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姓名：钱自立学号：090604126 班级：09应化一班阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）钱自立（090604126）摘要：聚丙烯酰胺（PAM）为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。
本文讲的是阳离子聚丙烯酰胺（CPAM），是有机高分子中应用最广泛的净水处理絮凝剂。
PAM结构通式为。
关键词：CPAM；PAM；净水剂；自来水一．PAM的历史聚丙烯酰胺在1893年由Moureu用丙烯酰氯与氨在低温下反应制得；1954年首先在美国实现商业化生产。
最初，丙烯酰胺（AM）单体是由丙烯腈（AN）经硫酸催化水合而得，通过丙烯酰胺均聚制得非离子型聚丙烯酰胺（PAM），随后开发了用碱部分水解的阴离子型聚丙烯酰胺。
70年代，随着丙烯酰胺生产的第二代“催化水合法”和第三代“微生物工程法”工艺技术的相继问世，聚丙烯酰胺的系列产品不断地被开发。
从品种上讲，最先实现的是非离子聚丙烯酰胺（NPAM）随后出现的是部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）。
70年代，美国Merck公司和Halliburton公司首先研制成功了阳离子聚丙烯酰胺——二甲基二丙基氯化铵（PDMDAAC）和二甲基二丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物[P(DMDAAC/AM)]；并很快投入工业化生产。
1980年，在日本随着阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）开发成功，DAC 的均聚物和共聚物阳离子聚丙烯酰胺（PDAC，P（DAC/AM））也相继投入生产。
目前，关于聚丙烯酰胺的品种数已经不下百种，新的品种还在不断地被开发出来。
我国聚丙烯酰胺产品的研究和生产始于20世纪50年代末期。
据资料记载是在1962年，第一套PAM生产装置由上海珊瑚化工厂建成，用来生产水溶胶产品，用于厂油钻采工业和矿产品处理。
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、造纸等方面用量的增加，有需求就有市场，我国PAM的生产能力不断增加。
PAM的作用原理简介聚丙烯酰胺(Polyacrylamide)简称PAM，由丙烯酰胺单体聚合而成，是一种水溶性线型高分子物质。
单体丙烯酰胺化学性质非常活泼，在双键及酰胺基处可进行一系列的化学反应，采用不同的工艺，导入不同的官能基团，可以得到不同电荷产品：阴离子、阳离子、非离子、两性离子聚丙烯酰胺。
PAM的平均分子量从数千到数千万以上沿键状分子有若干官能基团，在水中可大部分电离，属于高分子电解质。
根据它可离解基团的特性分为阴离子型(如--COOH,--SO3H,--OSO3H等)阳离子型(如--NH3OH,--NH2OH,-CONH3OH)和非离子型。
产品外观为白色粉末，易溶于水，几乎不溶于苯，乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂，其水溶液几近透明的粘稠液体，属非危险品，无毒、无腐蚀性，固体PAM有吸湿性，吸湿性随离子度的增加而增加，PAM热稳定性好;加热到100℃稳定性良好，但在150℃以上时易分解产中氮气，在分子间发生亚胺化作用而不溶于水，密度(克)毫升23℃1.302。
玻璃化湿度153℃，PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。
使用特性1)絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。
2)粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。
3)降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量PAM 就能降阻50—80%。
