题目：聚丙烯酰胺（PAM）的质量检测工艺设计
论文摘要
研究内容：了解聚丙烯酰胺的检测方法
研究目的：通过对产品检测的认真学习，充分了解检测的方法，从而得到合格的产品
试验方法：在化验室通过各种仪器对展品进行检测
主要成果：了解PAM的达标规范
目录
一．聚丙烯酰胺简介……………………………………………………………………
二．聚丙烯酰胺市场分析……………………………………………………………………
三．聚丙烯酰胺生产工艺……………………………………………………………………四．聚丙烯酰胺的质量检测工艺
五．总结
聚丙烯酰胺（PAM）的质量检测工艺设计
一．聚丙烯酰胺简介
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。玻璃化温度153℃，PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。
（一）PAM的作用原理简介
1>.PAM的作用是什么？
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，能使动电位降低而凝聚。
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。
4）增强作用：PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成网状，从而起增强作用。
（二）PAM的使用特性
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。
产品分类
聚丙烯酰胺按分子所带电荷性质可以分为阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺和非离子聚丙烯酰胺。
（三）PAM的产品种类
1、阴离子聚丙烯酰胺
[产品应用]1、主要用作絮凝剂：对于悬浮颗粒，较粗、浓度高、粒子带阳电荷，水PH值为中性或碱性的污水，由于阴离子聚丙烯酰胺分子链中含有一定量极性基能吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥形成大的絮凝物。因此它加速悬浮液中的粒子的沉降，有非常明显的加快溶液的澄清，促进过滤等效果。该产品广泛用于化学工业废水、废液的处理，市政污水处理。自来水工业、高浊度水的净化、沉清、洗煤、选矿、冶金、钢铁工业、锌、铝加工业、电子工业等水处理。2、用于石油工业、采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。3、用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。
4、用于造纸工业、一是提高填料、颜料等存留率。以降低原材料的流失和对环境的污染；二是提高纸张的强度（包括干强度和湿强度），另外，使用PAM还可以提高纸抗撕性和多孔性，以改进视觉和印刷性能，还用于食品及茶叶包装纸中。
5、其他行业，食品行业，用于甘蔗糖、甜菜糖生产中蔗汁澄清及糖浆磷浮法提取。酶制剂发酵液絮凝澄清工业，还用于饲料蛋白的回收、质量稳定、性能好，回收的蛋白粉对鸡的成活率提高和增重、产蛋无不良影响，合成树脂涂料，土建灌浆材料堵水，建材工业、提高水泥质量、建筑业胶粘剂，填缝修复及堵水剂，土壤改良、电镀工业、印染工业等。
2、阳离子聚丙烯酰胺
阳离子聚丙烯酰胺在酸性或碱性介质中均呈现阳电性，它通常会比阴离子或非离子型聚丙烯酰胺分子量低，其澄洁污水的性能主要是通过电荷中和作用而获得。这类絮凝剂的功能主要是絮凝带负的电荷，具有除浊、脱色功能。在酒精厂、味精厂、制糖厂、肉制品厂、饮料厂、印染厂的等废水处理中用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子聚丙烯酰胺，非离子聚丙烯酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带有阴电荷。目前使用水溶性偶氮引发剂AIBA等，已能将其分子量提高到千万以上。
阳离子聚丙烯酰胺适用高速离心机、带式压滤机、板框压滤机等专用污泥脱水机械，具有形成絮团速度快，絮团粗大，耐挤压和剪切、成团性好，易与滤布剥离等特点。所以脱水率高，滤饼含液低，用量少，能大大降低用户使用成本。也能用于盐酸、中浓度硫酸等液体，分离净化其中所含的悬浊性物质。因此该产品广泛应用于城市污水处理厂、啤酒厂、食品厂、制革厂、造纸厂、石油化工厂、油田、冶金、化学工业和化妆品等污泥脱水处理上。
3、非离子聚丙烯酰胺
1、主要用作絮凝剂：由于其分子链中含有一定量极性基因能吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间形成大的絮凝物。它加速悬浮液中的粒子的沉降，有非常明显的加快溶液的澄清，促进过滤等效果，广泛用于化学工业废水、废液的处理，市政污水处理。尤其当污水呈酸性时，采用本产品最为适宜。可与无机絮凝剂聚铁、聚铝等无机盐配合使用。
2、用于石油工业、采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。
3、用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。
4、用于造纸工业、一是提高填料、颜料等存留率。以降低原材料的流失和对环境的污染；二是提高纸张的强度（包括干强度和湿强度），另外，使用PAM还可以提高纸抗撕性和多孔性，以改进视觉和印刷性能，还用于食品及茶叶包装纸中。
5、其他行业，食品行业，用于甘蔗糖、甜菜糖生产中蔗汁澄清及糖浆磷浮法提取。酶制剂发酵液絮凝澄清工业，还用于饲料蛋白的回收、质量稳定、性能好，回收的蛋白粉对鸡的成活率提高和增重、产蛋无不良影响，合成树脂涂料，土建灌浆材料堵水，建材工业、提高水泥质量、建筑业胶粘剂，填缝修复及堵水剂，土壤改良、电镀工业、印染工业等。
4、两性离子聚丙烯酰胺
产品形态:两性离子聚丙烯酰胺（ACPAM）外观为白色粉粒。
产品特点:两性离子聚丙烯酰胺因分子内含阳离子基和阴离子基，它具备了一般阳离子絮凝剂的使用特点外，表现了更优异的性能。此类絮凝剂可在大范围的PH值内使用，具有更高的滤水量，较底的滤饼含水率，也可用于强酸浸提矿石或从含金属的酸性催化剂中回收有价值的金属。两性离子型绝非阴离子型、阳离子型的混合。如果把阳离子聚丙烯酰胺与阴离子聚丙烯酰胺配合使用则会发生反应产生沉淀。所以两性离子产品最为理想。
主要用途：油田调剖堵水剂、与交联剂、稳定剂、促凝剂联合作用，生成具有重要聚合凝胶和树脂凝胶的高强凝剂胶堵水剂。它通过附、物理堵塞等作用堵塞地层孔隙和裂缝，调整比例，可控制凝胶时间，以适应不同地质清况。各种油污，有机、无机、污水、复杂污水的处理。在PH变化不定的污水系统中。用于污泥脱水。用于造纸助剂。
包装、贮存及注意事项：
本品无毒，注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。贮存期：2年,25kg纸袋（内衬塑料袋外为贴塑牛皮纸袋）。堆高不超过10层
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。
二．聚丙烯酰胺市场分析
我国聚丙烯酰胺的应用研究始于20世纪60年代，最早用于矿物精选，而后在制糖、造纸、
钢铁、水处理等领域的应用逐渐扩大。目前我国聚丙烯酰胺的应用领域主要集中在石油开采、
水处理、造纸、制糖、洗煤和冶金等领域，其消费结构为；油田开采占81%，水处理占9%，
造纸占5%，矿山占2%，其它占3%。
1 石油开采领域
石油开采是目前我国聚丙烯酰胺最大的消费领域，其消费量约占国内聚丙烯酰胺总消费量的
81%。我国大型油田包括大庆、胜利、中原、华北、辽河、大港等已进入开采中后期，采出油综合含水率日趋提高。为了稳定我国东部油田产量而采用三次采油技术，提高采油率，保证油田稳产，大庆油田已工业性推广应用聚合物驱油技术，胜利、辽河油田也进行了聚合物驱油试验，取得了较好的增油效果。根据油田规划，预计2005年我国聚丙烯酰胺在采油方面的消费量将达到约11万吨。
2 水处理领域
水处理是我国聚丙烯酰胺的第二大消费领域，目前消费量约占总消费量的9%，发展潜力很大。我国是水资源贫乏的国家之一，人均水量仅为世界人均水量的1/4。目前我国城市污水处理率不足30%，工业水的重复利用率为60%-70%。工业废水处理率为77%，与国外发
达国家相比有很大的差距。
我国在原水处理方面技术更新较慢。目前，絮凝剂仍以无机絮凝剂为主，对于聚丙烯酰胺等有机絮凝剂，尽管其应用效果已经得到普遍认可，但由于成本因素，目前应用还不普遍。随着我国城市人口的增加，未来几年内将建设一批新水厂或对原有水厂进行改造。根据环保的要求，新建水厂的污泥需统一进行污泥脱水处理，改造供水厂的污泥也需达到脱水排放的要求。由于一些城市的洁净地下水位下降较快，地表水水质变差，城市供水中聚丙烯酰胺的用量必将迅速增加。预计到2005年，我国原水处理对聚丙烯酰胺的总需求量至少在5000吨以上。
