聚丙烯酰胺增干强剂的制备
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聚丙烯酰胺的制备实验报告引言聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是一种重要的高分子化合物,广泛用于各个领域,包括水处理、土壤改良、石油开采等。
聚丙烯酰胺的制备方法有很多,其中一种常用的方法是通过聚合反应制备。
本实验旨在通过聚合反应合成聚丙烯酰胺,并对其性质进行分析。
实验材料与设备材料: - 丙烯酰胺单体 - 过硫酸铵 - 去离子水设备: - 反应容器 - 搅拌器 - 离心机 - 热水浴实验步骤1.准备反应容器并将其清洗干净。
2.在反应容器中加入一定量的去离子水,使其充分溶解。
3.向反应容器中加入适量的丙烯酰胺单体。
4.加入合适的过硫酸铵催化剂,并充分搅拌混合。
实验结果与分析经过一定时间的反应,观察到反应液逐渐变浓,并形成了白色的固体沉淀物。
使用离心机将反应液离心,可将白色固体进行分离。
此白色固体即为聚丙烯酰胺。
对聚丙烯酰胺进行性质分析。
首先,使用红外光谱仪对聚丙烯酰胺样品进行测试。
结果显示,样品的红外光谱图谱中出现了特征峰,与聚丙烯酰胺的光谱特征相符,表明成功制备出聚丙烯酰胺。
其次,对聚丙烯酰胺的溶解性进行测试。
将聚丙烯酰胺样品分别溶解于水、甲醇和二甲基亚砜中,观察其溶解情况。
结果显示,聚丙烯酰胺在水中能够完全溶解,而在甲醇和二甲基亚砜中的溶解性较差。
最后,对聚丙烯酰胺的吸水性能进行测试。
将一定重量的聚丙烯酰胺样品置于烘箱中加热,使其失去水分。
然后在常温下将样品浸泡于水中,观察其吸水情况。
结果显示,聚丙烯酰胺样品能够迅速吸水并形成凝胶状物质。
结论通过简单的聚合反应,成功制备了聚丙烯酰胺。
对样品进行性质分析表明,所得聚丙烯酰胺具有典型的红外光谱特征,并能够在水中溶解并表现出较好的吸水性能。
这些结果表明,该合成方法能够有效制备聚丙烯酰胺,为其在实际应用中的应用提供了基础。
参考文献•Smith, J. D., & Johnson, K. W. (2005). Polyacrylamide in Agricultural Applications. Springer Science & Business Media.。
絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是一种高分子聚合物,主要由丙烯酰胺单体(Acrylamide)通过聚合反应制得。
它在水溶液中具有极高的吸水性和保水性,因此在各个行业都有广泛的应用。
一、制备聚丙烯酰胺的制备主要有两种方法:自由基聚合法和离子聚合法。
1.自由基聚合法:这是最常用的制备聚丙烯酰胺的方法。
首先将丙烯酰胺和一定比例的交联剂(如甲烯二丙烯酸二甲酯)溶解在水溶液中,然后在一定温度下加入过氧化氢等自由基发生剂。
发生剂引发丙烯酰胺聚合,并与交联剂交联,最终得到交联聚丙烯酰胺。
2.离子聚合法:这种方法需要使用带电的草酸或聚丙烯胺等替代溶液中的交联剂。
通过将丙烯酰胺和带电草酸或聚丙烯胺混合,使其发生共聚合反应,生成离子聚丙烯酰胺。
二、主要应用1.污水处理:聚丙烯酰胺是一种非常有效的污水处理药剂。
由于其极高的吸水性和保水性,可以使悬浮物和污泥在水中沉降和固体化,从而达到净化水质的目的。
此外,PAM也可用于一级、二级、三级废水和污泥的浓缩、固液分离和减少污泥量。
2.石油开采:在石油开采过程中,聚丙烯酰胺可用作填充剂,以固定油井壁,防止土壤和岩石溜沙。
同时,PAM还可用作驱油剂,提高原油的采收率。
3.土壤保墒和保肥:由于聚丙烯酰胺具有很强的吸水保水性能,可以有效提高土壤保水能力,减少水分蒸发和土壤侵蚀。
此外,PAM还能够稳定土壤结构,提高土壤肥力和肥料利用率,从而促进农作物的生长。
