陰離子

陰離子聚丙烯酰胺（APAM）產(chǎn)品描述：陰離子聚丙烯酰胺（APAM）外觀為白色粉粒，分子量從600萬到2500萬

陰離子型PAM

水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有機(jī)溶劑。有效的PH值范圍為4到14，在中性堿性介質(zhì)中呈高聚合物電解質(zhì)的特性，與鹽類電解質(zhì)敏感，與高價(jià)金屬離子能交聯(lián)成不溶性凝膠體。

分子式：

工業(yè)廢水處理：對(duì)于懸浮顆粒，較出、濃度高、粒子帶陽電荷，水的PH值為中性或堿性的污水，鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，效果。飲用水處理：我國很多自來水廠的水源來自江河，泥沙及礦物質(zhì)含量高，比較渾濁，雖經(jīng)過沉淀過濾，仍不能達(dá)到要求，需要投加絮凝劑，投加量是無機(jī)絮凝劑的1/50，但效果是無機(jī)絮凝劑的幾倍，對(duì)于有機(jī)物污染嚴(yán)重的江河水可采用無機(jī)絮凝劑和陽離子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。現(xiàn)投加陰離子聚丙烯酰胺，使淀粉微粒絮凝沉淀，然后將沉淀物經(jīng)壓濾機(jī)壓濾變成餅狀，可作飼料，酒精廠的酒精也可采用陰離子聚丙烯酰胺脫水，壓濾進(jìn)行回收。用于河水泥漿沉降。用于造紙干強(qiáng)劑。

用于造紙助劑、助率劑。在造紙前泵口式儲(chǔ)漿池中加入微量PAM-LB-3陰離子聚丙烯酰胺可使水中填料與細(xì)小纖維在網(wǎng)上存留提高20-30%。每噸可節(jié)約紙漿20-30kg。

舉例：在洗煤過程中產(chǎn)生大量廢水，直接排放污染環(huán)境，必須沉清后循環(huán)利用，回收水中煤泥，也很有價(jià)值，但靠自然沉降，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)水也不清。

另外，陰離子聚丙烯酰胺在制香行業(yè)的應(yīng)用也越來越受歡迎，陰離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品特點(diǎn)：具溶解性好，粘度高，韌性強(qiáng)，易燃物（少）煙、燃燒無異味、等特點(diǎn)；產(chǎn)品性能穩(wěn)定，避免了其它植物膠粉和普通淀粉因產(chǎn)地、時(shí)間不同，粘結(jié)質(zhì)量參差不齊，在香業(yè)生產(chǎn)時(shí)需要反復(fù)調(diào)試配方，以免造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象；香制品外表光潔平整、成型好、不易破碎；尤其是其冷水可糊化性，無需煮糊，將物料直接混和均勻、加水?dāng)嚢杓瓤缮a(chǎn)，而且加水混合后的物料較長時(shí)間放置也不會(huì)有物料干硬無法使用的現(xiàn)象發(fā)生，有效地節(jié)約了能源和方便了生產(chǎn)操作。

使用效果：使用本產(chǎn)品做成的香坯（香制品）外觀平整、無斷裂、無霉斑，抗折力強(qiáng)，產(chǎn)品成色好、烘曬后不褪色，燃點(diǎn)時(shí)間足，可燃性好，過鐵齒盤不“斷頭”熄火，有利于蚊香有效成份的揮散率的提高及可減少成品在烘干過程中的損失，同時(shí)，可大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率。此外，本品對(duì)環(huán)境無污染，可滿足綠色環(huán)保方面對(duì)產(chǎn)品的要求。

經(jīng)濟(jì)效益：使用本產(chǎn)品可減少原料成本5—12%,節(jié)約能耗20—30%。

陽離子

陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）產(chǎn)品特性：陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）外觀為白色粉粒，離子度從20%到55%水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有機(jī)溶劑。呈高聚合物電解質(zhì)的特性，適用于帶陰電荷及富含有機(jī)物的廢水處理。適用于染色、造紙、食品、建筑、冶金、選礦、煤粉、油田、水產(chǎn)加工與發(fā)酵等行業(yè)有機(jī)膠體含量較高的廢水處理，特別適用于城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業(yè)污泥的脫水處理。

