聚丙烯酰胺
聚(ju)丙(bing)烯酰(xian)胺(an)(PAM )是一(yi)種(zhong)線型(xing)高分(fen)子聚(ju)合物,產品(pin)主要分(fen)為(wei)干粉和(he)(he)膠體(ti)兩(liang)種(zhong)形式。按其平(ping)均分(fen)子量(liang)可(ke)分(fen)為(wei)低分(fen)子量(liang)(<100 萬(wan))、中分(fen)子量(liang)(200~400 萬(wan))和(he)(he)高分(fen)子量(liang)(>700萬(wan))三類。按其結(jie)構又可(ke)分(fen)為(wei)非(fei)離(li)子型(xing)、陰離(li)子型(xing)和(he)(he)陽離(li)子型(xing)。陰離(li)子型(xing)多為(wei)PAM 的水(shui)(shui)解(jie)體(ti)(HPAM)。聚(ju)丙(bing)烯酰(xian)胺(an)的主鏈上帶有大量(liang)的酰(xian)胺(an)基,化學(xue)活性(xing)很高,可(ke)以改性(xing)制取(qu)許多聚(ju)丙(bing)烯酰(xian)胺(an)的衍(yan)生物,產品(pin)已廣泛(fan)應(ying)用(yong)于造(zao)紙(zhi)、選礦(kuang)、采(cai)油(you)、冶金(jin)、建(jian)材、污水(shui)(shui)處理等行業。聚(ju)丙(bing)烯酰(xian)胺(an)作(zuo)為(wei)潤滑劑(ji)、懸浮劑(ji)、粘(zhan)土穩(wen)定劑(ji)、驅(qu)油(you)劑(ji)、降失水(shui)(shui)劑(ji)和(he)(he)增稠劑(ji),在鉆(zhan)井、酸化、壓裂(lie)、堵(du)水(shui)(shui)、固井及(ji)二次采(cai)油(you)、三次采(cai)油(you)中得到了廣泛(fan)應(ying)用(yong),是一(yi)種(zhong)極為(wei)重要的油(you)田化學(xue)品(pin)。
中文名聚丙烯酰胺外文名poly(N-isopropyl-acrylamide)種 類陽(yang)離(li)子 陰離(li)子 非離(li)子 乳液
陽離子用途污(wu)泥分離陰非離子用途粘(zhan)合劑 高濁度(du)沉淀劑有效PH
中(zhong)文(wen)別名:絮凝劑(ji)3號(hao);簡(jian)稱(cheng)PAM;聚(ju)丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an)被稱(cheng)為(wei)三號(hao)凝聚(ju)劑(ji);聚(ju)丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an)分為(wei)陰離(li)(li)子(zi)聚(ju)丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an);陽離(li)(li)子(zi)聚(ju)丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an);非離(li)(li)子(zi)聚(ju)丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an);兩性離(li)(li)子(zi)聚(ju)丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an);英文(wen)名稱(cheng);PAM(acrylamide)
英文別名:Polyacrylamide absorbent Gel; Polyacrylamide solution; Acrylamide resin (low M.Wt.; Acrylamide resin (high M.Wt.); Acrylamide gel
solution; Polyacrylamide,hydrolyzed; Polyacrylamide; PAM
CAS:9003-05-8分(fen)子式:(C3H5NO)n 分(fen)子量:71.07
理化性質
PAM 聚(ju)丙烯(xi)(xi)酰胺(an)是由丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(AM)單(dan)體經自(zi)由基引發聚(ju)合而(er)成的水溶(rong)(rong)(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)線性(xing)(xing)(xing)高分子(zi)(zi)聚(ju)合物(wu),具有良好的絮凝性(xing)(xing)(xing),可(ke)以(yi)降低液體之間(jian)的摩擦阻力,按離(li)子(zi)(zi)特性(xing)(xing)(xing)分可(ke)分為(wei)非離(li)子(zi)(zi)、陰離(li)子(zi)(zi)、陽離(li)子(zi)(zi)和兩性(xing)(xing)(xing)型四種類型。聚(ju)丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(PAM)不溶(rong)(rong)(rong)(rong)于大多數有機溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑,如(ru)甲醇、乙醇、丙酮、 乙醚、脂(zhi)肪烴和芳香烴,有少數極性(xing)(xing)(xing)有機溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑除(chu)外,如(ru)乙酸(suan)、丙烯(xi)(xi)酸(suan)、氯乙酸(suan)、乙二醇、甘 油、熔融尿素和甲酰胺(an)。但(dan)這些有機溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑的溶(rong)(rong)(rong)(rong)解性(xing)(xing)(xing)有限,往(wang)往(wang)需要加熱,否(fou)則(ze)無(wu)多大應用價值。
在適(shi)宜的低濃度下,聚(ju)丙烯酰胺(an)(an)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)可視為網(wang)狀(zhuang)結構,鏈間機(ji)械的纏結和(he)(he)氫(qing)(qing)鍵共同形(xing)成網(wang)狀(zhuang)節點(dian);濃度較高時(shi),由于溶(rong)(rong)(rong)液(ye)含有(you)許多鏈一鏈接觸點(dian),使得PAM溶(rong)(rong)(rong)液(ye)呈凝膠狀(zhuang)。PAM水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)與許多能和(he)(he)水(shui)互溶(rong)(rong)(rong)的有(you)機(ji)物有(you)很好的相(xiang)容性,對電(dian)解質有(you)很好的相(xiang)容性,對氯化(hua)(hua)胺(an)(an)、硫(liu)酸(suan)(suan)鈣、硫(liu)酸(suan)(suan)銅、氫(qing)(qing)氧化(hua)(hua)鉀、碳酸(suan)(suan)鈉、硼(peng)酸(suan)(suan)鈉、硝酸(suan)(suan)鈉、磷酸(suan)(suan)鈉、硫(liu)酸(suan)(suan)鈉、氯化(hua)(hua)鋅、硼(peng)酸(suan)(suan)及磷酸(suan)(suan)等(deng)物質不敏感。
聚丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an)(an)目(mu)(mu)(mu)(mu)數(shu)(shu)(shu):目(mu)(mu)(mu)(mu)數(shu)(shu)(shu)是指物(wu)料的(de)粒度(du)或(huo)粗細度(du),目(mu)(mu)(mu)(mu)數(shu)(shu)(shu)是單位(wei)面(mian)積上的(de)方格數(shu)(shu)(shu).一般(ban)定義是指在1英寸*1英寸的(de)面(mian)積內有(you)多少個網孔數(shu)(shu)(shu),即篩網的(de)網孔數(shu)(shu)(shu)。如600目(mu)(mu)(mu)(mu)是每平(ping)方英寸有(you)600個方網孔,聚丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an)(an)的(de)目(mu)(mu)(mu)(mu)數(shu)(shu)(shu)20目(mu)(mu)(mu)(mu)~80目(mu)(mu)(mu)(mu),也就(jiu)是0.85mm~0.2mm之間,這是顆粒狀(zhuang)的(de)聚丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an)(an)的(de)目(mu)(mu)(mu)(mu)數(shu)(shu)(shu)大(da)小,粉狀(zhuang)聚丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an)(an)的(de)目(mu)(mu)(mu)(mu)數(shu)(shu)(shu)大(da)小可控制在100目(mu)(mu)(mu)(mu)左右,目(mu)(mu)(mu)(mu)數(shu)(shu)(shu)越大(da)的(de)聚丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an)(an)越容易(yi)溶解,單憑(ping)聚丙烯(xi)(xi)酰胺(an)(an)(an)目(mu)(mu)(mu)(mu)數(shu)(shu)(shu)的(de)大(da)小是無法衡量產品的(de)好壞的(de)!
聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺(an)為白色粉(fen)末(mo)或者小顆粒狀物(wu),密度(du)(du)為1.32g/cm3(23度(du)(du)),玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)為188度(du)(du),軟化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)近(jin)于(yu)210度(du)(du),一(yi)般(ban)(ban)方法干燥(zao)時含有少量(liang)的(de)水,干時又(you)會很快(kuai)從環境中吸(xi)取水分,用冷凍干燥(zao)法分離的(de)均聚(ju)物(wu)是白色松軟的(de)非(fei)結晶固體(ti),但是當從溶液中沉淀并干燥(zao)后則(ze)為玻璃狀部(bu)分透明的(de)固體(ti),完全干燥(zao)的(de)聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺(an)PAM是脆性的(de)白色固體(ti),商品(pin)聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺(an)干燥(zao)通常(chang)是在適度(du)(du)的(de)條件下干燥(zao)的(de),一(yi)般(ban)(ban)含水量(liang)為5%~15%,澆(jiao)鑄在玻璃板(ban)上(shang)制備的(de)高(gao)分子(zi)膜,則(ze)是透明、堅硬、易碎的(de)固體(ti),固體(ti)聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺(an)的(de)物(wu)理性質見表:
固體(ti)聚丙烯酰胺的物理性質:
| 性質參數 | 數值 |
| 外觀 | 白色粉末或半透明顆粒 |
| 氣味 | 無臭 |
| 密度(23度)(g/cm3) | 1.302 |
| 臨界表面張力(10-5N/cm) | 30~40 |
| 玻璃化溫度(度) | 165 |
| 188 | |
| 194,204 | |
| 軟化溫度 | 210 |
| 熱失重(度) | 初失重,約290 |
| 失重70%,約430 | |
| 失重98%,約555 | |
| 熱分解氣體 | |
| <300度 | NH3 |
| > 300度 | H2,CO、NH3 |
| 鏈結構 | 鏈的鏈接具有一般的頭——尾結構,少量有些頭——頭加成,鏈的立體結構以無規立構為主 |
| 熱穩定性 | 溫度超過120度時易分解 |
| 溶解性 | 溶于水,幾乎不溶于有機溶劑,如苯、甲苯、乙醇、丙酮、酯類等,僅在乙二醇、甘油、甲方酰胺、乳酸、丙烯酸中溶解1%左右 |
| 毒性 | 無毒,單體有劇毒 |
| 腐蝕性 | 無腐蝕性 |
| 吸濕性 | 固體有吸濕性 |
毒性
聚(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)酰胺(an)本身及其水解體沒(mei)有(you)毒性,聚(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)酰胺(an)的毒性來自其殘留單體丙(bing)烯(xi)(xi)酰胺(an)(AM)。丙(bing)烯(xi)(xi)酰胺(an)為神經性
致毒(du)(du)劑(ji),對(dui)神經系統有損傷作用,中(zhong)毒(du)(du)后表性出(chu)肌體(ti)無力,運(yun)動失(shi)調(diao)等癥狀。因此各國衛生(sheng)部門均(jun)有規定聚(ju)丙烯酰胺(an)工業(ye)產品(pin)中(zhong)殘(can)留的丙烯酰胺(an)含(han)量,一般(ban)為0.5%---0.05%。聚(ju)丙烯酰胺(an)用于(yu)工業(ye)和城市污水的凈(jing)化處(chu)理(li)方(fang)面(mian)時(shi),一般(ban)允(yun)許丙烯酰胺(an)含(han)量0.2%以(yi)下(xia),用于(yu)直接飲用水處(chu)理(li)時(shi),丙烯酰胺(an)含(han)量需在(zai)0.05%以(yi)下(xia)。
關于聚丙烯(xi)酰胺(an)的毒性(xing),某些陽離(li)子型(xing)聚丙烯(xi)酰胺(an)的情況就復雜得多,這是因為陽離(li)子型(xing)聚丙烯(xi)酰胺(an)引入的氨(an)基類等基團,其毒性(xing)往往數十至數百(bai)倍地高于陰離(li)子型(xing)和非離(li)子型(xing),他(ta)們的慢性(xing)毒性(xing)正進(jin)一步研(yan)究中。
事(shi)實上(shang),關(guan)于(yu)PAM的(de)(de)毒(du)(du)(du)性早在1965年美(mei)國道化學(xue)公司McCollister等人就曾(ceng)做了(le)(le)一(yi)(yi)份(fen)關(guan)于(yu)AM類聚合物的(de)(de)毒(du)(du)(du)理學(xue)研究報告(gao),他們對(dui)老鼠和狗進(jin)(jin)行(xing)了(le)(le)一(yi)(yi)次口(kou)服和兩年連續口(kou)服試驗(yan)(yan),結(jie)果(guo)(guo)表(biao)明,即使飼喂5-10%濃度(du)的(de)(de)高(gao)聚物也未發現有任何影響。日本有人曾(ceng)用代表(biao)性的(de)(de)三類PAM進(jin)(jin)行(xing)老鼠試驗(yan)(yan),其結(jie)果(guo)(guo)(LD50(大鼠一(yi)(yi)次口(kou)服)):HPAM在5000mg/kg以上(shang);NPAM在6000 mg/kg以上(shang);CPAM在5800 mg/kg以上(shang)。標注(zhu):【毒(du)(du)(du)性分級(LD50(大鼠一(yi)(yi)次口(kou)服)):<50mg/kg為劇毒(du)(du)(du)、高(gao)毒(du)(du)(du);50-4500mg/kg為低度(du)、中毒(du)(du)(du);>4500基本無毒(du)(du)(du)】。
國(guo)際健康衛(wei)生(sheng)組織1985年出生(sheng)的(de)(de)(de)聚(ju)丙烯(xi)酰胺(an)標(biao)(biao)準(zhun)指出:聚(ju)丙烯(xi)酰胺(an)中(zhong)殘留丙烯(xi)酰胺(an)量(liang)(liang)控制在0.05%以(yi)下并(bing)控制用(yong)(yong)量(liang)(liang)時,處理(li)后(hou)水中(zhong)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)將(jiang)低(di)(di)于(yu)0.25ug/L,符合大多數(shu)國(guo)家的(de)(de)(de)飲(yin)用(yong)(yong)水標(biao)(biao)準(zhun)。PAM商(shang)品早(zao)已被美(mei)國(guo)環境(jing)保護局(ju)或食(shi)品、藥品管理(li)局(ju)批準(zhun),可用(yong)(yong)于(yu)飲(yin)用(yong)(yong)水、糖汁澄清(qing)、水果(guo)、蔬菜洗(xi)滌等領(ling)域。PAM無毒,但(dan)PAM的(de)(de)(de)原料單(dan)體(ti)(ti)AM則(ze)是有(you)毒性的(de)(de)(de),尤其是對哺(bu)乳動物的(de)(de)(de)神經有(you)損(sun)害(hai),因此,歐美(mei)國(guo)家包括(kuo)我國(guo)都對食(shi)品級PAM中(zhong)的(de)(de)(de)殘余(yu)單(dan)體(ti)(ti)AM含量(liang)(liang)有(you)其嚴格要求(qiu),一般要求(qiu)低(di)(di)于(yu)0.05%,應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)最大劑量(liang)(liang)也(ye)是有(you)限制的(de)(de)(de),但(dan)在廢水的(de)(de)(de)處理(li)、污泥脫(tuo)水等領(ling)域里的(de)(de)(de)應用(yong)(yong),工作(zuo)人員沒有(you)必要擔憂PAM的(de)(de)(de)毒性(殘單(dan)體(ti)(ti))對人體(ti)(ti)的(de)(de)(de)傷(shang)害(hai)。
行業應用
(PAM的應用性很強)
1、用于造(zao)紙工業、一是提(ti)(ti)高(gao)填料、顏料等(deng)存留率(lv)。以降(jiang)低原材料的(de)(de)流失和(he)對(dui)環境的(de)(de)污染(ran);二是提(ti)(ti)高(gao)紙張的(de)(de)強(qiang)度(du)(包(bao)(bao)括干強(qiang)度(du)和(he)濕強(qiang)度(du)),另(ling)外,使用PAM還可以提(ti)(ti)高(gao)紙抗(kang)撕性和(he)多孔性,以改進視覺和(he)印刷(shua)性能,還用于食品及茶(cha)葉包(bao)(bao)裝紙中。
