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  • 中分和抗鹽聚丙烯酰胺工藝流程說明

    1. 聚丙烯酰胺溶解工序
      (1)均聚工藝。
      用于均聚中后水解反應溶液的主要原料是丙烯酰胺(AM)、碳酸鈉溶液(Na2CO3)和脫鹽水(DMW),每一溶解罐物料的主要參數見表3-12。

      均聚工藝中物料主要參數表 表3-12
      物料 溫度(℃) 重量(kg) 流速(m3/h) 計量方法
      單體溶液 15-25 配方值 20 電磁流量計
      碳酸鈉溶液 30-40 配方值 20 電磁流量計
      脫鹽水 15-25 配方值 10 電磁流量計

      pH值是影響聚合反應的一個關鍵參數,丙烯酰胺、碳酸鈉水溶液均聚工藝中的反應溶液pH值控制在12.4左右,而溶解后的混合溶液pH值隨碳酸鈉濃度的變化,一般在10.9-11.8之間。
      溫度是影響聚合反應的另一個關鍵參數,丙烯酰胺、碳酸鈉水溶液均聚工藝中要求的聚合溫度為19℃。
      (2)抗鹽工藝。
      抗鹽工藝反應溶液的主要原料是丙烯酰胺(AM)和脫鹽水(DMW),每一溶解罐的物料主要參數見表3-13。

      抗鹽工藝中物料主要參數表 表3-13
      物料 溫度(℃) 重量(kg) 流速(m3/h) 計量方法
      單體溶液 15-25 配方值 20 電磁流量計
      脫鹽水 15-25 配方值 10 渦衡流量計

      混合溶液的pH值在反應器內由科研人員進行調節。
      抗鹽工藝要求混合溶液的溫度為0℃(該溫度可按生產需要進行調整),控制方式與均聚工藝相同。

    2. 反應工序
      (1)均聚工藝。
      裝置采用槽式反應器,每條生產線配備兩臺反應器。
      首先由泵將適量的OLUB噴入反應器中,目的是為了防止膠體黏在反應器的聚丙烯襯里上,也有利于卸料時膠體從反應器中滑出。接下來,由泵配制好的溶解液注入反應器,從反應釜底部噴嘴噴入帶壓氮氣,氮氣既能將溶液與加入的催化劑攪拌均勻,又能通過置換作用排出其他溶解氣體。吹氮開始后60min,從次磷酸鈉儲罐向反應器中加入次磷酸溶液(一種鏈轉移劑)。吹氮67min時,氧化劑(NH4)2S2O8加入反應器,3min后加入NaFS。NaFS加入后5min停止吹氮,反應即逐漸開始,溫度逐漸升高,在此過程中,由于水解反應速度加快會產生大量NH3和CO2,膠體體積會膨脹為原體積的約2.5倍,此時物料溫度為90℃左右,但水解反應仍在進行,為了增加產品的水解度,膠體需在反應器內熟化3h。聚合反應過程是否正常,可以通過DCS溫度記錄曲線上各段的溫度變化來判定。
      催化劑加入時間可由質檢部門根據反應情況隨時調整。
      (2)抗鹽工藝。
      首先由泵將適量的OLUB噴入反應器中,目的是為了防止膠體黏在反應器的聚丙烯襯里上,也有利于卸料時膠體從反應器中滑出。其次,由泵把配制好的溶解液注入反應器,從反應釜底部噴嘴噴入帶壓N2,N2既能將溶液及加入的催化劑攪拌均勻,又能通過置換作用排出其他溶解氣體。加雙氮化合物時由輔化崗人員在吹氮后10min由手動直接加入。AZDN加入完畢后,測量溶液的pH值,調整溶液的pH值至5.8-6.2的規定范圍內。吹氮60min后,將各種催化劑按配方量分別加入反應器內引發聚合反應。然后反應液逐漸升溫、成膠,此過程膠體發生膨脹。大約2.5-5h,聚合反應完成,膠體需在反應器內熟化1h。聚合反應過程是否正常,可以通過DCS溫度記錄曲線上各段的溫度變化來判定。整個反應需5-6h完成。
    3. 預研磨、造粒工序
      由升降器將反應蓋打開,啟動液壓泵將反應器緩慢傾斜,使膠體倒入預研磨器中,預研磨器內有6個平行的切割螺桿,切割螺桿將膠體切碎并壓入進料螺桿中,然后由進料螺桿將膠體送入造粒機中,調節計量螺桿的轉速可控制膠體進入造粒機的速度。通過造粒機底部的篩子可以得到尺寸為1-6mm的膠粒,然后利用風機輸送到干燥器中。
      在抗鹽工藝中反應的膠體經過預研磨和造粒后進入水解機,水解后的膠體進入緩沖料箱經二次造粒機后進入干燥器。
    4. 水解工序(抗鹽工藝)
      抗鹽工藝的水解反應在水解機內進行。每條抗鹽生產線有4臺水解機,水解機夾套加熱系統始終保持投用,夾套介質為脫鹽水,溫度保持在95-100℃之間。水解進料條件滿足后,打開水解機排氨閥,進行進料操作,待水解機進料量達到規定位后,按配方比例加入一定量的粒堿(NaOH)后,關閉排氨閥,物料在水解機中進行水解反應,水解設定時間為155min(根據產品品種不同水解時間可調)。水解完成后,打開水解機下料閥,物料進入緩沖料箱中,經二次造粒機再次造粒后,由輸料風機輸送到干燥器內進行膠粒烘干脫水。
    5. 干燥工序
      本裝置采用振動式流化床結構的干燥器,對產品進行兩段干燥。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%左右。
    6. 篩分及包裝工序
      篩分過程是把干燥后的聚丙烯酰胺顆粒按粒徑大小分離開來,粒度分布滿足要求的聚丙烯酰胺顆粒包裝成為最終產品。

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