阳离子聚丙烯酰胺生产工艺
阳离子聚丙烯酰胺的合成方法
阳离子聚丙烯酰胺的合成方法丙烯酰胺通过自由基聚合反应制备得到的共聚物或者均聚物即为聚丙烯酰胺及其衍生物。
根据反应介质中单体的分散状态，合成方法可以分为溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和本体聚合；根据聚合物和单体在反应介质中的溶解状态，又可以分成非均相聚合和均相聚合，下面着重介绍三种常用的阳离子聚丙烯酰胺合成方法。
1、水溶液聚合法在CPAM 的生产过程中，水溶液聚合法是研究时间最早、工业化生产最成熟的聚合方法，也是目前聚丙烯酰胺类的生产厂家主要采用的聚合方法。
它是将引发剂、丙烯酰胺和阳离子单体溶于水中形成均相体系后，在引发剂的诱导作用下进行的聚合反应。
诸多研究人员围绕水溶液聚合的反应温度、引发体系及单体浓度等影响因素开展了一系列科学研究。
以DMDAAC和AM作反应单体，以K2S2O8/ NaHSO3为复合引发剂，通过水溶液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺P（AM-DMDAAC）。
对产物结构进行了红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征，证明聚合物的成功合成。
通过考察各单因素对聚合产物分子量的影响，从而确定了最佳反应条件为：引发剂用量0.05%，单体浓度30%，W DMDAAC:W AM=0.5:1，W K2S2O8:W NaHSO3=1:0.7，聚合温度5℃，聚合时间60min。
用偶氮引发剂和氧化还原引发剂共同组成复合引发体系，通过水溶液聚合引发AM 和DMC 反应，成功制得了特性粘度10.59dL/g，溶解时间20min 的阳离子型聚丙烯酰胺。
将AM，DMDAAC和丙烯酸丁酯（BA）作为反应单体，通过自由基聚合制备得到了一种疏水缔合型的阳离子聚(丙烯酰胺-co-二甲基二烯丙基氯化铵-co-丙烯酸丁酯) [P(AM-DMDAAC-BA)]，核磁共振氢谱表征结果证明合成的为疏水缔合阳离子共聚物，热重分析(TG)结果表明该共聚物具有良好的热稳定性。
以AM和DMC为共聚单体，以氧化还原引发剂( NH4) 2S2O8/ NaHSO3和偶氮类引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)组成复合引发体系，通过水溶液聚合法制备CPAM，系统探究了反应条件对聚合产物的影响，得到制备较高分子量CPAM 的最佳工艺参数为单体总质量分数35%，氧化还原引发剂用量0.06%，偶氮引发剂用量0.09%，尿素用量1.5%，EDTA-2Na用量1.5%。
聚醚-聚丙烯酰胺类化合物的合成机理及应用简介
SO4 H2C ＊ H2C
H C C H
H2 C
CH3
H2C H2C
+ N Cl C CH3 H2
C H C H
H2 C
CH3
N Cl C CH3 H2
CH3
N C Cl CH3 H2 H2 CH3 C N Cl C CH3 H2
O H4NO S O (NH4)2S2O8 O O
O S O ONH4
二、聚醚类化合物
原油脱水方法
1. 2. 3. 4. 化学破乳 重力沉降 加热 电脱
最终目的：利用原油（<1）和水的密度差而分开。
二、聚醚类化合物
原油破乳脱水过程
分散水滴接近结合 从油相中沉降分离 界面膜破裂 水滴合并粒径增大
二、聚醚类化合物
二、聚醚类化合物
以环氧丙烷、环氧乙烷为基础原料，在有活波氢 起始剂引发下，有催化剂存在时，按一定程序聚 合而成。
2-
SO4＊ + H 2C
-
-
H2C
C H C H
H2 C
SO4CH3 H2C H2C
N Cl C CH3 H2
H2 ＊ CH3 C C H N C C Cl CH3 H H2
SO4H2C H2C
H2 ＊ CH3 C C H N Cl C C CH3 H H2 SO4H2C H2C H2C H2C H C C H ＊ C H2 C H H2 C
一、阳离子聚丙烯酰胺类化合物
引发剂用量 引发剂用量少时，分解产生的用于引发的自由基很少， 因此聚合物分子量较小； 随着引发剂用量加大，引发自由基增多，分子链增长， 几率增大，因而聚合物分子量明显增大； 当引发剂用量太大时，降低了体系的pH 值，而有利于引 发剂离子分解反应的进行，使引发效率大大降低，从而影 响季胺盐阳离子单体分子内环化，过多的自由基也增长了 链终止几率。