4)增稠性：PAM在中性和酸条件下均有增稠作用，当PH值在10以上PAM易水解。
呈半网状结构时，增稠将更明显。
PAM的作用原理简介1)絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度、浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能速动电位降低而凝聚。
2)吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。
3)表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
聚丙烯酰胺(PAM)是阴离子、非离子和阳离子型聚合物，用来提高水处理过程中沉降、澄清、过滤、离心等工艺的效率。
聚丙烯酰胺(PAM)的主要用途:1、污水处理在使用铝盐、铁盐等各种无机混凝剂、絮凝剂的污水处理系统内，如需要处理的水量超过了澄清池的处理能力或由于其它因素造成水中絮体来不及沉降而外漂，只需添加0.1－2ppm的PAM助凝，即可明显提高沉降效果。
而且，处理后水的COD和色度指标也会有明显的改善。
需要注意的是所用的无机混凝剂或絮凝剂须与本品有较好的适配性。
2、污泥浓缩使用0.3-2ppm可以减小生化池和污泥浓缩池内污泥和水的比列，提高了生化池和污泥浓缩池的利用率。
可将污泥浓度由3-10g/L提高到30-100g/L,大大减小了下一步污泥脱水过程的污泥体积，提高了污泥脱水设备和人员的效率。
3、污泥脱水各种浓缩后的污泥须使用PAM进行脱水干涸。
污泥脱水过程中PAM的型号和投加量以及脱水后泥饼的干燥度视污泥种类的不同而不同，故须对各种不同型号的PAM产品进行试验和选择。
溶解高分子量絮凝剂的要点（1）使用自动高度分散溶解器絮凝剂必须分散和谨慎溶解，避免因粉末表面迅速溶解而导致了粒子间相互附着，造成了粒子内部未能溶解的“鱼眼”。
因此，通常的做法是使用各种类型的分散溶解器。
如果不使用粉末分散溶解器，则应按照下列步骤进行溶解操作。
（2）不同分散溶解器。
加水至溶解槽容积的一半。
用搅拌器进行搅拌，将称重过的絮凝剂沿搅拌产生的旋涡边缘平静且迅速地倒入。
在溶液的粘性变大之前，絮凝剂与溶剂完全混合非常重要。
如果溶液的粘性太大，则会产生结块现象。
加水至指定位置，并调整到特定浓度。
继续搅拌直至高分子量絮凝聚合体完全溶解。
（3）分散溶解絮凝剂时应注意项目。
溶解时间根据下列情况，溶解絮凝剂所需的时间会有所不同：a. 高分子量絮凝聚合体的类型；b. 溶解絮凝剂所用的水质；c. 水温；d. 搅拌效率。
但是，大多数絮凝剂通常需要约1小时的搅拌时间才能使粉末充分溶解。
丙烯酰胺丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质，是生产聚丙烯酰胺的原料。
聚丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等。
淀粉类食品在高温（>120℃）烹调下容易产生丙烯酰胺。
研究表明，人体可通过消化道、呼吸道、皮肤黏膜等多种途径接触丙烯酰胺，饮水是其中的一条重要接触途径。
2002年4月瑞典国家食品管理局和斯德哥尔摩大学研究人员率先报道，在一些油炸和烧烤的淀粉类食品，如炸薯条、炸土豆片等中检出丙烯酰胺，而且含量超过饮水中允许最大限量的500多倍。
之后挪威、英国、瑞士和美国等国家也相继报道了类似结果。
此外，人体还可能通过吸烟等途径接触丙烯酰胺。
丙烯酰胺进入体内又可通过多种途径被人体吸收，其中经消化道吸收最快。
进入人体内的丙烯酰胺约90%被代谢，仅少量以原形经尿液排出。
丙烯酰胺进入体内后，会在体内与dna上的鸟嘌呤结合形成加合物，导致遗传物质损伤和基因突变。
对接触丙烯酰胺的职业人群和偶然暴露于丙烯酰胺人群的调查表明，丙烯酰胺具有神经毒性作用，但目前还没有充足的证据表明通过食物摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明显关系。
★根据香港消费者委员会的研究，含碳水化合物的食物在经油炸之后，都会产生丙烯酰胺。
