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工业化生产聚丙烯酰胺的两种方法

发布时间:2013-4-9 来源:华康絮凝剂

工业化生产聚丙烯酰胺的两种方法

国际上聚丙烯酰胺工业化生产的主要有两种方法:一种是化学法,即用骨架铜作催化剂;另一种是生化法,即用生物水和酶作催化剂生产聚丙烯酰胺。目前,国外生产聚丙烯酰胺主要使用化学法,其技术覆盖率在90%以上。

一、化学法

目前国外主要采用化学法生产丙烯酰胺。早在20世纪60年代,美国氰胺公司和日本三菱化成公司先后开发硫酸水合法生产丙烯酰胺的技术,实现了丙烯酰胺的工业化生产。到了20世纪70年代中期,日本和美国同时开发了以铜为主的催化剂体系,建成直接水合法生产丙烯酰胺单体生产装置,取代了硫酸水合法,被称为丙烯酰胺第二代生产技术。

在国外化学法生产聚丙烯酰胺有两个公司的经验值得借鉴:一个是三菱公司采用的悬浮床连续催化工艺技术;另一个是美国DOW化学公司采用的固定床连续催化技术。这两者有一个共同的特点:都是采用丙烯晴催化水合法生产聚丙烯酰胺。使用丙烯晴使得产品转化率高,而且没有副产品,产品的质量好,污染少。

二、 生化法

生化法采用生物酶作为催化剂,将丙烯晴和生物催化剂按照一定比例调配成水溶液,在催化反应的最用下,分离出催化剂就可以得到我们所需要的产品——聚丙烯酰胺。与铜作为催化剂的方法相比较,此种方法的转化率极高,几乎达到了99.99%;而且无副反应,也没有铜分离的工序,使分离精制操作大为简化;产品的浓度和纯度都非常高,而且操作简单,投资少,经济效益高,对小规模生产来说是一种福音。到目前为止,生化法已经发展出了一下三种具体的工艺技术。

1.应用膜技术的微生物法。其工序主要包含有微生物菌体培养,菌体重悬液的制备,用游离菌体最为生物催化剂进行水合反应等。 采用这种工艺生产聚丙烯酰胺可以非常明显的提高生产效率和菌体利用率,同时产品的杂质含量极低,生产的产品质量好、纯度高。

2.微生物连续催化法。通过发酵作用,产生含有腈水合酶的丙酸棒杆菌或其诱变株细胞,然后用游离细胞法或者固定化细胞法催化聚丙烯晴水合成聚丙烯酰胺,最后通过提纯处理,得到高纯度的聚丙烯酰胺。

3.使用经丙烯酸水溶液洗涤的微生物催化剂。先用丙烯酸水溶液洗涤微生物催化剂,然后将经洗涤的微生物催化剂用于转化反应来制备丙烯酰胺。

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