摘要:隨著技術(shù)的發(fā)展,聚丙烯酰胺工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大,并廣泛應(yīng)用于石油、水污染處理以及造紙等行業(yè)。聚丙烯酰胺的生產(chǎn)質(zhì)量直接影響到其效能的發(fā)揮,因此,需要高度重視聚丙烯酰胺的生產(chǎn)過程監(jiān)控,從而提升其生產(chǎn)質(zhì)量。本文對(duì)聚丙烯酰胺生產(chǎn)過程進(jìn)行了分析,并提出有效的監(jiān)控措施,希望能夠?yàn)榫郾0飞a(chǎn)工藝研究與優(yōu)化提供幫助。
1、聚丙烯酰胺基本內(nèi)容概述
聚丙烯酰胺可以簡(jiǎn)寫為PAM。它作為一種高分子聚合物,水溶性非常強(qiáng),并且和有機(jī)溶劑不相容,這樣就大大增強(qiáng)了其絮凝性,減少液體之間的摩擦阻力。
聚丙烯酰胺生產(chǎn)過程是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工藝,由于聚丙烯酰胺本身沒有毒性,但是它會(huì)進(jìn)行分解,產(chǎn)生的聚丙烯酰胺單體具有非常強(qiáng)的毒性,所以在生產(chǎn)過程中要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控和防護(hù)處理,避免發(fā)生事故。
當(dāng)然聚丙烯酰胺是運(yùn)用丙烯酰胺的自由基通過一定的聚合作用形成的一種聚合物,根據(jù)生產(chǎn)工藝要求不同,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也不一樣,所以要根據(jù)具體的生產(chǎn)工藝選擇恰當(dāng)?shù)纳a(chǎn)方法。當(dāng)前生產(chǎn)聚丙烯酰胺的方法包括水溶液聚合法、反相乳液聚合法、懸浮聚合法、沉淀聚合等。根據(jù)具體的生產(chǎn)方法選擇不同的生產(chǎn)工藝設(shè)備,所以要對(duì)然聚丙烯酰胺生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控,提前要了解工藝特點(diǎn)、方法以及設(shè)備操作規(guī)程,從而更好地開展過程監(jiān)督。
2、聚丙烯酰胺生產(chǎn)流程分析
通常情況下生產(chǎn)聚丙烯酰胺按照以下流程開展,一是進(jìn)行溶解處理,將丙烯酰胺等材料置于相應(yīng)的儀器設(shè)備中進(jìn)行溶解;二是在設(shè)備中發(fā)生聚合反應(yīng)的過程;三是進(jìn)行預(yù)研磨造粒處理,從而將顆粒進(jìn)行均勻化處理;四是進(jìn)行水解處理,該過程較為關(guān)鍵,運(yùn)用絮凝性特點(diǎn)經(jīng)過造粒處理之后添加粒堿,并進(jìn)人水解環(huán)節(jié);五是進(jìn)行干燥工藝處理;六是開展研磨篩分處理,后進(jìn)行包裝環(huán)節(jié),完成成品制作和包裝。
聚丙烯酰胺生產(chǎn)流程需要按照一定的規(guī)范開展,對(duì)設(shè)備的要求也非常高,所以要加強(qiáng)過程監(jiān)督,對(duì)操作人員的技能、設(shè)備使用情況、干燥和水解處理要求等都應(yīng)監(jiān)控,從而確保生產(chǎn)的成品質(zhì)量達(dá)標(biāo),進(jìn)而應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域,為其帶來經(jīng)濟(jì)效益。
3、聚丙烯酰胺生產(chǎn)過程具體監(jiān)控設(shè)計(jì)論述
下面對(duì)聚丙烯酰胺生產(chǎn)過程每個(gè)分解流程進(jìn)行分析,提出具體的監(jiān)控措施。
3.1 一階段溶解處理環(huán)節(jié)過程監(jiān)督
聚丙烯酰胺生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)就是溶解處理,將配置原料,包括丙烯酰胺、脫鹽水等按照一定的配比放置在溶解容器中,然后進(jìn)行互相溶解,隨后進(jìn)行降溫處理。對(duì)于這一個(gè)階段重要的技術(shù)工藝要點(diǎn)是溫度的控制和酸堿度的控制。通過設(shè)置適當(dāng)?shù)姆显牧先芙獾臏囟群退釅A環(huán)境,從而保證反應(yīng)原料正常溶解,進(jìn)而為下一步聚合反應(yīng)提供優(yōu)良原料。