非離子

產(chǎn)品特性：

非離子聚丙烯酰胺系列產(chǎn)品是具有高分子量的低離子度的線性高聚物。由于其具有特殊的基團(tuán)，便賦予它具有絮凝、分散、增稠、粘結(jié)、成膜、凝膠、穩(wěn)定膠體的作用。污水處理劑：當(dāng)懸浮性污水顯酸性時(shí)，采用非離子聚丙烯酰胺作絮凝劑較為合適。這時(shí)PAM起吸附架橋作用，使懸浮的粒子產(chǎn)生絮凝沉淀，達(dá)到凈化污水的目的。也可用于自來水的凈化，尤其是和無機(jī)絮凝劑配合使用，在水處理中效果。

應(yīng)用：

1、廣泛用于工業(yè)廢水處理、對(duì)于懸浮顆粒、較粗、濃度高、離子帶陽電荷、水的PH值為中性或堿性的污水，鋼鐵廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等的污水處理效果。

2、用于石油工業(yè)、采油、鉆井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到廣泛運(yùn)用。

3、用于紡織上漿劑、漿液性能穩(wěn)定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。

4、用于造紙工業(yè)。一是提高填料、顏料等存留率；二是提高紙張的強(qiáng)度（包括干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度）。另外，還可以提高紙張抗撕性和多孔性，以改進(jìn)視覺和印刷性能，還用于食品及茶葉包裝紙中。

兩性離子

兩性離子聚丙烯酰胺是由乙烯酰胺是和乙烯基陽離子單體丙烯酰胺單體，水解共聚而成。分子鏈上既有陽電

荷，又有陰電荷的兩性離子不規(guī)則聚合物。

產(chǎn)品用途

編輯

1)用于污泥脫水根據(jù)污泥性質(zhì)可選用本產(chǎn)品的相應(yīng)型號(hào)，可有效在污泥進(jìn)入壓濾之前進(jìn)行污泥脫水，脫水時(shí)，產(chǎn)生絮團(tuán)大，不粘濾布，壓濾時(shí)不散，流泥餅較厚，脫水效率高，泥餅含水率在80%以下。

2)用于生活污水和有機(jī)廢水的處理，本產(chǎn)品在配性或堿性介質(zhì)中均呈現(xiàn)陽電性，這樣對(duì)污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進(jìn)行絮凝沉淀，澄清很有效。如生產(chǎn)糧食酒精廢水，造紙廢水，城市污水處理廠的廢水，啤酒廢水，味精廠廢水，制糖廢水，有機(jī)含量高 廢水、飼料廢水，紡織印染廢水等，用陽離子聚丙烯酰胺要比用陰離子、非離子聚丙烯酰胺或無機(jī)鹽類效果要高數(shù)倍或數(shù)十倍，因?yàn)檫@類廢水普遍帶陰電荷。

3)用于以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑，用量少，效果好，成本低，特別是和無機(jī)絮凝劑復(fù)合使用效果更好，它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的絮凝劑。