研究已知丙烯酰胺可致癌。
但世界卫生组织表示，由于难以统计丙烯酰胺要到哪一个浓度才会致癌，所以难以订立安全标准。
英文名Acrylamide分子式CH2=CHCONH2分子量71．08丙烯酰胺是一种不饱和酰胺，别名AM，其单体为无色透明片状结晶，沸点125℃(3325Pa)，熔点84~85℃，密度1．122g/cm3。
能溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿，不溶于苯及庚烷中，在酸碱环境中可水解成丙烯酸。
丙烯酰胺单体在室温下很稳定，但当处于熔点或以上温度、氧化条件以及在紫外线的作用下很容易发生聚合反应。
当加热使其溶解时，丙烯酰胺释放出强烈的腐蚀性气体和氮的氧化物类化合物。
一、丙烯酰胺的合成：19世纪末，从丙烯酰氯与氨首次合成了丙烯酰胺。
大学化学原理实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：一. 实验目的1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。
2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。
二. 实验原理聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成：由于反应过程中无新的低分子物质产生，所以高分子的化学组成与起始单体相同，因此这一合成反应属于加聚反应。
随着加聚反应的进行，分链增长。
当分子量增长到一定程度时，即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。
聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解，生成部分水解聚丙烯酰胺：随着水解反应的进行，有氨放出并产生带负电的链节。
由于带负电的链节相互排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。
聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。
三. 仪器与药品1．仪器恒温水浴，沸水浴，烧杯，量筒，搅拌棒，台秤。
2．药品丙烯酰胺（化学纯）过硫酸铵（分析纯），氢氧化钠（分析纯）。
四. 实验步骤1．丙烯酰胺的加聚反应（1）用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量（后面计算用到这一质量）。
然后在烧杯中加入2g 丙烯酰胺和18mL 水，配成10％的丙烯酰胺溶液。
（2）在恒温水浴中，将10％丙烯酰胺加热到60℃，然后加入15 滴10％过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。
（3）在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。
（4）半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。
2. 聚丙烯酰胺的的水解（1）称量制得的聚丙烯酰胺，计算要补充加多少水，可配成5％聚丙烯酰胺的溶液。
（2）在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水，用搅拌棒搅拌，观察高分子的溶解情况。
（3）称取20g 5％聚丙烯酰胺溶液（剩下的留作比较用）加入2mL 10％氢氧化钠，放入沸水浴中，升温至90℃以上进行水解。
（4）在水解过程中，慢慢搅拌，观擦粘度变化，并检查氨气的放出（用湿的广泛pH 试纸）。
（5）半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。
（6）称取产物质量，补加蒸发损失的水量，制得5％的部分水解聚丙烯酰胺。
![[Word]聚丙烯酰胺的酸性水解反应以及应用](https://img.taocdn.com/s1/m/81118831a4e9856a561252d380eb6294dd882214.png)
