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陰陽非離子聚丙烯酰胺生產(chǎn)知識
一、陰陽非離子聚丙烯酰胺生產(chǎn)原理：
丙烯酰胺單體在催化劑的作用下，發(fā)生的聚合反應(yīng)。在這種特定過程中，聚合反應(yīng)包括兩步：
步，氧化一還原體系催化劑釋放自由基；
第二步，偶氮類催化劑在熱活化作用下釋入自由基。
二、陰陽非離子聚丙烯酰胺生產(chǎn)步驟：
1．陰陽非離子聚丙烯酰胺---溶解罐溫度
工藝上將溶解罐溫度控制在18℃左右。高于18℃溶液易聚合；低于17℃，碳酸鈉將在盤管上析出。 調(diào)節(jié)方法：控制溫度高于18qC，溶解罐由制冷系統(tǒng)的循環(huán)冷卻水(5～10℃)冷卻至固定的聚合溫度(18℃)，在出現(xiàn)冷卻溫度比設(shè)定溫度低的情況時(shí)，可用同一盤管對罐再加熱。用電加熱水罐供熱水。
2．陰陽非離子聚丙烯酰胺---溶解罐pH值
工藝上控制溶解罐pH值在12．3左右，pH值較高可使Na：CO，穩(wěn)定并有利于水解反應(yīng)進(jìn)行。 調(diào)節(jié)方法：一般AM與Na2CO，溶液混合完后pH值為10．9～11．8，用NaOH(30％) 逐漸把．pH值調(diào)到12．3，pH值高于12．3可用H：SO。(95．1％)調(diào)回。
3．陰陽非離子聚丙烯酰胺---反應(yīng)器加料量 工藝上反應(yīng)器加料量控制在12100kg左右，多于12100kg在聚合時(shí)體積膨脹將溢出反應(yīng)器。
4．陰陽非離子聚丙烯酰胺---通N2時(shí)間
工藝上控制通N：的時(shí)間在40～60min之間，一般為40min，通N：時(shí)間低于40min，氧含量不低于O．3mg,／L，阻聚。 開始進(jìn)料5rain后，將與30ml脫鹽水和一些Span20均勻混合的偶氮催化劑AZDN從儲罐中，用壓縮空氣打人反應(yīng)器，其加入量約為12kgo 吹氮開始30min，從甲酸鈉儲罐中向反應(yīng)器加入1．8kg的甲酸鈉(一種鏈轉(zhuǎn)移劑)，其溶液供料管線回路在回流穩(wěn)壓閥的作用下保持恒壓，通過I)CS系統(tǒng)控制(用電磁流量計(jì)計(jì)量其加人量能夠更準(zhǔn)確)。
5．陰陽非離子聚丙烯酰胺---引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑加入量及順序
停止吹氮前5min，將氧化劑過硫酸銨0.18kg加入反應(yīng)器中，2min后加入 0.18kg甲醛合次硫酸氫鈉，其操作方法與甲酸鈉相同，過硫酸銨經(jīng)流量計(jì)計(jì)量，由泵從儲罐中打人反應(yīng)器，硫酸氫鈉經(jīng)流量計(jì)計(jì)量后，由泵從儲罐打人反應(yīng)器。 NaFS加入后2min停止吹N：，即反應(yīng)逐漸開始，溫度逐漸升高，在此過程中，由于水 解反應(yīng)速度加快會產(chǎn)生大量NH，和cO：，膠體體積會膨脹為原體積的2．5倍，大約30min聚 合反應(yīng)完成，此時(shí)溫度為90％左右，但水解反應(yīng)仍在進(jìn)行，為了增加產(chǎn)品的水解度，膠體 需在反應(yīng)器內(nèi)熟化3h，然后進(jìn)入預(yù)研磨階段。聚合反應(yīng)過程是否正常，可以通過溫度記錄 曲線比較各段的溫度變化來判定。
6．陰陽非離子聚丙烯酰胺反應(yīng)溫度