PAM培训讲义
污泥中水分与污泥颗粒结合强度为： 内部水 > 表面吸附水 > 毛细管结合水 > 间隙水 污泥脱水的难易的影响因素：与污泥中水分的存在形式有关；与污泥颗粒大小有关；与有 机物含量有关。 机物含量有关 颗粒越细、有机物越高，脱水就越难。
二
聚丙烯酰胺的絮凝机理
1.絮凝作用机理 1.1 电荷有效中和：阴离子或阳离子PAM与带相反电荷的
胶体表面电荷中和以降低胶体的稳定性
1.2 架桥作用:PAM分子长链在胶体间的桥连作用 1.3 网捕作用:PAM与胶体以及PAM分子之间的连接形成网状,
下沉过程会卷扫部分未絮凝颗粒一起沉淀
2.污泥中的水分
丙烯酰胺与季丙烯酰乙氧基三甲基氯化铵共聚物
４.阴离子型聚丙烯酰胺 [CH2-CH ]m[CH2-CH ]n C＝Ｏ Ｏ C＝Ｏ Ｏ NH2 O- Na+
丙烯酰胺与丙烯酸共聚物
５.非离子型聚丙烯酰胺 [ CH2-CH ]n C=O NH2
丙烯酰胺共聚
6 聚丙烯酰胺的性能参数 6. 1.固含量：物品在规定条件下烘干后剩余部分占总量的百分数 2.分子量：分子相对质量 3 电荷度:PAM中所带电荷的密度（重量百分比、 3. 中所带电荷的密度（重量百分比 mol百分比、 百分比
解
2.溶解设备 1.全自动泡药机
2.人工泡药系统
PAM必须缓慢均匀加入
3.安全 2.1 聚丙烯酰胺无毒性 2.2 使用现场易滑，要经常冲洗 使用现场易滑 要经常冲洗
阳离子聚丙烯酰胺技术标准
阳离子聚丙烯酰胺技术标准
本标准规定了阳离子聚丙烯酰胺的技术要求，包括外观、分子量、离子度、水解度、溶解性、絮凝性能、稳定性、耐温性、耐酸性、耐碱性、残余单体含量和应用领域等。
1. 外观
阳离子聚丙烯酰胺应为白色或淡黄色颗粒或粉末，无机械杂质。
2. 分子量
阳离子聚丙烯酰胺的分子量应符合制造商提供的技术规格，一般应在数十万至数百万道尔顿之间。
3. 离子度
阳离子聚丙烯酰胺的离子度应符合制造商提供的技术规格，一般应在10%-50%之间。
4. 水解度
阳离子聚丙烯酰胺的水解度应符合制造商提供的技术规格，一般应在10%-30%之间。
5. 溶解性
阳离子聚丙烯酰胺应易溶于水，在常温下不形成胶状物，无残渣。
6. 絮凝性能
阳离子聚丙烯酰胺应具有良好的絮凝性能，能有效地絮凝和沉降各种颗粒悬浮物。
7. 稳定性
阳离子聚丙烯酰胺在储存和使用过程中应具有良好的稳定性，不
应产生沉淀或降解。
8. 耐温性
阳离子聚丙烯酰胺应在一定温度范围内保持其性能，一般应在50-80℃之间。
9. 耐酸性
阳离子聚丙烯酰胺应在一定酸性范围内保持其性能，一般应在pH=2-12之间。
10. 耐碱性
阳离子聚丙烯酰胺应在一定碱性范围内保持其性能，一般应在pH=7-12之间。
11. 残余单体含量
阳离子聚丙烯酰胺的残余单体含量不应超过一定限制，以确保产品的质量和安全性。
一般应小于1%。
12.应用领域：
阳离子聚丙烯酰胺主要应用于以下领域：石油、化工、纺织、印染、造纸、选矿等行业的废水处理和污泥脱水；饮用水处理和污水处理；土壤改良和盐碱地的改造等。
高分子量阳离子聚丙烯酰胺
高分子量阳离子聚丙烯酰胺
高分子量阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）是一种广泛应用于水处理、污泥脱水、采矿等领域的絮凝剂。
以下是其操作步骤：
1、溶解与配制：通常，CPAM是以固体形式提供的。
因此，首先需要将CPAM与适量的水在容器中混合，并确保容器中有足够的搅拌器，以便CPAM充分溶解。
推荐先在搅拌器下将CPAM缓慢加入水中，避免因快速加入而产生的结块或凝聚现象。
2、配制浓度：根据应用需求，调整CPAM溶液的浓度。
浓度通常在0.1%到0.5%之间，但最佳浓度取决于特定的应用和絮凝目标。
3、添加助剂：某些情况下，可能需要向溶液中添加辅助试剂，如电解质或助溶剂，以促进絮凝效果。
注意这些添加剂的使用和添加顺序。
4、絮凝操作：将CPAM溶液加入待处理的液体中。
为了获得最佳效果，应将溶液逐渐、均匀地分散到待处理的液体中，并确保有适当的搅拌或混合设备。
5、观察与调整：在添加CPAM后，观察絮凝效果。
可能需要调整pH 值、温度或其他参数以获得最佳的絮凝效果。