聚丙烯酰胺的酸性水解反应以及应用聚丙烯酰胺的酸性水解：在偏酸性条件下PAM的水解，水解速率随温度升高和PH降低而加快（注：酸可以强化PAM的水解，但酸性条件下PAM的水解速率较碱性水解慢很多，故常需在较高温度下进行。
酸性条件下，水与质子化的酰氨羰基发生亲核加成，之后消去氨（NH3），丙烯酰胺结构单元水解为丙烯酸结构单元。
）。
随着水解进行，其水溶液的黏度和PH值都会发生变化。
在反应液的PH＜8而无缓冲剂时，水解产生的氨会使溶液的PH值升高，黏度增加。
但光散射线数据研究表明，在水解过程中PAM链长基本保持不变。
因此黏度的变化起因于水解引起的PAM链构象变化。
PAM的酸性水解表现出显著的临基催化效应，即水解后生成的羧基对临位酰氨基的水解产生加速作用。
这导致酸性水解的速率随水解度的增加而加速。
丙烯酰胺-丙烯酸的共聚物或水解聚丙烯酰胺的水解速率明显快于丙烯酰胺均聚物。
由于这种邻基催化作用，当水解度较低时，水解产物倾向于形成嵌段型结构。
在强反应条件下，酰胺基则可以全部水解为羧酸基。
聚丙烯酰胺PAM酸性水解时，除AM结构单元水解生成羧基外，还易发生酰亚胺化反应。
此反应随戒指酸度提高而加剧，甚至成为酸性条件下的主要反应。
如在PH为4、40℃下反应3天产生10%的酰亚胺基团，而在较高温度和较强酸性下反应6小时即可生成10%的酰亚胺，反应24小时则出现沉淀。
生成的酰亚胺结构在酸性介质中具有较高的稳定性，在较高温度下也不易水解；酰亚胺基团在中性及弱碱性条件下仍具有一定的稳定性，但在较高温度下或强碱作用下，则发生快速水解，生成羧基及酰氨基。
当酰亚胺化发生在分子间时，将导致聚合物的溶解性变差，甚至生成交联的凝胶，因而较少采用酸性条件制备水解PAM。
但是酸性介质对PAM结构变化的影响在PAM应用中却不可忽视。
经过研究发现，聚丙烯酰胺PAM酰氨基的水解反应在中性条件下进行得很慢，在40℃水解10天，其水解度未发生可测的变化。
产品简介：聚丙烯酰胺（P o l y s c r y l a m i d e）简称P A M，分阳离子、阴离子型、非离子型，分子量从400-2000万之间，产品外观为白色粉末，易溶于水，温度超过120℃时易分解。
产品性能：聚丙烯酰胺分子中具有阳性基团（-C O N H2），能与分散于溶液中的悬浮粒子吸附和架桥，有着极强的絮凝作用，因此广泛用于水处理以及冶金、造纸、石油、化工、纺织、选矿等领域。
P A M用作污水处理，对水中有机物去除效率高，用量少，沉降速度快，制水成本低，是其它絮凝剂无法替代的产品。
聚丙烯酰胺分为：阴离子型、阳离子型和非离子型。
阴离子型主要用于生活生产用水，工业和城市污水处理。
亦适用于氧化铝制备过程中赤泥的絮凝沉淀及泥液分离。
阳离子型分子量偏高，主要用于水悬浊液和悬浊物的絮凝沉淀，酸性和偏酸性溶液含有有机悬浊物时絮凝是很困难的。
在这种情况下，阳离子型聚丙烯酰胺能有效的进行絮凝沉淀，显示其突出的性能。
使用形态为0.1-0.2%水溶液，必须用P h≤7的水配制，配成稀溶液后极易水解。
应随配随用或在当天用完，不宜长时间存放。
使用方法：P A M用于水处理可以单独使用，也可以和P A C配合使用，但两者搅拌必须分开进行，根据各自情况确定稀释时加水量和投加量大小。
产品包装及储存：本产品用双层密封包装，内层采用无毒性聚乙烯塑料袋，外层塑料编织袋，每袋净重25k g。
注意防潮，避免包装破损，应在清洁干燥的环境中存放。
阴离子型聚丙烯酰胺特性：主要用于处理以无机物固体为主的中性悬浮液。
用途：阴离子聚丙烯酰胺在城市和工业废水处理中，用于提高废水中悬浮固体，B O D和磷酸盐的去除效果。
在初级废水沉淀池中投加0.25m g/L水解聚丙烯酰胺，悬浮物和B O D的去除率可分别提高至66%-23%；在二级废水处理沉淀池中加入0.3m g/L的阴离子絮凝剂，悬浮固体和B O D的去除率则可分别提高至87%和91%；而除磷效果由原来的35%提高至91%在饮用水和生活废水处理中，用于表面水澄清、冲洗废水的澄清和滤液调整等过程。
PAM，即聚丙烯酰胺，的聚合过程主要如下：
以丙烯酰胺水溶液为原料，在引发剂的作用下进行聚合反应。
反应完成后生成的聚丙烯酰胺胶块会经过切割、造粒、干燥、粉碎等步骤，最终制得聚丙烯酰胺产品。
