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PAM)聚丙烯酰胺

发布时间 2020-12-06 04:31

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  (PAM)聚丙烯酰胺是丙烯酰胺均聚物或与其他单体共聚的聚合物统称,(PAM)聚丙烯酰胺是水溶性高分子中应用最广泛的品种之一。(PAM)聚丙烯酰胺普遍应用于石油开采、造纸、水处理、纺织、医药、农业等行业。据统计,全球(PAM)聚丙烯酰胺的总产量中的37%用于废水处理,27%用于石油工业,18%用于造纸工业。

  聚丙烯酰胺(cpolyacrylamids)简称PAM,是一种线型高分子聚合物,是水溶性高分子化合物中应用量为广泛的品种之一,聚丙烯酰胺和它其生物可以用作有效的絮凝剂增稠剂,纸张增强剂,以及液体的减阻剂等,广泛应用于水处理,造纸,石油,煤炭,矿治,地质,轻纺,建筑等工作部门。

  PAM 是由丙烯腈与水在骨架铜催化剂作用下直接反应生成聚丙烯酰胺在经离子交换聚合干燥。磨粉等工序即得产品

  1,催化水合CH2=CHCN+H2O骨架铜催化剂CH2=CHCONH2(或生物催化)

  2,聚合nCH2=CHCONH2--引发剂--(CH2CHCONH2)

  1.按照外观可分为:胶状(PAM)聚丙烯酰胺和颗粒(PAM)聚丙烯酰胺

  2.按照离子度可分为:阳离子(CPAM)聚丙烯酰胺、阴离子(APAM)聚丙烯酰胺、非离子(NPAM)聚丙烯酰胺、两性离子(ACPAM)聚丙烯酰胺

  沉淀是发生化学反应时生成了不溶于反应物所在溶液的物质。从字意上理解就是在重力作用下沉淀去除。污水中的悬浮物质,所以这是一种物理过程,简便易行,效果良好,是污水处理的重要技术之一。

  根据悬浮物质的性质、浓度及聚丙烯酰胺絮凝性能,沉淀可以分为:自然沉淀,絮凝沉淀,区域沉淀。域沉淀的悬浮颗泣浓度较高(5000mg/L以上),颗粒的沉降受到周围其它颗粒影响,颗粒间相对位置保持不变,形成一个整体共同下沉,与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中均有区域沉淀发生。

  废水中悬浮固体浓度不高,而且不具有凝聚的性能,在沉淀过程中,固体颗粒不改变形状,也不互相粘合,各自独立地完成沉淀过程。(沉砂池和初沉池的初期沉淀)压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中,由于悬浮颗粒浓度很高,颗粒相互之间已挤集成团块结构,互相接触,互相支承,下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中的聚丙烯酰胺浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。自由沉淀发生在水中悬浮固体浓度不高,沉淀过程悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀,颗粒的沉淀轨迹呈直线。整个沉淀过程中,颗粒的物理性质,如形状,大小及比重等不发生变化。这种颗粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。聚丙烯酰胺

  废水中悬浮固体浓度不高,而且不具有凝聚的性能,在沉淀过程中,固体颗粒不改变形状,也不互相粘合,各自独立地完成沉淀过程。(沉砂池和初沉池的初期沉淀)压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中,由于悬浮颗粒浓度很高,颗粒相互之间已挤集成团块结构,互相接触,互相支承,下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中的浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩聚丙烯酰胺沉淀。

  絮凝沉淀是颗粒物在水中作絮凝沉淀的过程。在水中投加混凝剂后,其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚,其尺寸和质量不断变大,沉速不断增加。悬浮物的去除率不但取决于沉淀速度,而且与沉淀深度有关。地面水中投加混凝剂后形成的矾花,生活污水中的有机悬浮物,活性污泥在沉淀过程中都会出现絮凝沉淀的现象。

  药剂的投加采用重力投加和压力投加,无论哪种投加方式,由溶解池到溶液池,到药液投加点,均应设置药液提升设备,常用的药液提升设备是计量泵和水射器。

  利用重力将药剂投加在水泵吸水管内或者吸水井的吸水喇叭口处,利用水泵叶轮混合。

  利用水泵或者水射器将药剂投加到原水管中,适用于将药剂投加到压力水管中,或者需要投加到标高较高、距离较远的净水构筑物内。

  水泵投加是在溶液池中提升药液到压力管中,有直接采用计量泵和采用耐酸从而起增强作用。

  聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1 %~0.5%的稀释溶液备用,配制好的溶液最好不要存放太长时间才用,这个浓度范围的溶液在使用之前还需要近一步稀释成0.01~0.05的溶液,原因就是可以更有肋于絮凝剂在悬浮体系中的分散,可以降低用量,而且可以取得更好的絮凝效果!