在城市污水处理方面，聚丙烯酰胺主要用于污泥脱水，少部分用于废水澄清。我国大城市的污水处理厂已经普遍采用污泥脱水工艺，2003年在此领域消耗聚丙烯酰胺约4000吨。根据我国可持续发展规划，今后我国对“三废”治理的要求将会更高。在环保以及土地费用较高的地区，采用聚丙烯酰胺进行污泥脱水，可提高污水处理效果，减少污泥排放量，具有较好的饿社会效益和经济效益。随着我国太湖、长江、巢湖、滇池、淮河等流域的限期治理，在近两年内，全国城市污水处理水平将提高到目前的约60%左右。由于在污泥脱水方面暂无其它产品可以取代聚丙烯酰胺，因此，对聚丙烯酰胺的需求量也将必然增加；我国城市水处理聚丙烯酰胺的用量仅为美国的1/9。最近，国家环保总局和有关部门要求在水费中增加污水处理费用以及限制饮用水中铝含量，这为聚丙烯酰胺在城市供水和污水处理领域的市场开发打开了空间。此外，全国许多城市的污水处理厂由于管网建设未及时跟上，尚不能满负荷运行。预计到2005年，该领域对聚丙烯酰胺的需求量将达到约9000吨。
工业废水处理是聚丙烯酰胺在水处理方面的又一个重要方面。目前，我国的化工、冶金、造纸、印染、制糖、味精、煤矿、建材等行业都在不同程度地使用聚丙烯酰胺作为絮凝剂。预计今后工业废水仍将是聚丙烯酰胺可靠的市场，传统用户的应用面会进一步扩大，生物化工企业将成为聚丙烯酰胺新的较大用户，预计2005年工业废水处理方面对聚丙烯酰胺的消费量将达到约1.1万吨。由此可见，2005年我国在水处理方面的消费量将达到约2.5万吨。
3 造纸领域
聚丙烯酰胺在造纸行业中主要用作助留剂、干增强剂和废水处理的絮凝剂。我国是纸张生产和消费大国，纸张产量居世界第三位，纸制品的实际消费量居世界第二位。2003年我国造纸行业对聚丙烯酰胺的需求量约为1.4万吨。随着我国大型造纸生产装置的建设以及一批大型合资造纸企业的不断建成投产，我国造纸工业的技术水平将明显提高，对造纸助剂的需求量也将不断增加。预计到2005年我国造纸能力将达到5000万t以上，相应对聚丙烯酰胺的需求量将达到约1.8万吨。
4 其它领域
在采矿、冶金、煤炭、制糖水泥增强剂、高吸水性树脂、粘合剂、皮革复鞣剂等领域，聚丙烯酰胺也有一定的消费量，尤其是近几年用于生产尿不湿和卫生巾的高吸水性树脂市场发展很快，对聚丙烯酰胺的需求量增加较快，预计2005年这些方面对聚丙烯酰胺的需求量将达到约9000t。
由此可见，到2005年我国对聚丙烯酰胺的总需求量将达到约16.2万吨，其中石油开采仍是聚丙烯酰胺最大的消费领域，其消费量将占总消费量的68%，其它用途的消费比例也有所增加。国内聚丙烯酰胺存在的问题及发展建议
经过近40年的努力，我国聚丙烯酰胺的生产和应用得到了很大的发展，取得了一定的成绩，但与国外先进国家的水平相比还存在较大的差距，主要表现在以下几个方面。
(1)生产规模偏小。根据国外生产厂家经验表明，聚丙烯酰胺单系列生产能力的经济规模应为5000t/a，最好在8000t/a以上，而目前我国聚丙烯酰胺生产厂家的生产能力大都在5000t/a 以下。
（2）生产工艺比较差。国外采用连续化、自动化控制程度高的单体和聚合物生产工艺，而国内仍采用间歇式生产工艺，能耗大，生产效率低，成本高，产品质量稳定性差。
（3）质量上有一定的的差距。国外聚丙烯酰胺产品的分子量大都在1800万以上，分子量分布窄，水溶性、抗剪切性、耐热性、质量均一性好，残留单体含量在0.1%以下，水不溶物含量低；而国内产品的分子量大都小于1000万，分子量分布宽，水溶性、抗剪切性、耐热性、质量均一性差，残留单体含量在0.5%以下，水不溶物含量高，技术经济指标落后，影响了其应用范围，使得许多高质量产品不得不依靠进口来解决。
（4）在产品品种上的差距。国外聚丙烯酰胺产品有乳液、悬浮液、粉状及球状等多种形式，而我国的工业产品主要是粉剂和胶体。国外专用型产品多，其中阳离子型聚丙烯酰胺产品占50%以上，而国内阳离子产品供应较少，产品主要依靠进口解决。
随着国外相关聚丙烯酰胺企业进入中国，将进一步加剧我国聚丙烯酰胺工业与国外的差距，因此，要使我国聚丙烯酰胺工业赶上或超过世界先进水平，应该采取“有所为，有所不为”的方针，决不能将有限的资金，宝贵的技术人才投入到国外已经研究过并且已经成功生产的那种工艺技术的研究项目上去，而应该去研究国外正在研究，甚至还没有研究的有重大意义的项目；其次是改进现有生产工艺，提高技术水平，稳定产品质量，使产品系列化；此外除了继续扩大聚丙烯酰胺在石油开采，水处理以及造纸工业上的应用外，还要大力开发聚丙烯酰胺在制糖、感光材料、高吸水性树脂、电镀、船舶、陶瓷、矿冶等领域中的应用，以扩大其需求量，以保证我国聚丙烯酰胺行业的健康持续稳定发展。
三．聚丙烯酰胺生产工艺（简）
烯酰胺的生产工艺路线如下:
阳离子单体
DMAEAQ
catalyst
CH2=CHCO2CH3 + HOCH2CH2N(CH3)2 ----------- CH2=CHCO2CH2CH2N(CH3)2 +
CH3OH
H2O
CH2=CHCO2CH2CH2N(CH3)2 + CH3Cl ---------- CH2=CHCO2CH2CH2N(CH3)3 Cl (DMAEAQ)
阳离子型聚丙烯酰胺
聚合
阳离子单体+ CH2=CHCONH2 (丙烯酰胺) ----------- 阳离子型聚丙烯酰胺
阴离子型聚丙烯酰胺
聚合
CH2=CHCONH2 (丙烯酰胺) + CH2=CHCOOH ------------ 阴离子型聚丙烯酰胺
工艺图
聚丙烯酰胺产品型号命名规定的符号表示.同一型号的产品分为优级品一级品和合格品.
1技术要求
粉状和胶状聚丙烯酰胺的技术要求应分别符合表1和表2的规定.
表1 粉状聚丙烯酰胺的技术要求
GB/T13940-92
续表1
序号
级别
指标
检验项目
优级品一级品合格品
3 水解度.% 根据聚丙烯酰胺命名的规定,按标称值进行分档
4 粒
度%
2mm(10目)筛余物0
0.64mm（20目）筛余物＜10
0.11mm（120目筛余物＞90
5 固含量,% ≥93 90 87
注:使用单位对产品有特殊要求时,供需双方按照合同中有关条款执行
称取0.4式样,精确至0.002g,将其缓缓加入盛有1 000mL蒸馏水并已开动搅拌的1 000mL烧杯中.保持旋涡深度约4cm,常温下溶解6h.用事先经丙酮洗涤二次并干燥恒重的不锈钢网过滤该溶液,过滤后,将不锈钢网连同不溶物按GB 12005.2中规定的方法进行干燥、称量。
5.9.3 结果显示
不溶物含量按下式计算:
式中: w—不溶物含量,％；
m1 —不锈钢网质量,g;
m2 —不锈钢网加不溶物总质量,g;
mo —试样质量, g。
5检验规则
6.1 相同原料，相同工艺条件下生产的胶状产品每聚合一釜为一批。粉状产品以一釜或数釜经干燥、粉碎混合均匀后为一批。
6.2 由每批产品总件数的10％件中进行随机取样，粉状样品不少于100g,胶状样品不少于200g。
将取得的样品均匀混合,装在干燥洁净并带有磨口塞的玻璃评中.注明产品型号批号及取样日期,由质检部门检验。
6.3 表1或表2中的技术指标为每批产品的出厂检验项目。
6.4 每批产品由生产厂的质检部门检验,符合本标准技术要求的产品方可出厂.如有一项不合格,应双倍取样对该项进行复检,复检后以复检的结果确定。
6.5 使用单位有权按照本标准验收产品.如发现产品不符合本标准规定时,应在到货后一个月内向生产厂提出.供需双方应重新从供货产品总件数的20％件中随机取样进行复检,复检后仍不符合指标要求时,以复检结果为准。
6标志、包装、运输和贮存
7.1 标志:每批产品应附有质量检验报告单,每个包装件上应有清晰、牢固的标志,并注明下
列内容:
a. 名称及型号;
b. 品级;
c. 净重;
d. 生产厂名;
e. 批号及生产日期;
f. 标准号;
g.防潮,防晒标志.
7.2 包装:粉状产品包装在内衬双层聚乙塑料袋的编织袋中,每袋净重25kg。胶状产品应包装在内衬聚乙烯塑料袋的硬质桶里,每个包装净重10 kg 、25 kg 、50 kg 、90 kg等。
7.3 运输和贮存：产品运输时应防潮，避免包装件损坏。产品按型号贮存在清洁、阴凉、干燥的仓库内。
部分水解聚丙烯酰胺水解度测定方法
1主题内容与适用范围
本标准规定了部分水解聚丙烯酰胺用甲基橙一靛蓝二磺酸钠为指示剂测定水解度的方法。
本标准适用于不同聚合方法制得的粉状或胶状水解聚丙烯酰胺的水解度的测定。
2引用标准
企业标准滴定分析(容量分析)用标准溶液的制备
企业标准聚丙烯酰胺固含量测定方法
3 方法提要
部分水解聚丙烯酰胺是强碱弱酸盐,它与盐酸反应形成大分子弱酸,体系的P H值由弱碱性
转变成弱酸性。
4试剂和溶液
本方法所用试剂及水均为分析纯试剂及蒸馏水。
4.1 盐酸标准溶液:按企业标准配成C（HC1）=0.1mo1/L的溶液。
4.2 甲基橙溶液：用蒸馏水配成0.1％的溶液，贮存于棕色滴瓶中，有效期为15d。
4.3 靛蓝二磺酸钠溶液：用蒸馏水配成0.25％的溶液，贮存于棕色滴瓶中，有效期为15 d。5仪器
5.1 微量滴定管：容积1mL，最小刻度0.01mL。
5.2 锥形瓶：容积250mL。
5.3 称量瓶：直径20mm，高15mm。
5.4 量筒：容积100mL。
5.5 电磁搅拌器。
5.6 分析天平：感量0.0001g。
5.7 真空干燥箱。
5.8 铁支架，表面皿，玻璃板等。
6试样溶液的配制
6.1 粉状试样溶液的配制
6.1.1 用称量瓶采用减量法称取0.028～0.032g 试样，精确至±0.0001g，三个试样为一组。
6.1.2 用盛有100mL蒸馏水的锥形瓶放在电磁搅拌器上，打开电源，调节搅拌器磁子转数使液面旋涡深度达1cm左右，将试样缓慢加入锥形瓶中。
6.1.3 待试样完全溶解后,可直接进行水解度的测定.
