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聚丙烯酰胺生產(chǎn)
聚丙烯酰胺生產(chǎn)
摘 要：本文主要對(duì)我國(guó)聚丙烯酰胺目前的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，簡(jiǎn)單總結(jié)聚丙烯酰胺目前的主要生產(chǎn)技術(shù)以及聚丙烯酰胺在石油開采、水處理等方面的應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞：聚丙烯酰胺 生產(chǎn)技術(shù) 應(yīng)用
一、PAM的生產(chǎn)方式
聚丙烯酰胺(以下簡(jiǎn)稱PAM)及其衍生物都是通過丙烯酰胺的自由基聚合制成的均聚物或共聚物，其生產(chǎn)方法具有多樣性，但多種生產(chǎn)方法對(duì)產(chǎn)品的要求是統(tǒng)一的：要求相對(duì)分子質(zhì)量可控，易溶于水以及殘存單體少。
PAM的主要生產(chǎn)方法包括以下幾種：水溶液聚合法、反相乳液聚合法、反相微乳液聚合法、懸浮聚合法、沉淀聚合法、輻射聚合法等。
按照其規(guī)模生產(chǎn)的可能性分為兩類：
1.適合大規(guī)模生產(chǎn)的生產(chǎn)方法
1.1 水溶液聚合法
水溶液聚合法是PAM生產(chǎn)最原始的方法，其特點(diǎn)是：生產(chǎn)效率比較高，操作方式比較簡(jiǎn)單，所造成的環(huán)境污染也比較少。
由于這些鮮明特點(diǎn)，水溶液聚合法目前仍然是PAM的主要生產(chǎn)技術(shù)。
1.2反相乳液聚合
在便于散熱和低粘度介質(zhì)中聚合條件下，采用濃單體聚合是反相乳液聚合的特點(diǎn)。
在運(yùn)用反相乳液聚合方法的時(shí)候要選擇適當(dāng)?shù)娜榛瘎┫到y(tǒng)，根據(jù)所用的溶劑、乳化劑、引發(fā)劑的種類數(shù)量、溫度及攪拌速度不同，聚合速率對(duì)各因素的依賴關(guān)系也不同。
雖然反相乳液聚合的操作過程比較好控制，適合大規(guī)模生產(chǎn)，但相對(duì)其他方法而言，它的成本比較高，技術(shù)也相對(duì)復(fù)雜。
2.大規(guī)模生產(chǎn)受制約的生產(chǎn)方法
2.1 反相微乳酸聚合法
與反相乳液聚合相比，反相微乳液聚合的乳液更加穩(wěn)定，膠乳粒徑的分布也更加均勻，具有明顯優(yōu)勢(shì)。
但因?yàn)樯a(chǎn)過程中所需要的表面活性劑與單體成本太高，因此其大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)存在一定的限制。
.2.2 懸浮聚合法
懸浮聚合法是在懸浮于水中的單體液滴內(nèi)進(jìn)行的，一般采用強(qiáng)烈攪拌的方法。
其優(yōu)勢(shì)在于單體液滴都很小，在水中分散得也比較均勻，具有很好的排除聚合熱的功效。
懸浮聚合在國(guó)內(nèi)沒有被廣泛采用，還是由于其聚合成本太高，同時(shí)操作安全性也不是特別大。
3.另外還有沉淀聚合法和輻射聚合法等等。
二、聚丙烯酰胺在我國(guó)的應(yīng)用情況
聚丙烯酰胺大量工業(yè)化生產(chǎn)以后，在各行業(yè)中都有比較廣泛的應(yīng)用。
主要集中在以下幾個(gè)行業(yè)領(lǐng)域：
1.聚丙烯酰胺在我國(guó)應(yīng)用最廣的是石油開采行業(yè)。
PAM在石油開采行業(yè)的應(yīng)用占國(guó)內(nèi)總消費(fèi)量的80%以上。
由于石油資源的不可再生性，增油成為各大油田的主要技術(shù)方向，大慶、勝利、中原、華北、遼河等大型油田目前已經(jīng)進(jìn)入到石油開采的中后期，為了穩(wěn)定石油的產(chǎn)量，各種驅(qū)油技術(shù)被廣泛應(yīng)用。