在这个过程中，聚合反应是关键，而在其后的处理过程中，需要注意机械降温、热降解和交联，以保证聚丙烯酰胺的相对分子质量和水溶解性。
此外，还有一些其他的聚合方法，如反相乳液聚合法和辐射引发法。
反相乳液聚合法是指水溶性的丙烯酰胺借助表面活性剂的作用使丙烯酰胺单体分散在油相中形成乳化体系，在引发剂作用下进行乳液聚合。
而辐射引发法则是丙烯酰胺单体在紫外线下引发直接聚合得到固体聚丙烯酰胺产品。
丙烯酰胺的聚合反应原理
丙烯酰胺是一种常用的单体，它可通过自由基聚合反应进行聚合。
聚合反应的过程如下：
1. 开始反应时，自由基引发剂会引发单体中的一个双键上的自由基，生成活性的自由基。
2. 活性自由基会与另一个单体发生加成反应，形成一个长链分子中的自由基。
3. 这个长链分子中的自由基会与更多的单体发生加成反应，生成更长的链分子。
4. 由于自由基引发剂的存在，聚合反应会持续进行，生成越来越长的链分子，最终形成聚丙烯酰胺。
5. 反应结束时，聚合产物可以通过分离、纯化等方式得到。
聚丙烯酰胺的聚合反应是一种自由基聚合反应，其反应原理类似于其他常见的自由基聚合反应，如聚乙烯和聚丙烯等。
丙烯酰胺聚合形成聚丙烯酰胺的化学反应过程化学反应过程如下：
第一步：将丙烯酰胺单体与溶剂混合，并加入适量活性剂（如过氧化氢或二氧化钒催化剂）和缓冲剂。
第二步：将反应体系加热至适宜的温度，一般在60-80摄氏度之间。
这会使丙烯酰胺发生断链反应，生成自由基。
第三步：自由基不断地与丙烯酰胺单体结合，形成链状结构。
这一过程称为聚合反应。
第四步：经过一定的反应时间，聚合反应达到平衡，聚合物的分子量逐渐增大。
第五步：在适当的时机停止反应，一般通过加入抗氧化剂来防止进一步聚合。
第六步：将反应体系经过过滤或离心等处理，得到聚丙烯酰胺产物。
需要注意的是，以上过程仅为一个简化的描述。
实际的聚合反应中，还可能涉及其他辅助剂、不同的反应条件和改进的工艺流程。
1 / 6 聚丙烯酰胺的生成及应用 摘要：综述了聚丙烯酰胺的物理性质、化学性质及使用特性，论述了聚丙烯酰胺的生成工艺流程，也介绍了聚丙烯酰胺在石油开采、矿冶、纺织、印染等行业中的应用。 关键字：聚丙烯酰胺 性质 工艺 应用
一、概述 聚丙烯酰胺（PAM）是丙烯酰胺均聚物或其与其他单体共聚而得聚合物的统称，它是一类重要的水溶性高分子聚合物，具有特殊的物理化学性质， 广泛应用于石油开采、造纸、水处理、纺织、医药、农业等行业，享有 “百业助
剂”之称]1[。
二、聚丙烯酰胺的基本特性]2[ 2.1物理性质 聚丙烯酰胺（PAM）是一种线性型高分子聚合物，它能以任意比例溶于水，溶解不受温度影响，其水溶液为均一清澈的高粘度液体，属非危险品，无毒，无腐蚀性；几乎不溶于苯、乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂。
2.2化学性质 聚丙烯酰胺（PAM）是由丙烯酰胺聚合而成，因此其分子的主链上带有大量侧基——酰胺基，酰胺基的化学活性很高，可以和多种化合物反应生成许多PAM的衍生物；酰胺基的一大独特之处还在于它能与多种特定的化合物形成很强的氢键。
2.3使用特性 基于聚丙烯酰胺（PAM）的物理性质及化学性质，使得聚丙烯酰胺（PAM）有如下使用特性： 絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。 2 / 6
粘合性：通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。 降阻性：PAM能有效地降低流体的磨擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50-80% 增稠性：PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用，当PH值在10℃以上PAM易水解，呈半网状结构时增稠将更明显。
三、聚丙烯酰胺生成工艺原理