2、用于石油工(gong)業(ye)、采油、鉆(zhan)井泥(ni)漿、廢泥(ni)漿處理、防(fang)止(zhi)水竄、降低摩阻、提高(gao)采收率、三次采油得(de)到(dao)廣泛運用。
3、用于紡織(zhi)上漿(jiang)劑、漿(jiang)液性能穩定、落漿(jiang)少、織(zhi)物斷頭(tou)率低(di)、布(bu)面(mian)光潔。
4、PAM還(huan)廣(guang)泛應用(yong)于(yu)增稠、穩定膠體、減阻、粘結、成膜、生(sheng)物醫學(xue)材(cai)料等方面(mian)。
5、用(yong)于日(ri)用(yong)化(hua)工,在睡眠面膜(mo)里常與月桂醇聚(ju)醚-7和C13-14異鏈烷烴組合成一種乳液狀增稠、乳化(hua)和穩定(ding)劑。
6、其(qi)他行業(ye),食品行業(ye),用于(yu)甘蔗糖、甜菜糖生產(chan)中蔗汁澄清及(ji)糖漿磷浮法(fa)提(ti)取(qu)。酶(mei)制(zhi)劑(ji)(ji)(ji)發酵液絮凝澄清工業(ye) ,還用于(yu)飼料蛋(dan)白的回收、質(zhi)量穩(wen)定、性能(neng)好,回收的蛋(dan)白粉(fen)對雞的成活率提(ti)高和(he)增(zeng)重、產(chan)蛋(dan)無不良影響,合成樹(shu)脂(zhi)涂料,土(tu)建(jian)灌漿材料堵水,建(jian)材工業(ye)、提(ti)高水泥質(zhi)量、建(jian)筑(zhu)業(ye)膠粘劑(ji)(ji)(ji),填縫修復及(ji)堵水劑(ji)(ji)(ji),土(tu)壤(rang)改良、電(dian)鍍工業(ye)、印染(ran)工業(ye)等。
氣浮選(xuan)用聚(ju)丙烯酰胺(an)
首先了解下哪些行業常用(yong)(yong)到氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)行業,氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)法(fa)主要是(shi)利用(yong)(yong)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)使污水得(de)到氧化,氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)大(da)多數是(shi)針(zhen)對二級生物處(chu)理的(de)(de)(de)(de)深度處(chu)理,目前最常見的(de)(de)(de)(de)行業是(shi)針(zhen)對含(han)油污水隔油后的(de)(de)(de)(de)補充處(chu)理。氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)法(fa)可(ke)以有(you)效(xiao)地用(yong)(yong)于活性污泥的(de)(de)(de)(de)濃縮;污水中懸(xuan)浮(fu)(fu)雜質的(de)(de)(de)(de)去除。氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)選用(yong)(yong)陰離(li)子的(de)(de)(de)(de)聚丙烯酰(xian)胺效(xiao)果比較(jiao)好(hao),特別是(shi)部分回流溶氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)法(fa),兼(jian)備全(quan)回流、全(quan)溶氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)工藝優(you)點(dian)(dian),而相比布(bu)氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)法(fa)具有(you)處(chu)理污水量(liang)大(da),處(chu)理效(xiao)果高的(de)(de)(de)(de)特點(dian)(dian);相比電解氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)法(fa)具有(you)節省電能和運行費(fei)用(yong)(yong)較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)優(you)點(dian)(dian),適合現代企業節能、環(huan)保、減(jian)耗、增效(xiao)的(de)(de)(de)(de)要求。
工藝
本項目采用水解酸化+混(hun)凝沉淀(聚丙烯酰胺PAM)+離子(zi)氧化+ABR+SBR的組合處(chu)理工(gong)藝:
工藝處理效果分析 各(ge)單(dan)元的(de)(de)處(chu)理(li)效果(guo)由表(biao)1結果(guo)顯示, 經過各(ge)處(chu)理(li)單(dan)元處(chu)理(li)后,污水(shui)的(de)(de)水(shui)質情況得到(dao)較大的(de)(de)改觀(guan)。主要污染物 BOD5 = 30mg/ L、 CODCr = 150mg/ L、 NH3-N = 25mg/ L、 AOX = 500mg/ L。各(ge)項指標(biao)完全符合國家排放標(biao)準( GB8978- 1996) 二級標(biao)準。ABR 池和 SBR池的(de)(de)去除效果(guo)最(zui)為(wei)(wei)顯著, 對(dui) CODCr和 BOD5 的(de)(de)去除, ABR均為(wei)(wei) 50%, SBR 分別為(wei)(wei) 91%和 86. 7%。兩(liang)池對(dui) AOX 的(de)(de)去除也(ye)較為(wei)(wei)理(li)想, 體現了 ABR- SBR 組合工藝對(dui)該公司制藥廢水(shui)的(de)(de)適(shi)用性。
結構分析
應用
石油(you)(you)開采(cai)是目前國(guo)內PAM用量(liang)最大(da)的領域,其(qi)消(xiao)費量(liang)占國(guo)內總(zong)需求量(liang)的56%。我國(guo)許多大(da)型油(you)(you)田(tian)如大(da)慶、勝(sheng)利、中原、華北、遼河(he)、大(da)港等已進入開采(cai)中后期,為了穩定油(you)(you)田(tian)產量(liang)一般采(cai)用3次(ci)采(cai)油(you)(you)技術。大(da)慶油(you)(you)田(tian)已工業性推廣應用聚合物驅(qu)(qu)油(you)(you)技術,勝(sheng)利、遼河(he)油(you)(you)田(tian)也進行了聚合物驅(qu)(qu)油(you)(you)試驗(yan),取得了較(jiao)
好的增油效果。水處理(li)(li)是國內(nei)PAM第(di)二大消費(fei)領(ling)域,2012年(nian)占總消費(fei)量(liang)的26%。由于成本因素,2013年(nian)應用還(huan)不普遍。在(zai)城市污水處理(li)(li)方面,PAM主要(yao)用于污泥脫水,少部分用于廢水澄清。在(zai)未(wei)來的幾年(nian),大部分城市污水處理(li)(li)廠將會采(cai)用PAM作(zuo)絮凝(ning)劑(ji)(ji)。PAM在(zai)造(zao)紙行業(ye)中主要(yao)用作(zuo)助留劑(ji)(ji)、干增強劑(ji)(ji)和(he)廢水處理(li)(li)的絮凝(ning)劑(ji)(ji)。我國是造(zao)紙生產和(he)消費(fei)大國,紙張產量(liang)居世(shi)界(jie)第(di)3位(wei),紙制品的實際消費(fei)量(liang)居世(shi)界(jie)第(di)2位(wei),對(dui)造(zao)紙助劑(ji)(ji)的需(xu)求非常(chang)旺盛。另外(wai)PAM在(zai)采(cai)礦、冶金、煤炭、高吸水性樹脂、粘合劑(ji)(ji)、皮(pi)革復鞣(rou)劑(ji)(ji)等(deng)領(ling)域也得到利用。
生產
由于我(wo)國(guo)(guo)(guo)PAM主要(yao)用(yong)于油(you)(you)田企業(ye)(ye),所以石(shi)油(you)(you)化(hua)(hua)工企業(ye)(ye)成為生(sheng)(sheng)產PAM的(de)(de)(de)主力軍,引進PAM生(sheng)(sheng)產線(xian)本身的(de)(de)(de)高(gao)成本、PAM的(de)(de)(de)高(gao)市場(chang)價格(ge)及石(shi)油(you)(you)化(hua)(hua)工企業(ye)(ye)的(de)(de)(de)實力決(jue)定其成為生(sheng)(sheng)產PAM的(de)(de)(de)主力。美國(guo)(guo)(guo)、日本、歐洲是PAM的(de)(de)(de)主要(yao)生(sheng)(sheng)產和(he)消費(fei)國(guo)(guo)(guo),其生(sheng)(sheng)產能(neng)力大(da)約占世(shi)界總生(sheng)(sheng)產能(neng)力的(de)(de)(de)85%。國(guo)(guo)(guo)外主要(yao)PAM的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產商家有美國(guo)(guo)(guo)汽巴特(te)種化(hua)(hua)學品(pin)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、美國(guo)(guo)(guo)道化(hua)(hua)學公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、氰胺(an)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、馬(ma)拉松石(shi)油(you)(you)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、納爾科公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si),日本的(de)(de)(de)聚(ju)丙烯酰胺(an)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、日東化(hua)(hua)學公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、三井化(hua)(hua)學公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、三菱(ling)化(hua)(hua)成公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、Arakawa公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、Harimo公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si),英國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)汽巴特(te)種化(hua)(hua)學品(pin)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si),法(fa)國(guo)(guo)(guo)SNF圣泰公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si),德(de)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)斯托豪森(sen)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、納爾科公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)、巴斯公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)和(he)芬蘭賽特(te)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)(si)(si)等。我(wo)國(guo)(guo)(guo)PAM產品(pin)的(de)(de)(de)開發始于20世(shi)紀50年(nian)代末(mo)期,1962年(nian)我(wo)國(guo)(guo)(guo)最(zui)早的(de)(de)(de)聚(ju)丙烯酰胺(an)生(sheng)(sheng)產廠(chang)(chang)是勝利油(you)(you)田、后來山東聊城(cheng)北(bei)方嘉惠也(ye)隨(sui)之(zhi)而上,生(sheng)(sheng)產水(shui)溶(rong)膠(jiao)產品(pin)。目前國(guo)(guo)(guo)內生(sheng)(sheng)產廠(chang)(chang)家有100多家。
產品
國(guo)內由于生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術上的(de)原因,一般(ban)采用間歇式(shi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)工藝,能耗(hao)大、效(xiao)率低、成本(ben)高,這樣(yang)(yang)限制了其品(pin)(pin)種的(de)發展,國(guo)內PAM的(de)品(pin)(pin)種主要(yao)是干粉和膠體,也(ye)有(you)極少部分的(de)乳(ru)液,而不(bu)像國(guo)外那樣(yang)(yang)有(you)乳(ru)液、懸乳(ru)液、粉狀(zhuang)及球狀(zhuang)等多種形式(shi)。國(guo)外專(zhuan)利型產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)多,其中陽離子PAM產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)占50%以上,而我國(guo)相(xiang)應地比較缺乏,主要(yao)靠進口解(jie)決。
安全術語
S24/25Avoid contact with skin and eyes.
避免(mian)與皮膚和眼睛接觸。
特點
1、絮(xu)凝(ning)性(xing)。PAM能使懸浮物質通過電中和,起到(dao)絮(xu)凝(ning)作用
2、粘合性(xing)。可以通(tong)過物理(li)的(de)化學作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)等起到粘合作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)
3、增(zeng)稠劑。在(zai)中(zhong)性和酸(suan)性條件下(xia)都有增(zeng)稠作用,如果PH值在(zai)10以上PAM容易水解(jie)。
注意事項
陽離子聚丙烯(xi)酰胺使用注意事項:
1、絮(xu)團(tuan)的大(da)(da)小(xiao)(xiao):絮(xu)團(tuan)太小(xiao)(xiao)會影響排(pai)水的速度,絮(xu)團(tuan)太大(da)(da)會使絮(xu)團(tuan)約(yue)束較多(duo)水而降低泥(ni)餅干度。經過選擇聚丙烯(xi)酰胺的分子量能夠調整絮(xu)團(tuan)的大(da)(da)小(xiao)(xiao)。
2、污泥特(te)性(xing):第一點(dian)理解污泥的來(lai)源,特(te)性(xing)以(yi)及(ji)成分,所占比重(zhong)。依據性(xing)質的不(bu)同,污泥可分為有機和無機污泥兩種。陽離(li)(li)子(zi)聚(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)胺(an)用(yong)(yong)(yong)于(yu)處置有機污泥,相對的陰(yin)(yin)(yin)離(li)(li)子(zi)聚(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)胺(an)絮凝劑用(yong)(yong)(yong)于(yu)無機污泥,堿(jian)性(xing)很(hen)強時用(yong)(yong)(yong)陰(yin)(yin)(yin)離(li)(li)子(zi)聚(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)胺(an),而酸性(xing)很(hen)強時不(bu)宜用(yong)(yong)(yong)陰(yin)(yin)(yin)離(li)(li)子(zi)聚(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)胺(an),固(gu)含(han)量高(gao)時污泥通常聚(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)胺(an)的用(yong)(yong)(yong)量也大。
3、絮團強度:絮團在剪切作用下應(ying)堅持穩(wen)定而(er)不破碎。進步聚丙烯酰胺分子(zi)(zi)量(liang)或(huo)者選(xuan)擇適宜的(de)分子(zi)(zi)構(gou)造有助于進步絮團穩(wen)定性。
4、聚丙烯酰胺的(de)(de)離(li)子度:針(zhen)對脫水(shui)的(de)(de)污泥,可(ke)用不同離(li)子度的(de)(de)絮(xu)凝(ning)(ning)劑經過先做小試進行(xing)挑(tiao)選(xuan)(xuan),選(xuan)(xuan)出最(zui)佳適宜的(de)(de)聚丙烯酰胺,這樣即能夠獲得最(zui)佳絮(xu)凝(ning)(ning)劑效果(guo),又可(ke)使加藥量最(zui)少,節約本錢。
5、聚(ju)(ju)丙烯酰(xian)胺的溶(rong)解(jie):溶(rong)解(jie)良(liang)好才能充分發(fa)揮絮凝作用。有(you)時(shi)(shi)需求加(jia)快溶(rong)解(jie)速(su)度(du),這時(shi)(shi)可思索進步聚(ju)(ju)丙烯酰(xian)胺溶(rong)液(ye)的濃(nong)度(du)。
聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁可以同時使用嗎
其實在平時(shi)處理污水的(de)(de)時(shi)候,有些污水,使用單(dan)一(yi)的(de)(de)一(yi)種絮凝劑是達(da)不(bu)(bu)到(dao)效(xiao)(xiao)果的(de)(de),必須兩種結合使用,在使用無機絮凝劑PAC和聚丙烯酰胺(an)復(fu)合絮凝劑處理污水會達(da)到(dao)更好的(de)(de)效(xiao)(xiao)果,但是添加藥劑的(de)(de)時(shi)候要注意順(shun)(shun)序(xu),順(shun)(shun)序(xu)不(bu)(bu)正(zheng)確(que),也是達(da)不(bu)(bu)到(dao)效(xiao)(xiao)果.