3.2 二階段聚合反應(yīng)過程的監(jiān)督
該階段主要是將溶解液轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的聚合容器中,運(yùn)用氮?dú)獬鹾蛿嚢韫に?,促使其發(fā)生聚合反應(yīng),以為下一階段提供膠體原料支撐。該階段需要監(jiān)控以下幾個(gè)方面:一是要做好聚合反應(yīng)劑的配比量和時(shí)間控制處理,催化劑調(diào)價(jià)順序、重量、添加時(shí)間等要做好嚴(yán)密監(jiān)控。二是要控制氮?dú)饬髁?,將氮?dú)饬髁吭O(shè)置為一定的標(biāo)準(zhǔn),從而保證除氧效果,促進(jìn)聚合反應(yīng)正常進(jìn)行;三是對(duì)氮?dú)鈬娮斓冗M(jìn)行定期清潔保養(yǎng),確保氮?dú)饬髁靠刂七_(dá)標(biāo)。四是對(duì)聚合容器進(jìn)行檢查和過程中產(chǎn)生膠體的掛壁情況進(jìn)行檢查,隨時(shí)處理,避免影響物料質(zhì)量。
3.3 三階段預(yù)研磨造粒和水解工藝過程監(jiān)督
該階段主要是將上述兩道工藝形成的物料置于造粒機(jī)中,進(jìn)行造粒處理之后輸送至水解設(shè)備中,從而進(jìn)行深度水解處理,形成新的物料。該過程需要做的監(jiān)督環(huán)節(jié)有:一是要對(duì)造粒機(jī)和水解機(jī)設(shè)備性能進(jìn)行分析,確保設(shè)備質(zhì)量達(dá)標(biāo),保證過程有序開展;二是對(duì)加堿的重量進(jìn)行控制,確保進(jìn)料量和加堿量配比達(dá)標(biāo),從而保證水解反應(yīng)完全開展;三是要對(duì)整個(gè)過程操作進(jìn)行監(jiān)督,加強(qiáng)對(duì)操作人員的防護(hù)措施檢查,避免操作過程中引發(fā)事故。要對(duì)整個(gè)過程的溫度和時(shí)間做好監(jiān)督,保證時(shí)間、溫度符合造粒及水解要求。
3.4 再次造粒處理以及干燥工藝過程監(jiān)督
該階段主要是對(duì)卸料到緩沖設(shè)備中的物料進(jìn)行再次造粒處理,并進(jìn)行干燥處理。將膠體中的水分含量降低到較有程度。該階段主要控制過程包括:一是要對(duì)造粒機(jī)和干燥劑設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)檢查,確保在整個(gè)過程中造粒均勻、粒度飽滿;二是對(duì)干燥器的壓力控制和溫度控制,整個(gè)過程中需要保證適宜的溫度和壓力,才能保證干燥過程得到后的物料符合生產(chǎn)要求,因此要進(jìn)行嚴(yán)格控制。在這個(gè)階段有可能會(huì)造成物料產(chǎn)品固體含量達(dá)不到要求,就是由上述控制過程不到位導(dǎo)致的。所以一定要做好嚴(yán)密監(jiān)控。
3.5 后一個(gè)階段研磨篩分和成品包裝階段監(jiān)控
該階段主要是將上述處理形成的物料進(jìn)行分解篩分,并進(jìn)行包裝。需要用到研磨機(jī)和細(xì)粉篩網(wǎng),所以要對(duì)以下過程做好監(jiān)督:一是要嚴(yán)格做好產(chǎn)品粒度控制,確保細(xì)粉篩網(wǎng)過程操作規(guī)范,溫度控制適當(dāng),篩分前物料干燥程度達(dá)標(biāo);二是對(duì)成品中大顆粒的篩選和再次處理,確保物料均勻、顆粒飽滿,形狀規(guī)范,從而進(jìn)行成品規(guī)范包裝。
總之,聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝流程比較復(fù)雜,每一道工序都需要嚴(yán)格做好防控,才能保證制成的成品符合規(guī)范要求,更好地應(yīng)用于相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域。