6.2 胶状试样溶解的配制
6.2.1 当固含量在20％～30%时,取2～3g胶状试样,用剪刀剪成小碎块,置于表面皿上.当固含量在10%以下时,取8～10g胶状试样,平涂在1515的玻璃板上.将试样置于真空干燥箱中在60℃,真空度5 300Pa下干燥4h.。6.2.2 将干燥后的试样按6.1条的方法配成溶液。
6.2.3 测试后所余固体试样按企业标准测定试样的固含量。
7测定步骤
7.1 用两支液滴体积比为1：1的滴管向试样溶液中加入甲基橙和靛蓝二磺酸钠指示剂各一滴，试样溶液呈黄绿色。
7.2 用盐酸标准溶液滴定试样溶液，溶液由黄绿色变成浅灰色即为滴定终点。记下消耗盐酸标准溶液的毫升数。
8结果表示
8.1 试样水解度按下式计算：
式中：HD ——水解度,%;
C ——盐酸标准溶液的浓度，mo1/L;
V ——试样溶液消耗的盐酸标准溶液的毫升数，；
M ——试样的质量，g；
S ——试样的固含量，%；
23 ——丙烯酸钠与丙烯酰胺链节质量的差值；
71 ——与1.00盐酸标准溶液〔C（HC1）=1.000mo1/L〕相当的丙烯酰胺链节的质量。
8.2 每个试样至少测定三次,取两位有效数字,以算术平均值报告结果。
8.3 单个测定值与平均值的最大偏差在±以内,如果超过最大偏差,应重新取样测定。
聚丙烯酰胺特性粘数测定方法
1主体内容与适用范围
本标准规定了用稀释法和一点法测定聚丙烯酰胺特性粘数。
本标准的稀释法适用于特性粘数的精确测定；一点法适用于特性粘数的一般测定。
本标准适用于不同聚合方法制得的粉状或非离子型聚丙烯酰胺和阴、阳离子型聚丙烯酰胺特性粘数的测定。
本标准不实用于含有添加剂的聚丙烯酰胺的特性粘数的测定,对于这类样品,在除去添加剂后可适用本标准测定。
本标准测定的特性粘数可以相对比较非离子型聚丙烯酰胺或相同水解度的阴、阳离子型聚丙烯酰胺的分子量大小。
2引用标准
企业标准滴定分析(容量分析)用标准溶液的制备
企业标准合成树脂常温稀溶液粘度试验方法
企业标准塑料术语及其定义
企业标准聚丙烯酰胺固含量测定方法
3术语
特性粘度：按企业标准定义,单位mL/g。
4原理
按规定条件制备试样浓度为0.0005～0.001g/mL，其氯化钠浓度为C(NaC1)=1.00mo1/L 的溶液。用气承液柱式乌氏粘度计分别测定溶剂和溶液的流经时间,根据测得的值计算特性粘数。
5仪器
5.1 玻璃毛细管粘度计:采用GB 1632规定的稀释型和非稀释型乌氏粘度计,如图1、图2所示.技术要求如下：
a.应使浓度为1mol/L的氯化钠水溶液在30下的流经时间在100～130s 范围内。
b型号为4-0.55和4-0.57两种.其中4表示定量球6的容积(单位mL)：0.55和0.57表示毛细管内径(单位mm)。
5.2 恒温水浴：控温精度±0.05℃。
5.3 秒表：分度值0.1s。
5.4 分析天平：感量0.0001g。
5.5 容量瓶：容积25,50,100,200mL。
5.6 移液管：:容积5,10,50mL。
5.7 赛锥形瓶：容积250 mL。
5.8玻璃砂芯漏斗：G-2型。
5.9烧杯：容积100 mL。
5.10 量筒：容积50mL。
5.11 注射器、乳胶管、洗耳球等。
6试剂和溶液
本分析方法试剂和水，均为分析纯试剂及蒸馏水。
6.1氯化钠溶液：将氯化钠用蒸馏水配制成c (N a C1)=1.00 moI/L和c (N a C1)=2.00moI/L的溶液。
6.2铬酸洗液。
7 试样溶液的配制
7.1 粉状聚丙烯酰胺
在100mL容量瓶中称入0.05-0.1g的粉状试样，准确至0.0001g。加入约48mL的蒸馏水，经常摇动容量瓶。待试样溶解后，用移液管准确加入50mL浓度2.00moI/L的氯化钠溶液，放在30±0.05℃水浴中。恒温后，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，用干燥的玻璃砂芯漏斗过滤，即得试样浓度约0.0005-0.001g/mL，氯化钠浓度为1.00moI/L的试样溶液，放在恒温水浴中备用。
7.2 胶状聚丙烯酰胺
在已准确称重的100mL烧杯中，称入固含量为8%-30%的胶状试样0.66-1.25g ，精确至0.0001g。加入50 mL 蒸馏水，搅拌溶解后，转移入200mL 容量瓶中。加入100mL 浓度为2.00moI / L的氯化纳溶液，放在恒温水浴中。恒温后，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，用干燥的玻璃砂心漏斗过滤，即得试样浓度约为0.0005-0.001g/mL，氯化钠浓度为1.00moI/L 的试样溶液，放在恒温水浴中备用。
注：①按6.1 和6.2条配制的试样溶液适用于特性粘数约700-1500m L/ g的稀释法测定，用一点法测定时，需将试样浓度降低一倍。
②不论那种试样，用稀释法时，各点的相对粘度应在1.2-2.5范围内，用一点法时，
试样溶液的相对粘度应在1.3-1.5范围内。
8 测定步骤
8.1 一点法
8.1.1将恒温水浴的温度调节在30±0.05℃。
8.1.2 在非稀释型粘度的管2、管3的管口接上乳胶管。将粘度计垂直固定在恒温水浴中，水面应高过缓冲球2 cm 。
8.1.3 用移液管吸取10 mL 试样溶液，由管1加入粘度计，应始移管夜管口对准管1的中心，避免溶液挂在管壁上。待溶液自然流下后，静止10s，用洗耳球将最后一滴吹入粘度计。恒温10 min 。
8.1.4 紧闭管3上的乳胶管，慢慢用注射器将溶液抽入球6，待液面升至球4一半时，取下注射器，放开管2上的乳胶管，让溶液自由落下。
8.1.5 当液面下降至刻度线5时，启动秒表，至刻线7时，停止秒表，记录时间。启动和停止秒表的时刻，应是溶液弯月面的最低点与刻线相切的瞬间，观察时应平视。
8.1.6 按7.1.4-7.1.5重复测定3次，各次流经时间的差值应不超过0.2s 。取3次测定结果的算术平均值为该溶液的流经时间。
8.1.7 洗净粘度计。干燥后，在其中加入干燥的玻璃砂心漏斗过滤的、浓度为1.00moI/L 的氯化钠溶液10-15mL。恒温10min后，按7.1.4～7.1.6测得流经量时间t oo
8.2 稀释法
8.2.1 在恒温水浴中固定一个250具塞锥形瓶,在其中加入经干燥的玻璃砂芯漏斗过滤的浓度1.00mo1/L的氯化钠溶液,恒温30min备用。
8.2.2 使用稀释型粘度计,按7.1.2～7.1.6测得初始浓度(用t)表示)的试样溶液的流经时间t〕。
8.2.3 用移液管从锥形瓶中吸取5mL已经恒温的1.00mo1/L的绿化钠溶液,由管1加入粘度计.紧闭管3上的乳胶管,用洗耳球从管2打气鼓泡3～5次,使之与原来的10mL溶液混合均匀。并使溶液吸上、压下三次以上。此时溶液的浓度为2/3C O。.按7.1.4～7.1.6测得流经时间t Z
8.2.4 按7.2.3再逐次加入5,10,10mL浓度1.00MO1/L的绿化钠溶液.分别测得浓度为1/2
C O,1/3 C O和1/4 C O时的流经时间t3 , t4和t5。
8.2.5 按7.1.7测定t o。
8.3 粘度计的洗涤和干燥
在使用粘度计前后以及在测定中出现读数相差大于0.2 s有无其他原因时,应按如下步骤清洗粘度计: a .自来水冲洗; b .铬酸洗液清洗；c .蒸馏水冲洗。将洗净的粘度计置于烘箱内干燥。
9结果表示
9.1 一点法
9.1.1 按式（1）计算试样溶液的相对粘度：
式中：n r——相对粘度；
t——试样溶液的流经时间，s ；
t o——1.00氯化钠溶液的流经时间，s o
9.1.2 由求得的n r在表1上查得相应的〔n〕·C值，将〔n〕·C值除以试样浓度C即得。
表1
n r
〔n〕·C
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1.30 1.31 1.32 1.33 1.34 1.35 1.36 1.37 1.38 1.39 1.40 1.41 1.42 1.43 1.44 1.45 1.46 1.47 0.272 1
0.280 3
0.288 6
0.296 7
0.304 8
0.372 9
0.320 9
0.328 9
0.336 9
0.345 8
0.352 7
0.360 5
0.368 3
0.376 0
0.383 8
0.391 4
0.399 1
0.406 7
0.272 9
0.281 2
0.289 4
0.297 5
0.305 6
0.313 7
0.321 7
0.329 7
0.337 7
0.345 6
0.353 5
0.361 3
0.369 1
0.376 8
0.384 5
0.392 2
0.399 8
0.407 4
0.273 7
0.282 0
0.290 2
0.298 3
0.306 5
0.314 5
0.322 5
0.330 5
0.338 5
0.346 4
0.354 2
0.362 1
0.369 8
0.377 6
0.385 3
0.393 0
0.400 6
0.408 2
0.274 6
0.282 8
0.291 0
0.299 2
0.307 3
0.315 3
0.323 3
0.331 3
0.339 3
0.347 2
0.355 0
0.362 8
0.370 6
0.378 4
0.386 1
0.393 7
0.401 4
0.408 9
0.275 4
0.283 6
0.291 8
0.300 0
0.308 1
0.316 1
0.324 1
0.332 1
0.340 1
0.348 0
0.355 8
0.363 6
0.371 4
0.379 1
0.386 8
0.394 5
0.402 1
0.409 7
0.276 2
0.284 5
0.292 6
0.300 8
0.308 9
0.316 9
0.321 9
0.332 9
0.340 9
0.348 7
0.356 6
0.364 4
0.372 2
0.379 9
0.387 6
0.395 3
0.402 9
0.410 5
0.277 0
0.285 3
