聚丙烯酸鈉絮凝劑生產(chǎn)現(xiàn)狀綜述

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1、聚丙烯酸鈉絮凝劑生產(chǎn)現(xiàn)狀綜述摘要：高分子量聚丙烯酸鈉是一類(lèi)廣泛用于燒堿和純堿行業(yè)鹽水精制、氧化鋁生產(chǎn)的赤泥沉降分離、味精廠廢水中蛋白質(zhì)回收和制糖等行業(yè)的高分子材料。也是丙烯酸使用量很大的一類(lèi)產(chǎn)品。本文論述了高分子量聚丙烯酸鈉的國(guó)內(nèi)外研究狀況、應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用現(xiàn)狀、生產(chǎn)概況、市場(chǎng)需求情況和應(yīng)用前景，對(duì)促進(jìn)我國(guó)丙烯酸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高我國(guó)高分子量聚丙烯酸鈉的生產(chǎn)水平都具有重要意義。關(guān)鍵詞：聚丙烯酸鈉絮凝劑生產(chǎn)工藝　　　　　　隨著我國(guó)丙烯酸工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)丙烯酸下游產(chǎn)品的研究不斷深入，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。聚丙烯酸鈉作為丙烯酸的一種主要下游產(chǎn)品，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外的研

2、究受到重視，生產(chǎn)也不斷增加。聚丙烯酸鈉產(chǎn)品包括水溶性產(chǎn)品和水不溶性產(chǎn)品。水溶性聚丙烯酸鈉產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于食品、紡織造紙、化工等領(lǐng)域[1-3]。水不溶性聚丙烯酸鈉產(chǎn)品具高吸水性，主要用于農(nóng)林園藝、生理衛(wèi)生等領(lǐng)域。聚丙烯酸鈉的分子量從幾百至幾千萬(wàn)以上，不同分子量的聚丙烯酸鈉各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途還未完全開(kāi)發(fā);低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)顯示有增稠性;高分子量(106-107)的則主要做增稠劑和絮凝劑;超高分子量(107以上)的在水中溶脹，生成水凝膠，主要用作吸水劑。水溶性聚丙烯酸鈉中又包括高

3、分子量和低分子量?jī)深?lèi)?！　　　?.高分子量聚丙烯酸鈉研究現(xiàn)狀　　目前高分子量聚丙烯酸鈉合成是采用丙烯酸經(jīng)氫氧化鈉中和形成丙烯酸鈉溶液，然后再聚合的工藝路線。在水溶性高分子量聚丙烯酸鈉的合成中，通常是高濃度丙烯酸鈉溶液和低濃度氧化還原引發(fā)劑在低溫下進(jìn)行水溶液聚合。制備的關(guān)鍵是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚劑。去除阻聚劑的方法有減壓蒸餾或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸鈉聚合時(shí)往往因?yàn)樽越宦?lián)作用或聚合速度過(guò)快使產(chǎn)品水溶性降低，因此需加入抗交聯(lián)劑和緩聚合劑。日本專(zhuān)利報(bào)道了以過(guò)硫酸鹽和有機(jī)苯胺的復(fù)合引發(fā)體系，常溫下催化丙烯酸鈉水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸

4、鈉。戚銀城[4]等采用氧化-還原體系，添加氨水和氯化鈉，在30℃時(shí)合成了分子量幾百至幾千萬(wàn)的聚丙烯酸鈉。水溶液聚合法具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易的特點(diǎn)，但缺點(diǎn)是所得到的聚合產(chǎn)物含水量高達(dá)60%-70%，難干燥。反相懸浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸鈉。韓淑珍[5]報(bào)道了北京化工大學(xué)開(kāi)發(fā)出反相懸浮聚合法合成聚丙烯酸鈉絮凝劑，并建成1000L聚合釜裝置。反相懸浮聚合法工藝復(fù)雜、設(shè)備利用率低。　　　　2.水溶性高分子量聚丙烯酸鈉的應(yīng)用　　聚丙烯酸鈉是一種線狀、可溶性高分子化合物，其分子鏈上的梭基由于靜電相斥，使聚合物鏈伸展，促成有吸附性功能團(tuán)外露到表面上，這些

5、活性點(diǎn)吸附在溶液中懸浮粒子上，形成粒子間的架橋，從而加速了懸浮粒子的沉降。因此可作絮凝劑?！　?.1鹽水精制　　純堿和燒堿生產(chǎn)中，鹽水中的Ca、Mg離子通常用碳酸鈉和氫氧化鈉或石灰水沉淀，沉淀后鹽水中懸浮物質(zhì)顆粒小、沉降慢，因此要加入絮凝劑促進(jìn)沉降從而使鹽水精制。因此，選用高效、溶解速度快的絮凝劑才是關(guān)鍵。以往生產(chǎn)中使用苛化淀粉或聚丙烯酞胺用于鹽水精制的絮凝效果并不理想，使用后鹽水澄清度不夠，產(chǎn)品質(zhì)量不高。而用聚丙烯酸鈉能大大提高鹽水質(zhì)量。對(duì)用作鹽水精制的聚丙烯酸鈉要求主要有分子量高(>一千萬(wàn))，溶解時(shí)間短(15-30min),溶解性能好(無(wú)凝膠

6、物)。使用時(shí)用量少，產(chǎn)生的礬花大、沉降快，鹽水澄清度高。甘肅鹽鍋峽化工總廠用固體聚丙烯酸鈉(分子質(zhì)量>八百萬(wàn))作鹽水助沉劑助沉效果好，助沉劑用量少，噸堿耗用量為10-15g，且貯存方便。李澤潔[6]對(duì)鹽水精制中使用聚丙烯酸鈉進(jìn)行了研究。王德懷[7]根據(jù)氯堿生產(chǎn)廠家的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)出了專(zhuān)用于鹽水雜質(zhì)助沉的速溶型固體聚丙烯鈉，其分子量高達(dá)八百萬(wàn)以上，溶解速度快，30分鐘之內(nèi)可以完全溶解，助沉效果好。　　2.2氧化鋁生產(chǎn)　　氧化鋁生產(chǎn)中，拜耳法赤泥的分離洗滌采用沉降槽，為加速赤泥沉降，傳統(tǒng)方法是添加面粉等天然高分子絮凝劑。隨著氧化鋁產(chǎn)量不斷提高，沉降槽常

7、出現(xiàn)跑渾現(xiàn)象。改用聚丙烯酸鈉絮凝，大大增加了赤泥的沉降速度，澄清效果好，從而提高了沉降槽的產(chǎn)能和精鹽液質(zhì)量。我國(guó)聚丙烯酸鈉中常用的絮凝劑品種是A-1000#。赤泥沉降過(guò)程中，為降低絮凝劑與赤泥初聚體架橋時(shí)的空間效應(yīng)，江新民[8]將NaOH改性處理的A-1000#絮凝劑用于拜耳赤泥分離和燒結(jié)法赤泥分離，效果分別是未處理該絮凝劑的3倍和1.88倍。　　2.3回收蛋白質(zhì)　　聚丙烯酸鈉作為主要絮凝劑預(yù)處理味精濃廢水有顯著效果。朱莉[9]預(yù)處理過(guò)程對(duì)COD；SS；S042-的去除率分別達(dá)69%，91%和41%。張軼東[10]采用自由基水溶液聚合法合成了超高分子量

8、的聚丙烯酸鈉，將其直接用于蛋白質(zhì)溶液等的濃縮，用該方法濃縮蛋白質(zhì)效率高、濃縮劑用量少，更好地保