聚丙烯(xi)酰胺和其(qi)它(ta)絮凝劑混合使用(yong)添加的順序方法:
在使(shi)用(yong)復(fu)合(he)(he)絮(xu)凝劑(ji)的時(shi)候(hou)必須注意添加(jia)(jia)的先(xian)后順序和(he)(he)投(tou)加(jia)(jia)時(shi)間(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)隔!PAC與PAM聯合(he)(he)使(shi)用(yong)就是(shi)(shi)讓PAC先(xian)完(wan)成(cheng)中和(he)(he)電荷/膠體(ti)(ti)(ti)脫(tuo)穩(wen)形成(cheng)細小絮(xu)體(ti)(ti)(ti)之后,進一(yi)步加(jia)(jia)大(da)(da)絮(xu)體(ti)(ti)(ti)體(ti)(ti)(ti)積有利(li)于(yu)(yu)充分沉淀。由(you)于(yu)(yu)聚(ju)合(he)(he)氯化鋁(lv)PAC反(fan)應時(shi)間(jian)(jian)(jian)很短,所以(yi)加(jia)(jia)入后需要強(qiang)(qiang)烈的混(hun)合(he)(he),PAM作用(yong)時(shi)間(jian)(jian)(jian)要長,混(hun)合(he)(he)注意先(xian)強(qiang)(qiang)后弱——先(xian)強(qiang)(qiang)是(shi)(shi)為了(le)混(hun)合(he)(he)均勻后弱是(shi)(shi)為了(le)避(bi)免破壞絮(xu)體(ti)(ti)(ti)!聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺屬于(yu)(yu)絮(xu)凝劑(ji),聚(ju)合(he)(he)氯化鋁(lv)屬于(yu)(yu)混(hun)凝劑(ji),一(yi)般情況下是(shi)(shi)先(xian)加(jia)(jia)混(hun)凝劑(ji)再加(jia)(jia)聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺,但為了(le)保險起(qi)見,還是(shi)(shi)建議大(da)(da)家通(tong)過實驗效果來(lai)確定(ding)添加(jia)(jia)的順序!加(jia)(jia)藥(yao)點(dian)、加(jia)(jia)藥(yao)量(liang)、加(jia)(jia)藥(yao)時(shi)間(jian)(jian)(jian)以(yi)及混(hun)合(he)(he)強(qiang)(qiang)度需要實驗確定(ding),切記千萬不(bu)能把(ba)他們兩種(zhong)藥(yao)劑(ji)放在一(yi)起(qi)使(shi)用(yong),否則會影響效果,增(zeng)大(da)(da)使(shi)用(yong)成(cheng)本。
聚丙烯酰胺絮凝劑失效的判斷方法
經常遇到很(hen)多污(wu)水處理廠(chang),特別是(shi)南方(fang)地區,由(you)于氣候潮濕,一些污(wu)水廠(chang)的(de)聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺(an)(an)因(yin)堆(dui)放久了(le)(le)或者(zhe)是(shi)包裝(zhuang)口沒有(you)扎緊(jin)導(dao)致吸(xi)潮結塊,針對聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺(an)(an)絮凝劑結塊情(qing)況,很(hen)多人(ren)有(you)疑問,是(shi)不(bu)是(shi)失(shi)效了(le)(le),還可(ke)(ke)不(bu)可(ke)(ke)以再用,其實像這(zhe)種(zhong)情(qing)況只要你能把(ba)它溶開,水溶液有(you)粘度,是(shi)沒有(you)失(shi)效,但結塊后(hou)的(de)聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺(an)(an)是(shi)很(hen)難溶解開的(de),其實也意味著資源的(de)浪費。實不(bu)同種(zhong)類的(de)聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺(an)(an)的(de)保(bao)質(zhi)(zhi)期(qi)是(shi)有(you)很(hen)大(da)的(de)區別的(de),這(zhe)個和其結構有(you)關聯,相(xiang)對來(lai)說陰離子聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺(an)(an)的(de)有(you)效期(qi)時間要長(chang)點,陽離子聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺(an)(an)一般我們國家規(gui)定保(bao)質(zhi)(zhi)期(qi)為1年(nian)。超出(chu)這(zhe)個期(qi)限(xian),均視為超過保(bao)質(zhi)(zhi)期(qi)。就有(you)失(shi)效的(de)風(feng)險,
聚丙烯酰胺失效(xiao)可以從兩個(ge)方面來判斷,一個(ge)是粘度(du)降低,二是絮凝(ning)效(xiao)果變(bian)差(cha)。
使用特性
1、絮凝性:PAM能(neng)使懸浮(fu)物質(zhi)通過電中(zhong)和,架(jia)橋吸(xi)附作(zuo)用,起(qi)絮(xu)凝作(zuo)用。
2、粘合性:能通過機械的、物理的、化學的作用,起粘合作用。
3、降阻性:PAM能(neng)有效(xiao)地降低流體的(de)摩擦阻力,水中(zhong)加入(ru)微量(liang)PAM就能(neng)降阻50—80%。
4、增稠性:PAM在中(zhong)性和酸條件下(xia)均(jun)有增稠作用,當PH值(zhi)在10以上PAM易(yi)水解(jie)。呈半網狀(zhuang)結構時,增稠將更(geng)明顯。
聚丙烯酰胺使用量說明(ming)
1、洗煤用(yong)的(de)陽離(li)子(zi)聚(ju)丙烯酰胺(an)的(de)使用(yong)數量(liang)可以設置(zhi)在三十(shi)公斤(jin)到(dao)一(yi)(yi)(yi)(yi)百(bai)一(yi)(yi)(yi)(yi)十(shi)公斤(jin)之間;化工行業(ye)的(de)廢(fei)水(shui)(shui)使用(yong)量(liang)一(yi)(yi)(yi)(yi)般是五十(shi)到(dao)一(yi)(yi)(yi)(yi)百(bai)二十(shi)公斤(jin)之間;漂染行業(ye)的(de)廢(fei)水(shui)(shui)和造紙行業(ye)的(de)廢(fei)水(shui)(shui)最(zui)難處理,應該加大使用(yong)數量(liang),把(ba)使用(yong)數量(liang)設置(zhi)在一(yi)(yi)(yi)(yi)百(bai)到(dao)三百(bai)公斤(jin)比較合理,電鍍廢(fei)水(shui)(shui)行業(ye)和普(pu)通的(de)工業(ye)用(yong)水(shui)(shui)一(yi)(yi)(yi)(yi)般都(dou)不(bu)要超(chao)過五十(shi)公斤(jin)。注(zhu)意:(這幾種行業(ye)的(de)使用(yong)數量(liang)都(dou)是每一(yi)(yi)(yi)(yi)千(qian)噸廢(fei)水(shui)(shui)的(de)數量(liang))。
2、生活污水根據(ju)處理(li)方(fang)法的不同脫泥用的絮凝劑是不一樣的。
如果工藝主(zhu)體采(cai)用(yong)生化方法,也就是剩余污泥脫水(可能含有部分初沉(chen)泥),只(zhi)需要陽離子(zi)PAM作為污泥脫水劑(ji)即可。
如(ru)果工(gong)藝(yi)主體采用物化方法,如(ru)一級強化,加載(zai)磁分(fen)離等工(gong)藝(yi),一般是先(xian)加PAC調質(zhi),然后(hou)(hou)再(zai)加陰(yin)離子絮凝劑,最后(hou)(hou)加陽離子絮凝劑脫水。具體投加量要根據污水水質(zhi)而定。
也有很(hen)多污(wu)水處理站(zhan),污(wu)泥脫水直接加PAC或(huo)(huo)者(zhe)其(qi)他無(wu)機(ji)絮凝劑即(ji)可,這個在板(ban)框壓濾機(ji),特別(bie)是(shi)(shi)電子廠(chang)或(huo)(huo)者(zhe)是(shi)(shi)小型(xing)污(wu)水處理站(zhan)應用比較廣泛。
PAM在作為污(wu)泥(ni)(ni)脫水(shui)劑使用的時候一般要與(yu)水(shui)的配(pei)比在0.1%--0.2%之(zhi)間。溶解成膠水(shui)狀的液體(ti)以后,再(zai)投(tou)加到污(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)進行混(hun)合處理。
與污(wu)泥的(de)(de)配比一般在5%--10%,有的(de)(de)更低(di),這個要根據污(wu)泥的(de)(de)濃(nong)度來確定,最(zui)好是(shi)通過現場的(de)(de)燒杯實驗來確定最(zui)佳(jia)投加(jia)量和使(shi)用(yong)型號。不同污(wu)泥、不同藥(yao)劑、不同設備(bei)、不同管(guan)理(li)水平(ping),污(wu)泥的(de)(de)處理(li)效果是(shi)不同的(de)(de)。
3、污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠用陽離子聚丙烯酰(xian)胺作為污(wu)水(shui)(shui)(shui)運(yun)營(ying)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)脫水(shui)(shui)(shui)劑。在和(he)客戶(hu)溝通的過程中,客戶(hu)經常問到在污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理污(wu)泥(ni)(ni)(ni)脫水(shui)(shui)(shui)過程中,污(wu)泥(ni)(ni)(ni)脫水(shui)(shui)(shui)劑投加量(liang)(liang)(liang)的問題(ti)。要相對(dui)準確的知道污(wu)泥(ni)(ni)(ni)脫水(shui)(shui)(shui)劑投加量(liang)(liang)(liang)的問題(ti),首先(xian)了解這些參量(liang)(liang)(liang),污(wu)泥(ni)(ni)(ni)的含水(shui)(shui)(shui)率(lv),泥(ni)(ni)(ni)餅(bing)含水(shui)(shui)(shui)率(lv),進泥(ni)(ni)(ni)量(liang)(liang)(liang),進藥(yao)(yao)量(liang)(liang)(liang),配藥(yao)(yao)濃(nong)度等。
污泥含(han)水率:污泥中所含(han)水分(fen)(fen)的重量與污泥總重量之(zhi)比的百(bai)分(fen)(fen)數稱為(wei)污泥含(han)水率。
泥(ni)餅含(han)水(shui)率:被(bei)脫污(wu)泥(ni)即泥(ni)餅的所含(han)水(shui)分的重量與(yu)污(wu)泥(ni)總(zong)重量之比的百分數稱為泥(ni)餅含(han)水(shui)率。
還要通過以(yi)下幾個公式進(jin)行運(yun)算
1、加藥(yao)量mg/L=加藥(yao)質量/處理水量/配藥(yao)濃度
2、處理(li)水(shui)量(liang)投加藥量(liang)=處理(li)水(shui)量(liang)m3/h*加藥量(liang)g/m3
3、干泥(ni)量=處理水量*【(1-污泥(ni)含(han)水率(lv))/(1-泥(ni)餅含(han)水率(lv))】
4、每噸(dun)干(gan)(gan)泥的(de)藥劑消(xiao)耗g/m3=加藥量/干(gan)(gan)泥量
以上(shang)(shang)計算所得(de)結果(guo)誤(wu)差可能(neng)比較大,僅(jin)做污(wu)水(shui)運行時(shi)參考(kao)。實(shi)際耗(hao)藥(yao)量要進行實(shi)際上(shang)(shang)機運營試(shi)驗(yan)。
技術指標
技術指標
| 項目 型號 | 外觀 | 分子量(萬) | 固含量% | 離子度或水解度% | 殘余單體% | 使用范圍 |
| 陰離子型 | 白色顆粒或粉末 | 300—2200 | ≥88 | 水解度 10—35 | ≤0.2 | 水的PH值為中性或堿性 |
| 陽離子型 | 白色顆粒 | 500-1200 | ≥88 | 離子度 5-80 | ≤0.2 | 帶式機離心式壓濾機 |
| 非離子型 | 白色顆粒 | 200—1500 | ≥88 | 水解度 0-5 | ≤0.2 | 水的PH值為中性或堿性 |
| 兩性離子型 | 白色顆粒 | 500—1200 | ≥88 | 離子度 5-50 | ≤0.2 | 帶式機離心式壓濾機 |
| 陰離子型 | 比重 | 0.62 | 容重 | 0.5 |
作用原理
1)絮(xu)凝(ning)作用(yong)(yong)原(yuan)理:PAM用(yong)(yong)于絮(xu)凝(ning)時,與被(bei)絮(xu)凝(ning)物(wu)種(zhong)類表面性(xing)質,特別是動電位,粘度、濁度及懸(xuan)浮液的PH值有關,顆粒表面的動電位,是顆粒阻聚的原(yuan)因加入表面電荷相反的PAM,能使動電位降低而凝(ning)聚。
2)吸附架(jia)橋:PAM分(fen)子(zi)鏈固定(ding)在不同的顆粒表面(mian)上,各顆粒之間(jian)形(xing)成(cheng)聚合物(wu)的橋,使顆粒形(xing)成(cheng)聚集體而沉(chen)降。
3)表面吸(xi)附(fu)(fu):PAM分子(zi)上的極(ji)性基團顆粒的各(ge)種(zhong)吸(xi)附(fu)(fu)。
4)增強(qiang)作用:PAM分(fen)子鏈與分(fen)散相通(tong)過種種機械、物理(li)、化學等作用,將分(fen)散相牽連(lian)在一起,形成網狀。
技術流程
PAM沉淀是發生化學(xue)反應時生成了不溶于反應物(wu)(wu)所(suo)在溶液(ye)的物(wu)(wu)質。從字意上理(li)解就是在重力作用下沉淀去除。污水中(zhong)的懸(xuan)浮物(wu)(wu)質,可以這是一(yi)種物(wu)(wu)理(li)過程(cheng),簡便易行,效果良好,是污水處理(li)的重要技(ji)術之(zhi)一(yi)。
根據懸浮物質(zhi)的(de)性(xing)質(zhi)、濃度及絮凝(ning)(ning)劑聚丙(bing)烯酰(xian)胺(an)凝(ning)(ning)性(xing)能,沉(chen)淀(dian)(dian)可以(yi)分為:自然(ran)沉(chen)淀(dian)(dian),絮凝(ning)(ning)沉(chen)淀(dian)(dian),區域(yu)沉(chen)淀(dian)(dian)。域(yu)沉(chen)淀(dian)(dian)的(de)懸浮顆泣(qi)濃度較(jiao)高(5000mg/L以(yi)上),顆粒的(de)沉(chen)降受到周圍其它顆粒影響,顆粒間相對位置保持不變,形成一個整體共同下沉(chen),與澄清(qing)水之間有(you)清(qing)晰的(de)泥水界(jie)面(mian)。二次沉(chen)淀(dian)(dian)池(chi)與污泥濃縮(suo)池(chi)中均有(you)區域(yu)沉(chen)淀(dian)(dian)發生。
絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)沉(chen)淀(dian)(dian)是顆粒物(wu)在(zai)(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)作絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)沉(chen)淀(dian)(dian)的(de)(de)過(guo)程。在(zai)(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)投加(jia)混(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)后(hou),其中(zhong)(zhong)(zhong)懸(xuan)浮物(wu)的(de)(de)膠體及分(fen)散(san)顆粒在(zai)(zai)分(fen)子力的(de)(de)相(xiang)互作用下生(sheng)成(cheng)絮(xu)(xu)狀體且在(zai)(zai)沉(chen)降過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)它們互相(xiang)碰撞(zhuang)凝(ning)(ning)聚,其尺寸和質量不斷變大,沉(chen)速(su)不斷增加(jia)。懸(xuan)浮物(wu)的(de)(de)去除率不但取決于沉(chen)淀(dian)(dian)速(su)度,而且與沉(chen)淀(dian)(dian)深度有(you)關。地面水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)投加(jia)混(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)后(hou)形(xing)成(cheng)的(de)(de)礬(fan)花(hua),生(sheng)活污水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)有(you)機(ji)懸(xuan)浮物(wu),活性(xing)污泥(ni)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)都會出現絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)沉(chen)淀(dian)(dian)的(de)(de)現象。
加藥方式
藥(yao)劑的(de)投加方式(shi)
藥(yao)劑的投加(jia)采用(yong)重力(li)(li)投加(jia)和(he)壓(ya)力(li)(li)投加(jia),無論哪種投加(jia)方式,由溶解池(chi)到溶液(ye)池(chi),到藥(yao)液(ye)投加(jia)點,均(jun)應設置(zhi)藥(yao)液(ye)提升(sheng)(sheng)設備(bei),常(chang)用(yong)的藥(yao)液(ye)提升(sheng)(sheng)設備(bei)是計量泵和(he)水射器。
1.重力(li)投(tou)加
利(li)用重力(li)將藥劑投加(jia)在水(shui)(shui)泵吸(xi)水(shui)(shui)管(guan)內或者(zhe)吸(xi)水(shui)(shui)井的吸(xi)水(shui)(shui)喇叭(ba)口(kou)處(chu),利(li)用水(shui)(shui)泵葉輪混(hun)合。
2.壓力投加
利用水泵或(huo)(huo)者水射器將藥(yao)(yao)劑投加(jia)到(dao)原水管中(zhong),適用于(yu)將藥(yao)(yao)劑投加(jia)到(dao)壓力水管中(zhong),或(huo)(huo)者需要投加(jia)到(dao)標(biao)高(gao)較(jiao)高(gao)、距離較(jiao)遠的凈水構筑物內。
3.水泵投加
水(shui)泵投(tou)加是(shi)在溶液池中提升藥液到壓力管(guan)中,有(you)直接采用(yong)計(ji)量泵和采用(yong)耐酸從而起增強作用(yong)。
聚丙(bing)烯酰胺在(zai)(zai)使(shi)用(yong)之前(qian)一般都需配制(zhi)成0.1 %~0.5%的稀(xi)釋(shi)(shi)溶液備(bei)用(yong),配制(zhi)好的溶液最好不要(yao)存放太長時間才用(yong),這個濃度范圍的溶液在(zai)(zai)使(shi)用(yong)之前(qian)還需要(yao)近一步稀(xi)釋(shi)(shi)成0.01~0.05的溶液,原因就是(shi)可以更有肋于絮(xu)凝(ning)劑在(zai)(zai)懸浮體系中的分散(san),可以降(jiang)低(di)用(yong)量(liang),而且可以取得(de)更好的絮(xu)凝(ning)效果(guo)!