  今年上半年,石油和化工行业(聚丙烯酰胺)经历了严峻的考验,经济运行增速保持在预期的合理范围,但经济增速放缓、经济效益下降、下行压力很大的问题依然比较突出。目前聚丙烯酰胺行业经济运行向好的趋势还没有形成稳固回升的基础,运行困难可能还会持续一段时间。

  随着国内聚丙烯酰胺市场重回偏多氛围,国内聚丙烯酰胺也开始出现反弹行情。对于聚丙烯酰胺而言,由于国家对于环保的硬指标,对于环保行业调控常抓不懈,不仅仅增加了聚丙烯酰胺的整体需求量,也带动了聚丙烯酰胺上游企业的发展。但是因为2012年,国内经济普遍萧条,也直接影响了聚丙烯酰胺的销售,尽管三季度是聚丙烯酰胺的传统消费旺季,但今年将呈现出旺季不旺的现象。目前来看,聚丙烯酰胺需求不振已经成为限制聚丙烯酰胺市场复苏的关键因素。

  广泛应用于水处理,造纸,石油,煤炭,矿治,地质,轻纺,建筑等工作部门。

  阳离子(CPAM)聚丙烯酰胺用途:在污水处理中作为絮凝剂用于矿业、冶金、纺织、造纸等行业。在石油工业中用于多种作业。

  阴离子(APAM)聚丙烯酰胺用途:阴离子聚丙烯酰胺的应用:在工业废水(电镀厂废水,冶金废水,钢铁厂废水,洗煤废水等)中起到絮凝沉淀作用。

  非离子(NPAM)聚丙烯酰用途:澄清净化作用、沉降促进作用、增稠作用及其它作用、过滤促进作用。在废液处理、污泥浓缩脱水、选矿、洗煤、造纸等方面,能够充分满足各种领域的要求。同时使用非离子聚丙烯酰胺和无机絮凝剂(聚合硫酸铁聚合氯化铝,铁盐等),可显示出更大的效果。

  两性离子(ACPAM)聚丙烯酰胺用途:1、调剖堵水剂,经过油田试验,这种新型两性离子调剖堵水剂的性能要高过其它单一离子特性的调剖堵聚丙烯酰胺水剂。2、在很多场合处理污水和上水时,阴离子聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯配合使用要比单独使用一种离子型聚丙烯酰胺产生非常显著和协同效应。单两者如使用不当,会产生白色沉淀物,失去使用效果。所以使用复合离子聚丙烯酰胺效果更好。

  (PAM)聚丙烯酰胺为白色粉状物,密度为1.320g/cm。(23℃),玻璃化温度为188℃,软化温度近于210℃,一般方法干燥时含有少量的水。干时又会很快从环境中吸取水分。用冷冻干燥法分离的均聚物是白色松软的非结晶固体,但是当从溶液中沉淀并干燥后则为玻璃状部分透明的固体。完全干燥的(PAM)聚丙烯酰胺是脆性的白色固体。商品聚丙烯酰胺干粉通常是在适度的条件下干燥的,一般含水量为5%~15%。浇铸在玻璃板上制备的高分子膜,则是透明、坚硬、易碎的固体。

  由于(PAM)聚丙烯酰胺分子链上含有酰胺基,有些还有离子基团,故其显著特点是亲水性高,比其 他大多数水溶性高分子的亲水性高得多。它易吸附水分和保留水分,使其在干燥时具有强烈 的水分保留性,在干燥后又具有强烈的吸水性,且吸水率随衍生物的离子性增加而增加。

  (PAM)聚丙烯酰胺能以各种百分比溶于水,尤其当浓度高于’70%时更认为是水溶性聚合物。相对分 子质量似乎不影响水的溶解性,但是高相对分子质量聚合物在浓度超过10%时会形成凝胶 状结构。这是由于分子间形成氢键。(PAM)聚丙烯酰胺不溶于大多数有机溶液,如甲醇、乙醇、丙酮、 、脂肪烃和芳香烃。有少数极性有机溶剂除外,如乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇甘 油、熔融尿素和甲酰胺。但这些有机溶剂的溶解性有限,往往需要加热,否则无多大应用价 值。此外可溶于甲酰胺肼、乙二醇、吗啉等溶剂中。由于工业上以水溶液形式进行应用。

