聚丙烯酰胺:微生物催化丙烯酰胺單體生產(chǎn)技術(shù),首先由日本在1985年建立了6000t/a的丙烯酰胺裝置,其后俄羅斯也掌握了此項技術(shù),20世紀(jì)90年代時日本和俄羅斯相繼建立了萬噸級微生物催化丙烯酰胺裝置。我國是繼日本、俄羅斯之后,世界上第三個擁有此技術(shù)的國家。微生物催化劑活性為2857國際生化單位,已經(jīng)達(dá)到了國際水平。我國微生物催化丙烯酰胺單體生產(chǎn)技術(shù)是由上海市所經(jīng)過“七五”、“八五”和“九五”等3個五年計劃開發(fā)完成的,微生物催化劑腈水合酶是在1990年篩選出的,是由泰山山腳土壤中分離出163菌株和無錫土壤中分離出145菌株,經(jīng)種子培養(yǎng)得到的腈水合酶,代號為Norcardia-163。該技術(shù)現(xiàn)已在江蘇如皋、江西南昌、勝利油田及河北萬全先后投產(chǎn),質(zhì)量,達(dá)到了生產(chǎn)超高相對分子質(zhì)量聚丙烯酰胺的質(zhì)量指標(biāo)。標(biāo)志著我國微生物催化丙烯酰胺技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了水平。
丙烯酰胺 水(引發(fā)劑/聚合)→聚丙烯酰胺膠塊→造粒→干燥→粉碎→聚丙烯酰胺產(chǎn)品我國聚丙烯酰胺生產(chǎn)技術(shù)大概也經(jīng)歷了3個階段:階段是早采用盤式聚合,即將混合好的聚合反應(yīng)液放在不銹鋼盤中,再將這些不銹鋼盤推至保溫烘房中,聚合數(shù)小時后,從烘房中推出,用鍘刀把聚丙烯酰胺切成條狀,進(jìn)絞肉機(jī)造粒,烘房干燥,粉碎制得成品。這種工藝完全是手工作坊式。第二階段是采用捏合機(jī),即將混合好的聚合反應(yīng)液放在捏合機(jī)中加熱,聚合開始后,開始捏合機(jī),一邊聚合一邊捏合,聚合完后,造粒也基本完成,倒出物料經(jīng)干燥、粉碎得成品。第三階段是,20世紀(jì)80年代后期,開發(fā)了錐形釜聚合工藝,由核工業(yè)部五所在江蘇江都化工廠試車成功。該工藝在錐形釜下部帶有造料旋轉(zhuǎn)刀,聚合物在壓出的同時,即成粒狀,經(jīng)轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)干燥,粉碎得產(chǎn)品。為了避免聚丙烯酰胺膠塊黏附在聚合釜釜壁上,有的技術(shù)采用氟或硅的高分子化合物涂覆在聚合釜的內(nèi)壁上,但此涂覆層在上產(chǎn)過程中易脫落而污染聚丙烯酰胺產(chǎn)品。
我國聚丙烯酰胺聚合用的引發(fā)劑有無機(jī)引發(fā)劑、有機(jī)引發(fā)劑和無機(jī)—有機(jī)混合體系3中類型。(1)過氧化物過氧化物大致分為無機(jī)過氧化物和有機(jī)過氧化物。無機(jī)過氧化物如過硫酸鉀,過硫酸銨、過酸鈉和等。有機(jī)過氧化物如過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰和叔丁羥基過氧化物等。它們配用的還原劑有、氯化亞鐵、偏亞硫酸鈉和硫酸鈉等。(2)偶氮化合物類如偶氮二異、偶氮雙二戊腈、偶氮雙基戊酸鈉和20世紀(jì)80年發(fā)的偶氮脒鹽系列,如偶氮N-取代脒丙烷鹽酸鹽是一類競相開發(fā)的產(chǎn)品,它們的加入濃度為萬分之0.005-1,催化效率很高,有助于生產(chǎn)相對分子質(zhì)量高的產(chǎn)品,且溶于水,便于使用。反相懸浮聚合法:聚丙烯酰胺是工業(yè)上的有機(jī)高分子絮凝劑之一,在工業(yè)上通常采用水溶液法,反向懸浮聚合法來生產(chǎn)聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺的拉絲現(xiàn)象:1、如果是小試,或?qū)嶒灪罂葱Ч臅r候,聚丙烯酰胺溶液的上清液中出現(xiàn)拉絲的問題,這一般是由所加藥劑過量或濃度過高導(dǎo)致的,此時,可以通過減少加藥劑用量或稀釋處理,減少拉絲情況的出現(xiàn)。2、在包裝或儲存聚丙烯酰胺溶液時應(yīng)注意,粉狀產(chǎn)品在枯燥、陰涼的地方可寄存兩年以上,但配成溶液后,其寄存時間有限的,配置的本品溶液應(yīng)及時用完,做到先用先配,以免儲存時間過長,導(dǎo)致溶液拉絲現(xiàn)象嚴(yán)重,影響產(chǎn)品的使用性能。