宏觀粒子
陰離子
陰離(li)子聚(ju)丙(bing)烯酰(xian)胺(APAM)產品描述:陰離(li)子聚(ju)丙(bing)烯酰(xian)胺(APAM)外(wai)觀為白(bai)色粉粒,分子量從600萬(wan)到2500萬(wan)
水溶(rong)解性好,能以任(ren)意比例溶(rong)解于水且(qie)不(bu)溶(rong)于有(you)機溶(rong)劑。有(you)效的PH值范圍為4到(dao)14,在(zai)中性堿性介質中呈高聚合物電(dian)解質的特性,與(yu)(yu)鹽(yan)類電(dian)解質敏感(gan),與(yu)(yu)高價金(jin)屬離子能交聯成不(bu)溶(rong)性凝膠體(ti)。
分子式(shi):
工業廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li):對于懸(xuan)浮顆粒(li),較出、濃(nong)度高(gao)、粒(li)子帶陽(yang)電荷(he),水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)PH值(zhi)為中性或堿性的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui),鋼鐵廠廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui),電鍍廠廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui),冶金廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui),洗(xi)煤廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)等污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li),效果(guo)(guo)最好。飲用(yong)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li):我國(guo)很多(duo)自來(lai)水(shui)(shui)(shui)廠的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)源來(lai)自江(jiang)河(he),泥(ni)沙及礦物質(zhi)含量高(gao),比較渾濁(zhuo),雖經(jing)過沉淀(dian)過濾(lv)(lv)(lv)(lv),仍(reng)不能達(da)到要求,需要投加(jia)(jia)(jia)絮凝(ning)(ning)(ning)劑(ji),投加(jia)(jia)(jia)量是(shi)無(wu)機絮凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)的(de)(de)1/50,但效果(guo)(guo)是(shi)無(wu)機絮凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)的(de)(de)幾(ji)倍(bei),對于有機物污(wu)染嚴重的(de)(de)江(jiang)河(he)水(shui)(shui)(shui)可采用(yong)無(wu)機絮凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)和陽(yang)離(li)(li)子聚丙(bing)烯酰胺配合(he)使(shi)用(yong)效果(guo)(guo)更好。現投加(jia)(jia)(jia)陰離(li)(li)子聚丙(bing)烯酰胺,使(shi)淀(dian)粉微(wei)粒(li)絮凝(ning)(ning)(ning)沉淀(dian),然后(hou)將沉淀(dian)物經(jing)壓(ya)(ya)濾(lv)(lv)(lv)(lv)機壓(ya)(ya)濾(lv)(lv)(lv)(lv)變成餅狀,可作飼料,酒(jiu)精(jing)廠的(de)(de)酒(jiu)精(jing)也可采用(yong)陰離(li)(li)子聚丙(bing)烯酰胺脫水(shui)(shui)(shui),壓(ya)(ya)濾(lv)(lv)(lv)(lv)進行回收。用(yong)于河(he)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)漿(jiang)沉降(jiang)。用(yong)于造紙干強劑(ji)。
用于造紙(zhi)助(zhu)劑(ji)、助(zhu)率劑(ji)。在造紙(zhi)前泵口式儲漿池中(zhong)加入微量PAM-LB-3陰離子聚丙烯酰胺(an)可(ke)(ke)使水(shui)中(zhong)填料與細(xi)小纖維在網(wang)上存留提(ti)高20-30%。每噸可(ke)(ke)節約紙(zhi)漿20-30kg。
舉例(li):在洗(xi)煤過程中(zhong)產(chan)生大量廢水(shui),直接排放污染環境(jing),必須(xu)沉清后循環利用,回(hui)收水(shui)中(zhong)煤泥,也很有價值,但靠(kao)自然(ran)沉降,費時(shi)費力,同時(shi)水(shui)也不(bu)清。
另外,陰離子聚丙(bing)烯(xi)酰胺在(zai)制(zhi)香(xiang)行業(ye)的應用也(ye)越來越受歡迎,陰離子聚丙(bing)烯(xi)酰胺產(chan)品(pin)特點:具溶解(jie)性好,粘度高,韌性強,易(yi)燃物(少(shao))煙(yan)、燃燒無異味、無毒等特點;產(chan)品(pin)性能穩(wen)定(ding),避免(mian)了(le)(le)其(qi)(qi)它植(zhi)物膠粉和(he)普通淀粉因產(chan)地、時間不(bu)同,粘結質(zhi)量參差不(bu)齊,在(zai)香(xiang)業(ye)生(sheng)產(chan)時需要反復調(diao)試配方,以免(mian)造成(cheng)產(chan)品(pin)質(zhi)量不(bu)穩(wen)定(ding)的現象(xiang);香(xiang)制(zhi)品(pin)外表光(guang)潔(jie)平整、成(cheng)型好、不(bu)易(yi)破碎(sui);尤其(qi)(qi)是其(qi)(qi)冷水可糊化性,無需煮糊,將物料(liao)直(zhi)接混和(he)均勻、加(jia)水攪拌既可生(sheng)產(chan),而且加(jia)水混合(he)后的物料(liao)較長時間放置(zhi)也(ye)不(bu)會有物料(liao)干硬無法使(shi)用的現象(xiang)發(fa)生(sheng),有效地節約了(le)(le)能源和(he)方便了(le)(le)生(sheng)產(chan)操作(zuo)。
使用(yong)效果:使用(yong)本產(chan)品(pin)做(zuo)成的(de)香坯(香制品(pin))外(wai)(wai)觀平整、無斷裂、無霉(mei)斑(ban),抗折力強,產(chan)品(pin)成色(se)好(hao)、烘曬后不(bu)褪色(se),燃(ran)點時間(jian)足,可燃(ran)性好(hao),過(guo)鐵齒盤(pan)不(bu)“斷頭(tou)”熄火,有利于(yu)蚊(wen)香有效成份的(de)揮散率的(de)提(ti)高及可減(jian)少成品(pin)在(zai)烘干(gan)過(guo)程(cheng)中的(de)損失,同時,可大大減(jian)輕(qing)工人的(de)勞動強度(du)、提(ti)高工作效率。此外(wai)(wai),本品(pin)對(dui)環境(jing)無污(wu)染,可滿(man)足綠色(se)環保方面對(dui)產(chan)品(pin)的(de)要求(qiu)。
經濟效益(yi):使用本產品(pin)可減少(shao)原料成本5—12%,節約能耗20—30%。
陽離子
陽離子聚丙(bing)烯酰胺(CPAM)產品特(te)性:陽離子聚丙(bing)烯酰胺(CPAM)外觀為白色(se)(se)粉(fen)粒(li),離子度(du)從(cong)20%到(dao)55%水溶(rong)解性好,能以(yi)任意(yi)比例溶(rong)解于水且(qie)不(bu)溶(rong)于有(you)機(ji)溶(rong)劑(ji)。呈高聚合物電解質(zhi)的特(te)性,適(shi)用于帶陰電荷及富含有(you)機(ji)物的廢水處(chu)(chu)理。適(shi)用于染色(se)(se)、造紙、食品、建筑(zhu)、冶金、選礦、煤粉(fen)、油田、水產加(jia)工與(yu)發酵等行業有(you)機(ji)膠體(ti)含量較高的廢水處(chu)(chu)理,特(te)別適(shi)用于城市(shi)污(wu)水、城市(shi)污(wu)泥、造紙污(wu)泥及其(qi)它工業污(wu)泥的脫水處(chu)(chu)理。
非離子
產品特性:
非離(li)子(zi)(zi)聚丙烯(xi)酰胺(an)系列產品是具有高(gao)分(fen)子(zi)(zi)量的(de)低(di)離(li)子(zi)(zi)度的(de)線(xian)性(xing)高(gao)聚物(wu)。由于(yu)其具有特殊(shu)的(de)基(ji)團,便賦予它具有絮凝(ning)、分(fen)散(san)、增(zeng)稠(chou)、粘結、成(cheng)膜、凝(ning)膠、穩定膠體的(de)作(zuo)用。污(wu)水(shui)處理劑:當懸浮(fu)性(xing)污(wu)水(shui)顯酸性(xing)時,采用非離(li)子(zi)(zi)聚丙烯(xi)酰胺(an)作(zuo)絮凝(ning)劑較(jiao)為合適。這(zhe)時PAM起吸附架橋作(zuo)用,使懸浮(fu)的(de)粒子(zi)(zi)產生(sheng)絮凝(ning)沉淀,達(da)到凈化污(wu)水(shui)的(de)目的(de)。也可(ke)用于(yu)自來水(shui)的(de)凈化,尤其是和(he)無(wu)機絮凝(ning)劑配(pei)合使用,在水(shui)處理中效果最佳。
應(ying)用:
1、廣泛用于工業廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處理(li)、對于懸浮顆粒(li)、較粗、濃度高、離子帶陽電(dian)荷(he)、水(shui)(shui)(shui)的PH值為中性或堿性的污(wu)水(shui)(shui)(shui),鋼鐵廠廢(fei)水(shui)(shui)(shui),冶(ye)金廢(fei)水(shui)(shui)(shui),洗煤廢(fei)水(shui)(shui)(shui)等的污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)效果最(zui)好。
2、用(yong)于石(shi)油(you)工業(ye)、采(cai)油(you)、鉆井(jing)泥漿(jiang)、廢泥漿(jiang)處理、防止水竄(cuan)、降(jiang)低摩阻、提高采(cai)收率、三(san)次采(cai)油(you)得到廣泛運用(yong)。
3、用于(yu)紡(fang)織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷(duan)頭(tou)率低、布面(mian)光潔。
4、用(yong)于造(zao)紙工業。一是提(ti)(ti)高(gao)填(tian)料、顏(yan)料等存留率;二(er)是提(ti)(ti)高(gao)紙張的強度(包(bao)括干強度和濕強度)。另外,還可以(yi)提(ti)(ti)高(gao)紙張抗撕性(xing)和多孔性(xing),以(yi)改(gai)進視覺和印刷性(xing)能,還用(yong)于食品(pin)及茶葉包(bao)裝紙中(zhong)。
兩性離子
兩(liang)性離(li)子聚丙(bing)烯(xi)酰胺(an)是(shi)由乙烯(xi)酰胺(an)是(shi)和乙烯(xi)基陽離(li)子單(dan)體丙(bing)烯(xi)酰胺(an)單(dan)體,水解共聚而成。分子鏈上既有陽電荷,又有陰電荷的(de)兩(liang)性離(li)子不(bu)規則(ze)聚合(he)物。
產品用途
1)用(yong)于污(wu)泥脫(tuo)(tuo)水根據污(wu)泥性質(zhi)可選(xuan)用(yong)本(ben)產(chan)品(pin)的相應(ying)型號,可有效在污(wu)泥進入(ru)壓濾(lv)之(zhi)前進行污(wu)泥脫(tuo)(tuo)水,脫(tuo)(tuo)水時,產(chan)生絮團大,不粘濾(lv)布,壓濾(lv)時不散,流泥餅較厚,脫(tuo)(tuo)水效率高,泥餅含水率在80%以下(xia)。
2)用于生(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)和(he)有機(ji)(ji)廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)處理(li),本產品在配(pei)性或堿性介質中均呈現陽(yang)電性,這樣對污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)中懸浮顆粒帶陰電荷的(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)進行絮(xu)凝沉淀,澄(cheng)清很有效(xiao)(xiao)。如生(sheng)(sheng)產糧食酒(jiu)精廢水(shui)(shui)(shui),造紙(zhi)廢水(shui)(shui)(shui),城市(shi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)的(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui),啤酒(jiu)廢水(shui)(shui)(shui),味精廠(chang)廢水(shui)(shui)(shui),制(zhi)糖(tang)廢水(shui)(shui)(shui),有機(ji)(ji)含量高(gao) 廢水(shui)(shui)(shui)、飼料廢水(shui)(shui)(shui),紡織印染廢水(shui)(shui)(shui)等,用陽(yang)離子(zi)(zi)聚丙烯酰胺要(yao)比(bi)用陰離子(zi)(zi)、非離子(zi)(zi)聚丙烯酰胺或無機(ji)(ji)鹽類(lei)效(xiao)(xiao)果要(yao)高(gao)數倍或數十倍,因為這類(lei)廢水(shui)(shui)(shui)普(pu)遍帶陰電荷。
3)用于(yu)以江河(he)水作水源的自來水的處(chu)理(li)絮凝(ning)劑(ji),用量少,效果好,成本低,特別是和(he)無機絮凝(ning)劑(ji)復合使用效果更(geng)好,它(ta)(ta)將成為(wei)治長江、黃河(he)及(ji)其它(ta)(ta)流域的自來水廠的高效絮凝(ning)劑(ji)。
4)造紙用增強(qiang)劑(ji)及其(qi)它助劑(ji)。提高填料、顏料等存留率、紙張的強(qiang)度(du)。
5)用(yong)于(yu)油(you)田經學(xue)助劑,如粘土防膨劑,油(you)田酸化(hua)用(yong)稠化(hua)劑。
6)用于紡(fang)織上漿劑(ji)、漿液性能穩定、落漿少、織物斷(duan)頭率低、布面光潔(jie)。
包裝與貯存 本品無毒,注意防潮(chao)、防雨(yu),避(bi)免陽光(guang)曝曬。 貯存期(qi):2年,25kg紙(zhi)(zhi)袋(內襯塑料(liao)袋外為(wei)貼塑牛皮(pi)紙(zhi)(zhi)袋)。
聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯酰(xian)胺(an)可以應用于各種污水(shui)(shui)處(chu)理(針(zhen)對生(sheng)活污水(shui)(shui)處(chu)理使(shi)(shi)用聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯酰(xian)胺(an)一般分(fen)為兩個(ge)過程,一是(shi)高分(fen)子(zi)(zi)(zi)電解質與(yu)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)表(biao)面的(de)(de)(de)電荷中和;二是(shi)高分(fen)子(zi)(zi)(zi)電解質的(de)(de)(de)長鏈與(yu)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)架橋形成(cheng)(cheng)絮(xu)團。絮(xu)凝的(de)(de)(de)主(zhu)要目的(de)(de)(de)是(shi)通(tong)(tong)過加入聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯酰(xian)胺(an)使(shi)(shi)污泥(ni)(ni)中細(xi)小的(de)(de)(de)懸浮顆(ke)粒(li)(li)(li)和膠體微粒(li)(li)(li)聚(ju)結成(cheng)(cheng)較粗大的(de)(de)(de)絮(xu)團。隨著(zhu)絮(xu)團的(de)(de)(de)增大,沉降速度逐(zhu)漸增加。從而可以更(geng)好的(de)(de)(de)通(tong)(tong)過壓濾機壓泥(ni)(ni),進(jin)(jin)而達到環保處(chu)理的(de)(de)(de)要求(qiu),干泥(ni)(ni)外(wai)運進(jin)(jin)行焚燒處(chu)理。)PAM為分(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)由(you)(you)幾百(bai)萬(wan)(wan)(wan)至幾千(qian)萬(wan)(wan)(wan)的(de)(de)(de)高分(fen)子(zi)(zi)(zi)水(shui)(shui)溶性有(you)(you)機聚(ju)合物,在顆(ke)粒(li)(li)(li)間形成(cheng)(cheng)更(geng)大的(de)(de)(de)絮(xu)體及由(you)(you)此產生(sheng)的(de)(de)(de)巨大表(biao)面吸附作用。目前國內的(de)(de)(de)聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯酰(xian)胺(an)代表(biao)性的(de)(de)(de)高分(fen)子(zi)(zi)(zi)聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯酰(xian)胺(an)有(you)(you):非離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)型(xing)聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯酰(xian)胺(an)(簡(jian)寫(xie)(xie)NPAM,分(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)800-1500萬(wan)(wan)(wan))、陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)型(xing)聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯酰(xian)胺(an)(簡(jian)寫(xie)(xie)APAM,分(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)800-2000萬(wan)(wan)(wan))、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯酰(xian)胺(an)(簡(jian)寫(xie)(xie)CPAM,分(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)800-1200萬(wan)(wan)(wan),離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)度10%-80%)。用量(liang)一般為廢水(shui)(shui)量(liang)的(de)(de)(de)百(bai)萬(wan)(wan)(wan)分(fen)之一至百(bai)萬(wan)(wan)(wan)分(fen)之二。因而,主(zhu)要是(shi)通(tong)(tong)過人工合成(cheng)(cheng)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。
