聚丙烯酰胺工艺设计

- 1 - 第一章 概述 1 ． 1 聚丙烯酰胺简介 1 .1 . 1 丙烯酰胺聚合物的结构和性质 PAM在结构上最基本的特点是：（1）分子链具有柔顺性和分子形状的易变性。（2）分子链上有与丙烯酰胺单元数目相同的侧基——酰胺基，而酰胺基具有高极性、易形成氢键和高反应活性。这些结构特点赋予了PAM许多极有价值的应用性能。乳酰胺基的高极性使PAM具有良好的亲水性和水溶性，其水凝胶亲水而不溶与水；柔顺的长链使PAM水溶液具有高粘性和良好的流变性能；酰胺基极易与水或含有-OH基团的物质（天然纤维、蛋白质、土壤和矿物等）形成氢键，产生很强的吸附作用；酰胺基的高反应活性可使PAM衍生出很多变性产物，拓宽了他们的应用范围。 1 .1 . 2 丙烯酰胺聚合物的发展 PAM在1893年由实验室制得。1954年在美国实现产业化生产，初期得产品仅室单一得非离子型PAM。不久开发了碱性阴离子型PAM和阳离子型PAM。PAM优良的水溶性、增稠性、絮凝性能和化学反应活性的显示出了巨大的市场潜力和广阔 的应用前 景 。丙烯酰胺单体 由丙烯腈 经 硫 酸 催 化水合制取 。20世 纪 70年代 初美国合日 本开发了丙烯睛 铜 催化水合法 ，1985年在日 本又 有丙烯睛 生物酶 催 化水合法 问 世 。 我 PAM产品的开发始 于 20世 纪 50年代 末 期。1962年上海 珊 瑚 化工 厂 建 成我 国第一套 PAM生产装 置 ，生产PAM水溶胶产品，用于 矿产品处 理 和石 油 钻 采 工 业。随 后 又 开发了辐 射 聚合法 、反相乳液聚合法 和水溶液聚合法 生产PAM干 粉 。由于 在油 气 田 开采 和三 次 采 油 中 的大量 应用，以 及 在污 水处 理 和造 纸 等方 面 的用量 增加 ，我 国PAM的生产能力不断 增加 。自 1994年自 主 开发的生物酶 法 制丙烯酰胺工 业化获 得成功 及 随 后 的2.5万 吨 /年丙烯酰胺示范性工 业生产装 置 的建 成，以 及 1995年法 国NSF公 司 5万 吨 /年PAM生产装 置 后 ，我 国PAM的产量 和质量 都 油 了很大的提 升 。近 10年来 我 国PAM发展迅速 ，现成为 世 界 生产大国，产量 跃 居 世 界 首 位 ，生产规 模 已 达 国际 水平 。现有生产厂200多个 ，生产能力（含AM）约 为 23万 吨 /年。我 国的销 售 量 约 占 全 球 的1/3。产品主要 包 括 HPAM、CPAM、NAM和梳 型聚丙烯酰胺等，以 HPAM为 主 ...