畢業(yè)設(shè)計(jì)年產(chǎn)5000噸丙烯酰胺單體合成工藝設(shè)計(jì)

1、年產(chǎn)5000噸丙烯酰胺單體合成工藝設(shè)計(jì)1第一章第一章概述1.11.1丙烯酰胺的簡(jiǎn)介丙烯酰胺的簡(jiǎn)介丙烯酰胺是一種有機(jī)化合物，別名AM；純品為白色結(jié)晶固體，易溶于水、甲醇、乙醇、丙醇，稍溶于乙酸乙酯、氯仿，微溶于苯，在酸堿環(huán)境中可水解成丙烯酸。職業(yè)性接觸主要見(jiàn)于丙烯酰胺生產(chǎn)和樹(shù)脂、黏合劑等的合成，在地下建筑、改良土壤、油漆、造紙及服裝加工等行業(yè)也有接觸機(jī)會(huì)。日常生活中，丙烯酰胺可見(jiàn)于吸煙、經(jīng)高溫加工處理的淀粉食品及飲用水中。[毒性]丙烯酰胺

2、屬中等毒類，對(duì)眼睛和皮膚有一定的刺激作用，可經(jīng)皮膚、呼吸道和消化道吸收，在體內(nèi)有蓄積作用，主要影響神經(jīng)系統(tǒng)，急性中毒十分罕見(jiàn)。密切大量接觸可出現(xiàn)亞急性中毒，中毒者表現(xiàn)為嗜睡、小腦功能障礙以及感覺(jué)運(yùn)動(dòng)型多發(fā)性周圍神經(jīng)病。長(zhǎng)期低濃度接觸可引起慢性中毒，中毒者出現(xiàn)頭痛、頭暈、疲勞、嗜睡、手指刺痛、麻木感，還可伴有兩手掌發(fā)紅、脫屑，手掌、足心多汗，進(jìn)一步發(fā)展可出現(xiàn)四肢無(wú)力、肌肉疼痛以及小腦功能障礙等。丙烯酰胺慢性毒性作用最引人關(guān)注的是它的致癌性

3、。丙烯酰胺具有致突變作用，可引起哺乳動(dòng)物體細(xì)胞和生殖細(xì)胞的基因突變和染色體異常。動(dòng)物試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，丙烯酰胺可致大鼠多種器官腫瘤，如乳腺、甲狀腺、睪丸、腎上腺、中樞神經(jīng)、口腔、子宮、腦下垂體腫瘤等。但目前還沒(méi)有充足的人群流行病學(xué)證據(jù)表明，食物攝入丙烯酰胺與人類某種腫瘤的發(fā)生有明顯相關(guān)性。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）對(duì)其致癌性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，將丙烯酰胺列為2類致癌物（2A），即人類可能致癌物。其主要依據(jù)為，丙烯酰胺在動(dòng)物和人體均可代謝轉(zhuǎn)化為致癌

4、活性代謝產(chǎn)物環(huán)氧丙酰胺。1.21.2丙烯酰胺生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介丙烯酰胺生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介1.2.11.2.1傳統(tǒng)方法傳統(tǒng)方法硫酸水合法先使丙烯腈于100℃以下水解成丙烯酰胺硫酸鹽，再中和得丙烯酰胺(AM)。初期通過(guò)丙烯酰胺均聚制得了非離子型聚丙烯酰胺，產(chǎn)品比較單一。不久開(kāi)發(fā)了用堿部分水解(后水解法)的陰離子型聚硫酸水合法先使丙烯腈于100℃以下水解成丙烯酰胺硫酸鹽，再中和得丙烯酰丙烯酰胺。銅催化水合法采用丙烯腈在銅基催化劑存在下經(jīng)水合反應(yīng)來(lái)制備丙烯

5、酰胺，所述方年產(chǎn)5000噸丙烯酰胺單體合成工藝設(shè)計(jì)3該法通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)含有腈水合酶的丙酸棒桿菌或其誘變株細(xì)胞，然后用游離細(xì)胞法或固定化細(xì)胞法催化丙烯腈水合成丙烯酰胺，然后處理，得到高純度的丙烯酰胺。（3）使用經(jīng)丙烯酸水溶液洗滌的微生物催化劑。該法先用丙烯酸水溶液洗滌微生物催化劑，然后將經(jīng)洗滌的微生物催化劑用于轉(zhuǎn)化反應(yīng)來(lái)制備丙烯酰胺。1.31.3丙烯酰胺的性能與應(yīng)用丙烯酰胺的性能與應(yīng)用1.3.11.3.1主要性能主要性能無(wú)色或淡蘭色透明液

6、體，易溶于水、丙酮、乙醇、和三氯甲烷，微溶于甲苯，不溶于苯和庚烷，有毒。該單體對(duì)皮膚有一定的刺激作用，其水溶液容易被皮膚吸收。丙烯酰胺（Acrylae）作為商品有兩種形態(tài)：水溶液和晶體，其中晶體無(wú)色透明，沸點(diǎn)125℃，熔點(diǎn)84~85℃，能溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿，不溶于苯及庚烷中。在室溫下很穩(wěn)定，但當(dāng)處于熔點(diǎn)以上溫度、氧化條件以及在紫外線的作用下，很容易發(fā)生聚合反應(yīng)。當(dāng)加熱使其溶解時(shí)，釋放出強(qiáng)烈的腐蝕性氣體和氮氧化物。1.3.21

7、.3.2主要用途主要用途丙烯酰胺是一種不飽和酰胺，大量用于制造水溶性聚合物——聚丙烯酰胺類共聚物；少量用于使親油性聚合物形成透水的親水中心，以增加粘合力，提高軟化點(diǎn)和抗溶劑性；還有少部分用作乙烯基聚合物的交聯(lián)劑。PAM是一種線性的水溶液聚合物，它是水溶性聚合物中應(yīng)用最為廣泛的品種之一，由于PAM分子結(jié)構(gòu)的主鏈上帶有酰胺基，因此，PAM不僅具有一系列衍生物，而且具有多樣性，如絮凝性、增粘性、表面活性等。它的這些特性已在石油開(kāi)采、水處理