制備:首先(xian)采用(yong)氧化(hua)還原反(fan)(fan)應(ying)體(ti)系、偶氮化(hua)合(he)物和輔助引發(fa)劑(ji)組成的復合(he)引發(fa)體(ti)系,以(yi)丙烯(xi)酰胺(AM)與丙烯(xi)酰氧乙基(ji)三甲基(ji)氯(lv)化(hua)銨(an)(或DMC,DMAAC)為(wei)原料,通(tong)過水溶液自由基(ji)共聚合(he),合(he)成陽離(li)子聚丙烯(xi)酰胺(CPAM)。在反(fan)(fan)應(ying)器內加入(ru)一(yi)定量的丙烯(xi)酰胺、丙烯(xi)酰氧乙基(ji)三甲基(ji)氯(lv)化(hua)銨(an)、尿素(su)和去離(li)子水,攪拌均(jun)勻后,用(yong)2mol/L的H2SO4調節(jie)pH至要求值,通(tong)入(ru)N2鼓泡30min,加入(ru)一(yi)定量的(NH4)2S2O8、CH3NaO3S.2H2O和偶氮類化(hua)合(he)物引發(fa)聚合(he)反(fan)(fan)應(ying),當反(fan)(fan)應(ying)液黏稠時停止通(tong)N2,繼續反(fan)(fan)應(ying)2h后得(de)(de)到白色透明膠體(ti),將(jiang)膠體(ti)于60C下干燥至恒(heng)重(zhong),粉碎,即得(de)(de)陽離(li)子聚丙烯(xi)酰胺絮凝(ning)劑(ji)。
生產步驟
聚(ju)丙烯酰胺生產步驟一(yi)共兩步:
單體生產技術
丙烯酰(xian)胺(an)(an)單(dan)體的(de)(de)生產時(shi)以丙烯腈為原(yuan)料,在催化劑作用下水(shui)合生成丙烯酰(xian)胺(an)(an)單(dan)體的(de)(de)粗產品,經閃蒸、精(jing)制后得精(jing)丙烯酰(xian)胺(an)(an)單(dan)體,此單(dan)體即為聚丙烯酰(xian)胺(an)(an)的(de)(de)生產原(yuan)料。
丙(bing)烯(xi)腈+(水催化(hua)劑(ji)/水) →合(he) →丙(bing)烯(xi)酰胺粗品→閃蒸→精(jing)制→精(jing)丙(bing)烯(xi)酰胺
按催(cui)化(hua)劑(ji)的發展歷史來分,單體(ti)技(ji)術已經(jing)歷了三代:
第一代(dai)為硫(liu)酸(suan)催化水(shui)合技術,此技術的(de)缺點是(shi)丙烯腈轉化率(lv)低(di),丙稀酰胺產(chan)品(pin)(pin)收率(lv)低(di)、副產(chan)品(pin)(pin)低(di),給精制帶來(lai)很大(da)負擔(dan),此外由(you)于催化劑硫(liu)酸(suan)的(de)強腐蝕性,使設(she)備造價(jia)高,增加(jia)了(le)生(sheng)產(chan)成本;
第二代為(wei)二元或三元骨架銅(tong)催(cui)化(hua)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu),該技術(shu)的(de)缺點是在(zai)最終產(chan)(chan)品中引入(ru)了(le)影響聚合的(de)金屬(shu)(shu)銅(tong)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi),從而增(zeng)加了(le)后處理精制(zhi)的(de)成本;第三代為(wei)微生(sheng)物腈水合酶催(cui)化(hua)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu),此(ci)技術(shu)反應條件(jian)溫和(he),常溫常壓(ya)下進(jin)行,具有高(gao)選擇(ze)性(xing)、高(gao)收率(lv)和(he)高(gao)活性(xing)的(de)特(te)點,丙烯(xi)(xi)(xi)腈的(de)轉化(hua)率(lv)可達到100%,反應完全,無(wu)副(fu)產(chan)(chan)物和(he)雜(za)質。 產(chan)(chan)品丙烯(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺中不含金屬(shu)(shu)銅(tong)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi),不需進(jin)行離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交換來出去生(sheng)產(chan)(chan)過程(cheng)中所產(chan)(chan)生(sheng)的(de)銅(tong)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi),簡化(hua)了(le)工藝流程(cheng),此(ci)外,氣(qi)相色譜分析表(biao)明丙烯(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺產(chan)(chan)品中幾乎不含游(you)離(li)(li)的(de)丙烯(xi)(xi)(xi)腈,具有高(gao)純性(xing),特(te)別(bie)適合制(zhi)備超高(gao)相對分子(zi)(zi)(zi)質量的(de)聚丙烯(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺及(ji)食品工業所需的(de)無(wu)毒聚丙烯(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺。
微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物催化丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺單體生(sheng)(sheng)(sheng)產技(ji)術,首先由(you)(you)日(ri)本(ben)在(zai)1985年建立了(le)6000t/a的丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺裝(zhuang)置,其(qi)后俄羅斯(si)也掌握了(le)此(ci)項技(ji)術,20世紀90年代(dai)時日(ri)本(ben)和(he)俄羅斯(si)相(xiang)(xiang)繼建立了(le)萬(wan)噸級微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物催化丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺裝(zhuang)置。我國是(shi)繼日(ri)本(ben)、俄羅斯(si)之后,世界上(shang)(shang)第(di)三個(ge)擁有此(ci)技(ji)術的國家。微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物催化劑活性為2857國際(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)化單位,已經(jing)達到了(le)國際(ji)水平(ping)。我國微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物催化丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺單體生(sheng)(sheng)(sheng)產技(ji)術是(shi)由(you)(you)上(shang)(shang)海市農藥所經(jing)過“七五”、“八(ba)五”和(he)“九五”等3個(ge)五年計劃開發完(wan)成的,微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物催化劑腈水合酶(mei)是(shi)在(zai)1990年篩選出的,是(shi)由(you)(you)泰山(shan)山(shan)腳(jiao)土(tu)壤中(zhong)分離出163菌株和(he)無錫土(tu)壤中(zhong)分離出145菌株,經(jing)種子培養得到的腈水合酶(mei),代(dai)號為Norcardia-163。該技(ji)術現已在(zai)江蘇如皋(gao)、江西南昌(chang)、勝(sheng)利(li)油田及河北萬(wan)全(quan)先后投產,質(zhi)(zhi)量(liang)上(shang)(shang)乘,達到了(le)生(sheng)(sheng)(sheng)產超(chao)高相(xiang)(xiang)對分子質(zhi)(zhi)量(liang)聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺的質(zhi)(zhi)量(liang)指(zhi)標。
標志著我國微(wei)生物(wu)催化丙(bing)烯酰胺技術已經達到了國際先(xian)進(jin)水平。
聚合技術
聚(ju)(ju)(ju)丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)(xian)(xian)胺(an)生(sheng)產是(shi)以丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)(xian)(xian)胺(an)水溶液為原料,在引發劑(ji)的(de)作(zuo)用下,進(jin)行聚(ju)(ju)(ju)合反(fan)(fan)應(ying),在反(fan)(fan)應(ying)完成后生(sheng)成的(de)聚(ju)(ju)(ju)丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)(xian)(xian)胺(an)膠塊經切切割、造粒、干燥(zao)、粉(fen)碎,最終制得聚(ju)(ju)(ju)丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)(xian)(xian)胺(an)產品。關鍵工藝(yi)是(shi)聚(ju)(ju)(ju)合反(fan)(fan)應(ying),在其后的(de)處理(li)過程中要注意機械降(jiang)溫、熱降(jiang)解和交(jiao)聯,從而保證聚(ju)(ju)(ju)丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)(xian)(xian)胺(an)的(de)相對分子質量和水溶解性(xing)。
丙(bing)烯酰胺+水(引發劑(ji)/聚合)→聚丙(bing)烯酰胺膠塊(kuai)→造粒→干燥→粉碎→聚丙(bing)烯酰胺產(chan)品(pin)
我國聚丙烯酰胺生產技術大概也經歷了3個階(jie)段(duan):
第(di)一階段(duan)是(shi)最早采用盤式(shi)聚(ju)合,即將混合好的(de)聚(ju)合反應(ying)液放在不銹(xiu)(xiu)鋼盤中,再將這些不銹(xiu)(xiu)鋼盤推(tui)至保(bao)溫烘房中,聚(ju)合數(shu)小時(shi)后,從(cong)烘房中推(tui)出(chu),用鍘刀把聚(ju)丙烯酰胺切(qie)成條狀,進絞肉機造(zao)粒,烘房干燥,粉碎制(zhi)得成品。這種工藝完(wan)全是(shi)手(shou)工作(zuo)坊式(shi)。
第二(er)階段是采用捏(nie)(nie)合(he)機,即將(jiang)混合(he)好的聚合(he)反應液放在捏(nie)(nie)合(he)機中(zhong)加熱,聚合(he)開始(shi)后,開始(shi)捏(nie)(nie)合(he)機,一(yi)邊聚合(he)一(yi)邊捏(nie)(nie)合(he),聚合(he)完后,造粒(li)也基本完成(cheng),倒出物料經干燥、粉碎得成(cheng)品。
第(di)三階(jie)段是,20世紀80年代后(hou)期,開(kai)發了錐(zhui)形釜聚(ju)合(he)工(gong)藝,由核工(gong)業部(bu)五(wu)所在江(jiang)蘇江(jiang)都化工(gong)廠試車(che)成功(gong)。該工(gong)藝在錐(zhui)形釜下部(bu)帶有造料旋轉刀,聚(ju)合(he)物在壓出的同時,即成粒狀,經轉鼓干燥(zao)機(ji)干燥(zao),粉碎得產品。
為了避(bi)免聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺(an)(an)膠(jiao)塊黏附在(zai)聚(ju)(ju)合(he)(he)釜(fu)釜(fu)壁(bi)上,有的(de)技術采(cai)用氟或硅的(de)高分(fen)子化合(he)(he)物(wu)涂覆在(zai)聚(ju)(ju)合(he)(he)釜(fu)的(de)內壁(bi)上,但此涂覆層在(zai)上產(chan)過程(cheng)中(zhong)易脫(tuo)落而污染聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺(an)(an)產(chan)品。
也有可旋轉的(de)錐形釜,聚合反(fan)應完成后(hou),聚合釜倒轉將聚丙烯酰胺膠塊倒出(chu))、造粒方(fang)式(shi) (有機械造粒、切割造粒,也有濕式(shi)造粒即分散液中(zhong)(zhong)造粒)、干(gan)燥(zao)方(fang)式(shi)(有采用(yong)穿流回轉干(gan)燥(zao),也有用(yong)振動流化床干(gan)燥(zao))及(ji)粉碎方(fang)式(shi)。這些不同中(zhong)(zhong)有些是設備質量上(shang)有差(cha)異(yi),有些是采用(yong)的(de)具體(ti)方(fang)式(shi)上(shang)的(de)油差(cha)異(yi),但總的(de)來(lai)看(kan),聚合技術趨向于固(gu)定(ding)錐形釜聚合,振動流化床干(gan)燥(zao)技術。
聚丙烯(xi)酰(xian)胺(an)生產技術除了上述的單(dan)元操作外,在工(gong)藝(yi)配方上還有(you)較明(ming)顯的差別(bie),引發就有(you)前(qian)加(jia)堿(jian)共水解(jie)工(gong)藝(yi)和后(hou)(hou)加(jia)堿(jian)后(hou)(hou)水解(jie)工(gong)藝(yi)之分,兩種方法各有(you)利弊(bi),前(qian)加(jia)堿(jian)共水解(jie)工(gong)藝(yi)過(guo)程簡單(dan),但(dan)(dan)存在水解(jie)傳熱易產生交聯和相(xiang)對分子質量(liang)(liang)損(sun)失(shi)大的問題,后(hou)(hou)加(jia)堿(jian)后(hou)(hou)水解(jie)雖然工(gong)藝(yi)過(guo)程增(zeng)加(jia)了,但(dan)(dan)水解(jie)均勻不(bu)易產生交聯,對產品(pin)相(xiang)對分子質量(liang)(liang)損(sun)失(shi)也不(bu)大。
目前我(wo)國聚丙烯(xi)酰(xian)胺聚合用的引(yin)發(fa)劑有無機引(yin)發(fa)劑、有機引(yin)發(fa)劑和(he)無機—有機混合體系(xi)3中類型。
(1)過氧化物(wu)
過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)大致分(fen)為(wei)無(wu)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)和有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)。無(wu)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)如(ru)(ru)過(guo)(guo)硫酸(suan)鉀,過(guo)(guo)硫酸(suan)銨、過(guo)(guo)溴酸(suan)鈉和過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫等(deng)(deng)。有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)如(ru)(ru)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)苯(ben)甲酰、過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)月桂(gui)酰和叔丁羥基過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)等(deng)(deng)。它(ta)們配用(yong)的(de)還(huan)原劑有硫酸(suan)亞(ya)鐵(tie)、氯化(hua)(hua)亞(ya)鐵(tie)、偏亞(ya)硫酸(suan)鈉和硫代(dai)硫酸(suan)鈉等(deng)(deng)。
(2)偶氮化合物類(lei)
如偶(ou)氮二異丁腈、偶(ou)氮雙二甲基戊腈、偶(ou)氮雙氰基戊酸鈉(na)和20世紀80年代開發的偶(ou)氮脒鹽(yan)系(xi)列,如偶(ou)氮N-取代脒丙烷鹽(yan)酸鹽(yan)是(shi)一類競相開發的產品,它(ta)們(men)的加入濃度為萬分之0.005-1,催化效(xiao)率很高,有(you)助于(yu)(yu)生產相對分子質量高的產品,且溶于(yu)(yu)水,便于(yu)(yu)使用。
反相懸浮聚合法
聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺(an)是(shi)目(mu)前工業(ye)上最重要的有機高分子絮凝劑之一,在(zai)工業(ye)上通常采用水溶液法,反向(xiang)懸(xuan)浮聚(ju)合(he)法來生產聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺(an)。下面來介紹一下反向(xiang)懸(xuan)浮聚(ju)合(he)法生產聚(ju)丙烯(xi)酰(xian)胺(an)的工藝。
反向(xiang)懸浮聚(ju)(ju)合法是制作聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺(PAM)微(wei)球(qiu)的(de)如今(jin)使用最(zui)廣(guang)泛、技術(shu)相對(dui)成(cheng)熟的(de)方法。采(cai)用強(qiang)烈攪(jiao)拌(ban)將(jiang)單體(ti)或單體(ti)混合物(wu)分(fen)散(san)在(zai)介質(zhi)(介質(zhi)為有(you)機(ji)溶劑(ji)(ji))中,成(cheng)為細(xi)小顆粒(li)(li)再進(jin)行單體(ti)、引發劑(ji)(ji)、有(you)機(ji)溶劑(ji)(ji)和分(fen)散(san)穩定劑(ji)(ji)的(de)聚(ju)(ju)合。當聚(ju)(ju)合完成(cheng)后,經(jing)過沸脫水(shui)、分(fen)離、干燥可以得到(dao)微(wei)粒(li)(li)狀產品(pin)(pin)。反向(xiang)懸浮聚(ju)(ju)合法得到(dao)的(de)產品(pin)(pin),固體(ti)質(zhi)量分(fen)數>90%,聚(ju)(ju)合率>95%,單體(ti)殘留量<0.5%,產品(pin)(pin)粒(li)(li)徑在(zai)10-500微(wei)米之(zhi)間,產品(pin)(pin)的(de)水(shui)溶性良好(hao)。
該方法(fa)因為(wei)工藝(yi)簡單(dan),操(cao)(cao)作控制方便,聚(ju)合熱易(yi)于去除,聚(ju)合物易(yi)于分(fen)離(li)、洗滌(di)、干燥(zao),產(chan)品純(chun)凈、均(jun)勻、穩定(ding),容(rong)易(yi)實現工業化(hua)。但是反向(xiang)懸浮聚(ju)合法(fa)在(zai)工業生產(chan)中(zhong)也存在(zai)著問題,首先(xian)受攪拌轉速(su)的影響很大(da),容(rong)易(yi)聚(ju)結,發生凝膠(jiao),共沸時體系不(bu)穩定(ding),出水時間長等缺點。還有出品粒徑分(fen)布較(jiao)寬,大(da)量的有機溶劑使用,生產(chan)操(cao)(cao)作的安全,聚(ju)合成本太高等一系列原因導致反向(xiang)懸浮聚(ju)合法(fa)在(zai)很少在(zai)國(guo)內用于生產(chan)聚(ju)丙(bing)烯酰胺。
使用原則
聚丙(bing)烯酰胺的使(shi)用要遵循如(ru)下(xia)原(yuan)則:
1、顆粒(li)狀聚丙(bing)烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水(shui)(shui)(shui)中(zhong)。使用前(qian)必須先(xian)將它(ta)溶解于水(shui)(shui)(shui),用其水(shui)(shui)(shui)溶液去處理污水(shui)(shui)(shui)。
2、溶解(jie)顆粒狀聚合物的(de)水應(ying)該是干凈(如自來水),不(bu)能是污水。常溫的(de)水即可(ke),一(yi)般不(bu)需(xu)要加(jia)溫。水溫低于5℃時溶解(jie)很慢。水溫提高(gao)溶解(jie)速度(du)加(jia)快,但40℃以上會使聚合物加(jia)快降解(jie),影響(xiang)使用效果。一(yi)般自來水都適合于配(pei)制聚合物溶液(ye)。強酸、強堿、高(gao)含鹽的(de)水不(bu)適于用來配(pei)制。