  1. 絮凝性;PAM能使悬浮物质通过电中和,桥架吸附作用,起絮凝作用。

  3. 降阻性:PAM能有效地降低流体的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50—80%。

  4. 增稠性:PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用,当PH值在大于10时PAM易水解,呈半网状结构是,增稠将更明显。

  1. 絮凝作用原理:PAM用于絮凝时,与被絮凝物种类表面性质,特别是动电位、粘度、浊度及悬浮液的PH值有关,颗粒表面的动电位,是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM,能使动电位降低而凝聚。

  2. 吸附架桥:PAM分子链固定在不同的颗粒表面上,各颗粒之间形成聚合物的桥,使颗粒形成聚集体而沉降。

  增强作用:PAM分子链与分散相通过各种机械、物理、化学等作用,将分散相牵连在一起,形成网状,从而起增强作用。

  丙烯酰胺水溶液聚合法是工业生产中采用的主要方法。配方中单体溶液须经离子交换提。 纯。反应介质水应为去离子水,引发剂多采用过硫酸盐与亚硫酸盐组成的氧化一还原引发剂 体系,以降低反应引发温度。此外需加链转移剂,常用的为异丙醇。为了消除可能存在的金 属离子的影响,必要时加人螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)。为了易于控制反应温度,单体 浓度通常低于25%。

  由于丙烯酰胺聚合反应热高达82.8kJ/mol,聚合热必须及时导出,如果单体浓度为 25%~30%即使在10c(=引发聚合,如果聚合热不导出,则溶液温度会自动上升到100E,将 生成大量不溶物。因此导热问题成为生产中的关键问题之一。

  生产低相对分子质量产品时可在釜式反应器中间歇操作或多釜串联连续生产,夹套冷却 保持反应温度为20~25℃,转化率达95%~99%。生产高相对分子质量产品时,由于产品 为冻胶状,不能进行搅拌,为了及时导出反应热,工业上采用在反应釜中将配方中的物料混 合均匀后,立即送入聚乙烯小袋中,将装有反应物料的聚乙烯装置水槽中进行冷却反应。须 注意的是由于空气中的氧有明显的阻聚作用,配制与加料必须在N中进行。使用过硫酸盐 一亚硫酸盐引发剂体系时,通常引发开始温度为40%,如果要求生产超高相对分子质量产品时引发温度应低于20%:。

  由于单体不挥发,反应后不能除去,所以未反应单体将残存于聚丙烯酰胺中,延长反应 时间,提高反应温度虽可降低残余单体量,但生产能力降低而且不溶物含量会增加。为了降 低残余单体量有的工厂采用复合引发体系,由氧化一还原引发剂与水溶性偶氮引发剂组成。 低温条件下由氧化一还原引发剂发挥作用,后期当反应物料温度升高后,使偶氮引发剂分解 进一步发挥作用,此法生产的聚丙烯酰胺残余单体量可低至0.02%(气相色谱法测定)。水溶性偶氮引发剂为4,4’一偶氮双一4一氰基戊酸、2,2’一偶氮双一4一甲基丁腈硫酸钠及2, 2’一偶氮双一2一脒基戊烷二盐酸盐等。

  阴离子聚丙烯酰胺(APAM)产品描述:阴离子聚丙烯酰胺(APAM)外观为白色粉粒,分子量从600万到2500万水溶解性好,能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。有效的PH值范围为7到14,在中性碱性介质中呈高聚合物电解质的特性,与盐类电解质敏感,与高价金属离子能交联成不溶性凝胶体。

  工业废水处理:对于悬浮颗粒,较出、浓度高、粒子带阳电荷,水的PH值为中性或碱性的污水,钢铁厂废水,电镀厂废水,冶金废水,洗煤废水等污水处理,效果最好。饮用水处理:我国很多自来水厂的水源来自江河,泥沙及矿物质含量高,比较浑浊,虽经过沉淀过滤,仍不能达到要求,需要投加絮凝剂,投加量是无机絮凝剂的1/50,但效果是无机絮凝剂的几倍,对于有机物污染严重的江河水可采用无机絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。淀粉厂及酒精厂的流失淀粉酒糟的回收:现在很多淀粉厂的废水内含淀粉很多,现投加阴离子聚丙烯酰胺,使淀粉微粒絮凝沉淀,然后将沉淀物经压滤机压滤变成饼状,可作饲料,酒精厂的酒精也可采用阴离子聚丙烯酰胺脱水,压滤进行回收。用于河水泥浆沉降。用于造纸干强剂。用于造纸助剂、助率剂。在造纸前泵口式储浆池中加入微量PAM-LB-3阴离子聚丙烯酰胺可使水中填料与细小纤维在网上存留提高20-30%。每吨可节约纸浆20-30kg。