在石油開采方面，聚丙烯酰胺具有增稠、絮凝和對(duì)流體變性的調(diào)節(jié)作用，可用作鉆井泥漿的增稠劑、穩(wěn)定劑和沉降絮凝劑。
將聚丙烯酰胺加入鉆井泥漿中，可以增加泥漿的稠度，提高懸浮力，使泥漿分散均勻，控制失水，增加穩(wěn)定性，降低摩阻，提高固井速度;在三次采油中加入聚丙烯酰胺，可增加驅(qū)油能力，提高油床開采收率;聚丙烯酰胺用作壓裂液添加劑，可以增加粘度，提高懸砂能力，降低濾失、減少摩阻;還可用作緩速劑、水油比例控制劑、暫堵劑等。
2.水污染處理也是我國(guó)目前聚丙烯酰胺的重要消費(fèi)領(lǐng)域。
隨著工業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展，水污染的治理將成為治理環(huán)境污染的重頭部分，這就表明聚丙烯酰胺在治理水污染方面的運(yùn)用空間還很大。
我國(guó)目前水污染治理形勢(shì)是非常嚴(yán)峻的，與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在很大的差距。
而環(huán)境問題全球化，時(shí)刻威脅到人類的生存環(huán)境，這就要求我們?cè)诃h(huán)境整治方面的力度要逐年加大，目前在我國(guó)大城市的污水處理廠已經(jīng)將聚丙烯酰胺作為污泥脫水劑，用于污泥脫水。
而在我國(guó)的化工、冶金、煤礦、建材等等行業(yè)的污水處理中聚丙烯酰胺都被廣泛應(yīng)用。
在污水處理過程中，聚丙烯酰胺的多品種、多規(guī)格、用量小、成本低、效率高等特點(diǎn)也被很好地體現(xiàn)了出來。
3.聚丙烯酰胺在造紙行業(yè)的廣泛運(yùn)用
在造紙工業(yè)方面，聚丙烯酰胺用作分散劑，可以改善紙頁的均勻度;用作增強(qiáng)劑，能有效地提高紙張的強(qiáng)度;用作助留劑、濾水劑、沉降劑，能提高填料和細(xì)小纖維的存留率，加速脫水速度，還可沉淀污水、減少污染。
4.聚丙烯酰胺在其他行業(yè)中的應(yīng)用
在高吸水性樹脂、水泥增強(qiáng)劑、粘合劑、皮革復(fù)鞣劑等領(lǐng)域，聚丙烯酰胺也具有一定的需求量，尤其是近幾年用于生產(chǎn)尿不濕和衛(wèi)生巾的高吸水性樹脂市場(chǎng)發(fā)展很快，對(duì)聚丙烯酰胺的需求量增加也較快。
在電解冶金或銅、鋅的電解精煉方面，添加聚丙烯酰胺，可改善金屬在陰極沉積的質(zhì)量，并增加電流效率。
在采礦、洗煤方面，采用聚丙烯酰胺作絮凝劑，可促進(jìn)固體沉降，使水澄清，同時(shí)可回收大量有用的固體顆粒，避免對(duì)環(huán)境造成污染。
在制糖業(yè)方面，聚丙烯酰胺可加速蔗汁中細(xì)粒子下沉，促進(jìn)過濾和提高濾液清澈度。
在養(yǎng)殖業(yè)方面，聚丙烯酰胺可改善水質(zhì)，增加水的透光性能，從而改善水的光合作用。
總結(jié)：聚丙烯酰胺作為“百業(yè)助劑”在各行各業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用。
我國(guó)聚丙烯酰胺的生產(chǎn)與國(guó)外先進(jìn)水平相比還存在很大的差距。
要使我國(guó)聚丙烯酰胺系列產(chǎn)品趕上和超過世界先進(jìn)水平，必須不斷改進(jìn)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，提高技術(shù)水平，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大產(chǎn)品品種。
今后，除了擴(kuò)大聚丙烯酰胺在石油開采、水處理及造紙工業(yè)上的應(yīng)用外，還要大力開發(fā)聚丙烯酰胺在制糖、感光材料、高吸水性樹脂、電鍍、船舶、陶瓷、礦冶等方面中的應(yīng)用，以滿足各領(lǐng)域的需求。
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