3.1工艺原理 聚丙烯酰胺五车间生产采用的是有大庆炼化公司研究院自主开发成功的均聚后水解工艺，共分溶解、聚合反应、预研磨造粒、水解、干燥、研磨筛分、包装等七个主要工序，采用丙烯酰胺（AM）均聚成胶，经过造粒后加入粒碱进行后水解的核心工艺，螺杆式预研磨机对胶体进行预切割，有利于胶体的造粒，振动式流化床干燥器对产品进行两端干燥，可进一步提高产品的质量。而先造粒后干燥的工艺顺序，使粉尘的溢出降至最低限度。主要生产操作和工艺控制均由DCS系统自动完成，不但降低了工人的劳动强度，而且产品质量指标控制平稳，分子量可调范围较大。本工艺中聚合工序和水解工序均发生化学反应，其他工序属物理加工过程。
3.1.1聚合反应基本原理 本工艺采用丙烯酰胺单体水溶液均聚聚合方法。丙烯酰胺单体溶液在催化剂的作用下，发生自由基聚合。在这种特定过程中，聚合反应分为链引发、链增长、链终止三个济源反应，同时伴有链转移反应。 链引发 首先是氧化还原反应体系吹滑稽释放自由基，诱发聚合反应。
22||||2| CO H ) (Cn H H NHNHCOCCCHHn
——
随着氧化还原反应放热，反应逐渐升温，当反应液温度达到40℃-50℃时，其中的偶氮类催化剂在热活化作用下分解释放自由基继续引发反应。 偶氮分解方程式：
CNCNCNNCCHCHCNNCCHCHCHCH2||33||||33332 链增长 3 / 6
链引发产生的单体自由基不断和单体分子结合生成链自由基，如此反复反应的过程称为链增长反应。单体自由基形成后，继续与其他单体加聚，就进入链增长过程。
2222222|2|2|2|2|2|2|2)(CNHOCNHOCNHOCNHOCNHOCNHOCNHOHCCHHCCHHCRCHHCCHHCRCHHCCHHCRCH
链终止 链终止是高分子活性链失去活性，停止增长，形成稳定的高分子链的过程。
3.1.2水解反应基本原理 水解反应方程式：
2232|2||2)()()(CONHCOONCONHmNHHCHCHCHCOHmNHCCHamnman
3.1.2工艺流程说明 （1）溶解工序 溶解工序的主要原料是丙烯酰胺溶液（AM）和脱盐水（DMW）。各组分分别从各自的储罐经流量计计量后，进入溶解罐，进行搅拌混合。 温度是影响聚合反应的一个关键参数，该工艺的聚合反应初始温度为0℃，一般溶解后混合溶液的温度为20℃左右，为达到工艺要求，需使用冷冻盐水对溶液降温。 PH值是影响聚合反应的另一个关键参数，该工艺要求反应溶液的PH值控制在5.8~6.2，而溶解后混合溶液的PH随着丙烯酰胺溶液和脱盐水的PH值而变化，溶解罐的循环线回路上设有PH值测量仪，当溶解罐PH值不满足条件时，聚合岗人员进行调整至工艺指标范围。 （2）聚合反应工序 本装置采用釜式反应器，每条生产线有四台聚合釜。 来自溶解罐的单体制备也经单体输料泵转移至聚合釜，从聚合釜底部两个喷嘴中吹入带压氮气，氮气既能将溶液与加入的催化剂搅拌均匀，又能通过置换作用排除其他溶解其他，尤其是能将对反应起阻聚作用的氧浓度降低到0.3ppm以下，吹氮40分钟（可调）左右后，将符合引发体系中的各种引发剂按剂量配方加入聚合釜中，引发聚合反应，继续吹氮至有2~3℃升温，关闭氮气阀。然后反应逐渐升温、成胶、熟化，整个反应大约需要5个小时左右完成，聚合完成后，打开下料阀，并打开压缩空气进气阀，用0.3~0.4MPa的压缩空气进行压料，约30分钟出料完成。 （3）预研磨、造粒工序 将聚合釜中反应完成的胶体用压缩风加压方式卸入预研磨器中。在预研4 / 6
磨器中用旋转螺杆将胶体碾切成比较小的胶块，由供料螺杆输送到造粒机中进行造粒，同事用计量螺杆的转速控制造粒机的进料速度。造粒机工作同时要开启EXXSOL-SPAN系统，喷入研磨油分散剂，防止胶粒粘连，减小造粒机的负荷。 （4）水解工序 抗盐工艺的水解反应在水解机内进行，每条生产线有四台水解机，水解机夹套加热系统始终保持投用，夹套介质为余热水，温度保持在90-100℃。水解进料条件满足后，打开水解机进料阀和排氨阀，进行进料操作，待水解机进料量达到规定值后，按配方比例加入一定量的粒碱（NaOH）后，关闭排氨阀，物料在水解机内进行水解反应，水解时间要求在155分钟。水解完成后，打开水解机下料阀，物料卸入缓冲料箱中，经二次造粒机再次造粒后，由输料风机送到干燥器内进行烘干。 （5）干燥工序 水解后的物料进入干燥器后，进行干燥。在次过程中，聚丙烯酰胺由胶体变为粉剂，水含量有70%降到10%左右。 