Ce este polivinilamina?
Poliacrilamida (abreviată ca PAM) este clasificată în tipuri cationice, anionice și ne-ionice, cu o greutate moleculară cuprinsă între 4 milioane și 20 milioane. Acest produs este o pulbere albă care este ușor solubilă în apă; cu toate acestea, se descompune ușor atunci când temperaturile depășesc 120 de grade. Poliacrilamida este un floculant polimeric sintetic-cunoscut în mod obișnuit ca „Separan”-și aparține clasei de polielectroliți. Este utilizat pe scară largă în procesele de separare a solidelor-lichide ale șlamurilor de levigare la morile de uraniu (cum ar fi în procesele de spălare cu decantare în contra-curent) pentru a îmbunătăți proprietățile de limpezire, sedimentare și filtrare ale șlamului.
Proprietăți: Un coloid vâscos incolor sau gălbui. Este o rășină-solubilă în apă care poate fi dizolvată în apă în orice proporție. Într-un număr limitat de solvenți-cum ar fi acidul acetic glacial, acidul acrilic, etilenglicolul, formamidă, glicerolul și acidul lactic-solubilitatea sa este de numai aproximativ 1%. Este aproape complet insolubil în solvenți organici. Se descompune ușor când temperaturile depășesc 120 de grade.
Acrilamida este sintetizată din acrilonitril în prezența unui catalizator de cupru. Acrilamida este apoi supusă polimerizării în prezenţa K2S204 (persulfat de potasiu) pentru a forma poliacrilamidă. După tratarea alcalină și spălarea cu apă, un aliaj de cupru-aluminiu este preparat ca catalizator și încărcat într-un reactor de hidratare. Materia primă de acrilonitril este pompată într-un rezervor de stocare și ulterior alimentată într-un rezervor de dozare. Apa purificată-care a suferit un-tratament de schimb de ioni-este introdusă în rezervorul de dozare și apoi pompată continuu în reactorul de hidratare într-un raport proporțional printr-un preîncălzitor al materiei prime.
Reacția de hidratare are loc la o temperatură de 85-125 de grade, dând o soluție apoasă de acrilamidă. Orice acrilonitril rezidual este direcționat dintr-o coloană de evaporator rapid înapoi la un condensator și apoi curge într-un rezervor de contorizare a apei pentru reciclare. Soluția de acrilamidă curge din evaporator rapid într-un rezervor de stocare; este apoi pompat într-un rezervor de deasupra capului, trecut printr-o coloană de schimb de rășini și în final direcționat într-un rezervor de stocare pentru a prepara o soluție de monomer cu o concentrație de 7-8%. Această soluție este apoi introdusă într-un ibric de polimerizare pentru a produce un produs de poliacrilamidă coloidal, rezultând materialul final finit.
Poliacrilamida este disponibilă în principal în două forme: pulbere și coloid. Deoarece forma coloidală este dificil de transportat și manipulat, poliacrilamida pulbere (PAM) a câștigat un favor semnificativ în rândul utilizatorilor în ultimii ani. Dispersiile polimerice-în special emulsiile PAM-au atras, de asemenea, o atenție considerabilă datorită solubilității lor excelente în apă. Specificații poliacrilamidă: greutatea moleculară relativă este unul dintre indicatorii primari de performanță utilizați pentru a diferenția diferitele tipuri de poliacrilamidă. PAM cu greutate-moleculară- mare este utilizat în principal ca floculant; PAM cu greutate-moleculară-medie servește în principal ca agent de rezistență uscat-în fabricarea hârtiei; și PAM cu greutate-moleculară- scăzută funcționează ca un dispersant.
Cum să alegi un floculant cationic?
De ce este absolut critică alegerea tipului ionic specific atunci când se utilizează poliacrilamidă cationică pentru tratarea apelor uzate? Deoarece numeroase întreprinderi industriale generează nămol industrial și ape uzate, iar diferitele tipuri de ape uzate necesită selectarea unor tipuri specifice de poliacrilamidă cationică. Prin urmare, ce factori trebuie luați în considerare atunci când alegeți poliacrilamidă cationică adecvată?
În primul rând, este esențial să înțelegem sursa, proprietățile, compoziția și conținutul de solide al nămolului. Pe baza constituenților lor primari, tipurile de nămol pot fi clasificate pe scară largă în nămol organic și nămol anorganic. În general, poliacrilamida cationică este folosită pentru tratarea nămolului organic și pentru deshidratarea nămolului, în timp ce poliacrilamida anioică este utilizată pentru tratarea nămolului anorganic. Poliacrilamida cationică nu este utilizată cu ușurință în medii foarte alcaline, în timp ce poliacrilamida anionică nu este adecvată pentru utilizare în medii foarte acide. De obicei, cu cât conținutul de solide al nămolului este mai mare, cu atât este mai mare doza de poliacrilamidă necesară.
Selectarea ionității poliacrilamidei cationice: pentru nămolurile destinate deshidratării, pot fi efectuate teste de laborator la scară mică-pentru a filtra floculanti de poliacrilamidă cu diferite grade de ionicitate, identificând astfel cel mai potrivit produs. Această abordare nu numai că asigură rezultate optime de floculare, ci și minimizează doza necesară de poliacrilamidă, reducând astfel costul total al substanțelor chimice de tratare a apei. Criteriile cheie pentru selectarea ionicității adecvate sunt dimensiunea floculului rezultat și rezistența flocului (în special, conținutul de apă al flocului).
Dimensiunea flocurilor: Dacă flocurile sunt prea mici, viteza lor de sedimentare va fi compromisă; invers, dacă flocurile sunt prea mari, vor absorbi cantități excesive de apă, rezultând o permeabilitate slabă în matricea nămolului. Dimensiunea flocului poate fi controlată eficient prin ajustarea greutății moleculare a poliacrilamidei.
Rezistența Flocului: Flocurile trebuie să rămână stabile și să reziste la rupere sub forțele tăietoare. Selectarea poliacrilamidei cu un grad adecvat de ionicitate ajută la creșterea rezistenței flocului.
Să luăm în considerare câteva industrii specifice drept exemple:
Procesele de spălare a cărbunelui și a nisipului sunt în general relativ simple, permițând utilizarea directă a poliacrilamidei cationice.
Tratarea apelor uzate în industria chimică.
Apele uzate generate de industriile de albire, vopsire și fabricare a hârtiei sunt deosebit de dificil de tratat; în consecință, doza de agenți de tratament trebuie crescută și menținută la un nivel adecvat.
Concentrațiile de poluanți din apele uzate de galvanizare și apele uzate industriale generale nu depășesc, de obicei, standardele de tratare stabilite pentru apele uzate menajere. Metodele de tratare a apelor uzate menajere variază, la fel ca și floculantii specifici utilizați. Dacă se utilizează o metodă de tratare biochimică, poliacrilamida cationică este necesară numai ca agent de deshidratare a nămolului.
Dacă se adoptă o metodă de tratament fizico-chimic, se poate adăuga mai întâi clorură de aluminiu polimerică, urmată de poliacrilamidă anioică.
Poliacrilamida cationică este utilizată în scopuri de deshidratare; dozajul specific necesar pentru diferite tipuri de ape uzate ar trebui determinat pe baza caracteristicilor unice ale calității apei.
