聚丙稀銑胺的生產(chǎn)工藝流程為“預(yù)配原料比例-AN原料制備-混合反應(yīng)-空氣凈化-生物發(fā)酵-催化反應(yīng)-AM精制-AM配液-PAM膠體造粒-PAM干燥-研磨-包裝”。
詳細(xì)歸納如下:
預(yù)配原料比例:主要原料為丙烯酰胺(AM),通過(guò)微生物法AM裝置制備。
AN原料制備:脫除原料AN(丙烯腈)在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中添加的阻聚劑。原料AN經(jīng)加熱后進(jìn)入閃蒸罐,在真空狀態(tài)下閃蒸,氣相冷凝后進(jìn)入AN中間儲(chǔ)罐。
空氣凈化:生產(chǎn)無(wú)油、無(wú)菌的空氣,用于細(xì)菌培養(yǎng)。壓縮空氣經(jīng)冷卻、過(guò)濾后,控制露點(diǎn)在20℃以下,并消除雜菌,供發(fā)酵工序使用。
生物發(fā)酵:培養(yǎng)生產(chǎn)含腈水合酶的細(xì)菌。包括培養(yǎng)基的送入、設(shè)備消毒、移種、繁殖和發(fā)酵等步驟。
催化反應(yīng):在生物酶催化劑的作用下,將AN轉(zhuǎn)化為AM(丙烯酰胺)。精制后的AN經(jīng)計(jì)量后滴加至催化反應(yīng)器,控制AN濃度和反應(yīng)溫度。
AM精制:分離AM中的雜質(zhì),如輕組分、生物細(xì)胞、有機(jī)物和金屬離子等。AM水溶液經(jīng)閃蒸、過(guò)濾和離子交換等步驟,得到滿足后續(xù)聚合工藝要求的AM水溶液產(chǎn)品。
AM配液:將AM、H2O、堿按一定比例配制成預(yù)定濃度的混合溶液,并控制溶液溫度。
聚合、水解:在引發(fā)劑的作用下,使AM聚合成高分子量的PAM膠體,并在同一聚合釜內(nèi)進(jìn)行水解反應(yīng)。聚合反應(yīng)完成后,通過(guò)保溫進(jìn)行水解反應(yīng),達(dá)到所要求的水解度。
PAM膠體造粒:將PAM膠體切割成3-6mm的膠粒。使用造粒機(jī),通過(guò)螺桿的輸送和旋轉(zhuǎn)切刀,將膠體切割成顆粒。
PAM干燥:將PAM膠體干燥成固體顆粒狀PAM,含水量降至10%左右。采用兩段式干燥,一段用110-120℃的熱空氣,二段用90-70℃的熱空氣,冷卻至55℃。
研磨及包裝:將固體大顆粒狀PAM研磨成小顆粒狀粉體。經(jīng)篩分得到0.15-1.0mm的顆粒狀PAM干粉,并包裝成袋。
整個(gè)工藝流程涉及微生物法AM裝置和PAM裝置兩個(gè)主要部分,其中AM裝置主要負(fù)責(zé)原料的制備和精制,PAM裝置則主要負(fù)責(zé)AM的聚合、造粒、干燥、研磨和包裝等工序。這*程確保了聚丙烯酰胺產(chǎn)品的高質(zhì)量和穩(wěn)定性。