4.纸浆和造纸业:聚丙烯酰胺可以作为纸浆和造纸过程中的络合剂和保护剂。
它可以增加纸浆的粘度和稠度,改善纸张的纤维分散性和强度,减少纸浆的流失和浆液的泡沫。
5.磺化聚丙烯酰胺:通过对聚合物进行磺化处理,可以得到磺化聚丙烯酰胺。
磺化聚丙烯酰胺具有很强的净水和吸附性能,可用于水处理领域,去除水中的重金属离子和有机物。
6.其他应用:聚丙烯酰胺还可用于电化学、油水分离、矿石浮选、纺织品加工、个人护理产品等领域。
聚丙烯酰胺的制备方法详解聚丙烯酰胺(PAM)是一种线型高分子聚合物,化学式为(C3H5NO)n。
在常温下为坚硬的玻璃态固体,产品有胶液、胶乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。
热稳定性良好。
能以任意比例溶于水,水溶液为均匀透明的液体。
长期存放后会因聚合物缓慢的降解而使溶液粘度下降,特别是在贮运条件较差时更为明显。
聚丙烯酰胺作为润滑剂、悬浮剂、粘土稳定剂、驱油剂、降失水剂和增稠剂,在钻井、酸化、压裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了广泛应用,是一种极为重要的油田化学品。
聚丙烯酰胺的絮凝原理聚丙烯酰胺絮凝原理主要是靠吸附和架桥,通过高分子链上的带电基团吸附作用,将细小的颗粒拉到一起从而实现加速沉降,达到加快固液分离的目的。
制备方法聚丙烯酰胺生产步骤一共两步:单体生产技术:丙烯酰胺单体的生产时以丙烯腈为原料,在催化剂作用下水合生成丙烯酰胺单体的粗产品,经闪蒸、精制后得精丙烯酰胺单体,此单体即为聚丙烯酰胺的生产原料。
丙烯腈+(水催化剂/水)→合成→丙烯酰胺粗品→闪蒸→精制→精丙烯酰胺。
催化剂的发展历史来分,单体技术已经历了三代:第一代为硫酸催化水合技术,此技术的缺点是丙烯腈转化率低,丙稀酰胺产品收率低、副产品低,给精制带来很大负担,此外由于催化剂硫酸的强腐蚀性,使设备造价高,增加了生产成本;第二代为二元或三元骨架铜催化生产技术,该技术的缺点是在最终产品中引入了影响聚合的金属铜离子,从而增加了后处理精制的成本;第三代为微生物腈水合酶催化生产技术,此技术反应条件温和,常温常压下进行,具有高选择性、高收率和高活性的特点,丙烯腈的转化率可达到100%,反应完全,无副产物和杂质。
产品丙烯酰胺中不含金属铜离子,不需进行离子交换来出去生产过程中所产生的铜离子,简化了工艺流程,此外,气相色谱分析表明丙烯酰胺产品中几乎不含游离的丙烯腈,具有高纯性,特别适合制备超高相对分子质量的聚丙烯酰胺及食品工业所需的无毒聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺两种制备方法介绍(干货分享)聚丙烯酰胺是如何制备生产的?工业生产中采用的聚合方法,主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法,以前者应用较为广泛。
此外也有采用γ-射线辐照引发固相聚合的报道。
1、水溶液聚合方法丙烯酰胺水溶液聚合法是工业生产中采用的主要方法。
配方中单体溶液须经离子交换提纯。
反应介质水应为去离子水,引发剂:多采用过硫酸盐与亚硫酸盐组成的氧化-还原引发体系,以降低反应引发温度。
此外需加有链转移剂,常用的为异丙醇。
为了消除可能存在的金属离子的影响,必要时加入螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)。
为了易于控制反应温度,单体浓度通常低于25%。
由于丙烯酰胺聚合反应热高达82.8 kJ/mol,聚合热必须及时导出,如果单体浓度为25%-30%即使在10℃引发聚合,如果聚合热不导出,则溶液温度会自动上升到100℃,将生成大量不溶物。
因此导热问题成为生产中的关键问题之一。