溫度對聚合反應(yīng)也是一個關(guān)鍵參數(shù)，聚合溫度設(shè)定約為18℃(該溫度可按原料的配方 及所需產(chǎn)品的相對分子質(zhì)量不同進(jìn)行調(diào)整)各組分混合后的溫度為18～25qC，此冷卻過程 由制冷系統(tǒng)完成，冷卻水溫度為2～10℃，由泵注入溶解罐夾套盤管，由溫度控制器控制冷 卻水閥門。如果由于裝置暫�；蛟O(shè)備誤操作，出現(xiàn)冷卻溫度比設(shè)定溫度低時(shí)，也可用夾大盤 管對溶解罐進(jìn)行加熱。熱水來自熱水儲罐，由泵打入。
7．陰陽非離子聚丙烯酰胺---預(yù)研磨、造粒
反應(yīng)器中的膠體傾倒在預(yù)研磨機(jī)中的過程由DCS系統(tǒng)控制，開蓋后由液壓系統(tǒng)將反應(yīng)器緩慢傾倒，膠體沿潤滑后的聚丙烯壁滑下，并靠重力作用由橫梁刀切成3塊，此時(shí)膠體溫度約為90cIC，其過程如下：由升降器將反應(yīng)器蓋打開，啟動液壓泵由液壓罐將反應(yīng)器緩慢傾斜，使膠體倒人預(yù)研磨機(jī)中，預(yù)研磨機(jī)內(nèi)有6個平行切割螺桿，切割螺桿將膠體切碎并壓人進(jìn)料螺桿中(進(jìn)料螺桿與切割螺桿垂直)，然后由進(jìn)料螺桿將膠體送入螺桿計(jì)量泵計(jì)量后，送人造粒機(jī)中，計(jì)量的速度及切割機(jī)內(nèi)的膠體通量由手動調(diào)節(jié)，在此過程中，為使切割容易，特別是對于低、中相對分子質(zhì)量的聚合物需向膠體上噴一定量的表面活性劑，可使黏性膠粒保持自由流動狀態(tài)，這種溶液由泵從儲罐手工操作打入預(yù)研磨機(jī)中，其加入量由連接在DCS系統(tǒng)上的計(jì)時(shí)器控制，加人量為5L，為使造粒容易進(jìn)入造粒機(jī)，物料需用2％ Span20的Exxsol油做潤滑劑(每小時(shí)耗油約為20L)，每臺造粒機(jī)的加人量取決于產(chǎn)品的規(guī)格及造粒機(jī)內(nèi)的切割間隙，而且在切割刀鈍化后，其用量要增加，加入方法是用泵經(jīng)儲罐打人造粒機(jī)中。 通過造粒機(jī)底部的篩子可以得到尺寸為3～6mm的膠粒，然后利用風(fēng)機(jī)將其送入干燥器 中。
8．陰陽非離子聚丙烯酰胺---產(chǎn)品的干燥
采用振動式流化床結(jié)構(gòu)的干燥器，對產(chǎn)品進(jìn)行兩段干燥，在此過程中，聚丙烯酰胺由膠體變成粉劑，水含量由’70％降至10％，其物料平衡如下：(每小時(shí)量) 開啟風(fēng)機(jī)，將研磨的膠體從造粒機(jī)送人干燥器中，干燥器內(nèi)的熱氣流及振動器使膠粒很快地流態(tài)化，其振動由電機(jī)控制，熱空氣來自蒸汽加熱器，經(jīng)過濾器過濾的冷空氣加熱到 O℃以上，然后經(jīng)氣流調(diào)節(jié)器，用風(fēng)機(jī)將加熱的空氣分別吹入干燥器的一段、二段，兩段熱空氣的溫度范圍分別是100～130qC和60～90~C，蒸汽加熱器的調(diào)節(jié)閥由DCS系統(tǒng)控制，在保持每段干燥區(qū)內(nèi)物料溫度恒定的情況下使空氣維持較高溫度。 啟動風(fēng)機(jī)旋風(fēng)分離器，把被高速氣流從流化態(tài)表面夾帶出的產(chǎn)品細(xì)顆粒分離出來，由輸料風(fēng)機(jī)重新加入到干燥器中，同時(shí)也使干燥器內(nèi)保持負(fù)壓狀態(tài)，防止氨氣擴(kuò)散到車間內(nèi)。 流化床干燥器，對產(chǎn)品進(jìn)行兩段干燥。每段干燥面積為8m。，一段干燥物料含水量由 ’70％降到30％，，人口物料流量為3000kg,／h，入口空氣溫度為120～125℃，空氣流量為 48520m。／h(20％：)。二段干燥物料含水量由30％降至10％，人口空氣溫度為83℃，空氣流量為41842m。／h(20~C)。該干燥器每小時(shí)的處理量為900～1000kg，在干燥器出口，檢查產(chǎn)品濕度合格后，打開干燥器門，開啟回轉(zhuǎn)振動篩將未干燥的塊狀物除去，這些塊狀物或研碎，或重新加入預(yù)切割機(jī)中。