0.293 5
0.301 6
0.309 7
0.317 7
0.325 7
0.333 7
0.341 6
0.349 5
0.357 4
0.365 2
0.372 9
0.380 7
0.388 4
0.396 0
0.403 6
0.411 2
0.277 9
0.286 1
0.244 3
0.302 4
0.310 5
0.318 5
0.326 5
0.334 5
0.342 4
0.350 3
0.358 2
0.366 0
0.373 7
0.381 4
0.389 1
0.396 8
0.404 4
0.412 0
0.278 7
0.286 9
0.295 1
0.303 2
0.311 3
0.319 3
0.327 3
0.335 3
0.343 2
0.351 1
0.358 9
0.366 7
0.374 5
0.382 2
0.389 9
0.397 5
0.405 2
0.412 7
0.279 5
0.297 7
0.295 9
0.304 0
0.312 1
0.320 1
0.328 1
0.336 1
0.345 0
0.351 9
0.358 9
0.366 7
0.374 5
0.382 2
0.389 9
0.397 5
0.405 2
0.412 7
续表1
n r
·C
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1.48
1.49
1.50
0.414 2
0.421 8
0.429 3
0.415 0
0.422 5
0.430 0
0.415 7
0.423 3
0.430 8
0.416 5
0.424 0
0.431 5
0.417 3
0.424 8
0.432 2
0.418 0
0.425 5
0.433 0
0.418 8
0.426 3
0.433 7
0.419 5
0.427 0
0.434 5
0.420 3
0.427 0
0.435 2
0.421 0
0.428 5
0.436 0
注：本表按Bepnmm的公式〔n〕= 计算得出。
9.2稀释法以
9.2.1按式（2）计算试样溶液的增比粘度：
式中：n sp——增比粘度;
t ——试样溶液的流经时间,
t o——1.00的绿化钠溶液的流经时间,
9.2.2 用t o、t 1、t 2、t 3、t 4和t5按式（1）和式（2）分别计算各浓度下的n s和nsp3由对应
的相对浓度（各点的实际浓度与初始浓度C O的比值,用C r表示,分别为1、2/3、1/2、1/3 和
1/4）,分别计算各点的nsp/C和1o n so计算结果填人表2o
表2
c r
流经时间,s
n r n sp 1 2 3 平均值
1
9.2.3c r为横坐标，分别以和为纵坐标，在坐标纸上八图。通过两组点各八直线，外推至，求得截矩见图3若图3上的两条直线不能在纵轴上交于一点时,取两截矩的平均值为
9.2.4 按式（3）计算特性粘数：
式中：〔n〕——特性粘数，
C O ——试样溶液的初始浓度，。
C O按式（4）计算：
式中：m试样质量，g;
s—试样固含量，%；
v—配制的试样溶液体积，mL。
聚丙烯酰胺命名
1主题内容与适用范围
本标准规定了聚丙烯酰胺的命名方法
本标准适用于不同聚合方法制得的聚丙烯酰胺的命名
本标准不提供聚丙烯酰胺的具体用途和性能
2命名方法
聚丙烯酰胺命名由聚丙烯酰胺的缩写代号和型号组成
缩写代号型号
2.1 缩写代号
聚丙烯酰胺缩写代号为PAM
2.2 型号
聚丙烯酰胺的型号由以下几部分组成:
2.2.1 类型
聚丙烯酰胺分三大类型(见表1)
表1
代号类型
N 非离子型
A 阴离子型
C 阳离子型
2.2.2 表观性状
聚丙烯酰胺表观性状分三种
表2
代号表观性状
S 固体状
L 胶液状
E 乳胶状
2.2.3 用途
聚丙烯酰胺用途分两大类(见表3)。
表3
代号用途
G 一般工业用.残留丙烯酰胺含量不大于0.5%
F 食用工业.残留丙烯酰胺含量不得大于0.5%.若加入其他添加剂,应符合有关卫生要求
2.2.4 特性粘数
聚丙烯酰胺的特性粘数按其标称值分档,各档用二至三位阿位伯数字表示(见表4)。
表4
代号特性粘数
mL/g
代号
特性粘数
mL/g
10 20 30 40 50 60
≤300
301～500
501～700
701～850
851～1000
1 001～1 150
70
80
90
100
110
1 151～1 250
1 251 ～1 350
1 351 ～1 450
1 451 ～1 540
〉1 540
2.2.5 离子度
聚丙烯酰胺的离子度,按其标称值分档,各档用一位阿拉伯数字表示(见表5)。
表5
代号离子度
%
代号
离子度
%
0 1 2 3 4
0～5
5.1～15
15.1～25
25.1～35
35.1～45
5
6
7
8
9
45.1～55
55.1～65
65.1～75
75.1～85
85.1～98
3命名举例
31非离子型(N)聚丙烯酰胺(PAM),固体粉末(S),作一般工业用(G), 特性粘数750 mL/ g
(40),离子度4%(0)。
则命名为:PAM-NSG400
3.2 阴离子型(A)聚丙烯酰胺(PAM),胶液(L),医药工业用(F),特性粘数1 120mL/g (60),离子度28%(3)。
则命名为: PAM-ALF603
3.3 阳离子型(C)聚丙烯酰胺(PAM),乳胶(E),一般工业用(G),特性粘数420mL/g (20),离子度56%(6)。
则命名为: PAM-CEG206
聚丙烯酰胺分子量测定粘度法
1主题内容与适用范围
本标准规定了用粘度法测定聚丙烯酰胺的分子量。
本标准适用于粉状或胶状非离子型聚丙烯酰胺分子量的测定和粉状或胶状阴、阳离子型聚丙烯酰胺表观分子量的测定。
本标准不适用于含有添加剂的聚丙烯酰胺分子量的测定.对这类样品,在除去添加剂后可使用本标准。
2引用标准
聚丙烯酰胺特性粘数的测定方法
3方法原理
高聚物的分子量(M)与特性粘数〔n〕有式(1)关系:
〔n〕=KM22 (1)
式中:ka——经验常数。
4测定方法
按企业标准规定。
5结果的计算和表示
分子量按式(2)计算:
M=802〔n〕1.25 (2)
或
〔n〕=4.75×10-3M0.80 (3)
式中:M——分子量;
〔n〕——特性粘数,mL/g。
聚丙烯酰胺中残留丙烯酰胺含量
测定方法：液相色谱法
1 主体内容与适用范围
本标准规定了从聚丙烯酰胺中浸取残留丙烯酰胺并用液相色谱法测定其含量的方法。
本标准适用于测定残留丙烯酰胺含量为0.01%以上的粉状和胶状聚丙烯酰胺。
2 引用标准
企业标准气相色谱法术语
企业标准聚丙烯酰胺固含量测定方法
3方法提要
用规定体积和浓度的甲醇水溶液浸取聚丙烯酰胺试样至浸取平衡.以阳离子交换树脂为色谱柱固定相,水为流动相,对所得浸取液进行液相色谱分离。紫外检测器测定丙烯酰胺的色谱峰,利用外标法计算残留丙烯酰胺的含量。
4 试剂
本方法所用试剂均为分析纯试剂。
4.1 甲醇。
4.2 液相色谱流动相:蒸馏水经阳离子及阴离子交换树脂混合床处理的去离子水。
4.3 苯。
5 仪器
5.1 液相色谱仪
5.1.1 平流泵
a.流量范围：0.15～5mL/min;
b.工作压力：2.45×107pa
c.压力波动：±1%;
开题报告 一、课题名称 聚丙烯酰胺的制备。 （一）主要原料极其规格 丙烯酰胺聚合级工业品 M E TA MS 工业级 （甲基氧代乙基二甲基氨甲基硫酸酯） （二）制法 丙烯酰胺与适宜的阳离子单体（如ME T AM S）在水-特丁基醇（TB A）中自由基催化下发生沉积共聚合反应而制得聚丙烯酰胺。 （三）流程说明 配制好的50%液态丙烯酰胺单体溶液，通过离子交换塔，除去聚合抑制剂铜离子后，间断的加入沉积共聚合反应器然后加入精致水、蜜白胺和循环的TB A溶剂，再加入液态缓冲剂氯化铵，用氮气吹扫，除去残余的氧后，再加入催化剂-活化剂溶液。在聚合反应器中进行绝热反应，温度为50~60度、反应时间5~6h 聚合物的收率是定量的。 产物为悬浮于水和TB A中的微粒。通过离心机分出水和TB A，再将粒料在干器中进行干燥包装出厂母液经精制循环使用。二、课题研究的目的和意义 设计一种聚丙烯酰胺的生产工艺流程，能用于中试生产，工业及民用水处理的需求。 聚丙烯酰胺再合成水溶性聚合物中是用途最广、用量最大的，自五十年代用于造纸工业作为添加剂，已有四十多年的历史。采用不同的聚合工艺，引入不同的官能团，可得到一系列具有不同分子量和不同电荷密度的产品，使其应用范围更加广泛，现已被称为标准的造纸助剂。据报道，美国1985年用于造纸作为助流助滤剂的PA M为8700吨，1985—1990年间增长6—10%。因此
研究和开发高质量的PA M具有一定的理论价值和实际意义。 本课题的目的是研制出一种固含量高、分子量高、溶解迅速、稳定好、单体残存量少的聚合物乳胶产品，要求其生产工艺简单，生产成本低的生产工艺流程。 三、课题研究的对象 聚丙烯酰胺产品规格：有聚丙烯酰胺粉剂、非离子型和阴离子型干粉、胶体等。 聚丙烯酰胺产品用途：用作油田泥浆处理剂、污水处理剂、纺织上浆、纸张补强剂、絮凝剂等，广泛应用于石油、冶金、纺织、食品等工业。 1、石油工业 聚丙烯酰胺虽然对水的表面张力降低很小，但分子中有活性基团，吸附于界面之后，能改变界面状态，多年来作为增稠剂、降失水剂、絮凝剂、分散剂、降阻剂、阻垢剂、流度控制剂用于石油工业，提高钻井流体流动性和石油采收率，并减少流体阻力。 作为泥浆性能调整剂，经常使用的是部分水解聚丙烯酰胺。其作用是调节钻井液的流变性，携带岩屑，润滑钻头，减少流体流失等。用PA M调节的钻井泥浆相对密度低，固体含量少，能减轻对油气层的压力和堵塞，容易发现油气层，并有利钻井。 此外，还可大大减少卡钻事故，减轻设备磨损，并能防止井漏和坍塌，使井径规则。在提高石油采收率的三次采油方法中，聚合物驱油技术占有重要地位 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。PAM类堵水剂的发展甚快，用量大，具有对油和水渗透能力的选择性。选择性堵水这一点是其他堵水剂所没有的。采用P AM还可调整地层内吸水剖面及封堵大管道，实践中已见到良好效果。 从70年代以来，国际上发展起来一种新型发醇产品—黄原胶，它是由甘蓝黑腐单细胞菌以碳水化合物为主要原料（如玉米、淀粉等），经生物工程的手段得到的一种高分子微生物聚合物。