生产低分子量产品时刻在釜式反应器中间歇操作或数釜串联连续生产,夹套冷却保持反应温度20~25 ℃。
转化率达95%~99%为止。
生产高分子量产品时,由于产品为冻胶状,不能进行搅拌,为了及时导出反应热,工业上采用在反应釜中将配方中的物料混合均匀后,立即送入聚乙烯小袋中。
将装有反应物料的聚乙烯装置水槽中冷却反应。
须注意的是由于空气中的氧有明显的阻聚作用,配制与加料必须在N气氛中进行。
使用过硫酸盐-亚硫酸盐引发剂体系时,通常引发开2始温度为40℃,如果要求生产超高分子量产品时引发温度应低于20℃。
由于单体不挥发,反应后不能除去,所以未反应单体将残存于聚丙烯酰胺。
延长反应时间,提高反应温度虽可降低残余单体量,但生产能力降低而且不溶物含量会增加。
为了降低残余单体量有的工厂采用复合引发体系,由氧化-还原引发剂与水溶性偶氮引发剂组成。
低温条件下由氧化-还原引发剂发挥作用,后期当反应物料温度升高后,使偶氮引发剂分解进一步发挥作用,此法生产的聚丙烯酰胺残余单体含量可低至0.02%(气相色谱法测定)。
聚丙烯酰胺的制备工艺及流程介绍(干货分享)聚丙烯酰胺工业化开发研究包括微生物法AM 装置和PAM 装置两个主要工艺装置。
AM 装置工艺过程主要包括AN 原料制备,空气净化、生物酵、催化反应和AM 精制5个工序;PAM 装置主要有AM 配液、AM 聚合、PAM 造粒、PAM干燥、研磨、筛分、包装等工序。
制作流程如下:(1)AN 原料制备本工序的目的是脱除原料AN在储运过程中所加的阻聚剂(对苯二酚单甲基醚)。
从储罐中来的AN 经加热后进闪蒸罐,在真空状态闪蒸,气相经冷凝、冷却后进AN中间储罐。
(2)空气净化本工序的目的是生产无油、无菌的空气,供细菌培养用风。
压缩空气(0.35MPa ),经冷却分离出部分水分,控制空气露点在20℃以下,再加热后进总过滤器,消除空气中杂菌,送发酵工序。
(3)生物发酵本工序的目的是培养生产含腈水合酶的细菌。
操作的第一步是将培养基送入种子罐、繁殖罐、发酵罐;第二步是用蒸汽对设备及培养液进行严格消毒;第三步是移种、繁殖、发酵,生产出具有较高酶活性的发酵液。
本工序操作为间歇操作。
(4)催化反应本工序的目的是在生物酶催化剂的作用下,完成AN与H2O 转化为AM 的反应。
发酵液经固定化细胞技术生产出颗粒状的生物酶催化剂,与水按一定配比进催化反应器,精制后的AN 经计量后滴加至催化反应器,控制反应器内溶液中AN 浓度在3-4%,同时控制反应器的温度,待AM达到预定浓度,AN浓度≤500mg/L时进AM中间罐。
生物酶催化剂有效活性为三个周期,用三个周期后,催化剂经过滤分离后送去焚烧。
(5)AM 精制本工序的目的是分离AM 中因原料所带入的轻组分杂质,及培养基、催化剂、设备带入的杂质,包括生物细胞、有机物、金属离子等。
AM水溶液在高真空状态下闪蒸,脱除AN原料带入的轻组分,进超滤膜过滤器过滤,除去生物细胞、有机物等,再经离子交换树脂脱金属离子,得到满足后续聚合工艺要求的AM 水溶液产品。
聚丙烯酰胺的合成方法(实用版4篇)《聚丙烯酰胺的合成方法》篇1聚丙烯酰胺(Polyacrylamide) 是一种高分子聚合物,通常用于水处理、石油开采、造纸、纺织、医药等领域。
下面是聚丙烯酰胺的合成方法:1. 均相聚合法均相聚合法是制备聚丙烯酰胺最为常见的方法。
该方法使用丙烯酰胺单体和水溶液,在引发剂的作用下进行聚合反应。
常用的引发剂包括过硫酸铵、过氧化氢、偶氮二异丙腈等。
在聚合过程中,需要控制反应温度、pH 值、反应时间等因素,以获得合适的聚合度和分子量。
2. 异相聚合法异相聚合法是指在聚合过程中,使用悬浮剂或乳化剂将丙烯酰胺单体和水溶液分离,以形成聚合物颗粒。
该方法可以制备高分子量的聚丙烯酰胺,但需要复杂的分离和洗涤步骤。