6、后处理与存储：完成絮凝操作后，可能需要对处理后的液体进行过滤、分离或其他后处理步骤。
对于剩余的CPAM溶液，应存储在干燥、阴凉的地方，避免直接阳光照射和温度过高。
7、注意事项：操作时应穿戴适当的防护装备，如化学防护眼镜、化学防护手套等，以防化学物质可能溅出。
阳离子聚丙烯酰胺液体生产工艺流程
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硫酸铝铵和阳离子聚丙烯酰胺的合成原理
硫酸铝铵和阳离子聚丙烯酰胺的合成原理1. 中文别号：铵明矾，铵矾英文名称：ammonium aluminium sulfate分子式：(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24 H2O (1)性能指标(GB 1896-1980) 外观白色透亮结晶硬块溶解性易溶于水、甘油，不溶于乙醇密度 1.64g/cm3 (2)生产原料与用量铝土矿工业级500～700 水去离子水 500～800 工业级 400～500 (3)合成原理由工业和加水溶解后挺直合成而得。
反应式如下： A12(SO4)3＋(NH4)2SO4＋24H2O→(NH4)2SO4·A12(SO4)3·24H2O (4)生产工艺流程(参见图14-13)将加入分解槽F101中，加入硫酸分解，经静置、沉降、吸取清液精制后得纯度较高的溶液。
将其导入聚合釜D101中，调整密度。
再加入、去离子水，在100℃下搅拌至所有溶解。
然后冷却，干燥得成品。
图14-13 生产工艺流程 (5)产品用途用于原水和地下水的净化以及工业用水处理。
还可用作膨松剂、中和剂。
常与等作为焙烤食品的复合膨松剂应用。
2.阳离子聚丙烯酰胺英文名称：cationic polyacrylamides 分子式：(C3H5NO)n1(C6H12N2O)n2 (1)性能指标(2)生产原料与用量 (3)合成原理阳离子有多种生产工艺与办法。
以为主要原料，再与、缩合得到的一种阳离子的合成反应式如下： (4)生产工艺流程(参见图14-14)将150kg加入聚合搅拌釜D101中，加水稀释溶解，在搅拌下升温至40～45℃，开头滴加37％的水溶液15kg。
加毕后在90～100℃下反应4h。
然后降温至60℃开头滴加19kg，控制滴加时光为3～5h，滴毕后加40％的NaOH水溶液60kg。
升温至70℃，继续反应2h。
最后加800kg水稀释，搅匀即为成品。
图14-14 阳离子聚丙烯酰胺生产工艺流程 (5)产品用途阳离子(CPAM)是线型高分子化合物，因为它具有多种活泼的基团，可与许多物质亲和、吸附形成氢键。
DMAPMA阳离子聚丙烯酰胺合成工艺研究
93科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术1 引言1.1课题的背景和意义聚丙烯酰胺(PAM)为一种线型高分子聚合物,具有优良的增稠絮凝、沉降、过滤增粘、助留、净化等多项功能。
P AM 本身能延伸出许多重要的下游产品,在石油、造纸水处理、纺织等许多行业中用途日益广泛,对国民经济的发展起到良好的推动作用。
它在精细化工领域的开发日渐活跃,具有广阔的发展前景。
分子量大小是聚丙烯酰胺的主要性能指标之一。
高分子量聚丙烯酰胺主要用作絮凝剂,中等分子量的主要用作纸张的干强剂,低分子量的用作分散剂。
其中高分子量的聚丙烯酰胺的絮凝剂作用普遍受到人们的关注。
我国无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂大体维持在年均10%的增长速度。
改革开放以来,我国工业取得高速发展的同时,我国的环境污染也越来越严重,近年来随着可持续发展战略的全面实施和人们生活水平的提高,人们越来越注重环保和生活质量,污水的处理也越来越受到人们的广泛的关注。
由于我国污水处理量大,对絮凝剂的需求也非常大,而我国产品质量却不高,大部分都需要进口,国外产品高昂的价格限制了我国环境的健康发展。
鉴于此,开发出新技术,新工艺,高效无毒,产品质量高,效果好,成本低的产品,对于提高我国水处理能力具有十分现实的意义。
本研究的主要内容为:以丙烯酰胺和N ,N -二甲基胺基丙基-甲基丙烯酰胺为单体,采用水溶液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺。