本装置采用振动式流化床式干燥器，通过风机，将缓冲料箱内的胶体从造粒机输入干燥器中。干燥器内的热气流及振动使胶粒很快的流态化。振动流化床干燥器分为三段干燥，其中一、二段为加热段，三段为冷吹段。 干燥器通过风机吹入的冷空气经过风沙过滤器过滤后，经余热水预热器进行预热，再吹入导热油翅片进行加热。加热后的空气分别进入干燥器的一、二段，两段热空气的范围是36~56℃和48~70℃，空气加热后的温度由导热油入口管线上的自动调节阀调节导热油的流量来控制。经由二段加热后的物料温度较高，故采用三段冷吹风降低出料温度，使物料易于研磨。干燥后的产品经过干燥器出口的回转振动筛将未干燥好的块状物料除去，干燥好的产品进入研磨、筛分系统。 干燥器废弃风机启动后，旋风分离器开始工作，把高速气流从已形成流化状态的物料中夹带出的产品细颗粒分离出来，由干燥器返料风机重新输送回干燥器中，同时也使干燥器内保持微负压状态，防止氨气扩散到厂房内，分离后的废气经烟囱排至大气中。 （6）研磨、筛分工序 该工序主要把干燥器出来的物料研磨粉碎，达到要求粒度，再通过筛分分离后，储存到混合料斗中。 从干燥器出口振动筛出来的产品，经风机输送到旋风分离器中，旋风分离器底部产品经旋转阀进入双层筛，旋风分离器气流中的粉尘被袋式过滤器收集在集尘器中。 双层筛把产品分成三部分：最上层为大颗粒产品，被双层筛筛分出来送到研磨机中，经过研磨后送回旋风分离器中重新循环。中层为颗粒直径在0.2~1mm的产品，筛分后进入成品缓冲料斗，再由风机输送到混合料斗中暂时储存。下层为细分，分离后进入细分料斗，然后由风机输送到缓冲料箱上方的旋风分离器中，经过旋转阀进入细分回掺器，在上方喷入脱盐水，将细分混合成大的胶块下落到缓冲料箱与水解料进行均匀混合，再进入干燥器进行干燥。 （7）包装 成品料由风机输送到混合料斗中。混合料斗装有立式提升螺杆，即可均匀混合产品，又能将成品输送到带式混合器中，带式混合器配有电子称重系统，可以对来自混合料斗的产品进行称重，达到规定的750kg后停止输送物料，带式5 / 6
混合器还配有螺带式搅拌系统，既可搅拌产品，又能将产品经过包装机卸到已经挂好的包装袋中，最后由包装扎紧袋口，做好标示后进行产品入库。
四、聚丙烯酰胺在工业中的应用
4.1石油开采]3[ 根据美国油田化学品研究报告指出,采用化学技术驱油提高石油采收率。无论是采用胶束一聚合物驱油还是用聚合物驱油,都需要大量使用 PAM系聚合物。据统计,PAM在美国有 31%左右用于油田,而我国则高达 60%以上,在油田化学品中, PAM是具有多方面作用的添加剂,如钻井液、洗井液、注水采油及提高采收率都有重要的作用。
4.1.1用作驱油剂]4[ 在提高石油采收率的三次采油诸方法中，用PAM作驱油剂占有重要地位。聚合物的作用是调节注入水的流变性，增加驱动液的粘度，改善水驱波发效率，降低地层中水相渗透率，使水与油能匀速地向前流动。采用胶束／聚合物驱油时，先将表面活性剂与助剂配成具有超低界面张力 的微乳液注入注水井中，再注聚合物溶液，最后注水。水呈柱塞流动向前推进，驱替分散在孔隙内的残余油，提高原油的采收率。我国大型油田包括大庆、胜利、辽河、大港等已进入开采中后期，采出油的综合含水率日趋提高。为了稳定我国东部油田产量，采用三次采油技术，可以提高采油率，保证油田稳产。
4.1.2用作堵水调整剂]5[ 在油田生产过程中，由于地层的非均质性，常产生水浸问题，需要进行堵水，其实质是改变水在地层中的渗流状态，以达到减少油田产水、保持地层能量、提高油田最终采收率的目的。PAM类化学堵水剂发展快，用量大，具有对油和水的渗透能力的选择性，对油的渗透性降低最高可超过10％，而对水的渗透性减少可超过90％。本方法已在国内碳酸盐底水油藏高含水油田堵水中应用，并取得了明显的效果。采用 PAM还可调整地层内吸水剖面及封堵大孔道，实践中已见到良好效果。
4.1.3用作钻井液调整剂]6[ 作为钻井液调整剂，经常使用的是部分水解聚丙烯酰胺 (PAM)。其作用是调节钻井液的流变性，携带岩屑，润滑钻头，减少流体损失等。用PAM调制的钻井泥浆比重低，因含量少，减轻对油气层的压力和堵塞，容易发现油气层，并有利于钻进，钻进速度比钙处理泥浆高 19％，比机械钻速高45％左右，此外，