聚丙烯酰胺合成工艺 （1）A原理：丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应合成聚丙烯酰胺： C H O NH2 H2C 引发剂 CH2 H C C O NH2 n 丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中，经强碱催化剂如烷氧钠的作用下，经阴离子聚合反应则生成聚β－丙酰胺。 C H O NH2 H2C 碱 阴离子聚合反应 CH2 CH2CONH n 工业生产中采用自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺，所用的自由基引发剂或引发剂来源种类甚多，包括过氧化物、过硫酸盐、氧化－还原体系、偶氮化合物、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射等。 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，以前者应用最为广泛。此外也有采用γ－射线辐照引发固相聚合的报道。 B.丙烯酰胺水溶液聚合存在的问题：①聚合热为82.8 kJ/mol，相对来说放出的热量甚大，因此水溶液聚合法中如何及时导出聚合热成为生产中的重要技术问题之一。②是如何降低残余单体含量。因为丙烯酰胺单体毒性甚大，为了减少其危害性，特别是用于水质处理时对残余单体的含量要求低于0.1%。③是如何将聚合反应得到的高粘度流体或凝胶转变为固体物，即干燥脱水问题。④是如何自由控制产品分子量。 丙烯酰胺于25 o C, pH=1时链增长速率常数k p与链终止速率常数k t分别为（1.72±0.3）×104和（16.3±0.7）×106Lmol-1s-1，与动力学链长成正比的k p/k t1/2=4.2±0.2，此数值甚高，所以不存在链转移时，聚丙烯酰胺可获得平均分子量超过2
×107的产品。 丙烯酰胺在水溶液中进行自由基聚合时，可能产生交联生成不溶解的聚合物，当聚合反应温度过高时，此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成的聚合物端基具有双键，参与聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过硫酸盐与聚丙烯酰胺加热时也会导致生成凝胶。 有人研究了工业产品聚丙烯酰胺的含氮量，发现含氮量低于理论值，认为这是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致。 C C 22O O C C O O H NH 3 高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺，为了生产要求的分子量范围，须加有链转移剂，链转移常数如表所示。
聚丙烯酰胺 1、定义 丙烯酰胺聚合物是丙烯酰胺的均聚物及其共聚物的统称。工业上凡是含有50%以上的丙烯酰胺（AM）单体结构单元的聚合物，都泛称聚丙烯酰胺。其他单体结构单元含量不足5%的通常都视为聚丙烯酰胺的均聚物。 聚丙烯酰胺，polyacrylamide（PAM），CAS RN：[9003-05-8]，结构式为： n是聚合度。n的范围很宽，数量级为102~105，相应的相对分子质量由几千到上千万。 分子量是PAM的最重要参数。按其值得大小有低分子量（<100×104）、中等分子量（100×104~1000×104）、高分子量（1000×104~1500×104）和超高分子量（>1700×104）四种。不同分子量范围的PAM有不同的使用性质和用途。 2、分类 聚丙烯酰胺按在水溶液中的电离性可分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性型。 非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）的分子链上不带可电离基团，在水中不电离；阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）的分子链上带有可电离的负电荷基团，在水中可电离成聚阴离子和小的阳离子；阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）的分子链上带有可电离的正电荷基团，在水中可电离成聚阳离子和小的阴离子；两性的聚丙烯酰胺（AmPAM或ZPAM）的分子链上则同时带有可电离的负电荷基团和正电荷基团，在水中能电离成聚阴离子和聚阳离子，ZPAM的电性依溶液体系的PH值和何种类型的电荷基团多寡而定。 PAM的电性称谓和所带的电荷基团解离后的电性称谓相同。 按照聚合物分子链的几何形状可把PAM分为线型、支化型和交联型。PAM分子链的形状一般是线型结构。但是在丙烯酰胺自由基聚合反应的过程中会发生链转移反应。
聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺（AM）单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物。同时也是一种高分子水处理絮凝剂，由于可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并加快沉淀的速度。因此，现应用广泛，那么具体用途有哪些呢? 1、作为絮凝剂，主要应用于工业上的固液分离过程，包括沉降、澄清、浓缩及污泥脱水等工艺，应用的主要行业有：城市污水处理、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、选矿工业、染色工业和制糖工业及各种工业的废水处理。用在城市污水及肉类、禽类、食品加工废水处理过程中的污泥沉淀及污泥脱水上，通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝聚功能，促使胶体颗粒聚集成大块絮状物，从其悬浮液中分离出来。效果明显，投加量少。 2、在造纸工业中可用作纸张干强剂、助留剂、助滤剂，能极大的提高成纸质量，节约成本，提高造纸厂的生产能力。可直接与无机盐离子、纤维以及其它有机高分子发生静电桥梁作用以达到增强纸张的物理强度，减少纤维或填料的流失，加快滤水，起增强、助留、助滤作用，还可以用于白水的处理，同时，在脱
墨过程中能起明显的絮凝效果。 3、纤维泥浆(石棉-水泥制品)中可使成型的石棉-水泥制品排水性得到改善，使石棉板坯料的强度提高；在绝缘板中，可提高添加剂和纤维的结合能力。 4、在采矿、选煤行业中可作矿山废水、洗煤废水的澄清剂。 5、可用于染色废水、皮革废水、含油废水的处理，使之除浊、脱色，以达到排放标准。 6、在磷酸提纯中，有助于湿法磷酸工艺中石膏的分离。 7、用于以江河水源的自来水厂的水处理絮凝剂。 以上就是为大家整理有关聚丙烯酰胺用途的一些相关介绍，希望对大家进一步的了解有所帮助。
目录 设计任务书 2 第一章环境条件 4 第二章设计说明书 5 第三章污水厂工艺设计及计算 7 第一节格栅 7 第二节推流式曝气池 9 第三节沉淀池 11 第四节混凝絮凝池 14 第五节气浮池 15 第六节污泥浓缩池 17 第七节脱水机房 19 第八节其他 19 第四章水头损失 21 第五章总结与参考文献 22
设计任务书 1 设计任务： 某化工区2.5万m3/d污水处理厂设计 2 任务的提出及目的，要求： 2.1 任务的提出及目的： 随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。 根据所确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，高程图，工艺流程图。 2.2 要求： 2.2.1 方案选择合理，确保污水经处理后的排放水质达到国家排放标准 2.2.2 所选厂址必须符合当地的规划要求，参数选取与计算准确 2.2.3 全图布置分区合理，功能明确；厂前区，污水处理区污泥处理区条块分割清楚。延流程方向依次布置处理构筑物，水流创通。厂前区布置在上风向并用绿化隔离带与生产区隔离，以尽量减少对厂前区的影响，改善厂前区的工作环境。 2.2.4 构筑物的布置应给厂区工艺管线和其他管线设有余地，一般情况下，构筑物外墙距道路边不小于6米。 2.2.5 厂区设置地坪标高尽量考虑土方平衡，减少工程造价，同时满足防洪排涝要求。 2.2.6 水力高程设计一般考虑一次提升，利用重力依次流经各个构筑物，配水管的设计需优化，以尽量减少水头损失，节约运行费用， 2.2.7 设计中应该避免磷的再次产生，一般不主张采用重力浓缩池，而是采用机械浓缩脱水的方式，随时将排出的污泥进行处理。 2.2.8 所选设备质优、可靠、易于操作。并且设计必须考虑到方便以后厂区的改造。 2.2.7 附有平面图，高程图各一份。 3 设计基础资料： 该区为A市重要的工业及化工区，化工业门类比较齐全，主要为石油化工类，并规模较大，具有的化工厂目前为十多家，每天排出生活污水量8000m3左右，工业废水量为18000m3，污水BOD、COD、SS、酸、碱、硫化物、石油、苯等浓度较高，若未经处理处理直接排海，将会对生态环境造成重大影响，根据化工区规划，必须建设一座污水处理厂。 3.1 水量 最大时水量：1042m3/h 总设计规模为25000m3/d。(远期设计规模为：100000 m3/d)
