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1、開題報(bào)告一、課題名稱聚丙烯酰胺的制備。（一）主要原料極其規(guī)格丙烯酰胺聚合級工業(yè)品METAMS工業(yè)級（甲基氧代乙基二甲基氨甲基硫酸酯）（二）制法丙烯酰胺與適宜的陽離子單體（如METAMS）在水-特丁基醇（TBA）中自由基催化下發(fā)生沉積共聚合反應(yīng)而制得聚丙烯酰胺。（三）流程說明配制好的50%液態(tài)丙烯酰胺單體溶液，通過離子交換塔，除去聚合抑制劑銅離子后，間斷的加入沉積共聚合反應(yīng)器然后加入精致水、蜜白胺和循環(huán)的TBA溶劑，再加入液態(tài)緩沖劑氯化銨，用氮?dú)獯祾?，除去殘余的氧后，再加入催化?活化劑溶液。在聚合反應(yīng)器中進(jìn)行絕熱反應(yīng)，溫度為50~60度、反應(yīng)時(shí)間5~6h聚合物的收率是定量的。產(chǎn)
2、物為懸浮于水和TBA中的微粒。通過離心機(jī)分出水和TBA，再將粒料在干器中進(jìn)行干燥包裝出廠母液經(jīng)精制循環(huán)使用。二、課題研究的目的和意義設(shè)計(jì)一種聚丙烯酰胺的生產(chǎn)工藝流程，能用于中試生產(chǎn)，工業(yè)及民用水處理的需求。聚丙烯酰胺再合成水溶性聚合物中是用途最廣、用量最大的，自五十年代用于造紙工業(yè)作為添加劑，已有四十多年的歷史。采用不同的聚合工藝，引入不同的官能團(tuán)，可得到一系列具有不同分子量和不同電荷密度的產(chǎn)品，使其應(yīng)用范圍更加廣泛，現(xiàn)已被稱為標(biāo)準(zhǔn)的造紙助劑。據(jù)報(bào)道，美國1985年用于造紙作為助流助濾劑的PAM為8700噸，1985—1990年間增長6—10%。因此研究和開發(fā)高質(zhì)量的PAM具有
3、一定的理論價(jià)值和實(shí)際意義。本課題的目的是研制出一種固含量高、分子量高、溶解迅速、穩(wěn)定好、單體殘存量少的聚合物乳膠產(chǎn)品，要求其生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低的生產(chǎn)工藝流程。三、課題研究的對象聚丙烯酰胺產(chǎn)品規(guī)格：有聚丙烯酰胺粉劑、非離子型和陰離子型干粉、膠體等。聚丙烯酰胺產(chǎn)品用途：用作油田泥漿處理劑、污水處理劑、紡織上漿、紙張補(bǔ)強(qiáng)劑、絮凝劑等，廣泛應(yīng)用于石油、冶金、紡織、食品等工業(yè)。1、石油工業(yè)聚丙烯酰胺雖然對水的表面張力降低很小，但分子中有活性基團(tuán)，吸附于界面之后，能改變界面狀態(tài)，多年來作為增稠劑、降失水劑、絮凝劑、分散劑、降阻劑、阻垢劑、流度控制劑用于石油工業(yè)，提高鉆井流體流動性和石
4、油采收率，并減少流體阻力。作為泥漿性能調(diào)整劑，經(jīng)常使用的是部分水解聚丙烯酰胺。其作用是調(diào)節(jié)鉆井液的流變性，攜帶巖屑，潤滑鉆頭，減少流體流失等。用PAM調(diào)節(jié)的鉆井泥漿相對密度低，固體含量少，能減輕對油氣層的壓力和堵塞，容易發(fā)現(xiàn)油氣層，并有利鉆井。此外，還可大大減少卡鉆事故，減輕設(shè)備磨損，并能防止井漏和坍塌，使井徑規(guī)則。在提高石油采收率的三次采油方法中，聚合物驅(qū)油技術(shù)占有重要地位在油田生產(chǎn)過程中，由于地層的非均質(zhì)性，常產(chǎn)生水浸問題，需要進(jìn)行堵水。PAM類堵水劑的發(fā)展甚快，用量大，具有對油和水滲透能力的選擇性。選擇性堵水這一點(diǎn)是其他堵水劑所沒有的。采用PAM還可調(diào)整地層內(nèi)吸水剖面及封
5、堵大管道，實(shí)踐中已見到良好效果。從70年代以來，國際上發(fā)展起來一種新型發(fā)醇產(chǎn)品—黃原膠，它是由甘藍(lán)黑腐單細(xì)胞菌以碳水化合物為主要原料（如玉米、淀粉等），經(jīng)生物工程的手段得到的一種高分子微生物聚合物。由于它具有流邊學(xué)特性，耐鹽性能，增稠效果等，在油田開發(fā)方面較之PAM有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，對鉆井泥漿、防止井噴有明顯的作用，以后可能取代PAM用于三次采油。2、醫(yī)藥工業(yè)PAM水凝膠的特點(diǎn)之一是，某一零界溫度下，它在水中的溶脹性隨溫度的微小變化發(fā)生激劇的突變，體積變化可達(dá)幾十至幾百倍。根據(jù)這一性質(zhì)可用于某些水溶液的提濃過程，而免除使用高溫，這對一些有機(jī)物質(zhì)或生物物質(zhì)的提取很有價(jià)值。除可用來
6、分離保持生物活性的物質(zhì)外，PAM的水凝膠還可用于藥物的控制釋放和酶的包埋、蛋白質(zhì)電泳、人工器官材料、接觸眼睛片等。PAM還是制備農(nóng)藥可濕性粉劑的最重要的分散劑。3、化工工業(yè)聚丙烯酰胺在化工方面的應(yīng)用是其主要的用途，在精制硫酸亞鐵、硫酸銅、無水芒硝、氫氧化鋁以及水處理的過程中，聚丙烯酰胺都發(fā)揮著重要的作用。（1）亞鐵七水化合物是生產(chǎn)鈦白的主要副產(chǎn)品，其產(chǎn)量約為鈦白的3倍。這些副產(chǎn)品如不加以綜合利用，在經(jīng)濟(jì)上是極大的浪費(fèi)，也造成環(huán)境污染。而從硫酸亞鐵出發(fā)，可制造一系列有價(jià)值的鐵化合物，為它們提供了一種廉價(jià)而又方便的含鐵原料來源，用聚丙烯酰胺作絮凝劑精制硫酸亞鐵是關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。（2
7、）聚丙烯酰胺也可以作為絮凝劑用于生產(chǎn)硫酸銅的新工藝。由于銅鹽有著廣泛的用途，又加上近年來微肥和飼料工業(yè)對硫酸銅新的需求，更加劇了硫酸銅的供求矛盾，舊工藝已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需要，所以開發(fā)了一種制取硫酸銅的新工藝。以銅精粉為原料生產(chǎn)硫酸銅不但能連續(xù)大量生產(chǎn)，而且由于銅精粉比廢紫銅價(jià)格低，并能節(jié)約電能，古市場前景很好。在新工藝中對靜化除雜后的硫酸銅液進(jìn)行劇烈攪拌后加入改性聚丙烯酰胺，進(jìn)行液固分離。（3）在制無水芒硝的過程中，聚丙烯酰胺與碳酸氫鈉、渾硝水一起作為助沉劑。無水芒硝是大噸位產(chǎn)品，用它可以
