丙烯酰胺單體在催化劑的作用下，發(fā)生的聚合反應(yīng)。在這種特定過程中，聚合反應(yīng)包括兩步：
*步，氧化一還原體系催化劑釋放自由基；
第二步，偶氮類催化劑在熱活化作用下釋入自由基。
二、陰離子聚丙烯酰胺生產(chǎn)步驟：
1．陰離子聚丙烯酰胺---溶解罐溫度
工藝上將溶解罐溫度控制在18℃左右。高于18℃溶液易聚合；低于17℃，碳酸鈉將在盤管上析出。 調(diào)節(jié)方法：控制溫度高于18qC，溶解罐由制冷系統(tǒng)的循環(huán)冷卻水(5～10℃)冷卻至固定的聚合溫度(18℃)，在出現(xiàn)冷卻溫度比設(shè)定溫度低的情況時，可用同一盤管對罐再加熱。用電加熱水罐供熱水。
2．陰離子聚丙烯酰胺---溶解罐pH值
工藝上控制溶解罐pH值在12．3左右，pH值較高可使Na：CO，穩(wěn)定并有利于水解反應(yīng)進行。 調(diào)節(jié)方法：一般AM與Na2CO，溶液混合完后pH值為10．9～11．8，用NaOH(30％) 逐漸把．pH值調(diào)到12．3，pH值高于12．3可用H：SO。(95．1％)調(diào)回。
3．陰離子聚丙烯酰胺---反應(yīng)器加料量 工藝上反應(yīng)器加料量控制在12100kg左右，多于12100kg在聚合時體積膨脹將溢出反應(yīng)器。
4．陰離子聚丙烯酰胺---通N2時間
工藝上控制通N：的時間在40～60min之間，一般為40min，通N：時間低于40min，氧含量不低于O．3mg,／L，阻聚。 開始進料5rain后，將與30ml脫鹽水和一些Span20均勻混合的偶氮催化劑AZDN從儲罐中，用壓縮空氣打人反應(yīng)器，其加入量約為12kgo 吹氮開始30min，從甲酸鈉儲罐中向反應(yīng)器加入1．8kg的甲酸鈉(一種鏈轉(zhuǎn)移劑)，其溶液供料管線回路在回流穩(wěn)壓閥的作用下保持恒壓，通過I)CS系統(tǒng)控制(用電磁流量計計量其加人量能夠更準確)。
5．陰離子聚丙烯酰胺---引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑加入量及順序
停止吹氮前5min，將氧化劑過硫酸銨0.18kg加入反應(yīng)器中，2min后加入 0.18kg甲醛合次硫酸氫鈉，其操作方法與甲酸鈉相同，過硫酸銨經(jīng)流量計計量，由泵從儲罐中打人反應(yīng)器，硫酸氫鈉經(jīng)流量計計量后，由泵從儲罐打人反應(yīng)器。 NaFS加入后2min停止吹N：，即反應(yīng)逐漸開始，溫度逐漸升高，在此過程中，由于水 解反應(yīng)速度加快會產(chǎn)生大量NH，和cO：，膠體體積會膨脹為原體積的2．5倍，大約30min聚 合反應(yīng)完成，此時溫度為90％左右，但水解反應(yīng)仍在進行，為了增加產(chǎn)品的水解度，膠體 需在反應(yīng)器內(nèi)熟化3h，然后進入預(yù)研磨階段。聚合反應(yīng)過程是否正常，可以通過溫度記錄 曲線比較各段的溫度變化來判定。
6．陰離子聚丙烯酰胺反應(yīng)溫度
溫度對聚合反應(yīng)也是一個關(guān)鍵參數(shù)，聚合溫度設(shè)定約為18℃(該溫度可按原料的配方 及所需產(chǎn)品的相對分子質(zhì)量不同進行調(diào)整)各組分混合后的溫度為18～25qC，此冷卻過程 由制冷系統(tǒng)完成，冷卻水溫度為2～10℃，由泵注入溶解罐夾套盤管，由溫度控制器控制冷 卻水閥門。如果由于裝置暫停或設(shè)備誤操作，出現(xiàn)冷卻溫度比設(shè)定溫度低時，也可用夾大盤 管對溶解罐進行加熱。熱水來自熱水儲罐，由泵打入。