两性聚丙烯酰胺（EPAM） 两性聚丙烯酰胺（EPAM）是由乙烯酰胺是和乙烯基阳离子单体丙烯酰胺单体，水解共聚而成。经红外线光谱分析，该产品链结上不但有丙烯酰胺水解后的“羧基阴电荷，而且还有乙烯基阳电荷。因此，构成了分子链上既有阳电荷，又有阴电荷的两性离子不规则聚合物。两性离子型绝非阴离子型、阳离子型的混合。郑州益源天泽环境科技有限公司成功研制的高效絮凝剂，絮凝剂可固体投加，使用方便，絮凝时间短，出水水质好，是废水处理的首选产品。 两性聚丙烯酰胺（EPAM）产品特性及应用领域： 1) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）用于污泥脱水根据污泥性质可选用本产品的相应型号，可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水，脱水时，产生絮团大，不粘滤布，压滤时不散，流泥饼较厚，脱水效率高，泥饼含水率在80%以下。 2) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）用于生活污水和有机废水的处理，本产品在配性或碱性介质中均呈现阳电性，这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀，澄清很有效。如生产粮食酒精废水，造纸废水，城市污水处理厂的废水，啤酒废水，味精厂废水，制糖废水，有机含量高废水、饲料废水，纺织印染废水等，用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带阴电荷。郑州益源天泽环境科技有限公司成功研制的高效絮凝剂，絮凝剂可固体投加，使用方便，絮凝时间短，出水水质好，是废水处理的首选产品。 3) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）用于以江河水作水源的自来水的处理絮凝剂，用量少，效果好，成本低，特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好，它将成为治长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。 4) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）造纸用增强剂及其它助剂。提高填料、颜料等存留率、纸张的强度。 5) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）用于油田助剂，如粘土防膨剂，油田酸化用稠化剂。 6) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。
聚丙烯酰胺(cpolyacrylamids)简称PAM，是一种线型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一，聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂，增稠剂，纸张增强剂，以及液体的减阻剂等，广泛应用于水处理、造纸、石油、煤矿、矿冶、地质、轻纺，建筑等工业部门。 一、产品规格及主要技术指标 技术指标名称 PAM 阴离子PAM 非离子PAM 阳离子PAM 复合离子 外观白色或微黄色粉末 粒径，mm < 2 固含量(%) ≥ 88 溶速(mim) ≤ 1.5 不溶物(%) ≤ 2 分子量(万) 500-2400 300-600 300-800 800-1500 水解度(%) 13-30 5-15 离子度5-50 10-20 注：根据用户要求，分子量控制在表格所定指标的范围内根据市场价格面议 二、PAM物理性质及使用特性 1、物理性质：分子式(CH2CHCONH2)r 结构式(CH2-CH0)n PAM是一种线型高分子聚合物，它易溶于水，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，吸温性随离子度的增加而增加，PAM热稳定性好，加热到100oC稳定性良好，但在150oC以上时易分解产生氮气，在分子间发生亚胺化作用而不溶于水，密度(克)毫升23oC1.302。玻璃化温度在153oC，PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。 2、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：通通过机械的，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磨擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50-80% 4)增稠性：PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用，当PH值在10oC以上PAM易水解。呈半网状结构时增稠将更明显。 3、PAM的作用原理简介 1)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。
现代的造纸程序可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤： 1.制浆的过程制浆为造纸的第一步，一般将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法和半化学制浆法等三种。 2.调制过程纸料的调制为造纸的另一重点，纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。 一般常见的调制过程大致可分为以下三步骤：a. 散浆b.打浆c.加胶与充填 3.抄造过程抄纸部门的主要工作为将稀的纸料，使其均匀的交织和脱水，再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装，故一般常见之流程如下： a.纸料的筛选 b.网部 c.压榨部 d.压光 e.卷纸g.裁切、选别包装 打浆与配浆 经过蒸煮或机械磨解、洗涤、筛选和漂白以后的纸浆，还不能直接用来抄纸。因为纸浆中的纤维缺乏必要的柔曲性，纤维与纤维间的连接性能欠佳，如果用它抄纸，纸张会疏松、多孔、表面粗糙、强度低，不能满足使用的要求。打浆就是利用机械方法处理纸浆中的纤维使其帚化和适度切断，可增加纤维与纤维之间的氢键结合，更重要的是纤维在打浆时吸水润胀，使之具有较高的弹性和塑性，满足造纸机生产的要求，以使生产的纸张能达到预期的质量指标。
纸页抄造时，为了改善纸页的某些特性、满足造纸机抄造性能或节省优质纤维原料的需要，常常把两种或两种以上的纸浆以及抄造过程中产生的损纸调配起来使用的过程称为配浆。配浆或混合的方法有间歇式和连续式两种。 纸料的筛选与净化 为了提高生产出的纸品的质量、抄造效率以及成纸的使用和后加工性能，需要进一步（大家还记得在制浆的工艺流程中也有筛选和净化的工序吧）除去纸料中残余的杂质，在纸料上网前对其进行净化和筛选是最后一道的把关。纸料中的杂质主要分为纤维性杂质和非纤维性杂质两大类，非纤维性杂质可分为金属性杂质和非金属性杂质两类。纤维性杂质主要来自于损纸（所谓损纸，就是抄造过程中由于生产或质量原因而需要重新抄造不合格的半成品或成品纸）处理系统的碎片、浆团和其他杂质；金属性杂质则主要来源于设备管道的腐蚀磨耗和生产过程中混入的金属碎屑和微粒；非金属杂质主要生产过程中带来的沙粒、尘土和各种胶黏性物质（如粘结物、热熔物和胶料等）。 纸料的净化用的是涡旋除渣器，涡旋除渣器大部分结构形式为锥形除渣器，锥形除渣器又可分为重质（多用来除去密度比纤维重的杂质如沙粒、金属屑等）除渣器，轻质（多用来除去密度比纤维轻的杂质，如塑料片等）除渣器。其工作原理为：纸料从柱体上部以切线方向进入除渣器内旋着向下运动，杂质在离心力的作用下被抛向器壁，纸料向下旋至锥体下端后改变旋转方向良浆（也就是抛出杂质后的浆）
PAM物理性质及使用特性资料来源：网络 PAM物理性质及使用特性 1、物理性质：分子式（CH2CHCONH2）r 结构式（CH2—CHO）n PAM是一种线型高分子聚合物，它易溶于水，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。 2、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磨擦阻力，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。 3、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。 4）增强作用：PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用，将分散相
牵连在一起，形成网状，从而起增强作用。 三、PAM的合成及工艺 PAM：由丙烯腈与水在骨架铜催化剂作用下直接反应生成聚丙烯酰胺再经离子交换聚合干燥、磨粉等工序即得成品，工艺简介如下： 1、催化水合CH2=CHCN H2OCH2=CHCONH2 2、聚合nCH2=CHCONH2→引发剂→（CH2CHCONH2） 聚内烯酰胺的应用领域配比浓度及用量应用领域用途聚合物类型、规格用量及配比浓度。 熔炉炼铝、硫酸铝循环水、生产过程中去杂质阴离子1000万千分之五配每吨用3—5克 盐水澄清去除钙与镁阴离子800—1200万千分之一配每吨用1—2克 膨润土生产增加膨润的粘度阴离子1500—1800万千分之三配每吨用2—3克 混凝土减水剂阴离子500—800万1.2%配每吨用 1.2kg 洗煤煤泥沉降、层渣沉降阴离子800—1200万千分之三配每吨用4克 氰化工艺采金阴离子1000—1500万千分之三配每吨用3—4克 温法生产磷酸生产工艺提纯阴离子800—1200万千分之四配每吨用5克 电镀重金属、氢氧化物处理非离子600—800万千分之一配比每吨用1—2克 浮选助剂浮选前改进颗粒大小阴离子1000万千分之三配比每吨用3—4克 钢厂循环水处理、污泥脱水阴离子1200万，千分之五配比每吨用5—7克 肉类加工污水处理阴离子1500万，千分之三配每吨用3—4克 汽车工业污水处理阴离子1200—1500万千分之四配每吨用4—5克 桥梁钻孔调浆阴离子1200—1500万千分之五配每吨用 1.2kg 制药生产工艺发酵阳离子千分之二配每吨用2—3克 味精厂、啤酒厂层渣、废水处理阴离子、阳离子千分之二配每吨用2—3克 造纸纸浆助留、助滤、中断废水回收、废浆污泥脱水阴离子、阳离子千分之三配每吨用3—5克 制糖糖水提纯阴离子1500万千分之二配每吨用2—3克 制革废水处理阴离子1200万千分之四配每吨用2—4克 钛白粉工艺提纯阳离子、非离子千分之二配每吨用2—3克 石油开采钻井调浆、三次采油阴离子300—2000万涂料增稠剂阴离子、非离子千分之
