聚丙烯酰胺絮凝劑廠(chǎng)家的生產(chǎn)工藝
發(fā)布時(shí)間:2019-06-08
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產(chǎn)品概述
聚丙烯酰胺絮凝劑廠(chǎng)家的生產(chǎn)工藝
目前我國聚丙烯酰胺聚合用的引發(fā)劑有無(wú)機引發(fā)劑、有機引發(fā)劑和無(wú)機—有機混合體系3中類(lèi)型。
(1)過(guò)氧化物
過(guò)氧化物大致分為無(wú)機過(guò)氧化物和有機過(guò)氧化物。無(wú)機過(guò)氧化物如過(guò)硫酸鉀,過(guò)硫酸銨、過(guò)溴酸鈉和過(guò)氧化氫等。有機過(guò)氧化物如過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化月桂酰和叔丁羥基過(guò)氧化物等。它們配用的還原劑有硫酸亞鐵、氯化亞鐵、偏亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉等。
(2)偶氮化合物類(lèi)
如偶氮雙二甲基戊腈、偶氮雙氰基戊酸鈉和20世紀80年代開(kāi)發(fā)的偶氮脒鹽系列,如偶氮N-取代脒丙烷鹽酸鹽是一類(lèi)競相開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品,它們的加入濃度為萬(wàn)分之0.005-1,催化效率很高,有助于生產(chǎn)相對分子質(zhì)量高的產(chǎn)品,且溶于水,便于使用。
反相懸浮聚合法
聚丙烯酰胺是目前工業(yè)上重要的有機高分子絮凝劑之一,在工業(yè)上通常采用水溶液法,反向懸浮聚合法來(lái)生產(chǎn)聚丙烯酰胺。下面來(lái)介紹一下反向懸浮聚合法生產(chǎn)聚丙烯酰胺的工藝。
反向懸浮聚合法是制作聚丙烯酰胺(PAM)微球的如今使用廣泛、技術(shù)相對成熟的方法。采用強烈攪拌將單體或單體混合物分散在介質(zhì)(介質(zhì)為有機溶劑)中,成為細小顆粒再進(jìn)行單體、引發(fā)劑、有機溶劑和分散穩定劑的聚合。當聚合完成后,經(jīng)過(guò)沸脫水、分離、干燥可以得到微粒狀產(chǎn)品。反向懸浮聚合法得到的產(chǎn)品,固體質(zhì)量分數>90%,聚合率>95%,單體殘留量<0.5%,產(chǎn)品粒徑在10-500微米之間,產(chǎn)品的水溶性良好。
該方法因為工藝簡(jiǎn)單,操作控制方便,聚合熱易于去除,聚合物易于分離、洗滌、干燥,產(chǎn)品純凈、均勻、穩定,容易實(shí)現工業(yè)化。但是反向懸浮聚合法在工業(yè)生產(chǎn)中也存在著(zhù)問(wèn)題,首先受攪拌轉速的影響很大,容易聚結,發(fā)生凝膠,共沸時(shí)體系不穩定,出水時(shí)間長(cháng)等缺點(diǎn)。還有出品粒徑分布較寬,大量的有機溶劑使用,生產(chǎn)操作的安全,聚合成本太高等一系列原因導致反向懸浮聚合法在很少在國內用于生產(chǎn)聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺絮凝劑廠(chǎng)家的生產(chǎn)工藝
使用原則
聚丙烯酰胺的使用要遵循如下原則:
1、顆粒狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前必須先將它溶解于水,用其水溶液去處理污水。
2、溶解顆粒狀聚合物的水應該是干凈(如自來(lái)水),不能是污水。常溫的水即可,一般不需要加溫。水溫低于5℃時(shí)溶解很慢。水溫提高溶解速度加快,但40℃以上會(huì )使聚合物加快降解,影響使用效果。一般自來(lái)水都適合于配制聚合物溶液。強酸、強堿、高含鹽的水不適于用來(lái)配制。
3、聚合物溶液濃度的選擇,建議為0.1%—0.3%,即1升水中加1g—3g聚合物粉劑。
影響因素編輯
聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液體分子之間因流動(dòng)或相對運動(dòng)所產(chǎn)生的內摩擦阻力。內摩擦阻力與聚合物的結構、溶劑的性質(zhì)、溶液的濃度及溫度和壓力等因素有關(guān),它的數值越大,表明溶液的粘度越大。
1、溫度對聚丙烯酰胺粘度的影響
溫度是分子無(wú)規則熱運動(dòng)激烈程度的反映,分子的運動(dòng)必須克服分子間的相互作用力,而分子間的相互作用,如分子間氫鍵、內摩擦、擴散、分子鏈取向、纏結等,直接影響粘度的大小,故高聚物溶液的粘度會(huì )隨溫度發(fā)生變化。溫度改變對高聚物溶液粘度的影響是顯著(zhù)的。聚丙烯酰胺溶液的粘度隨溫度的升高而降低,其原因是高分子溶液的分散相粒子彼此糾纏形成網(wǎng)狀結構的聚合體,溫度越高時(shí),網(wǎng)狀結構越容易破壞,故其粘度下降。
2、水解時(shí)間對聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺溶液粘度隨水解時(shí)間的延長(cháng)而改變,水解時(shí)間短,粘度較小,這可能是由于高聚物還來(lái)不及形成網(wǎng)狀結構所致;水解時(shí)間過(guò)長(cháng),粘度下降,這是聚丙烯酰胺在溶液中結構發(fā)生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后離解成帶負電荷的大分子,分子間靜電排斥作用以及同一分子上不同鏈節之間的陰離子排斥力導致分子在溶液中伸展并能使分子之間相互纏繞,這就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明顯增加的原因。
3、礦化度對聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺分子鏈中陽(yáng)離子基團相對于陰離子基團數目較多,凈電荷較多,極性較大,而H20是極性分子,根據相似相溶原理,聚合物水溶性較好,特性黏度較大;隨著(zhù)礦物質(zhì)含量的增加,正的靜電荷部分被陰離子包圍形成離子氛,從而與周?chē)撵o電荷結合,聚合物溶液極性減小,黏度減??;礦物質(zhì)濃度繼續增加,正、負離子基團形成分子內或分子間氫鍵的締合作用(導致聚合物在水中的溶解性下降),同時(shí)加入的鹽離子通過(guò)屏蔽正、負電荷,拆散正、負離子間締合而使已形成的鹽鍵受到破壞(導致聚合物在水中的溶解性增大),這兩種作用相互競爭,使得聚合物溶液在較高的鹽濃度(>0.06 mol/L)下粘度保持較小。
4、分子量對聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺溶液的粘度隨高聚物分子量的增大而增大,這是由于高分子溶液的粘度由分子運動(dòng)時(shí)分子間的相互作用產(chǎn)生。當聚合物相對分子質(zhì)量約為106時(shí),高分子線(xiàn)團開(kāi)始相互滲透,足以影響對光的散射。含量稍高時(shí)機械纏結足以影響粘度。含量相當低時(shí),聚合物溶液可視為網(wǎng)狀結構,鏈間機械纏結和氫鍵共同形成網(wǎng)的節點(diǎn)。含量較高時(shí),溶液含有許多鏈-鏈接觸點(diǎn),使高聚物溶液呈凝膠狀。因此,高聚物相對分子質(zhì)量越大,分子間越易形成鏈纏結,溶液的粘度越大。
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