3、聚(ju)合物(wu)溶液濃度的選擇,建議為(wei)0.1%—0.3%,即(ji)1升水(shui)中加1g—3g聚(ju)合物(wu)粉(fen)劑(ji)。
影響因素
聚(ju)丙(bing)烯酰胺溶液(ye)的(de)(de)粘度(du)主要(yao)反映(ying)了液(ye)體分子(zi)之間(jian)因流動或相對運動所(suo)產生的(de)(de)內摩(mo)擦阻(zu)力。內摩(mo)擦阻(zu)力與聚(ju)合物的(de)(de)結(jie)構、溶劑(ji)的(de)(de)性質、溶液(ye)的(de)(de)濃度(du)及溫(wen)度(du)和壓力等因素有關,它的(de)(de)數值越大(da),表明(ming)溶液(ye)的(de)(de)粘度(du)越大(da)。
1、溫度對聚丙烯酰胺粘度的影響
溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)是(shi)分子(zi)無規則熱運(yun)動激烈程度(du)(du)(du)的(de)反映,分子(zi)的(de)運(yun)動必(bi)須(xu)克(ke)服分子(zi)間(jian)的(de)相(xiang)互作(zuo)用力,而分子(zi)間(jian)的(de)相(xiang)互作(zuo)用,如分子(zi)間(jian)氫鍵、內摩擦(ca)、擴散、分子(zi)鏈(lian)取向(xiang)、纏(chan)(chan)結等(deng),直接影響(xiang)粘(zhan)度(du)(du)(du)的(de)大小,故(gu)高(gao)聚物溶(rong)液的(de)粘(zhan)度(du)(du)(du)會隨(sui)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)發生變(bian)化。溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)改變(bian)對高(gao)聚物溶(rong)液粘(zhan)度(du)(du)(du)的(de)影響(xiang)是(shi)顯著的(de)。聚丙(bing)烯酰胺(an)溶(rong)液的(de)粘(zhan)度(du)(du)(du)隨(sui)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)升高(gao)而降低(di),其原因是(shi)高(gao)分子(zi)溶(rong)液的(de)分散相(xiang)粒子(zi)彼此糾纏(chan)(chan)形成網狀結構(gou)(gou)的(de)聚合體,溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越高(gao)時,網狀結構(gou)(gou)越容易(yi)破壞,故(gu)其粘(zhan)度(du)(du)(du)下(xia)降。
2、水解時間對聚丙烯酰胺粘度的影響
聚(ju)丙烯(xi)酰胺(an)(an)溶(rong)(rong)液粘(zhan)度(du)隨水解(jie)(jie)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)延長(chang)而改變,水解(jie)(jie)時(shi)間(jian)(jian)短,粘(zhan)度(du)較小(xiao),這可能是由于(yu)高聚(ju)物(wu)還來不(bu)及形成網狀(zhuang)結構(gou)所(suo)致(zhi)(zhi);水解(jie)(jie)時(shi)間(jian)(jian)過長(chang),粘(zhan)度(du)下降,這是聚(ju)丙烯(xi)酰胺(an)(an)在溶(rong)(rong)液中結構(gou)發生松解(jie)(jie)所(suo)致(zhi)(zhi)。部分(fen)(fen)水解(jie)(jie)聚(ju)丙烯(xi)酰胺(an)(an)溶(rong)(rong)于(yu)水后(hou)離解(jie)(jie)成帶負電(dian)荷(he)的(de)(de)大(da)分(fen)(fen)子,分(fen)(fen)子間(jian)(jian)靜(jing)電(dian)排(pai)(pai)斥(chi)作用(yong)以及同一分(fen)(fen)子上不(bu)同鏈(lian)節之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)陰離子排(pai)(pai)斥(chi)力導致(zhi)(zhi)分(fen)(fen)子在溶(rong)(rong)液中伸展(zhan)并能使分(fen)(fen)子之(zhi)間(jian)(jian)相互纏繞,這就是部分(fen)(fen)水解(jie)(jie)聚(ju)丙烯(xi)酰胺(an)(an)能使其(qi)溶(rong)(rong)液粘(zhan)度(du)明(ming)顯增加的(de)(de)原(yuan)因。
3、礦化度對聚丙烯酰胺粘度的影響
聚(ju)(ju)丙烯酰胺分(fen)子鏈(lian)中(zhong)陽離(li)(li)子基團相(xiang)對于陰離(li)(li)子基團數目較(jiao)多(duo),凈電荷(he)較(jiao)多(duo),極(ji)性(xing)(xing)較(jiao)大,而H20是極(ji)性(xing)(xing)分(fen)子,根據相(xiang)似相(xiang)溶(rong)原理,聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)水(shui)溶(rong)性(xing)(xing)較(jiao)好,特性(xing)(xing)黏度(du)較(jiao)大;隨(sui)著礦物(wu)(wu)(wu)質(zhi)含量的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia),正(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)(de)靜電荷(he)部分(fen)被陰離(li)(li)子包圍形(xing)成離(li)(li)子氛,從而與周圍正(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)(de)靜電荷(he)結合(he)(he)(he)(he),聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)溶(rong)液極(ji)性(xing)(xing)減小(xiao),黏度(du)減小(xiao);礦物(wu)(wu)(wu)質(zhi)濃度(du)繼續增(zeng)加(jia),正(zheng)(zheng)、負(fu)離(li)(li)子基團形(xing)成分(fen)子內或分(fen)子間氫鍵(jian)的(de)(de)(de)(de)締合(he)(he)(he)(he)作(zuo)用(導(dao)致聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)在(zai)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)解性(xing)(xing)下降(jiang)),同時(shi)加(jia)入(ru)的(de)(de)(de)(de)鹽離(li)(li)子通過屏(ping)蔽正(zheng)(zheng)、負(fu)電荷(he),拆散正(zheng)(zheng)、負(fu)離(li)(li)子間締合(he)(he)(he)(he)而使(shi)(shi)已形(xing)成的(de)(de)(de)(de)鹽鍵(jian)受到破(po)壞(導(dao)致聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)在(zai)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)解性(xing)(xing)增(zeng)大),這(zhe)兩種作(zuo)用相(xiang)互競(jing)爭,使(shi)(shi)得聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)溶(rong)液在(zai)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)鹽濃度(du)(>0.06 mol/L)下粘度(du)保(bao)持較(jiao)小(xiao)。
4、分子量對聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺溶液的(de)(de)粘(zhan)(zhan)(zhan)度隨(sui)高聚物(wu)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)量(liang)的(de)(de)增大(da)而增大(da),這是由(you)于高分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)溶液的(de)(de)粘(zhan)(zhan)(zhan)度由(you)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)運動時分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)間(jian)的(de)(de)相互(hu)作用產(chan)生(sheng)。當聚合物(wu)相對(dui)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang)約為(wei)106時,高分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)線團開始相互(hu)滲(shen)透(tou),足以(yi)影響(xiang)對(dui)光(guang)的(de)(de)散射。含量(liang)稍高時機械纏結(jie)(jie)足以(yi)影響(xiang)粘(zhan)(zhan)(zhan)度。含量(liang)相當低(di)時,聚合物(wu)溶液可視為(wei)網(wang)狀(zhuang)結(jie)(jie)構,鏈(lian)間(jian)機械纏結(jie)(jie)和氫(qing)鍵(jian)共(gong)同(tong)形成(cheng)網(wang)的(de)(de)節點。含量(liang)較高時,溶液含有(you)許多鏈(lian)-鏈(lian)接觸點,使高聚物(wu)溶液呈凝膠狀(zhuang)。因此,高聚物(wu)相對(dui)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang)越大(da),分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)間(jian)越易形成(cheng)鏈(lian)纏結(jie)(jie),溶液的(de)(de)粘(zhan)(zhan)(zhan)度越大(da)。
投加量的確定
聚(ju)(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)酰胺(an)(an)投(tou)加量要以溶液澄清為(wei)標準,適量加入,過多不(bu)但效果不(bu)明顯,且造成(cheng)消耗增加,同時(shi)影(ying)(ying)響葉(xie)濾(lv)機的(de)通過能(neng)力。液體聚(ju)(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)酰胺(an)(an)一次(ci)配制濃(nong)度(du)也不(bu)宜(yi)過高(gao),過高(gao)的(de)話聚(ju)(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)酰胺(an)(an)與堿(jian)水混合(he)不(bu)均,聚(ju)(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)酰胺(an)(an)水解反應不(bu)充分,影(ying)(ying)響絮凝效果。
聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺投(tou)加(jia)量(liang)(liang)的(de)多少主要是(shi)根據(ju)溶出(chu)赤(chi)泥量(liang)(liang)及沉(chen)降(jiang)(jiang)效果而(er)定,赤(chi)泥量(liang)(liang)大相應的(de)聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺用量(liang)(liang)會增加(jia),但是(shi)配制方式(shi)(shi)對(dui)聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺沉(chen)降(jiang)(jiang)效果影響較大,采用合理的(de)配制方式(shi)(shi)能提(ti)高沉(chen)降(jiang)(jiang)效果,還大大降(jiang)(jiang)低聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺消耗量(liang)(liang),有利于(yu)提(ti)高沉(chen)降(jiang)(jiang)系統的(de)通(tong)過(guo)能力。
綜合用途
水處理領域。
PAM在(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工(gong)業(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的應(ying)用(yong)(yong)(yong)主(zhu)要(yao)包(bao)括原水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)、污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)和(he)工(gong)業(ye)(ye)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)3個(ge)方面。在(zai)原水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)(zhong),PAM與活性(xing)炭(tan)等配合使(shi)用(yong)(yong)(yong),可用(yong)(yong)(yong)于(yu)生活水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)懸浮(fu)(fu)顆(ke)粒(li)(li)(li)的凝(ning)聚(ju)和(he)澄清;在(zai)污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)(zhong)。PAM可用(yong)(yong)(yong)于(yu)污泥(ni)脫水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui);在(zai)工(gong)業(ye)(ye)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)(zhong),PAM主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)(yong)作配方藥(yao)劑(ji)。在(zai)原水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)(zhong),用(yong)(yong)(yong)有機(ji)絮凝(ning)劑(ji)PAM代替無機(ji)絮凝(ning)劑(ji),即使(shi)不(bu)改(gai)造沉降池,凈水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)能(neng)力也可提高20%以(yi)上。工(gong)業(ye)(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li),特別(bie)是對于(yu)懸浮(fu)(fu)顆(ke)粒(li)(li)(li)、較(jiao)粗、濃度高、粒(li)(li)(li)子帶陽(yang)電荷,水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的PH值(zhi)為中(zhong)(zhong)(zhong)性(xing)或堿性(xing)的污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、鋼鐵廠廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),電鍍廠廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),冶金廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),洗煤廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)等污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li),效(xiao)果最(zui)好。在(zai)污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)(zhong),采用(yong)(yong)(yong)PAM可以(yi)增加水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)回用(yong)(yong)(yong)循環(huan)的使(shi)用(yong)(yong)(yong)率。
石油采油領域。在石(shi)油(you)(you)(you)開采(cai)(cai)中,PAM主要(yao)用于(yu)鉆井(jing)泥漿材(cai)料(liao)以及提高采(cai)(cai)油(you)(you)(you)率(lv)等方面,廣(guang)泛應用于(yu)鉆井(jing)、完(wan)井(jing)、固井(jing)、壓裂、強化采(cai)(cai)油(you)(you)(you)等油(you)(you)(you)田開采(cai)(cai)作業中,具有增(zeng)粘(zhan)、降濾(lv)失、流(liu)變調節(jie)、膠凝、分流(liu)、剖面調整(zheng)等功能。目前我(wo)(wo)國油(you)(you)(you)田開采(cai)(cai)已(yi)經步入中后期,為(wei)提高原(yuan)油(you)(you)(you)采(cai)(cai)收率(lv),改善油(you)(you)(you)水流(liu)速比(bi),使采(cai)(cai)出物中原(yuan)油(you)(you)(you)含量提高。我(wo)(wo)國由于(yu)特殊的地(di)質(zhi)條(tiao)件,大慶油(you)(you)(you)田和勝利(li)油(you)(you)(you)田已(yi)經開始(shi)廣(guang)泛采(cai)(cai)用聚合物驅油(you)(you)(you)技術。
造紙領域。PAM在造(zao)(zao)紙(zhi)領(ling)域中廣泛用(yong)作駐留(liu)劑、助濾劑、均度劑等。它的(de)作用(yong)是能夠提高(gao)(gao)紙(zhi)張的(de)質量,提高(gao)(gao)漿料脫水性能,提高(gao)(gao)細小(xiao)纖維(wei)(wei)(wei)及(ji)填料的(de)留(liu)著率,減(jian)少原材(cai)料的(de)消耗(hao)以及(ji)對(dui)環境的(de)污染等。PAM在造(zao)(zao)紙(zhi)中使用(yong)的(de)效(xiao)(xiao)果取(qu)決于其平(ping)均分子(zi)(zi)(zi)量、離(li)子(zi)(zi)(zi)性質、離(li)子(zi)(zi)(zi)強(qiang)(qiang)度及(ji)其它共聚(ju)物(wu)的(de)活性。非離(li)子(zi)(zi)(zi)型(xing)PAM主要用(yong)于提高(gao)(gao)紙(zhi)漿的(de)濾性,增(zeng)加干紙(zhi)強(qiang)(qiang)度,提高(gao)(gao)纖維(wei)(wei)(wei)及(ji)填料的(de)留(liu)著率;陰離(li)子(zi)(zi)(zi)型(xing)共聚(ju)物(wu)主要用(yong)作紙(zhi)張的(de)干濕增(zeng)強(qiang)(qiang)劑和駐留(liu)劑;陽離(li)子(zi)(zi)(zi)型(xing)共聚(ju)物(wu)主要用(yong)于造(zao)(zao)紙(zhi)廢水處理和助濾作用(yong),另(ling)外(wai)對(dui)于提高(gao)(gao)填料的(de)留(liu)著率也(ye)有較好的(de)效(xiao)(xiao)果。此外(wai),PAM還應用(yong)于造(zao)(zao)紙(zhi)廢水處理和纖維(wei)(wei)(wei)回收(shou)。