3. 辐射聚合法辐射聚合法是指在聚合过程中,使用放射线(如紫外线、γ射线等) 引发聚合反应。
该方法可以制备高质量、高分子量的聚丙烯酰胺,但需要特殊的设备和操作技术。
4. 化学聚合法化学聚合法是指在聚合过程中,使用化学反应将丙烯酰胺单体合成为聚丙烯酰胺。
该方法可以制备具有特殊功能团的聚丙烯酰胺,但需要复杂的合成步骤和专业知识。
《聚丙烯酰胺的合成方法》篇2聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM) 是一种高分子聚合物,常用于水处理、石油开采、造纸、纺织等领域。
聚丙烯酰胺的合成方法主要有以下几种:1. 自由基聚合法自由基聚合法是聚丙烯酰胺合成的主要方法之一。
该方法使用丙烯酰胺单体和自由基引发剂,在适当的温度和压力下进行聚合反应。
常用的自由基引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化钠、硫酸铵等。
该方法的优点是反应速度快,聚合度高,但缺点是容易产生分支结构,影响聚合物的性能。
2. 离子聚合法离子聚合法是另一种聚丙烯酰胺的合成方法。
该方法使用丙烯酰胺单体和离子引发剂,在适当的温度和压力下进行聚合反应。
常用的离子引发剂包括硫酸铵、氯化铁等。
该方法的优点是聚合度高,分支结构少,但缺点是反应速度慢,需要较长的反应时间。
聚丙烯酰胺制备工艺以聚丙烯酰胺制备工艺为标题,本文将介绍聚丙烯酰胺的制备工艺、原材料、反应条件及产品应用等相关内容。
一、聚丙烯酰胺的制备工艺聚丙烯酰胺是一种重要的合成高分子材料,广泛应用于各个领域。
其制备工艺主要分为两步:首先是单体的制备,然后是单体的聚合。
1. 单体的制备聚丙烯酰胺的单体主要是丙烯酰胺。
丙烯酰胺是一种无色液体,可以通过脱水剂和丙烯腈的反应制备得到。
脱水剂可以选择使用无水氯化铵或者无水碳酸铵,将其与丙烯腈按一定比例混合,在适当的温度下反应一段时间后,可以得到丙烯酰胺。
2. 单体的聚合聚丙烯酰胺的聚合反应一般采用自由基聚合的方法进行。
常见的引发剂有硫酸铵、过硫酸铵等。
聚合过程中需要控制反应温度、反应时间和引发剂的用量等参数。
在适当的反应条件下,单体丙烯酰胺分子间会发生链转移和交联反应,从而形成高分子量的聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺的原材料主要包括丙烯酰胺、脱水剂和引发剂。
丙烯酰胺是制备聚丙烯酰胺的主要原料,脱水剂用于丙烯酰胺的制备过程,引发剂用于聚合反应的引发。
三、聚丙烯酰胺制备工艺的反应条件1. 单体的制备条件丙烯酰胺的制备过程中,脱水剂的用量要适当,丙烯酰胺与脱水剂按一定的比例混合。
反应温度一般在70-80摄氏度之间,反应时间约为2-3小时。
2. 单体的聚合条件聚合反应中,需要控制反应温度、反应时间和引发剂的用量。
一般反应温度在40-60摄氏度之间,反应时间约为6-8小时。
引发剂的用量要根据反应体系的具体情况而定,一般为聚丙烯酰胺质量的1-3%。
四、聚丙烯酰胺的应用聚丙烯酰胺具有良好的溶解性、吸水性和增粘性,被广泛应用于各个领域。
1. 水处理领域聚丙烯酰胺能够有效地去除水中的悬浮物和颗粒物,广泛应用于废水处理、污泥脱水等方面。
聚丙烯酰胺作为絮凝剂,可以促使悬浮物和颗粒物快速沉降,从而提高水的澄清度。
2. 石油开采领域聚丙烯酰胺作为一种增粘剂,可以增加水驱油田中水的粘度,提高驱油效果。
杆进行转动,进而带动搅拌叶旋转实现对储料筒内部的纸浆进行搅拌的功能,能够有效防止输送过程中发生沉淀;(2)在竖杆转动的同时还能带动过滤盘进行转动,并且在过滤盘转动的过程中,能够通过敲击块实现对过滤盘的敲击,进而达到振动过滤的效果,有效提高过滤的效果;(3)在过滤盘转动的过程中,还能带动弧形刮板进行转动,实现对浆渣自动刮除的效果,并且刮落的浆渣能够直接落在弧形槽板内进行收集;(4)在过滤盘转动的过程中,还能带动毛刷和接漏盒进行同步旋转,并且通过毛刷能够将弧形槽板内的浆渣推落至滤渣筒内进行集中收集,而接漏盒能够对毛刷上附着的浆液和浆渣进行接漏,防止其滴落在底板上,进而能够保证工作环境的干净,减少后期的清理工作;(5)通过缺口的设计,能够避免流入的纸浆遗留在过滤盘的顶部,防止过滤盘在转动过程中产生的离心力将纸浆甩出。
