Mis on polüvinüülamiin?
Polüakrüülamiid (lühendatult PAM) liigitatakse katioonseks, anioonseks ja mitteioonseks -ioonseks molekulmassiga 4–20 miljonit. See toode on valge pulber, mis lahustub vees hästi; kuid see laguneb kergesti, kui temperatuur ületab 120 kraadi. Polüakrüülamiid on sünteetiline polümeerne flokulant, -üldtuntud kui "Separan"- ja kuulub polüelektrolüütide klassi. Seda kasutatakse laialdaselt tahkete{9}}vedelike eraldusprotsessides suspensioonide leostamisel uraanitehastes (nt vastuvoolu dekanteerimisel pesemise protsessides), et parandada lobri selitamist, settimist ja filtreerimisomadusi.
Omadused: värvitu või kollakas viskoosne kolloid. See on vees-lahustuv vaik, mida saab vees lahustada mis tahes vahekorras. Piiratud arvus lahustites, -nagu jää-äädikhape, akrüülhape, etüleenglükool, formamiid, glütserool ja piimhape,-on selle lahustuvus vaid ligikaudu 1%. See on orgaanilistes lahustites peaaegu täielikult lahustumatu. See laguneb kergesti, kui temperatuur ületab 120 kraadi.
Akrüülamiid sünteesitakse akrüülnitriilist vaskkatalüsaatori juuresolekul. Seejärel polüakrüülamiid läbib polüakrüülamiidi polüakrüülamiidi K2S2O8 (kaaliumpersulfaadi) juuresolekul polümerisatsiooni. Pärast leeliselist töötlemist ja veega pesemist valmistatakse katalüsaatorina vase-alumiiniumisulam ja laaditakse see hüdratatsioonireaktorisse. Akrüülnitriili lähteaine pumbatakse mahutisse ja seejärel juhitakse doseerimispaaki. Puhastatud vesi, -mis on läbinud ioonivahetustöötluse-, juhitakse mõõtepaaki ja pumbatakse seejärel proportsionaalses vahekorras lähteaine eelsoojendi kaudu pidevalt hüdratatsioonireaktorisse.
Hüdratsioonireaktsioon kulgeb temperatuuril 85–125 kraadi, saades akrüülamiidi vesilahuse. Akrüülnitriili jääk suunatakse kiiraurusti kolonnist tagasi kondensaatorisse ja seejärel voolab ümbertöötlemiseks veemõõtepaaki. Akrüülamiidi lahus voolab kiiraurustist säilituspaaki; seejärel pumbatakse see ülapaaki, juhitakse läbi vaiguvahetuskolonni ja lõpuks suunatakse säilituspaaki, et valmistada monomeeri lahus kontsentratsiooniga 7–8%. See lahus juhitakse seejärel polümerisatsioonikatlasse, et saada kolloidne polüakrüülamiidi toode, mille tulemuseks on lõplik materjal.
Polüakrüülamiid on peamiselt saadaval kahes vormis: pulbrina ja kolloidina. Kuna kolloidset vormi on raske transportida ja käsitseda, on pulbriline polüakrüülamiid (PAM) viimastel aastatel kasutajate seas märkimisväärse poolehoiu saavutanud. Polümeeride dispersioonid -eelkõige PAM-emulsioonid- on samuti pälvinud märkimisväärset tähelepanu tänu nende suurepärasele vees lahustuvusele. Polüakrüülamiidi spetsifikatsioonid: Suhteline molekulmass on üks peamisi toimivusnäitajaid, mida kasutatakse erinevat tüüpi polüakrüülamiidi eristamiseks. Suure-molekulaarse-kaaluga PAM-i kasutatakse peamiselt flokulandina; keskmise -molekulaarse-kaaluga PAM toimib peamiselt kuiv{10}}tugevainena paberitootmises; ja madala{11}}molekulaarse-kaaluga PAM toimib dispergeeriva ainena.
Kuidas valida katioonset flokulanti?
Miks on konkreetse ioonse tüübi valik reovee puhastamiseks katioonse polüakrüülamiidi kasutamisel ülioluline? Kuna paljud tööstusettevõtted tekitavad tööstuslikku setteid ja reovett ning erinevad reoveetüübid nõuavad teatud tüüpi katioonse polüakrüülamiidi valikut. Milliseid tegureid tuleks seega sobiva katioonse polüakrüülamiidi valimisel arvesse võtta?
Esiteks on oluline mõista muda allikat, omadusi, koostist ja tahkete ainete sisaldust. Põhikoostisosade põhjal võib muda tüübid laias laastus liigitada orgaaniliseks ja anorgaaniliseks mudaks. Üldiselt kasutatakse katioonset polüakrüülamiidi orgaanilise muda töötlemiseks ja muda veetustamiseks, anioonset polüakrüülamiidi aga anorgaanilise muda töötlemiseks. Katioonset polüakrüülamiidi ei ole väga leeliselises keskkonnas lihtne kasutada, samas kui anioonne polüakrüülamiid ei sobi kasutamiseks väga happelises keskkonnas. Tavaliselt, mida suurem on muda kuivainesisaldus, seda suurem on vajalik polüakrüülamiidi annus.
Katioonse polüakrüülamiidi ioonsuse valimine: veetustamiseks mõeldud muda puhul saab läbi viia väikesemahulised{0}}laborikatsed, et sõeluda erineva ioonsusastmega polüakrüülamiidi flokulante, et tuvastada kõige sobivam toode. Selline lähenemine ei taga mitte ainult optimaalseid flokulatsioonitulemusi, vaid vähendab ka polüakrüülamiidi nõutavat annust, vähendades seeläbi veepuhastuskemikaalide üldkulusid. Sobiva ioonsuse valiku põhikriteeriumid on saadud floki suurus ja floki tugevus (täpsemalt floki veesisaldus).
Floki suurus: kui helbed on liiga väikesed, on nende settimiskiirus häiritud; vastupidi, kui helbed on liiga suured, imavad nad liigselt vett, mille tulemuseks on mudamaatriksi halb läbilaskvus. Floc suurust saab tõhusalt reguleerida polüakrüülamiidi molekulmassi reguleerimisega.
Floki tugevus: flokid peavad jääma stabiilseks ja vastu pidama nihkejõudude mõjul lagunemisele. Sobiva ioonsusastmega polüakrüülamiidi valimine aitab suurendada floki tugevust.
Vaatleme näidetena mõnda konkreetset tööstusharu:
Söe- ja liivapesuprotsessid on üldiselt suhteliselt lihtsad, võimaldades katioonse polüakrüülamiidi otsest kasutamist.
Reoveepuhastus keemiatööstuses.
Pleegitus-, värvimis- ja paberitööstuses tekkivat reovett on eriti raske töödelda; järelikult tuleb raviainete annust suurendada ja hoida sobival tasemel.
Saasteainete kontsentratsioonid galvaniseerimise reovees ja üldises tööstusreovees ei ületa tavaliselt olmereovee puhastusnorme. Olmereovee puhastusmeetodid on erinevad, nagu ka konkreetsed kasutatavad flokulandid. Kui kasutatakse biokeemilist töötlemismeetodit, on katioonne polüakrüülamiid vajalik ainult muda veetustajana.
Kui kasutatakse füüsikalis-keemilist töötlemismeetodit, võib esmalt lisada polümeerset alumiiniumkloriidi ja seejärel anioonset polüakrüülamiidi.
Katioonset polüakrüülamiidi kasutatakse vee eemaldamiseks; eri tüüpi reovee jaoks vajalik konkreetne annus tuleks määrata vee kvaliteedi ainulaadsete omaduste põhjal.