紡織領域在紡織(zhi)工業(ye)中(zhong),PAM作(zuo)為(wei)織(zhi)物后處(chu)理(li)的(de)(de)上漿(jiang)劑(ji)、整理(li)劑(ji),可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)生成(cheng)柔順、防(fang)皺、耐霉菌的(de)(de)保護(hu)層。利用(yong)(yong)它的(de)(de)吸濕性強(qiang)的(de)(de)特點,能減少紡細(xi)紗時(shi)的(de)(de)斷線率;PAM作(zuo)后處(chu)理(li)劑(ji)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)防(fang)止織(zhi)物的(de)(de)靜電和阻燃;用(yong)(yong)作(zuo)印染助劑(ji)時(shi),PAM可(ke)(ke)(ke)使產(chan)品附(fu)著牢度(du)大、鮮艷度(du)高(gao),還可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)作(zuo)為(wei)漂(piao)白(bai)的(de)(de)非硅高(gao)分子穩定(ding)劑(ji);此(ci)外(wai),PAM還可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)用(yong)(yong)于紡織(zhi)印染污水(shui)的(de)(de)高(gao)效凈化(hua)。
其他領域在(zai)(zai)采礦、洗(xi)煤(mei)領(ling)域,采用(yong)(yong)PAM作(zuo)絮凝劑(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)促進(jin)采礦、洗(xi)煤(mei)回收(shou)(shou)水(shui)中(zhong)(zhong)固體物的(de)(de)沉降,使水(shui)澄清(qing)(qing),同(tong)時可(ke)(ke)回收(shou)(shou)有用(yong)(yong)的(de)(de)固體顆(ke)粒,避免對環(huan)境(jing)造成(cheng)污染;在(zai)(zai)制糖工業(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong),PAM可(ke)(ke)加速蔗汁中(zhong)(zhong)細粒子的(de)(de)下沉,促進(jin)過濾和提高濾液的(de)(de)清(qing)(qing)澈度;在(zai)(zai)養殖工業(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong),PAM可(ke)(ke)改(gai)善水(shui)質,增加水(shui)的(de)(de)透光性能,從而改(gai)善水(shui)的(de)(de)光合(he)(he)作(zuo)用(yong)(yong);在(zai)(zai)醫藥工業(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong),PAM可(ke)(ke)用(yong)(yong)作(zuo)分離抗菌素的(de)(de)絮凝劑(ji)(ji)(ji)、用(yong)(yong)作(zuo)藥片的(de)(de)賦型粘接劑(ji)(ji)(ji)以(yi)(yi)(yi)(yi)及工藝水(shui)澄清(qing)(qing)劑(ji)(ji)(ji)等(deng);在(zai)(zai)建材工業(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong),PAM可(ke)(ke)用(yong)(yong)作(zuo)涂(tu)料增稠分散劑(ji)(ji)(ji)、鋸石(shi)板材冷卻劑(ji)(ji)(ji)以(yi)(yi)(yi)(yi)及陶瓷粘接劑(ji)(ji)(ji)等(deng);在(zai)(zai)農業(ye)(ye)(ye)上,PAM作(zuo)為(wei)高吸水(shui)性材料可(ke)(ke)用(yong)(yong)作(zuo)土壤保(bao)濕劑(ji)(ji)(ji)以(yi)(yi)(yi)(yi)及種子培(pei)養劑(ji)(ji)(ji)等(deng)。在(zai)(zai)建筑(zhu)工業(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong),PAM可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)增強石(shi)膏水(shui)泥的(de)(de)硬度,加速石(shi)棉水(shui)泥的(de)(de)脫水(shui)速度。此外(wai),PAM還可(ke)(ke)用(yong)(yong)作(zuo)天(tian)然或(huo)合(he)(he)成(cheng)皮(pi)革的(de)(de)保(bao)護涂(tu)層(ceng)以(yi)(yi)(yi)(yi)及無機肥(fei)料的(de)(de)造粒助劑(ji)(ji)(ji)等(deng)。
洗煤(mei)(mei)(mei)池投加(jia)陰(yin)離(li)子聚丙烯(xi)酰(xian)胺的(de)(de)數量是(shi)一個很講究(jiu)的(de)(de)課(ke)題。如果加(jia)量過大(da)的(de)(de)話(hua),就造(zao)成了(le)浪(lang)費,如果加(jia)量不(bu)夠(gou)的(de)(de)話(hua),就很難產生(sheng)效果,因此正(zheng)確合(he)理的(de)(de)使用(yong)量應該是(shi)千分(fen)之一到(dao)千分(fen)之二的(de)(de)比例,即1、2斤的(de)(de)酰(xian)胺,可以使用(yong)1000斤的(de)(de)水。按照這個指標(biao),在正(zheng)常(chang)情況下,都可以在一定的(de)(de)時間內(nei),成功的(de)(de)將煤(mei)(mei)(mei)炭和(he)水進(jin)行分(fen)離(li),分(fen)離(li)之后(hou)將表層的(de)(de)清水放出去,然后(hou)就留下了(le)池子底部的(de)(de)煤(mei)(mei)(mei)泥,經過晾曬和(he)烘(hong)干,就可以當(dang)正(zheng)常(chang)的(de)(de)煤(mei)(mei)(mei)使用(yong)。
發展趨勢
聚丙烯酰胺行業(ye)今后發展(zhan):
盡管全球聚丙烯酰胺(an)市(shi)(shi)場(chang)在2009年受金融危機的(de)影響呈現衰退跡象,但2011年今后將(jiang)逐漸回暖,到2015年,市(shi)(shi)場(chang)規模將(jiang)達到25.1億(yi)美元。市(shi)(shi)場(chang)發展的(de)主(zhu)要動力來自于(yu)下游行業的(de)復蘇、行業環保政(zheng)策要求與產品相關的(de)技術服務帶來的(de)利潤(run)以及新興市(shi)(shi)場(chang)的(de)快速(su)成長(chang)等。
2012年,我(wo)國(guo)(guo)聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)應用領(ling)域為石(shi)油(you)開(kai)采(cai)、水(shui)處(chu)理(li)、造紙、高吸水(shui)性(xing)樹脂(zhi)、冶金和洗煤(mei)等(deng)。其(qi)(qi)消(xiao)費結(jie)構為:油(you)田開(kai)采(cai)占(zhan)81%,水(shui)處(chu)理(li)占(zhan)9%,造紙占(zhan)5%,礦山占(zhan)2%,其(qi)(qi)他(ta)占(zhan)3%。石(shi)油(you)開(kai)采(cai)是(shi)目前我(wo)國(guo)(guo)聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費領(ling)域,其(qi)(qi)消(xiao)費量占(zhan)國(guo)(guo)內總消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)81%。水(shui)處(chu)理(li)是(shi)我(wo)國(guo)(guo)聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺的(de)(de)(de)(de)(de)第二大消(xiao)費領(ling)域,我(wo)國(guo)(guo)城市污水(shui)處(chu)理(li)率不(bu)(bu)足30%,工業水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)重復利用率為60%,工業廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)率為77%,與發達國(guo)(guo)家相比差距很(hen)大。聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺作為絮凝劑(ji)在我(wo)國(guo)(guo)城市水(shui)處(chu)理(li) 以(yi)及化工、冶金、造紙、印染、制糖、味精、煤(mei)炭、建材等(deng)行業的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)用量將(jiang)不(bu)(bu)斷增(zeng)(zeng)加,在高吸水(shui)性(xing)樹脂(zhi)、水(shui)泥增(zeng)(zeng)強劑(ji)、粘合劑(ji)、皮革復鞣(rou)劑(ji)等(deng)領(ling)域。
預計,2012~2018年,聚(ju)丙烯酰胺(an)在(zai)石油開(kai)采、采礦、造紙及(ji)水處理四(si)大(da)應用領域(yu)的市(shi)場(chang)將(jiang)以7.2%的年均復合增長率持續增長。
在(zai)石油(you)開采工業中,聚(ju)丙(bing)烯酰(xian)胺(an)(an)(an)被(bei)用于(yu)鉆(zhan)井凝聚(ju)劑(ji)使用,也(ye)被(bei)用于(yu)三次(ci)采油(you)。必(bi)須采取(qu)三次(ci)采油(you)工藝來(lai)平衡價格。鉆(zhan)井和勘探(tan)活動的復蘇也(ye)會(hui)促進聚(ju)丙(bing)烯酰(xian)胺(an)(an)(an)消(xiao)費增長。在(zai)鉆(zhan)采過程中,300萬(wan)-600萬(wan)低(di)分子量的聚(ju)丙(bing)烯酰(xian)胺(an)(an)(an)可(ke)用作絮(xu)凝包被(bei)劑(ji)。
聚(ju)丙(bing)(bing)烯酰胺(an)在采礦(kuang)工(gong)業中的(de)應(ying)用(yong)也十(shi)分廣泛,不(bu)但可(ke)以分離礦(kuang)物和礦(kuang)石(shi),還(huan)可(ke)以作為絮(xu)凝(ning)劑應(ying)用(yong)于(yu)廢水處(chu)理,以及密封(feng)采礦(kuang)管道等。由于(yu)復(fu)雜的(de)定價結構(gou),南美(mei)鈷、煤、銅(tong)、黃金(jin)、鉆(zhan)石(shi)和鐵礦(kuang)砂的(de)市(shi)場(chang)需求也在上升,這將推動全球聚(ju)丙(bing)(bing)烯酰胺(an)市(shi)場(chang)的(de)增長。
對造紙行業(ye)而言,聚丙烯酰胺主要用作(zuo)紙漿纖維和(he)(he)添加劑(ji)的(de)(de)黏結劑(ji),或者(zhe)用于(yu)(yu)廢水處理(li)。相對于(yu)(yu)成熟的(de)(de)歐洲和(he)(he)北美市(shi)場(chang),中國、南美、印度(du)和(he)(he)其他亞太市(shi)場(chang)的(de)(de)增(zeng)長勢頭令人欣喜。但由于(yu)(yu)經濟發展(zhan)趨于(yu)(yu)平緩(huan)和(he)(he)歐洲債務危機的(de)(de)影(ying)響(xiang),造紙生產增(zeng)速放(fang)緩(huan),阻礙(ai)了聚丙烯酰胺市(shi)場(chang)的(de)(de)發展(zhan)。另外,造紙行業(ye)本(ben)身(shen)的(de)(de)技術(shu)含量不高(gao),市(shi)場(chang)需求也較為穩(wen)定(ding),這也就決定(ding)了用于(yu)(yu)該(gai)行業(ye)的(de)(de)聚丙烯酰胺所能創(chuang)造有限的(de)(de)利潤。
另外,聚丙(bing)烯酰胺在(zai)(zai)市(shi)(shi)政(zheng)(zheng)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)(li)和(he)(he)工(gong)(gong)業(ye)(ye)廢水(shui)處理(li)(li)(li)領(ling)域也扮演著重要(yao)的(de)角色(se)。日(ri)益嚴(yan)格的(de)法規促進了水(shui)處理(li)(li)(li)工(gong)(gong)業(ye)(ye)的(de)發展,市(shi)(shi)政(zheng)(zheng)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)(li)領(ling)域不僅未受到金融危機的(de)影響,反而表(biao)現出(chu)良好的(de)增長勢頭。包括摩洛哥、突(tu)尼斯、阿爾及利(li)亞和(he)(he)埃及等(deng)國家在(zai)(zai)內的(de)北非地區出(chu)現了新(xin)的(de)市(shi)(shi)政(zheng)(zheng)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)(li)市(shi)(shi)場,而其他一些國家,例如沙特阿拉伯和(he)(he)卡(ka)塔(ta)爾,也正在(zai)(zai)加大對(dui)水(shui)處理(li)(li)(li)的(de)私有化投資。在(zai)(zai)工(gong)(gong)業(ye)(ye)廢水(shui)處理(li)(li)(li)方面,煤炭開(kai)采和(he)(he)熱(re)電站建設(she)提供了巨大的(de)業(ye)(ye)務空間,而對(dui)中水(shui)回用技術的(de)日(ri)益關注也是一個市(shi)(shi)場推動因素。
由于(yu)聚丙烯酰(xian)胺是高分子水溶性(xing)聚合物,具有良(liang)好的(de)(de)絮凝性(xing),并且可以(yi)(yi)降(jiang)低液體之間的(de)(de)磨擦阻力。丙烯酰(xian)胺除(chu)了在石油(you)行(xing)(xing)(xing)業(ye)的(de)(de)應用外,在污(wu)水處理(li)行(xing)(xing)(xing)業(ye)、造紙行(xing)(xing)(xing)業(ye)、制糖行(xing)(xing)(xing)業(ye)以(yi)(yi)及(ji)洗煤(mei)和冶(ye)金行(xing)(xing)(xing)業(ye)也有著廣泛(fan)的(de)(de)應用,下面(mian)我們就具體介紹一下其他的(de)(de)應用領域。
聚丙烯酰胺用于水處理
聚丙烯酰(xian)(xian)(xian)胺(an)(an)(an)的(de)(de)(de)酰(xian)(xian)(xian)胺(an)(an)(an)基可與許多(duo)物質親(qin)和(he)、吸(xi)(xi)附(fu)(fu)而形(xing)(xing)成(cheng)氫鍵(jian)。高(gao)分(fen)子(zi)(zi)量聚丙烯酰(xian)(xian)(xian)胺(an)(an)(an)在(zai)被吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)間形(xing)(xing)成(cheng)"橋聯",生成(cheng)絮團,有利于(yu)微粒(li)(li)下沉。聚丙烯酰(xian)(xian)(xian)胺(an)(an)(an)類絮凝劑(ji)能適應(ying)多(duo)種絮凝現(xian)象,其用(yong)量小(xiao),效率高(gao),生成(cheng)的(de)(de)(de)泥渣少(shao),后處理(li)容(rong)易,對(dui)某些情況具有特殊的(de)(de)(de)價值。我(wo)國的(de)(de)(de)原水(shui)(shui)處理(li)、城市(shi)污水(shui)(shui)處理(li)和(he)工(gong)業廢水(shui)(shui)處理(li)行業都在(zai)不同程度地使用(yong)聚丙烯酰(xian)(xian)(xian)胺(an)(an)(an)作(zuo)為水(shui)(shui)處理(li)化學藥劑(ji)。聚丙烯酰(xian)(xian)(xian)胺(an)(an)(an)是(shi)目前應(ying)用(yong)最廣、效能最高(gao)的(de)(de)(de)高(gao)分(fen)子(zi)(zi)有機合成(cheng)絮凝劑(ji)。
用處
用于造紙
聚(ju)丙烯酰胺在造紙(zhi)工業中(zhong)主要應用(yong)于兩方面:一是提(ti)高填料、顏料等(deng)的存留率(lv),以降低原材料的流失和(he)(he)對環境的污染;二是提(ti)高紙(zhi)張的強(qiang)(qiang)度(包(bao)括干強(qiang)(qiang)度和(he)(he)濕(shi)強(qiang)(qiang)度)。另外,使用(yong)聚(ju)丙烯酰胺還可以提(ti)高紙(zhi)的抗撕性(xing)(xing)和(he)(he)多孔性(xing)(xing),以改進視覺和(he)(he)印(yin)刷性(xing)(xing)能(neng)。
醫藥工業
PAM水(shui)凝(ning)膠的特點之一(yi)是,在(zai)某一(yi)臨界溫(wen)度下,它(ta)在(zai)水(shui)中的溶(rong)脹性(xing)隨溫(wen)度的微小變(bian)化發(fa)生激劇(ju)的突變(bian)、體積的變(bian)化可達(da)幾十至幾百倍。這一(yi)性(xing)質可用(yong)于水(shui)溶(rong)液(ye)的提濃(nong)過(guo)程,避免高溫(wen),這對(dui)一(yi)些有機物或(huo)生物物質提取(qu)很有價值。PAM水(shui)溶(rong)膠還可用(yong)于藥(yao)物的控制釋放(fang)和酶的包埋(mai)、蛋白質電泳、人(ren)工(gong)器官材(cai)料、接觸眼(yan)鏡片等。
礦冶行業
采礦(kuang)(kuang)過(guo)程(cheng)中,通常使(shi)用(yong)(yong)(yong)大量(liang)水(shui),最后常需回收水(shui)中的(de)有用(yong)(yong)(yong)固體,并將廢水(shui)凈化回收使(shi)用(yong)(yong)(yong)。應(ying)用(yong)(yong)(yong)聚丙(bing)(bing)烯酰(xian)胺絮凝,可(ke)促(cu)進團粒的(de)下沉(chen)、液(ye)體的(de)澄清(qing)和泥(ni)餅(bing)的(de)脫水(shui),從而可(ke)提高(gao)生(sheng)產效(xiao)率,減少(shao)尾礦(kuang)(kuang)流失(shi)和水(shui)消耗,降低設備投資和加工成本,并避免環境污染。鈾(you)礦(kuang)(kuang)提取(qu)是聚丙(bing)(bing)烯酰(xian)胺最早的(de)重(zhong)要應(ying)用(yong)(yong)(yong)領域之(zhi)一,用(yong)(yong)(yong)酸或磺酸鹽溶液(ye)瀝取(qu)鈾(you)礦(kuang)(kuang)石時,在瀝取(qu)物(wu)的(de)濃縮和過(guo)濾中,添加聚丙(bing)(bing)烯酰(xian)胺處理(li)非常有效(xiao)。
印染工業
聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺作(zuo)為(wei)織(zhi)物(wu)處理(li)(li)的上(shang)漿劑(ji)、整理(li)(li)劑(ji),以及可(ke)生(sheng)成(cheng)柔順、防皺、防霉菌的保(bao)護層(ceng)。利用(yong)它(ta)的吸濕性(xing)強的特點,能減少紡(fang)細(xi)紗時的斷張率。聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺作(zuo)后處理(li)(li)劑(ji)可(ke)以防止織(zhi)物(wu)的靜(jing)電和(he)阻燃。用(yong)作(zuo)印(yin)染助劑(ji)時,聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺可(ke)使產品(pin)附著牢度(du)大、鮮艷度(du)高,還可(ke)作(zuo)為(wei)漂白(bai)的非硅高分子穩定劑(ji)
