng)_51PAM.COM » 抗鹽聚丙烯酰胺生產(chǎn)技術(shù)工藝原理