反向悬浮聚合法年产400吨聚丙烯酸钠絮凝剂的工艺设计+CAD图纸(3)

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⑵、当相对分子质量比较高时，丙烯酸用NaOH中和，精制过后，在引发剂的存在下发生聚合反应，就可以得到产物。固体形态的产物能够经过先干燥后粉碎获得。

⑶、国外大多数经由辐射聚合NaOH与丙烯酸的中和物制得所需产物。源]自[751^`论\文"网·www.751com.cn/

1.4 研究方向及展望

随着经济建设的蓬勃发展，方方面面都要用到水源，水处理的必要性变得日益重要，而絮凝技术是使水处理效率提高的最普遍技术之一。这种现况迫使作为絮凝剂的高相对分子质量聚丙烯酸钠慢慢成为科研人员竞相研究的方向。研究人员认为：丙烯酸及其共聚单体的反相乳液聚合，首先应该研究体系的中和度、共聚配比、单体额总浓度、非极性溶剂的种类以及如何混配等。必须坚持不懈的继续研究和完善现有的聚合方法和生产工艺流程，对各个聚合机理进行细致深刻的探讨，不遗余力的开发新型、高效、合理的聚合引发反应体系，努力探讨高性能的缓聚剂，探索更有效的聚合反应方法（半连续聚合方法、微乳液聚合方法等），研究怎样通过提高聚丙烯酸钠的相对分子质量从而完善和优化其性能。随着经济建设的蓬勃发展，对高分子水溶性的聚合物特别是聚丙烯酸类的产品性能要求会逐渐提高，其前景必定一片光明。[2]

2 聚丙烯酸钠的生产工艺

2.1 合成方法的选择

工艺流程的选择原则是:有相当的科学先进性和科学水平，能产生大量的社会经济效益并且帮挣了可操作性强。在保障了企业的实际情况的同时制定出工艺流程简短、投资少、生产成本不高的工艺流程，从使整个生产装置达到相对较高水平。工艺流程的选择和相关的论证是在实验室和生产性试验两者并重的前提下进行的，缺一不可。

聚丙烯酸盐的合成方法主要分为水溶液聚合法和反相悬浮聚合法。水溶液聚合法[3~5]是以水为溶剂，在已经被碱部分中和后的丙烯酸中加入助剂、引发剂，在适当的温度下进行聚合反应、最后干燥粉碎固体产物的方法。这种方法的溶剂是水，生产过程中没有任何污染;对设备要求不高，投资预算十分合理;操作简单实用，生产效率很高;缺点是过程中反应速度极快，温度难以掌控;后处理工序需增加干燥、粉碎、筛分，有过细粉末产生，增加经济负担。水溶液聚合法根据反应器的形式的不同又可划分为盘式法和转鼓法。盘式法的优势表现在设备简单廉价、投资不高，转鼓法则被广泛应用于连续性生产操作，但是设备较为复杂昂贵，国内并没有类似的商品设备可以购买。

反相悬浮聚合法[6~7]是把溶剂当做分散介质，已经被碱部分中和过后的水溶性CHCOONa，在悬浮分散剂和搅拌双重影响下分离成各式水相液滴，引发剂和交联剂溶解在水相液滴中保持一定温度的情况下进行聚合的方法。这种方法彻底解决了水溶液聚合法通常面临的传热，搅拌困难等棘手问题；并且反应条件较为温和，可以直接获得珠状产品，可根据用途要求改变生产的聚丙烯酸钠粒径大小，溶剂比较容易与聚合物分离，属于一种合成聚丙烯酸钠独特的方式。缺点是反应过程中操控较不稳定；主要设备材质要求不低，采购设备投入较高；因为采用了易燃的有机溶剂，分离过后需要溶剂回收装置回收溶剂，存在了多余的消防隐患并且加重了污染；不能够连续性生产，设备利用率不高。

综合考虑上述分析，本设计的聚丙烯酸钠生产使用反相悬浮聚合法，间歇聚合工艺，以Span 60为分散剂、复合引发剂和相应的助剂加入反应釜中，控制温度40℃恒温1h、50℃恒温1h、60℃恒温1h后升温至共沸温度。脱水直至粒子含量高于70%停止反应。因为在聚合过程中，丙烯酸钠单体容易发生自交联反应，进而形成不溶性凝胶，故在体系中要求加入部分链转移剂和缓聚剂；聚合反应过后聚合物颗粒对一般材料的盛装器具有很高的粘性，所以必须在釜中添加抗粘釜剂，预防金属表面发生聚合或大分子活性链接触釜壁就被终止聚合而钝化[7]。