4)造紙用增強(qiáng)劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強(qiáng)度。

5)用于油田經(jīng)學(xué)助劑，如粘土防膨劑，油田酸化用稠化劑。

6)用于紡織上漿劑、漿液性能穩(wěn)定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。

包裝與貯存本品，注意防潮、防雨,避免陽光曝曬。 貯存期：2年,25kg紙袋（內(nèi)襯塑料袋外為貼塑牛皮紙袋）。

聚丙烯酰胺可以應(yīng)用于各種污水處理（針對(duì)生活污水處理使用聚丙烯酰胺一般分為兩個(gè)過程，一是高分子電解質(zhì)與粒子表面的電荷中和；二是高分子電解質(zhì)的長鏈與粒子架橋形成絮團(tuán)。絮凝的主要目的是通過加入聚丙烯酰胺使污泥中細(xì)小的懸浮顆粒和膠體微粒聚結(jié)成較粗大的絮團(tuán)。隨著絮團(tuán)的增大，沉降速度逐漸增加。從而可以更好的通過壓濾機(jī)壓泥，進(jìn)而達(dá)到環(huán)保處理的要求，干泥外運(yùn)進(jìn)行焚燒處理。）PAM為分子量由幾百萬至幾千萬的高分子水溶性有機(jī)聚合物，在顆粒間形成更大的絮體及由此產(chǎn)生的巨大表面吸附作用。目前國內(nèi)的聚丙烯酰胺代表性的高分子聚丙烯酰胺有：非離子型聚丙烯酰胺（簡寫NPAM，分子量800-1500萬）、陰離子型聚丙烯酰胺（簡寫APAM，分子量800-2000萬）、陽離子聚丙烯酰胺（簡寫CPAM，分子量800-1200萬，離子度10%-80%）。用量一般為廢水量的百萬分之一至百萬分之二。因而，主要是通過人工合成形成的。

制備：首先采用氧化還原反應(yīng)體系、偶氮化合物和輔助引發(fā)劑組成的復(fù)合引發(fā)體系，以丙烯酰胺(AM)與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(或DMC,DMAAC)為原料，通過水溶液自由基共聚合，合成陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)。在反應(yīng)器內(nèi)加入一定量的丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、尿素和去離子水，攪拌均勻后，用2mol/L的H2SO4調(diào)節(jié)pH至要求值，通入N2鼓泡30min，加入一定量的(NH4)2S2O8、CH3NaO3S.2H2O和偶氮類化合物引發(fā)聚合反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)液黏稠時(shí)停止通N2，繼續(xù)反應(yīng)2h后得到白色透明膠體，將膠體于60C下干燥至恒重，粉碎，即得陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑。

生產(chǎn)步驟

編輯

聚丙烯酰胺生產(chǎn)步驟一共兩步：

單體生產(chǎn)技術(shù)

丙烯酰胺單體的生產(chǎn)時(shí)以丙烯腈為原料，在催化劑作用下水合生成丙烯酰胺單體的粗產(chǎn)品，經(jīng)閃蒸、精制后得精丙烯酰胺單體，此單體即為聚丙烯酰胺的生產(chǎn)原料。

丙烯腈+(水催化劑/水) →合 →丙烯酰胺粗品→閃蒸→精制→精丙烯酰胺

按催化劑的發(fā)展歷史來分，單體技術(shù)已經(jīng)歷了三代：

代為硫酸催化水合技術(shù)，此技術(shù)的缺點(diǎn)是丙烯腈轉(zhuǎn)化率低，丙稀酰胺產(chǎn)品收率低、副產(chǎn)品低，給精制帶來很大負(fù)擔(dān)，此外由于催化劑硫酸的強(qiáng)腐蝕性，使設(shè)備造價(jià)高，增加了生產(chǎn)成本；

第二代為二元或三元骨架銅催化生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)的缺點(diǎn)是在最終產(chǎn)品中引入了影響聚合的金屬銅離子，從而增加了后處理精制的成本；第三代為微生物腈水合酶催化生產(chǎn)技術(shù)，此技術(shù)反應(yīng)條件溫和，常溫常壓下進(jìn)行，具有高選擇性、高收率和高活性的特點(diǎn)，丙烯腈的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到，反應(yīng)完全，無副產(chǎn)物和雜質(zhì)。 產(chǎn)品丙烯酰胺中不含金屬銅離子，不需進(jìn)行離子交換來出去生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的銅離子，簡化了工藝流程，此外，氣相色譜分析表明丙烯酰胺產(chǎn)品中幾乎不含游離的丙烯腈，具有高純性，特別適合制備超高相對(duì)分子質(zhì)量的聚丙烯酰胺及食品工業(yè)所需的聚丙烯酰胺。

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(xiàng)技術(shù)，20世紀(jì)90年代時(shí)日本和俄羅斯相繼建立了萬噸級(jí)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(gè)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)是由上海市農(nóng)藥所經(jīng)過“七五”、“八五”和“九五”等3個(gè)五年計(jì)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(hào)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)量上乘，達(dá)到了生產(chǎn)超高相對(duì)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)到了國際先進(jìn)水平。