9．陰陽非離子聚丙烯酰胺---篩分、研磨及包裝
把干燥后的部分水解的聚丙烯酰胺處理成干粉，將顆粒分布滿足要求的干粉包裝成為較終產(chǎn)品，物料平衡如下：
從振動篩分器篩出來的產(chǎn)品，經(jīng)負(fù)壓風(fēng)力輸送至旋風(fēng)分離器，此負(fù)壓風(fēng)力是由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生 的，旋風(fēng)分離器底部產(chǎn)品經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)入雙層篩，而氣流中的細(xì)粉被袋式過濾器收集在料斗 中，并通過螺桿進(jìn)入側(cè)裝袋。
雙層振動篩分器把陰陽非離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品分成3個部分，較上層為大顆粒產(chǎn)品，被送進(jìn)研磨器中，經(jīng)研磨 后送回旋風(fēng)分離器中進(jìn)行正常循環(huán)，中層為顆粒粒徑在100～200Ixm之間的產(chǎn)品，由負(fù)壓經(jīng) 輸送料斗進(jìn)入兩個混合料斗中，由立式螺桿攪拌后得到混合均勻的合格產(chǎn)品。下層是被稱為 細(xì)粉的顆粒，被送人料斗并通過螺桿進(jìn)入側(cè)裝袋。
在混合料斗中裝有立式螺桿，既可均勻混合產(chǎn)品，又能順勢填充帶式混合器，同時(shí)混合 料斗與旋風(fēng)分離器相連，可將料斗中的廢氣，在負(fù)壓作用下分離，底部產(chǎn)品經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥返回旋 風(fēng)分離器進(jìn)行正常循環(huán)，細(xì)粉被袋式過濾器收集在料斗中并經(jīng)螺桿進(jìn)入側(cè)裝袋。
帶式混合器配有螺旋系統(tǒng)，既可攪拌產(chǎn)品，又可順勢將產(chǎn)品送人安全篩中，該混合器可 裝‘750—1000kg的產(chǎn)品，并配有稱重系統(tǒng)，對每次帶料操作中來自混合料斗中的產(chǎn)品進(jìn)行稱 重，并能準(zhǔn)確混合，按預(yù)先設(shè)置的產(chǎn)品重量給大袋裝料，在此工序上還可加入細(xì)粉或其他添 加劑來調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量。
安全篩是為了除去可能存在的聚結(jié)物，經(jīng)其處理后的產(chǎn)品便可進(jìn)行裝袋。帶式混合器、 裝袋機(jī)與袋式過濾器相連，由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的吸力，把氣流中的細(xì)粉經(jīng)過濾器收集在料斗中，并 通過螺桿進(jìn)入側(cè)裝袋。
10、陰陽非離子聚丙烯酰胺包裝說明：
陰陽非離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品用裝備電子稱重系統(tǒng)的半自動稱重機(jī)包裝，裝袋后的產(chǎn)品按50kg碼垛，后用塑料 膜捆扎機(jī)捆好，從螺帶式混合器出來的產(chǎn)品經(jīng)安全篩后由螺桿出料進(jìn)大袋，大袋裝料為/1000kg，小貸為25公斤/袋，由螺帶式混合器減重計(jì)量。 較后被人工裝到袋架上，由包裝機(jī)封口后送去貯存。