  举例:在洗煤过程中产生大量废水,直接排放污染环境,必须沉清后循环利用,回收水中煤泥,也很有价值,但靠自然沉降,费时费力,同时水也不清。

  另外,阴离子聚丙烯酰胺在制香行业的应用也越来越受欢迎,阴离子聚丙烯酰胺产品特点:具溶解性好,粘度高,韧性强,易燃无(少)烟、燃烧无异味、无毒等特点;产品性能稳定,避免了其它植物胶粉和普通淀粉因产地、时间不同,粘结质量参差不齐,在香业生产时需要反复调试配方,以免造成产品质量不稳定的现象;香制品外表光洁平整、成型好、不易破碎;尤其是其冷水可糊化性,无需煮糊,将物料直接混和均匀、加水搅拌既可生产,而且加水混合后的物料较长时间放置也不会有物料干硬无法使用的现象发生,有效地节约了能源和方便了

  使用效果:使用本产品做成的香坯(香制品)外观平整、无断裂、无霉斑,抗折力强,产品成色好、烘晒后不褪色,燃点时间足,可燃性好,过铁齿盘不“断头”熄火,有利于蚊香有效成份的挥散率的提高及可减少成品在烘干过程中的损失,同时,可大大减轻工人的劳动强度、提高工作效率。此外,本品对环境无污染,可满足绿色环保方面对产品的要求。

  阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)产品特性:阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)外观为白色粉粒,离子度从20%到55%水溶解性好,能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。呈高聚合物电解质的特性,适用于带阴电荷及富含有机物的废水处理。适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理,特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。

  1)用于污泥脱水根据污泥性质可选用本产品的相应型号,可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水,脱水时,产生絮团大,不粘滤布,压滤时不散,流泥饼较厚,脱水效率高,泥饼含水率在80%以下。

  2)用于生活污水和有机废水的处理,本产品在配性或碱性介质中均呈现阳电性,这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀,澄清很有效。如生产粮食酒精废水,造纸废水,城市污水处理厂的废水,啤酒废水,味精厂废水,制糖废水,有机含量高 废水、饲料废水,纺织印染废水等,用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍,因为这类废水普遍带阴电荷。

  3)用于以江河水作水源的自来水的处理絮凝剂,用量少,效果好,成本低,特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好,它将成为治长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。

  包装与贮存本品无毒,注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。 贮存期:2年,25kg纸袋(内衬塑料袋外为贴塑牛皮纸袋)。

  聚丙烯酰胺在污水处理方面的应用具有重要的意义,根据其离子特性可以分为非离子型,阴离子型,阴离子型和两性离子型。其中阳离子聚丙烯酰胺是污水处理的有效絮凝剂。目前国内生产阳离子型聚丙烯酰胺生产厂家的技术,尤其是生产高分子量阳离子型聚丙烯酰胺的技术较为落后,研制,生产的主要是一些中低分子量阳离子型聚丙烯酰胺粉状产品,且产品结构单一。

  产品特性:非离子聚丙烯酰胺系列产品是具有高分子量的低离子度的线性高聚物。由于其具有特殊的基团,便赋予它具有絮凝、分散、增稠、粘结、成膜、凝胶、稳定胶体的作用。污水处理剂:当悬浮性污水显酸性时,采用非离子聚丙烯酰胺作絮凝剂较为合适。这时PAM起吸附架桥作用,使悬浮的粒子产生絮凝沉淀,达到净化污水的目的。也可用于自来水的净化,尤其是和无机絮凝剂配合使用,在水处理中效果最佳。

  1、广泛用于工业废水处理、对于悬浮颗粒、较粗、浓度高、离子带阳电荷、水的PH值为中性或碱性的污水,钢铁厂废水,冶金废水,洗煤废水等的污水处理效果最好。

  2、用于石油工业、采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。 3、用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。

  4、用于造纸工业。一是提高填料、颜料等存留率;二是提高纸张的强度(包括干强度和湿强度)。另外,还可以提高纸张抗撕性和多孔性,以改进视觉和印刷性能,还用于食品及茶叶包装纸中。

  两性离子聚丙烯酰胺是由乙烯酰胺是和乙烯基阳离子单体丙烯酰胺单体,水解共聚而成。分子链上既有阳电荷,又有阴电荷的两性离子不规则聚合物。

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