年产1000吨聚丙烯酸钠车间工艺设计(3)
7.2 分离设备 33
7.3 干燥设备 33
7.4 泵的选型 34
8 生产工艺流程图 35
9 设备一览表 36
10 车间设计 36
10.1 车间设备布置的原则 36
10.2 车间设备平面布置的原则 37
10.3 车间布置图 37
11 经济概算 38
11.1 原料估算 38
11.1.1 原料用量 38
11.1.2 原料费用 39
11.2 其他费用 39
11.3 利润估算 40
12 生产安全与环境保护 40
12.1 设计依据 40
12.2 环保治理措施 41
12.2.1 预期效果 41
12.2.2 环保管理及监测 42
12.2.3 绿化概况 42
12.2.4 劳动安全、工业卫生与消防 42
致谢 43
参考文献 44
1 前言
随着我国丙烯酸工业的迅速发展，对丙烯酸下游产品的研究不断深入，应用范围不断扩大。聚丙烯酸钠盐是丙烯酸盐类中最重要、应用最广、最有代表性的产物，聚丙酸钠盐中含有大量亲水基团，它易溶于水，形成的水溶液是一种高分子电解质。
聚丙烯酸钠水溶液具有良好的离解性、较理想的润湿性、保水性和成膜性(浸渍或涂布时)，同时还具有耐温性强、冻融稳定性、机械稳定性、以及经长期贮存后其粘度无明显变化等特点。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上，变化幅度很大，不同分子量的聚丙烯酸钠可以用作各种各样的目的和用途。超低分子量(700以下)的用途还未完全开发出来；低分子量(1000-5000)时，主要起分散作用；中等分子量(104-106)显示有增稠性；高分子量(106-107)的聚丙烯酸钠主要做增稠剂和絮凝剂；超高分子量(107)的聚丙烯酸钠不再溶于水，而是在水中溶胀，生成水凝胶，主要用作吸水剂[ ]。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两大类。本论文主要涉及水溶性高分子量聚丙烯酸钠生产车间的工艺设计。
2 聚丙烯酸钠概述
聚丙烯酸钠的应用极为广泛，在涂料、陶瓷、造纸、纺织工业用作颜料分散剂；在日用化工领域用作清洁剂成份[ ]。可用于墙体材料粘结剂、农药防漂散剂，且在生物方面对动植物蛋白的絮凝有特效作用。此外在石油工业的油田化学领域，用作钻井液的增粘剂、降滤失剂、粘土稳定剂等；还可用作酸化液、制药、化妆品等方面的增稠剂等[ ]。
图 2.1 聚丙烯酸钠结构式
聚丙烯酸钠，英文名Sodium polyacrylate，缩写PAAS或简称PAA-Na，结构式为
-[CH2 - CH(COONa)]n-，是一种水溶性高分子化合物。商品形态的聚丙烯酸钠，相对分子质量小到几百，大到几千万，外观为无色或淡黄色液体、粘稠液体、凝胶、树脂或固体粉末，易溶于水；因中和程度不同，水溶液的pH一般在6-9。缓慢溶于水形成极粘稠的透明液体，粘性并非吸水膨润（如CMC，海藻酸钠）产生，而是由于分子内许多阴离子基团的离子现象使分子链增长，其粘度约为CMC、海藻酸钠的15-20倍[ ]。加热处理、中性盐类、有机酸类对其粘性影响很小，碱性时则粘性增大。不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。强热至300度不分解。久存粘度变化极小，不易腐败。因系电解质，易受酸及金属离子的影响，粘度降低。遇足量二价以上金属离子（如铝、铅、铁、钙、镁、锌）形成其不溶性盐，引起分子交联而凝胶化沉淀。但是二价金属离子量少时仍为溶液，因此可作为洗涤助剂，起到防止污垢再沉积的作用。
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