采用工业污水对阳离子聚丙烯酰胺的絮凝性能进行评价。
1.2阳离子型聚丙烯酰胺的制备方法阳离子聚丙烯酸胺是聚丙烯酰胺的一种衍生物,是对污水处理有优良效果的阳离子型高分子絮凝剂。
目前合成方法主要有两大类:一是聚丙烯酰胺的阳离子改性法；二是丙烯酰胺单体与阳离子单体共聚法。
共聚法和改性法的生产工艺各有优缺点,共聚工艺具有反应相对容易,产品的阳离子度控制准确,可以合成出阳离子度较高的产品,合成工艺的选择范围广的优点,缺点是产品分子量相对低,某些阳离子单体的价格高,需要共聚单体的储藏设备。
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阳离子聚丙烯酰胺生产工艺
聚丙烯酰胺简称PAM、结构式为[－CH2－CH(CONH2)]n－，分子量在400-2000 万之间。
聚丙烯酰胺主要有两种商品形式，一种是外观为白色或略带黄色粉末状的，易溶于水，速度很慢，提高温度可以稍微促进溶解，但温度不得超过50℃，以防发生分子降解，难溶于有机溶剂。
另一种是无色粘稠胶体，还有聚丙烯酰胺乳液(上海合成树脂研究所研制)。
中性，无毒。
聚丙烯酰胺贮存于阴凉、通风、干燥的库房内，防潮、避光、防热．存放时间不宜过长。
聚丙烯酰胺按结构分为阳离子型、阴离子型、两性离子和非离子型。
阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)
阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）是由一种阳离子单元和丙烯酰胺非离子单元构成的共聚物，其分子链上带有可以电离的正电荷基团(-CONH2)，在水中可以电离成聚阳离子和小的阴离子，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。
阳离子聚丙烯酰胺被广泛用于水处理以及冶金、造纸、石油、化工、纺织、选矿等领域，用作增稠剂、絮凝剂、减阻剂，具有凝胶、沉降、补强等作用。
CPAM 的分子量一般比NPAM 和APAM 低，特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。
在阳离子聚丙烯酰胺的合成中较常用的阳离子单体有甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）、丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵（AMPTAC）、甲基丙烯酸-2-(N，N-二甲氨基)乙酯（DM）、丙烯酸-2-(N，N-二甲氨基)乙酯（DA）等。
其中以DMDAAC、DAC、DMC 较常用。
（1）DMDAAC
二甲基二烯丙基氯化铵，为高纯度、聚合级、季胺盐、高电荷密度的阳离子单体，含微量氯化钠和其他杂质（可控范围），分子式为C8H16NCl，分子量。
该分子结构中含有烯基双键，可以通过各种聚合反应，形成线性均聚物和各种共聚物。
DMDAAC 作为阳离子单体通过均聚或共聚形成高分子。
在水处理过程中可用于脱色[4]、絮凝和净化，高效而无毒；在日用化学品中，可用于洗发香波的梳理剂、润湿
剂和抗静电剂；在油田化学品中，可用于絮凝剂、堵水剂等。
（2）DMC
甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC ），化学式为CH2=C(CH3)COOCH2CH2N (CH3)3C l-。
DMC 是阳离子单体，可与其他单体均聚或共聚，制得阳离子聚合物，该聚合物具有极强的极性和对阴离子物质的亲和性，因而可广泛用作阳离子絮凝剂。
可用于污水处理厂的污泥脱水过程和造纸、煤炭浮选、印刷、染料等行业的废水处理。
此外，DMC 还可用于生产耐酸性高吸水性树脂和油田化学品等。
（3）DAC
丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC），是丙烯酸二甲氨基乙酯与氯甲烷反应后生成的季铵盐，可溶于水。
分子式：CH2=CHCOOCH2CH2N(CH3)3Cl-。
主要用于均聚或与丙烯酰胺共聚制取阳离子型高分子絮凝剂。
现倾向于由氯化甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵代替。