7．陰離子聚丙烯酰胺---預(yù)研磨、造粒
反應(yīng)器中的膠體傾倒在預(yù)研磨機中的過程由DCS系統(tǒng)控制，開蓋后由液壓系統(tǒng)將反應(yīng)器緩慢傾倒，膠體沿潤滑后的聚丙烯壁滑下，并靠重力作用由橫梁刀切成3塊，此時膠體溫度約為90cIC，其過程如下：由升降器將反應(yīng)器蓋打開，啟動液壓泵由液壓罐將反應(yīng)器緩慢傾斜，使膠體倒人預(yù)研磨機中，預(yù)研磨機內(nèi)有6個平行切割螺桿，切割螺桿將膠體切碎并壓人進料螺桿中(進料螺桿與切割螺桿垂直)，然后由進料螺桿將膠體送入螺桿計量泵計量后，送人造粒機中，計量的速度及切割機內(nèi)的膠體通量由手動調(diào)節(jié)，在此過程中，為使切割容易，特別是對于低、中相對分子質(zhì)量的聚合物需向膠體上噴一定量的表面活性劑，可使黏性膠粒保持自由流動狀態(tài)，這種溶液由泵從儲罐手工操作打入預(yù)研磨機中，其加入量由連接在DCS系統(tǒng)上的計時器控制，加人量為5L，為使造粒容易進入造粒機，物料需用2％ Span20的Exxsol油做潤滑劑(每小時耗油約為20L)，每臺造粒機的加人量取決于產(chǎn)品的規(guī)格及造粒機內(nèi)的切割間隙，而且在切割刀鈍化后，其用量要增加，加入方法是用泵經(jīng)儲罐打人造粒機中。 通過造粒機底部的篩子可以得到尺寸為3～6mm的膠粒，然后利用風(fēng)機將其送入干燥器 中。
8．陰離子聚丙烯酰胺---產(chǎn)品的干燥
采用振動式流化床結(jié)構(gòu)的干燥器，對產(chǎn)品進行兩段干燥，在此過程中，聚丙烯酰胺由膠體變成粉劑，水含量由’70％降至10％，其物料平衡如下：(每小時量) 開啟風(fēng)機，將研磨的膠體從造粒機送人干燥器中，干燥器內(nèi)的熱氣流及振動器使膠粒很快地流態(tài)化，其振動由電機控制，熱空氣來自蒸汽加熱器，經(jīng)過濾器過濾的冷空氣加熱到 O℃以上，然后經(jīng)氣流調(diào)節(jié)器，用風(fēng)機將加熱的空氣分別吹入干燥器的一段、二段，兩段熱空氣的溫度范圍分別是100～130qC和60～90~C，蒸汽加熱器的調(diào)節(jié)閥由DCS系統(tǒng)控制，在保持每段干燥區(qū)內(nèi)物料溫度恒定的情況下使空氣維持zui高溫度。 啟動風(fēng)機旋風(fēng)分離器，把被高速氣流從流化態(tài)表面夾帶出的產(chǎn)品細顆粒分離出來，由輸料風(fēng)機重新加入到干燥器中，同時也使干燥器內(nèi)保持負壓狀態(tài)，防止氨氣擴散到車間內(nèi)。 流化床干燥器，對產(chǎn)品進行兩段干燥。每段干燥面積為8m。，一段干燥物料含水量由 ’70％降到30％，，人口物料流量為3000kg,／h，入口空氣溫度為120～125℃，空氣流量為 48520m。／h(20％：)。二段干燥物料含水量由30％降至10％，人口空氣溫度為83℃，空氣流量為41842m。／h(20~C)。該干燥器每小時的處理量為900～1000kg，在干燥器出口，檢查產(chǎn)品濕度合格后，打開干燥器門，開啟回轉(zhuǎn)振動篩將未干燥的塊狀物除去，這些塊狀物或研碎，或重新加入預(yù)切割機中。