聚合技術(shù)

聚丙烯酰胺生產(chǎn)是以丙烯酰胺水溶液為原料，在引發(fā)劑的作用下，進(jìn)行聚合反應(yīng)，在反應(yīng)完成后生成的聚丙烯酰胺膠塊經(jīng)切切割、造粒、干燥、粉碎，最終制得聚丙烯酰胺產(chǎn)品。關(guān)鍵工藝是聚合反應(yīng)，在其后的處理過程中要注意機(jī)械降溫、熱降解和交聯(lián)，從而保證聚丙烯酰胺的相對(duì)分子質(zhì)量和水溶解性。

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(gè)階段:

階段是最早采用盤式聚合，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(shí)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(shí)，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。

也有可旋轉(zhuǎn)的錐形釜，聚合反應(yīng)完成后，聚合釜倒轉(zhuǎn)將聚丙烯酰胺膠塊倒出）、造粒方式 （有機(jī)械造粒、切割造粒，也有濕式造粒即分散液中造粒）、干燥方式（有采用穿流回轉(zhuǎn)干燥，也有用振動(dòng)流化床干燥）及粉碎方式。這些不同中有些是設(shè)備質(zhì)量上有差異，有些是采用的具體方式上的油差異，但總的來看，聚合技術(shù)趨向于固定錐形釜聚合，振動(dòng)流化床干燥技術(shù)。

聚丙烯酰胺生產(chǎn)技術(shù)除了上述的單元操作外，在工藝配方上還有較明顯的差別，引發(fā)就有前加堿共水解工藝和后加堿后水解工藝之分，兩種方法各有利弊，前加堿共水解工藝過程簡單，但存在水解傳熱易產(chǎn)生交聯(lián)和相對(duì)分子質(zhì)量損失大的問題，后加堿后水解雖然工藝過程增加了，但水解均勻不易產(chǎn)生交聯(lián)，對(duì)產(chǎn)品相對(duì)分子質(zhì)量損失也不大。

目前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、過溴酸鈉和過氧化氫等。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硫酸亞鐵、氯化亞鐵、偏亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉等。

（2）偶氮化合物類

如偶氮二異、偶氮雙二甲基戊腈、偶氮雙氰基戊酸鈉和20世紀(jì)80年代開發(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(duì)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

聚丙烯酰胺是目前工業(yè)上最重要的有機(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。下面來介紹一下反向懸浮聚合法生產(chǎn)聚丙烯酰胺的工藝。

反向懸浮聚合法是制作聚丙烯酰胺（PAM）微球的如今使用最廣泛、技術(shù)相對(duì)成熟的方法。采用強(qiáng)烈攪拌將單體或單體混合物分散在介質(zhì)（介質(zhì)為有機(jī)溶劑）中，成為細(xì)小顆粒再進(jìn)行單體、引發(fā)劑、有機(jī)溶劑和分散穩(wěn)定劑的聚合。當(dāng)聚合完成后，經(jīng)過沸脫水、分離、干燥可以得到微粒狀產(chǎn)品。反向懸浮聚合法得到的產(chǎn)品，固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)>90%，聚合率>95%，單體殘留量<0.5%，產(chǎn)品粒徑在10-500微米之間，產(chǎn)品的水溶性良好。

該方法因?yàn)楣に嚭唵危僮骺刂品奖?，聚合熱易于去除，聚合物易于分離、洗滌、干燥，產(chǎn)品純凈、均勻、穩(wěn)定，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。但是反向懸浮聚合法在工業(yè)生產(chǎn)中也存在著問題，首先受攪拌轉(zhuǎn)速的影響很大，容易聚結(jié)，發(fā)生凝膠，共沸時(shí)體系不穩(wěn)定，出水時(shí)間長等缺點(diǎn)。還有出品粒徑分布較寬，大量的有機(jī)溶劑使用，生產(chǎn)操作的，聚合成本太高等一系列原因?qū)е路聪驊腋【酆戏ㄔ诤苌僭趪鴥?nèi)用于生產(chǎn)聚丙烯酰胺。