聚丙烯酰胺 河南佰科聚丙烯酰胺厂生产的佰科牌阳离子聚丙烯酰胺是一类新型高效的有机高分子絮凝剂,因其分子链节上带有阳离子,与废水中带阴离子的胶体颗粒进行电荷中和作用,降低ζ电位,压缩扩散层。同时,阳离子型聚丙烯酰胺的长链产生架桥效应,使胶体絮凝。其它悬浮的颗粒也被吸附、包卷和捕集,并相互集结形成大的絮体,即“中和”与“架桥”作用。因此阳离子型聚丙烯酰胺在污水处理中越来越受到重视。另外，聚丙烯酰胺在市政污水处理领域也扮演着重要的角色。日益严格的法规促进了水处理工业的发展，市政污水处理领域不仅未受到金融危机的影响，反而表现出良好的增长势头。包括摩洛哥、突尼斯、阿尔及利亚和埃及等国家在内的北非地区出现了新的市政污水处理市场，而其他一些国家，例如沙特阿拉伯和卡塔尔，也正在加大对水处理的私有化投资。在工业废水处理方面，煤炭开采和热电站建设提供了巨大的业务空间，而对中水回用技术的日益关注也是一个市场推动因素。 子量在300-2000万之间，产品外观为白色或略带粉末，液态为无色黏稠胶体状,温度超过120℃易分解,易溶于水,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。 本品无毒，注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。贮存期：2年,25kg 纸袋（内衬塑料袋外为贴塑牛皮纸袋）。堆高不超过10层. 聚丙烯酰胺产品详情：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。 度高，在阳离子絮凝剂中一般是指添加的阳离子单体多，阳离子单体很昂贵，所以，离子度往往和成本密切相关。在阴离子絮凝剂中则一般是水解后呈阴性的基团，如--COOH多，水解程度强。很多SS类型物质的表面往往带有电荷，显然，同样带有电荷的絮凝剂就可以利用异性相吸的原理来絮凝SS类型的物质。电荷中和后再利用聚丙烯酰胺本身的分子链来形成大的絮团。这个是污水絮凝剂的基本原理。 我国的印染企业大多集中在江浙广等地,所产生的废水基本上内部处理,印染废水处理常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。电解法、生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中。而这些要用到聚丙烯酰胺的地方选择各种离子度，混凝剂一般用阴离子聚丙烯酰胺，物理处理有用到阴离子或者非离子絮凝剂，生化污泥一般采用阳离子或者高分子量的非离子比较常见。 ?油田应用于油水分离 在油田开发过程中,为了提高油井产量和原油采收率,需要大量的水资源进行注水驱油同时,随着原油的采出,地层水和注入水又会随着原油一起被采出,在地面进行油水分离后产生大量采油污水,为节约水资源和降低水的应用成本,必须考虑采油污水的净化回用问题。针对姬塬采油区采油污水具有
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。
聚丙烯酰胺(PAM)生产工艺设计 石油工业是国民经济的支柱产业,石油是经济发展的重要保证之一。我国石油资源相对较少,三次采油是我国保障石油供应的重要措施。进行聚丙烯酰生产工艺设计的研究,目的是使我国聚丙烯酰胺生产工艺技术、产品质量、及生产规模均提升到一个较高水平,以满足三次采油对聚丙烯酰胺质和量的要求,避免引进产品带来的风险,保证三次采油技术的顺利实施最终以满足国民经济发展对石油供应的要求,并获得最大经济效益。与此同时,进行聚丙烯酰生产工艺设计的研究,可满足随着三次采油工艺技术的不断提高而对聚丙烯酰胺各项性能不断改进的要求。 PAM最有价值的性能是分子量很高,水溶性强,可以制作出亲水而水不溶性的凝胶,可以引进各种离子基团并调节分子量以得到特定的性能,对许多固体表面和溶解物质有良好的粘附力。由于这些性能,使得PAM被广泛应用于增稠、絮凝、稳定胶体、减阻、粘结,成膜、阻垢、凝胶及生物医学材料等许多方面。PAM的最大用途是在水处理、造纸、采油、冶矿等领域。 此外,聚丙烯酰胺在水处理行业具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。随着环境意识的不断加强,聚丙烯酰胺在城市污水处理方面的应用将会越来越受到重视。聚丙烯酰胺生产工艺技术的研究,也将对城市污水处理工艺技术的提高起到推动作用。 目前PAM生产的工艺路线一般从丙烯腈(AN)为原料开始,经AM装置生产出AM 水溶液,再以AM为原料在PAM装置生产出PAM产品。AM生产工艺主要有以骨架铜为主体的重金属类为催化剂的化学法和以生物酶为催化剂的生物法,其技术的关键在于催化剂,依催化剂的不同生产工艺有较大差异。PAM的生产工艺方法较多,依PAM产品性能要求不同及生产过程采用的引发剂不同,生产工艺方法有较大的差异,其中引发剂是技术关键,属各公司的技术秘密。对PAM生产工艺技术的研究主要体现在引发体系和与PAM生产相关的专用设备上。
聚丙烯酰胺生产工艺设计
聚丙烯酰胺（PAM）生产工艺设计 石油工业是国民经济的支柱产业，石油是经济发展的重要保证之一。我国石油资源相对较少，三次采油是我国保障石油供应的重要措施。进行聚丙烯酰生产工艺设计的研究，目的是使我国聚丙烯酰胺生产工艺技术、产品质量、及生产规模均提升到一个较高水平，以满足三次采油对聚丙烯酰胺质和量的要求，避免引进产品带来的风险，保证三次采油技术的顺利实施最终以满足国民经济发展对石油供应的要求，并获得最大经济效益。与此同时，进行聚丙烯酰生产工艺设计的研究，可满足随着三次采油工艺技术的不断提高而对聚丙烯酰胺各项性能不断改进的要求。 PAM最有价值的性能是分子量很高，水溶性强，可以制作出亲水而水不溶性的凝胶，可以引进各种离子基团并调节分子量以得到特定的性能，对许多固体表面和溶解物质有良好的粘附力。由于这些性能，使得PAM被广泛应用于增稠、絮凝、稳定胶体、减阻、粘结，成膜、阻垢、凝胶及生物医学材料等许多方面。PAM的最大用途是在水处理、造纸、采油、冶矿等领域。 此外，聚丙烯酰胺在水处理行业具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。随着环境意识的不断加强，聚丙烯酰胺在城市污水处理方面的应用将会越来越受到重视。聚丙烯酰胺生产工艺技术的研究，也将对城市污水处理工艺技术的提高起到推动作用。 目前PAM生产的工艺路线一般从丙烯腈(AN)为原料开始，经AM装置生产出AM水溶液，再以AM为原料在PAM装置生产出PAM产品。AM 生产工艺主要有以骨架铜为主体的重金属类为催化剂的化学法和以生物酶为催化剂的生物法，其技术的关键在于催化剂，依催化剂的不同生产工艺有较大差异。PAM的生产工艺方法较多，依PAM产品性能要求不同及生产过程采用的引发剂不同，生产工艺方法有较大的差异，其中引发剂是技术关键，属各公司的技术秘密。对PAM生产工艺技术的研究主要体现在引发体系和与PAM生产相关的专用设备上。 在AM制备方面，国外化学催化水合法已属成熟技术，生物催化水合法在日本已取得成功，并有大规模的工业应用。国内化学法则长期来无大的技术突破，引起关注的是用微生物法生产AM水溶液的研究取得了成功。该研究利用生物发酵方法培养出含腈水合酶的菌体，再将其菌体用海藻酸钠包埋作为催化剂使AN与水生成AM。据报道其产酶细胞最高活性达2924u/ml，平均酶活为2556u/ml, AN转化率为99.9%，其主要生产技术属国内领先且达到国际先进水平。 在国内微生物法AM技术研究取得成功后，利用其技术相继建设了四套规模在1000-2000t/a的中试装置，中试过程对其工艺技术进行了进一步研究
PAM申华原料规格： 申华化学工业有限公司 原料规格表M40-RAD-01 RAW MATERIAL SPECIFICATION 1、原料名称（Material） 原料编号（Code No.）M-4030 版别：1.0 原料名称（Material）聚丙烯酰胺(部分水解)〖Polyacrylamide (PAM)〗 2、规格项目（Specifications） 规格项目（Specifications）指标（Limits）测试方法（Test Method） Appearance White Grain Total Solid / % ≥90 Solubilization Speed / hr ≤1.5 Anion Content / % 20-30 即水解度 Free Monomer / % ≤0.05 3、分子式（Formula） ?[?CH2?CH?]m?[?CH2?CH?]n? ∣∣ C＝O C＝O ∣∣ NH2O Na 4、分子量（Molecular Weight）：3000,000-13000,000 聚丙烯酰胺(cpolyacrylamids)简称PAM，是一种线型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一，聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂，增稠剂，纸张增强剂，以及液体的减阻剂等，广泛应用于水处理、造纸、石油、煤矿、矿冶、地质、轻纺，建筑等工业部门。 一、市售产品规格及主要技术指标 技术指标名称PAM 阴离子PAM 非离子PAM 阳离子PAM 复合离子 外观白色或微黄色粉末 粒径，mm < 2 固含量(%) ≥ 88 溶速(mim) ≤ 1.5 不溶物(%) ≤ 2 分子量(万) 500-2400 300-600 300-800 800-1500 水解度(%) 13-30 5-15 离子度5-50 10-20 注：根据用户要求，分子量控制在表格所定指标的范围内根据市场价格面议 加强混凝作用 ⑴聚合氯化铝（PAC）聚合氯化铝又名碱式氯化铝或羟基氯化铝。它是以铝灰或含铝矿物作为原料，采用酸溶或碱溶法加工制成。其分子式为[Al2(OH)nCl6-n]m ，其中m为聚合度，单体为铝的羟基配合物Al2(OH)nCl6-n ，通常n=1~5，m≤10。聚合氯化铝溶于水后，即