其它應用
水(shui)(shui)(shui)敏性(xing)凝(ning)(ning)(ning)膠:聚(ju)丙烯酰(xian)胺(an)(an)(an)水(shui)(shui)(shui)凝(ning)(ning)(ning)膠在水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)溶脹性(xing)在某(mou)一(yi)臨界溫度(du)(du)隨濕度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)微小變化(hua)(hua)發生急劇的(de)(de)(de)(de)突變,體積(ji)變化(hua)(hua)可(ke)達幾十至幾百(bai)倍(bei)。這一(yi)性(xing)質(zhi)可(ke)應用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)某(mou)些(xie)(xie)水(shui)(shui)(shui)溶液的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)濃(nong),而(er)免除使用(yong)高溫,對一(yi)些(xie)(xie)有機物質(zhi)或生物物質(zhi)的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)取頗有價(jia)值。食品加(jia)工:聚(ju)丙烯酰(xian)胺(an)(an)(an)可(ke)用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)制糖(tang)工業(ye)用(yong)化(hua)(hua)學助劑(ji),此(ci)外(wai),可(ke)用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)各種(zhong)肉類、水(shui)(shui)(shui)果(guo)和(he)蔬菜清洗(xi)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)凈(jing)化(hua)(hua)以(yi)及果(guo)酒(jiu)和(he)啤(pi)酒(jiu)的(de)(de)(de)(de)澄(cheng)清,使用(yong)高分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)丙烯酰(xian)胺(an)(an)(an)(水(shui)(shui)(shui)解度(du)(du)25%-30%),作為絮凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)可(ke)用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)糖(tang)漿澄(cheng)清處理,可(ke)以(yi)盡(jin)可(ke)能多的(de)(de)(de)(de)除去非(fei)糖(tang)分,以(yi)提(ti)(ti)高質(zhi)量(liang)。電鍍工業(ye):在電鍍液中,添加(jia)聚(ju)丙烯酰(xian)胺(an)(an)(an)可(ke)使金屬沉淀(dian)均勻化(hua)(hua),使鍍層(ceng)更(geng)加(jia)光亮。吸(xi)水(shui)(shui)(shui)性(xing)樹脂(zhi):高吸(xi)水(shui)(shui)(shui)性(xing)樹脂(zhi)已經廣泛(fan)應用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)工業(ye)、農業(ye)和(he)日常生活,這類聚(ju)合物凝(ning)(ning)(ning)膠有較高的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du),吸(xi)水(shui)(shui)(shui)量(liang)可(ke)達自重的(de)(de)(de)(de)數百(bai)倍(bei),甚(shen)至上千倍(bei)以(yi)上。由于(yu)(yu)(yu)(yu)生產尿不濕和(he)衛生巾的(de)(de)(de)(de)高吸(xi)水(shui)(shui)(shui)性(xing)樹脂(zhi)需求增(zeng)長(chang),對聚(ju)丙烯酰(xian)胺(an)(an)(an)需求量(liang)也增(zeng)長(chang)很快。
廣(guang)泛應(ying)用(yong)于石油化工、冶金、煤炭、選礦和紡織等(deng)(deng)工業(ye)部門,用(yong)作沉淀絮凝劑、油田(tian)注水增稠(chou)劑、鉆井泥漿處理劑、紡織漿料、紙張(zhang)增強劑、纖維(wei)改性劑、土壤(rang)改良(liang)劑、土壤(rang)穩事實上(shang)劑、纖維(wei)糊料、樹脂加工劑、合(he)成樹脂涂料、粘合(he)劑、分散(san)劑等(deng)(deng)。
絮凝處理
絮(xu)凝是(shi)通過有機高(gao)分(fen)(fen)子絮(xu)凝劑(ji)對(dui)懸浮液(ye)(或(huo)膠體)中(zhong)(zhong)細(xi)小顆粒的(de)(de)電(dian)中(zhong)(zhong)和和吸附架(jia)橋使(shi)其(qi)(qi)脫(tuo)穩的(de)(de)過程(cheng),有機高(gao)分(fen)(fen)子絮(xu)凝劑(ji)必須具有較高(gao)的(de)(de)相對(dui)分(fen)(fen)子量和線性(xing)結(jie)構(gou)以及適度的(de)(de)電(dian)荷密度,其(qi)(qi)分(fen)(fen)子結(jie)構(gou)、離(li)子形態、強度和分(fen)(fen)布、分(fen)(fen)子量和分(fen)(fen)布及支化程(cheng)度等都(dou)會對(dui)絮(xu)凝效果產生影(ying)響,針對(dui)給(gei)定懸浮液(ye)特點合成確切結(jie)構(gou)的(de)(de)絮(xu)凝劑(ji),使(shi)絮(xu)凝劑(ji)產品形成系列(lie)化是(shi)科研工作者(zhe)共同(tong)的(de)(de)任務。
城(cheng)市污(wu)水處理(li)廠污(wu)泥(ni)(ni)(ni)脫水調質(zhi)處理(li)是有(you)機(ji)高(gao)(gao)分(fen)子(zi)絮(xu)凝(ning)劑(ji)應(ying)用(yong)(yong)的(de)重要方(fang)面,污(wu)泥(ni)(ni)(ni)分(fen)為生污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(初沉(chen)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)和(he)剩(sheng)余污(wu)泥(ni)(ni)(ni))和(he)消化(hua)污(wu)泥(ni)(ni)(ni),應(ying)根據污(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)種類和(he)性(xing)質(zhi)選擇有(you)機(ji)高(gao)(gao)分(fen)子(zi)絮(xu)凝(ning)劑(ji)。污(wu)泥(ni)(ni)(ni)中VSS/SS(SS中有(you)機(ji)物比例)較(jiao)高(gao)(gao)時,應(ying)盡(jin)量選用(yong)(yong)陽離子(zi)度(du)(du)高(gao)(gao)的(de)絮(xu)凝(ning)劑(ji),并增(zeng)加絮(xu)凝(ning)劑(ji)投加量;污(wu)泥(ni)(ni)(ni)中SS濃(nong)度(du)(du)高(gao)(gao)時,應(ying)選用(yong)(yong)高(gao)(gao)分(fen)子(zi)量的(de)絮(xu)凝(ning)劑(ji),SS濃(nong)度(du)(du)低(di)時,可(ke)選用(yong)(yong)分(fen)子(zi)量較(jiao)低(di)的(de)絮(xu)凝(ning)劑(ji);污(wu)泥(ni)(ni)(ni)PH高(gao)(gao)時(消化(hua)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)),應(ying)選用(yong)(yong)官能(neng)團為季銨(an)鹽(yan)結構(gou)的(de)絮(xu)凝(ning)劑(ji),pH低(di)時,叔胺和(he)季銨(an)鹽(yan)結構(gou)的(de)絮(xu)凝(ning)劑(ji)均(jun)可(ke)使用(yong)(yong)。
發展概況
聚(ju)丙烯酰胺行(xing)業發展邁入“黃(huang)金十年”
我(wo)國(guo)早(zao)期(qi)多(duo)為陰離(li)子(zi)(zi)聚丙烯(xi)酰(xian)胺生(sheng)產(chan)(chan)(chan)廠(chang)(chang)家(jia),隨(sui)著全球(qiu)對環境(jing)保護的(de)(de)重(zhong)(zhong)視,作為一個嚴重(zhong)(zhong)缺(que)水的(de)(de)國(guo)家(jia),我(wo)國(guo)對水污染的(de)(de)治(zhi)理力度也在(zai)不(bu)斷(duan)加大,“十二五”規(gui)劃中(zhong)重(zhong)(zhong)點建(jian)設及(ji)改(gai)建(jian)污水處理廠(chang)(chang)等規(gui)劃,由于陽離(li)子(zi)(zi)聚丙烯(xi)酰(xian)胺在(zai)城市(shi)污水處理及(ji)工(gong)業污水處理污泥脫水環節的(de)(de)不(bu)可替代性,國(guo)內陽離(li)子(zi)(zi)PAM生(sheng)產(chan)(chan)(chan)廠(chang)(chang)家(jia)也逐漸(jian)多(duo)了起(qi)來,由于起(qi)步較(jiao)晚,國(guo)內陽離(li)子(zi)(zi)聚丙烯(xi)酰(xian)胺的(de)(de)市(shi)場規(gui)模和產(chan)(chan)(chan)能均較(jiao)小(xiao),普遍存在(zai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)單一、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)設備落后、技術不(bu)成(cheng)熟、質量不(bu)穩定等情況(kuang),多(duo)數為小(xiao)作坊(fang)及(ji)中(zhong)小(xiao)型(xing)企(qi)業,尚未達到規(gui)模化生(sheng)產(chan)(chan)(chan),產(chan)(chan)(chan)品(pin)競爭主要集中(zhong)于低(di)端市(shi)場,一些較(jiao)高端的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)品(pin)還需依賴進口。
而(er)隨著(zhu)國(guo)內環保問(wen)題的不(bu)斷凸顯,也成為(wei)兩(liang)會(hui)期(qi)間的重要議(yi)題,以及(ji)(ji)各地污水(shui)處(chu)理廠的開工興建及(ji)(ji)投產(chan)運(yun)行,水(shui)處(chu)理市場將進(jin)一步增容,聚(ju)丙烯酰胺系列(lie)產(chan)品作為(wei)水(shui)處(chu)理領(ling)域的關(guan)鍵性產(chan)品,其需(xu)求量會(hui)越來越大(da),而(er)縱觀早期(qi)的數據統計(ji),預計(ji)到2015年國(guo)內陽(yang)離子聚(ju)丙烯酰胺需(xu)求量可(ke)以達到12萬t,而(er)陰離子型則(ze)可(ke)以達到45萬t,較大(da)的需(xu)求量也會(hui)吸(xi)引更多(duo)廠商及(ji)(ji)國(guo)外(wai)資本涌入,而(er)聚(ju)丙烯酰胺行業(ye)也會(hui)進(jin)入下一個“黃金十年”。
根據聚丙烯酰胺絮凝劑物理性質及使用特性
1、物理性質(zhi):分子(zi)式(CH2CHCONH2)r
PAM是一種線型高(gao)分(fen)子(zi)(zi)聚合(he)物,它易(yi)溶(rong)(rong)于水,幾乎不溶(rong)(rong)于苯、乙(yi)苯、酯類、丙酮等一般有機溶(rong)(rong)劑(ji),其水溶(rong)(rong)液(ye)幾近透明的粘(zhan)稠液(ye)體,屬非危險品(pin),無(wu)毒、無(wu)腐蝕性(xing)(xing),固體PAM有吸濕性(xing)(xing),吸濕性(xing)(xing)隨(sui)離子(zi)(zi)度的增加(jia)而增加(jia),PAM熱穩定(ding)性(xing)(xing)好(hao);加(jia)熱到100°C穩定(ding)性(xing)(xing)良好(hao),但在150°C以(yi)上(shang)時易(yi)分(fen)解產生(sheng)氮氣(qi),在分(fen)子(zi)(zi)間發生(sheng)亞胺化作用而不溶(rong)(rong)于水,密度(克(ke))毫升23°C1.302。玻(bo)璃化溫度153°C,PAM在應力作用下表(biao)現出(chu)非牛(niu)頓流動性(xing)(xing)。
2、使(shi)用(yong)特性(xing)
絮凝性:PAM能使懸浮物質(zhi)通(tong)過電中和,架橋吸附作(zuo)用(yong),起絮凝作(zuo)用(yong)。
粘合性:能通過(guo)機(ji)械的(de)、物(wu)理的(de)、化學的(de)作(zuo)用,起粘合作(zuo)用。
降(jiang)阻(zu)性:PAM能有效(xiao)地(di)降(jiang)低流體的摩(mo)擦阻(zu)力,水中加入微量PAM就能降(jiang)阻(zu)50-80%。
增(zeng)稠(chou)性:PAM在中性和酸性條件(jian)下均有增(zeng)稠(chou)作用,當PH值(zhi)在10°C以上PAM易水、
(CPAM)陽離子聚丙烯酰胺產品質量指標
聚丙(bing)烯酰胺絮凝劑分子(zi)(zi)中具有陽性基因(-CONH2),能于(yu)分散于(yu)溶液(ye)中的(de)懸(xuan)浮粒子(zi)(zi)吸咐和架橋,有著極強的(de)絮凝作用(yong),它能夠加速懸(xuan)浮液(ye)中的(de)粒子(zi)(zi)的(de)沉降,有非(fei)常明顯的(de)加快溶液(ye)的(de)澄清,促進過濾等效果,所(suo)以廣泛用(yong)于(yu)水(shui)處理及電力、采礦(kuang)、選煤、石(shi)(shi)棉制品、石(shi)(shi)油化工、造紙、紡織、制糖、醫藥、環(huan)保(bao)等。(CPAM)陽離子聚丙烯酰胺包裝:25公斤/袋(牛皮紙編織袋)運輸:汽運規格:固體粉狀、顆粒狀。
1、作為絮(xu)凝(ning)劑(ji),主要應用(yong)(yong)(yong)于(yu)工(gong)(gong)業(ye)上(shang)的(de)(de)固液分(fen)離過(guo)程,包括沉降、澄清、濃(nong)縮及污(wu)泥脫水(shui)等工(gong)(gong)藝,應用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)主要行業(ye)有:城市污(wu)水(shui)處(chu)理、造(zao)紙工(gong)(gong)業(ye)、食(shi)(shi)品(pin)加(jia)工(gong)(gong)業(ye)、石(shi)化工(gong)(gong)業(ye)、冶(ye)金工(gong)(gong)業(ye)、選(xuan)礦工(gong)(gong)業(ye)、染色工(gong)(gong)業(ye)和制糖工(gong)(gong)業(ye)及各種工(gong)(gong)業(ye)的(de)(de)廢水(shui)處(chu)理。用(yong)(yong)(yong)在城市污(wu)水(shui)及肉類、禽類、食(shi)(shi)品(pin)加(jia)工(gong)(gong)廢水(shui)處(chu)理過(guo)程中(zhong)的(de)(de)污(wu)泥沉淀及污(wu)泥脫水(shui)上(shang),通過(guo)其所含的(de)(de)正電(dian)荷(he)基團對污(wu)泥中(zhong)的(de)(de)負電(dian)荷(he)有機膠體(ti)電(dian)性中(zhong)和作用(yong)(yong)(yong)及高分(fen)子(zi)優(you)異的(de)(de)架橋凝(ning)聚功能,促使膠體(ti)顆粒聚集(ji)成(cheng)大塊絮(xu)狀物,從其懸浮液中(zhong)分(fen)離出(chu)來。效果(guo)明顯,投加(jia)量少。
2、在造(zao)紙工業中(zhong)可(ke)用(yong)作紙張干強(qiang)劑(ji)(ji)、助留劑(ji)(ji)、助濾(lv)劑(ji)(ji),能(neng)極大(da)的(de)(de)(de)(de)提高成紙質量,節約成本,提高造(zao)紙廠(chang)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)能(neng)力。可(ke)直接與無機(ji)鹽離子、纖維(wei)以(yi)及其它(ta)有(you)機(ji)高分子發生(sheng)靜電橋梁(liang)作用(yong)以(yi)達到增強(qiang)紙張的(de)(de)(de)(de)物理強(qiang)度,減少(shao)纖維(wei)或(huo)填(tian)料的(de)(de)(de)(de)流(liu)失,加快濾(lv)水,起增強(qiang)、助留、助濾(lv)作用(yong),還可(ke)以(yi)用(yong)于白水的(de)(de)(de)(de)處理,同時,在脫墨過程中(zhong)能(neng)起明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)絮凝(ning)效果。
3、纖維泥漿(石棉(mian)-水(shui)泥制(zhi)品)中(zhong)可使(shi)成型的(de)石棉(mian)-水(shui)泥制(zhi)品排水(shui)性得到改善(shan),使(shi)石棉(mian)板(ban)坯料的(de)強(qiang)度提高;在絕(jue)緣板(ban)中(zhong),可提高添(tian)加劑和纖維的(de)結合能力。
4、在(zai)采礦(kuang)(kuang)、選煤(mei)行(xing)業中可作礦(kuang)(kuang)山廢水、洗煤(mei)廢水的澄清劑。
5、可用(yong)于染(ran)色廢(fei)水、皮革(ge)廢(fei)水、含油廢(fei)水的處理,使之除濁(zhuo)、脫色,以達到排(pai)放標準(zhun)。
6、在磷酸(suan)提純中(zhong),有助于濕法(fa)磷酸(suan)工藝(yi)中(zhong)石膏的(de)分離(li)。
7、用于(yu)以江河(he)水源(yuan)的自來水廠的水處理絮凝(ning)劑。
聚丙烯酰胺絮凝劑使用方法及注意事項:
1.配成0.2%濃(nong)度的水溶液(ye)以實用中(zhong)性不含鹽的水為(wei)宜。
2.因本產(chan)品適(shi)用的水體PH值范圍比較廣(guang)泛(fan),一般投(tou)加量為0.1-10ppm(0.1-10mg/L)。
3.充分(fen)溶解。本產品在溶解時應(ying)該(gai)注意,尤其是自動加藥(yao)裝(zhuang)置流速不(bu)要太快以防止(zhi)聚(ju)丙烯酰胺結塊,出現(xian)魚眼現(xian)象,防止(zhi)管(guan)道堵塞照成(cheng)不(bu)必要的麻煩。
4.攪拌速度一般為200轉/分(fen)鐘為宜,時(shi)間不少于(yu)一小(xiao)時(shi),適當提高水(shui)溫20-30攝氏度,可加速溶(rong)解。藥液(ye)最高溫度應(ying)小(xiao)于(yu)60度。
5.技(ji)術指標
8.本(ben)產品內襯塑料袋,外(wai)層用(yong)塑料復膜編織袋,每袋25Kg。7.工(gong)作(zuo)場地要經常用(yong)水沖洗,保(bao)持(chi)清潔。因其粘(zhan)度大,散落地下的PAM遇水地面光滑(hua)(hua),防止操作(zuo)人員(yuan)滑(hua)(hua)跌(die)引(yin)發(fa)安全(quan)事故。