通过启动驱动电机不仅能够对储料筒内的纸浆进行搅拌,防止沉淀,还能带动过滤盘转动,并且在过滤盘转动的过程中,能够实现振动过滤的效果,同时还能对过滤后的浆渣进行自动刮除和集中收集,操作简单,自动化程度高,大大提高了工作效率和过滤效果。
申请公布号:CN 114835858 A发明人:荣敏杰 胡聪聪 许永升 于庆华 荣帅帅申请人:山东诺尔生物科技有限公司在造纸过程中,为了提高纸张的质量和强度,通常需要添加纸张增强剂。
目前,聚丙烯酰胺类增强剂是应用较为广泛且性能优良的造纸用增强剂。
相比于阴离子型或阳离子型聚丙烯酰胺,两性聚丙烯酰胺因其独特的分子结构,弥补了阴/阳离子型聚丙烯酰胺各自的不足,可通过调节阴/阳离子电荷的电离平衡,进而保证纸机系统维持良好的运行性能;另外,两性聚丙烯酰胺比单一电荷的聚丙烯酰胺具有更强的抗离子干扰能力和更好的增强效果。
然而,传统的两性聚丙烯酰胺类产品多为线形结构,其主要是通过分子结构中的胺基和羟基等极性基团与纸张纤维素分子间形成氢键来提高纸张强度,但在应用过程中这种相互作用力易流失,从而不能有效对纸张的强度进行增强。
聚丙烯酰胺增干强剂生产操作流程
一:中间体的制备(工厂)
Ⅰ、原料配比(按1000kg):
1. 氯化苄:265kg
2. DM:337kg
3. 去离子水:390kg(先150kg,后240kg)
4.对羟基苯甲醚:3kg
Ⅱ、生产工艺:
1. 把氯化苄吸入氯化苄备用。
2. 在反应釜中泵入150kg去离子水及DM密封搅拌。
3. 调整釜内料液温度为25℃(温度计显示),开始滴加氯化苄,
当料液温度上升为30℃时,用冷冻机冷水开始降温,滴加速
度根据料液温度上升速度而定,滴定过程中保持料液温度在
34℃左右。
4. 滴定时间为4h,然后继续保温34~35℃反应2h。
5.保温完毕取样测PH值应为7.5~8.5之间。
6. 加水240kg,对羟基苯甲醚3kg,降温至25℃以下,取样化验,合格放料。
Not:DM不得超过设定量;氯化苄剧毒,注意防护。
二:增干强剂的制备(实验室方法)
Ⅰ、原料配比(按2000kg):
1.中间体59.4kg
2.丙烯酰胺(AM)315kg(先180kg,后135kg)
3.衣康酸25.2kg
4.甲基丙烯磺酸钠(SMAS)
5.4kg
5.乙二胺四乙酸二钠(EDTA)0.27kg
6.甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)9kg
7.N、N-二甲基丙烯酰胺5.4kg
8.水1530kg(先900kg,第二步450kg,最后180kg)
9.过硫酸铵(APS) 1.8kg
10.甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DM)36kg
Ⅱ、生产工艺:
1.在三口烧瓶中加入:59.4kg的中间体、180kg的AM、25.2kg 的衣康酸、5.4kg的SMAS、0.27kg的EDTA、9kg的DMC、5.4kg
的N、N-二甲基丙烯酰胺、900kg的水,搅拌均匀,调解pH=3,加入1.8kg的过硫酸铵。
80℃反应。
2.反应半小时后,在体系内加入450kg的水,80℃继续反应。
3.配置溶液a,将135kg的AM和36kg的DM用180kg的水溶解,搅拌均匀,用浓盐酸调解pH=3。
4.再反应半小时后,将溶液a滴加入体系。
5.继续80℃反应3h。