聚丙烯酰胺在水处理中的应用 我国是一个水资源相当贫乏的地区，平均年水资源总量2.8万亿立方米，但人均占有量只有2710立方米，因而在我国，聚丙烯酰胺在对水处理方面的应用更具有特别重要的意义。 聚丙烯酰胺介绍： 聚丙烯酰胺是一种线型水溶性高分子，是水溶性高分子中应用最为广泛的品种。聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂、增稠剂、减阻剂等，普遍应用于水处理、造纸、石油、煤炭、地质、建筑等工业部门。由于PAM分子量高（103 ~ 107），水溶性好，可调节分子量并可以引进各种离子基团以得到特定的性能。其高分子量时是重要的絮凝剂，因此被广泛应用于污水及饮用水的处理中。 聚丙烯酰胺用于污泥脱水流程图： 聚丙烯酰胺存在形式及应用： 因为聚丙烯酰胺是效能最高的高分子有机合成絮凝剂，所以它是我国目前使
用最多的絮凝剂。聚丙烯酰胺主要以两种形式存在：一种是粉状，一种是胶体。胶体不易于运输，使用也不方便，常用的是粉状产品。PAM又有阳离子、阴离子及非离子，适用于不同用途和不同的絮凝对象。PAM及其衍生物的分子链上带有大量的酰胺基或其他带电基团，具有良好的水溶性、优良的絮凝性能和吸附性能，在水处理工业中作为絮凝剂、助凝剂已被广泛应用于饮用水、工业废水的处理和污泥的处置。 PAM与传统无机絮凝剂比较 （1）品种多，规格全，能满足各种不同条件； （2）用量小，效率高，处理能力强，生成泥渣少，后处理简单。 （3）PAM与无机絮凝剂联用有时能取得很好的效果。 PAM在水处理中的主要作用 （1）减少絮凝剂用量。在达到同等水质的前提下，PAM与其他无机絮凝剂配合使用，可大大降低絮凝剂的使用量。 （2）改善水质。在饮用水处理和工业废水处理中，PAM与无机絮凝剂配合使用，可以明显改善出水水质。 （3）提高絮体强度和沉降速率。PAM形成絮体强度高，沉降性能好，从而提高固液分离速率，有利于污泥脱水。 （4）循环冷却系统的防腐与防垢。PAM可大大降低无机絮凝剂的用量，从而避免无机物质在设备表面的沉积，减缓设备的腐蚀与结垢。 影响混凝的主要因素： 混凝表示整个凝聚和絮凝过程。“凝聚”是指胶体的脱稳阶段，而“絮凝”是指胶体脱稳后结成大颗粒絮体的阶段。水处理中的混凝现象比较复杂，不同
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。产品剂型有干粉、水溶胶、油乳液和水乳液等，以干粉为主。生物酶法制丙烯酰胺、梳型聚丙烯酰胺和超高分子量PAM等方面已达到世界先进水平。 但是在总体上，我国的PAM产品与国外相比还存在大的差距，主要反应在（1）产
阳离子聚丙烯酰胺性能指标 阳离子聚丙烯酰胺性能指标： 1、外观白色颗粒 2、分子量（万）300-1200 3、水不溶物（可调）≤0.2% ≥88% 4、固含量1.0mm 的≤5% 5、离子化度（可调）10-60% 6、粒度0.2mm 的≤5% 7、溶解时间≤2小时 8、残余单体≤0.1% 主要用途: a、造纸助剂：在造纸行业中，可直接与无机盐离子、纤维以及其它有机高分子发生静电桥梁作用以达到增强纸张的物理强度，减少纤维或阳离子PAM纸张增强剂，是一种含氨基甲酰基的水溶性阳离子聚合物具有等功能，可有效地提高纸的强度。减少纤维或填料的流失，加快滤水，起到增强、助留、助滤的作用。其次还可以用于白水处理，在脱墨过程中亦能起到明显的絮凝效果。
b、用于以江河作水源的自来水厂的水处理絮凝剂：用量少，效果好，成本低。特别是和无机絮凝剂复配使用效果更好。它将成为沿长江、黄河、淮河及其他河流流域的水厂的高效絮凝剂。 c、污水和有机废水的处理：本产品在酸性或碱性介质中均呈现阳电性，这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀，澄清是极为有效的。如酒精厂废水，啤酒厂废水，味精厂废水，制糖厂废水，肉制品厂废水，饮料厂废水，纺织印染厂的废水等。用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子聚丙烯酰胺，非离子聚丙烯酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍。因为这类废水普遍带有阴电荷。 d、污泥脱水剂：城市与工业污水常用活化污泥法处理，生化污泥常常是亲水性很强的胶体，有机含量高，极难脱水。用阳离子聚丙烯酰胺处理，用量少，脱水效率高，易于分离。 e、油田化学剂：如粘土防膨剂，油田酸化用稠化剂等。如有阳离子絮凝剂的需求请直接联系本公司。
聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物。同时也是一种高分子水处理絮凝剂，由于可吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度。因此，现应用广泛，那么具体用途有哪些呢? 1、纺织印染行业 聚丙烯酰胺作为织物后处理的上浆剂、整理剂，可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层。利用它的吸湿性强的特点，能减少纺细纱时的断线率;也可以防止织物的静电和阻燃。用作印染助剂时，可使产品附着牢度增强、鲜艳度增高;也可以作为漂白的非硅高分子稳定剂;此外，还可以用于纺织印染污水的高效净化。 2、市政生活污水 在生活污水处理中，聚丙烯酰胺借着电性的中和及其本身所具有的吸附架桥作用，可促使悬浊粒子快速的凝集沉降达到分离，澄清的效果。现主要使用于污水处理厂的前段絮凝沉降和后段污泥脱水。 3、酒精行业
一般情况聚丙烯酰胺主要应用于后段污泥脱水过程，一般这种情况选择阳离子聚丙烯酰胺，选择何种离子度阳离子聚丙烯酰胺与生产酒精时采用何种原料?何种废水处理的工艺?以及污泥的PH值有关，具体情况一般建议做实验室烧杯实验选型。 4、电子、电镀行业 常用处理工艺在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2～3，再加入还原剂，在下一个反应池中用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7～8，生成Cr(OH)3沉淀，再加混凝剂，使Cr(OH)3沉淀除去。 5、炼钢厂 主要是以氧气顶吹转炉烟气净化废水，通常称为转炉除尘废水。炼钢厂的转炉除尘废水的治理应着重解决悬浮物的冶理、温度的平衡及水质稳定问题。悬浮物的混凝沉淀处理需去除大颗粒的悬浮杂质，然后再进入沉淀池。在沉淀池的明沟里投加PH调节剂，并投加聚丙烯酰胺，使在沉降池里实现悬浮物和成垢物的共同絮凝沉淀，最后，在沉淀池的出水中投加阻垢剂。
聚丙烯酰胺聚合工艺 （1）理论基础丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应合成聚丙烯酰胺： C H O NH2 H2C 引发剂 CH2 H C C O NH2 n 丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中，经强碱催化剂如烷氧钠的作用下，经阴离子聚合反应则生成聚β－丙酰胺。 C H O NH2 H2C 碱 阴离子聚合反应 CH2 CH2CONH n 工业生产中采用自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺，所用的自由基引发剂或引发剂来源种类甚多，包括过氧化物、过硫酸盐、氧化－还原体系、偶氮化合物、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射等。 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，以前者应用最为广泛。此外也有采用γ－射线辐照引发固相聚合的报道。 丙烯酰胺水溶液聚合为聚丙烯酰胺水溶液时，聚合热为82.8 kJ/mol。相对来说放出的热量甚大，因此水溶液聚合法中如何及时导出聚合热成为生产中的重要技术问题之一。其次一个问题是如何降低残余单体含量。因为丙烯酰胺单体毒性甚大，为了减少其危害性，特别是用于水质处理时对残余单体的含量要求低于0.1%。第三个问题是如何将聚合反应得到的高粘度流体或凝胶转变为固体物，即干燥脱水问题。第四个问题是如何自由控制产品分子量。 丙烯酰胺于25 o C, pH=1时链增长速率常数k p与链终止速率常数k t分别为（1.72±0.3）×104和（16.3±0.7）×106Lmol-1s-1，与动力学链长成正比的k p/k t1/2=4.2±0.2，此数值甚高，所以不存在链转移时，聚丙烯酰胺可获得平均分子量超过2
×107的产品。 丙烯酰胺在水溶液中进行自由基聚合时，可能产生交联生成不溶解的聚合物，当聚合反应温度过高时，此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成的聚合物端基具有双键，参与聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过硫酸盐与聚丙烯酰胺加热时也会导致生成凝胶。 有人研究了工业产品聚丙烯酰胺的含氮量，发现含氮量低于理论值，认为这是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致。 C C 22O O C C O O H NH 3 高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺，为了生产要求的分子量范围，须加有链转移剂，链转移常数如表所示。