Čo je polyvinylamín?
Polyakrylamid (skrátene PAM) sa delí na katiónové, aniónové a -neiónové typy s molekulovou hmotnosťou v rozmedzí od 4 miliónov do 20 miliónov. Tento produkt je biely prášok, ktorý je ľahko rozpustný vo vode; ľahko sa však rozkladá, keď teploty prekročia 120 stupňov. Polyakrylamid je syntetický polymérny flokulant-bežne známy ako „Separan“-a patrí do triedy polyelektrolytov. Široko sa používa v procesoch separácie tuhých-kvapalín z lúhovacích kalov v uránových mlynoch (ako sú{10}protiprúdové dekantačné premývacie procesy) na zlepšenie číriacich, sedimentačných a filtračných vlastností kalu.
Vlastnosti: Bezfarebný alebo žltkastý viskózny koloid. Je to vo vode-rozpustná živica, ktorú je možné rozpustiť vo vode v akomkoľvek pomere. V obmedzenom počte rozpúšťadiel,-ako je ľadová kyselina octová, kyselina akrylová, etylénglykol, formamid, glycerol a kyselina mliečna,-je jej rozpustnosť len približne 1 %. Je takmer úplne nerozpustný v organických rozpúšťadlách. Ľahko sa rozkladá, keď teploty prekročia 120 stupňov.
Akrylamid sa syntetizuje z akrylonitrilu v prítomnosti medeného katalyzátora. Akrylamid potom podlieha polymerizácii v prítomnosti K2S208 (persíran draselný) za vzniku polyakrylamidu. Po alkalickom ošetrení a premytí vodou sa pripraví zliatina medi-hliníka ako katalyzátor a vloží sa do hydratačného reaktora. Surovina akrylonitrilu sa čerpá do skladovacej nádrže a následne sa privádza do dávkovacej nádrže. Vyčistená voda,-ktorá prešla úpravou iónovou -výmenou-, sa zavádza do dávkovacej nádrže a potom sa kontinuálne čerpá do hydratačného reaktora v proporcionálnom pomere cez predhrievač suroviny.
Hydratačná reakcia prebieha pri teplote 85 – 125 stupňov za vzniku vodného roztoku akrylamidu. Akýkoľvek zvyškový akrylonitril je vedený z kolóny bleskového výparníka späť do kondenzátora a potom prúdi do nádrže na meranie vody na recykláciu. Roztok akrylamidu prúdi z bleskového výparníka do skladovacej nádrže; potom sa prečerpá do hornej nádrže, prejde cez kolónu na výmenu živice a nakoniec sa nasmeruje do skladovacej nádrže na prípravu roztoku monoméru s koncentráciou 7–8 %. Tento roztok sa potom privádza do polymerizačného kotla za vzniku koloidného polyakrylamidového produktu, výsledkom čoho je konečný hotový materiál.
Polyakrylamid je primárne dostupný v dvoch formách: prášok a koloid. Pretože je koloidná forma náročná na prepravu a manipuláciu, práškový polyakrylamid (PAM) si v posledných rokoch získal medzi užívateľmi významnú priazeň. Polymérne disperzie-konkrétne emulzie PAM-tiež pritiahli značnú pozornosť vďaka svojej vynikajúcej rozpustnosti vo vode. Špecifikácie polyakrylamidu: Relatívna molekulová hmotnosť je jedným z primárnych ukazovateľov výkonnosti používaných na rozlíšenie medzi rôznymi typmi polyakrylamidu. PAM s vysokou -molekulárnou-hmotnosťou sa primárne používa ako flokulant; PAM so strednou-molekulovou-hmotnosťou slúži najmä ako suchá{10}}pevnosť pri výrobe papiera; a nízkomolekulárny PAM funguje ako disperzant.
Ako vybrať katiónové vločkovacie činidlo?
Prečo je výber konkrétneho iónového typu absolútne kritický pri použití katiónového polyakrylamidu na čistenie odpadových vôd? Pretože mnohé priemyselné podniky produkujú priemyselné kaly a odpadové vody a rôzne typy odpadových vôd vyžadujú výber špecifických typov katiónového polyakrylamidu. Aké faktory by sa preto mali brať do úvahy pri výbere vhodného katiónového polyakrylamidu?
Po prvé, je nevyhnutné pochopiť zdroj, vlastnosti, zloženie a obsah pevných látok v kalu. Na základe ich primárnych zložiek možno typy kalov všeobecne rozdeliť na organické kaly a anorganické kaly. Všeobecne povedané, katiónový polyakrylamid sa používa na úpravu organického kalu a na odvodnenie kalu, zatiaľ čo aniónový polyakrylamid sa používa na úpravu anorganického kalu. Katiónový polyakrylamid nie je ľahko použiteľný vo vysoko alkalickom prostredí, zatiaľ čo aniónový polyakrylamid nie je vhodný na použitie vo vysoko kyslom prostredí. Typicky, čím vyšší je obsah pevných látok v kale, tým väčšia je potrebná dávka polyakrylamidu.
Výber iónovej schopnosti katiónového polyakrylamidu: Pre kaly určené na odvodnenie možno vykonať laboratórne testy v malom{0} meradle na skríning polyakrylamidových flokulantov s rôznym stupňom iónov, čím sa identifikuje najvhodnejší produkt. Tento prístup zaisťuje nielen optimálne výsledky flokulácie, ale tiež minimalizuje potrebné dávkovanie polyakrylamidu, čím sa znižujú celkové náklady na chemikálie na úpravu vody. Kľúčovými kritériami pre výber vhodnej ionicity sú výsledná veľkosť vločiek a sila vločiek (konkrétne obsah vody vo vločkách).
Veľkosť vločiek: Ak sú vločky príliš malé, ich rýchlosť usadzovania bude ohrozená; naopak, ak sú vločky príliš veľké, absorbujú nadmerné množstvo vody, čo vedie k zlej priepustnosti v matrici kalu. Veľkosť vločiek možno účinne kontrolovať úpravou molekulovej hmotnosti polyakrylamidu.
Pevnosť vločiek: Vločky musia zostať stabilné a odolávať rozpadu pri šmykových silách. Výber polyakrylamidu s vhodným stupňom ionicity pomáha zvýšiť pevnosť vločiek.
Zoberme si niekoľko konkrétnych odvetví ako príklady:
Procesy prania uhlia a piesku sú vo všeobecnosti relatívne jednoduché, čo umožňuje priame použitie katiónového polyakrylamidu.
Čistenie odpadových vôd v chemickom priemysle.
Odpadová voda, ktorá vzniká v bieliacom, farbiarskom a papierenskom priemysle, je obzvlášť náročná na čistenie; následne by sa dávka liečebných činidiel mala zvýšiť a udržiavať na vhodnej úrovni.
Koncentrácie znečisťujúcich látok v odpadových vodách z galvanického pokovovania a všeobecných priemyselných odpadových vodách zvyčajne neprekračujú štandardy čistenia stanovené pre domáce odpadové vody. Metódy čistenia odpadových vôd z domácností sa líšia, rovnako ako špecifické používané flokulanty. Ak sa použije metóda biochemickej úpravy, katiónový polyakrylamid je potrebný výlučne ako činidlo na odvodnenie kalu.
Ak sa použije fyzikálno-chemická metóda úpravy, najskôr sa môže pridať polymérny chlorid hlinitý a potom aniónový polyakrylamid.
Katiónový polyakrylamid sa používa na účely odvodnenia; špecifické dávkovanie potrebné pre rôzne druhy odpadových vôd by sa malo určiť na základe jedinečných charakteristík kvality vody.
