Što je polivinilamin?
Poliakrilamid (skraćeno PAM) klasificira se u kationske, anionske i ne{0}}ionske vrste, s molekularnom težinom u rasponu od 4 milijuna do 20 milijuna. Ovaj proizvod je bijeli prah koji je lako topiv u vodi; međutim, lako se razgrađuje kada temperatura prijeđe 120 stupnjeva. Poliakrilamid je sintetski polimerni flokulant-opće poznat kao "Separan"-i pripada klasi polielektrolita. Široko se koristi u postupcima odvajanja čvrste-tekućine ispiranja kaše u mlinovima za uran (kao što su postupci pranja dekantacijom protu-struje) za poboljšanje svojstava bistrenja, sedimentacije i filtracije suspenzije.
Svojstva: bezbojni ili žućkasti viskozni koloid. To je smola-topiva u vodi koja se može otopiti u vodi u bilo kojem omjeru. U ograničenom broju otapala-kao što su ledena octena kiselina, akrilna kiselina, etilen glikol, formamid, glicerol i mliječna kiselina-njegova topljivost je samo približno 1%. Gotovo je potpuno netopljiv u organskim otapalima. Lako se razgrađuje kada temperature pređu 120 stupnjeva.
Akrilamid se sintetizira iz akrilonitrila u prisutnosti bakrenog katalizatora. Akrilamid se zatim podvrgava polimerizaciji u prisutnosti K₂S₂O₈ (kalijev persulfat) kako bi se formirao poliakrilamid. Nakon alkalne obrade i ispiranja vodom, legura bakra-aluminija priprema se kao katalizator i unosi u reaktor za hidrataciju. Sirovina akrilonitrila pumpa se u spremnik za skladištenje i potom dovodi u mjerni spremnik. Pročišćena voda-koja je podvrgnuta-tretmanu ionske izmjene-uvodi se u spremnik za mjerenje i zatim kontinuirano pumpa u reaktor za hidrataciju u proporcionalnom omjeru putem predgrijača sirovine.
Reakcija hidratacije se odvija na temperaturi od 85-125 stupnjeva, dajući vodenu otopinu akrilamida. Sav preostali akrilonitril usmjerava se iz kolone flash isparivača natrag u kondenzator, a zatim teče u spremnik za mjerenje vode na recikliranje. Otopina akrilamida teče iz brzog isparivača u spremnik; zatim se pumpa u gornji spremnik, prolazi kroz kolonu za izmjenu smole i konačno usmjerava u spremnik za pohranjivanje za pripremu otopine monomera s koncentracijom od 7-8%. Ova se otopina zatim dovodi u kotao za polimerizaciju kako bi se proizveo koloidni poliakrilamidni proizvod, što rezultira konačnim završnim materijalom.
Poliakrilamid je uglavnom dostupan u dva oblika: prah i koloid. Budući da je koloidni oblik težak za transport i rukovanje, poliakrilamid u prahu (PAM) stekao je značajnu popularnost među korisnicima posljednjih godina. Polimerne disperzije-posebno PAM emulzije-također su privukle značajnu pozornost zbog svoje izvrsne topivosti u vodi. Specifikacije poliakrilamida: Relativna molekularna težina jedan je od primarnih pokazatelja učinkovitosti koji se koriste za razlikovanje različitih vrsta poliakrilamida. PAM velike-molekularne-mase prvenstveno se koristi kao flokulant; PAM srednje-molekularne-težine uglavnom služi kao tvar-čvrstoće u suhom stanju u proizvodnji papira; a nisko{11}}molekularni-PAM funkcionira kao disperzant.
Kako odabrati kationski flokulant?
Zašto je odabir specifične ionske vrste apsolutno kritičan kada se koristi kationski poliakrilamid za obradu otpadnih voda? Budući da brojna industrijska poduzeća stvaraju industrijski mulj i otpadnu vodu, a različite vrste otpadnih voda zahtijevaju odabir specifičnih vrsta kationskog poliakrilamida. Stoga, koje čimbenike treba uzeti u obzir pri odabiru odgovarajućeg kationskog poliakrilamida?
Prvo, bitno je razumjeti izvor, svojstva, sastav i sadržaj krutih tvari u mulju. Na temelju njihovih primarnih sastojaka, vrste mulja mogu se općenito klasificirati u organski mulj i anorganski mulj. Općenito govoreći, kationski poliakrilamid se koristi za obradu organskog mulja i za odvodnjavanje mulja, dok se anionski poliakrilamid koristi za obradu anorganskog mulja. Kationski poliakrilamid nije lako iskoristiti u visoko alkalnim okruženjima, dok je anionski poliakrilamid neprikladan za upotrebu u visoko kiselim okruženjima. Tipično, što je veći sadržaj krutine u mulju, potrebna je veća doza poliakrilamida.
Odabir ioniziranosti kationskog poliakrilamida: Za mulj namijenjen za odvodnjavanje, mogu se provesti-laboratorijska ispitivanja malih razmjera kako bi se ispitali poliakrilamidni flokulanti s različitim stupnjevima ioniziranosti, čime se identificira najprikladniji proizvod. Ovaj pristup ne samo da osigurava optimalne rezultate flokulacije, već također smanjuje potrebnu dozu poliakrilamida, čime se smanjuju ukupni troškovi kemikalija za obradu vode. Ključni kriteriji za odabir odgovarajućeg ionizma su rezultirajuća veličina pahuljica i čvrstoća pahuljica (točnije, sadržaj vode u pahuljicama).
Veličina pahuljica: Ako su pahuljice premale, njihova će brzina taloženja biti ugrožena; obrnuto, ako su flokule prevelike, apsorbirat će prekomjerne količine vode, što će rezultirati slabom propusnošću unutar matrice mulja. Veličina pahuljica može se učinkovito kontrolirati podešavanjem molekularne težine poliakrilamida.
Snaga flokula: flokule moraju ostati stabilne i otporne na lomljenje pod silama smicanja. Odabir poliakrilamida s odgovarajućim stupnjem ionizacije pomaže povećati čvrstoću pahuljica.
Razmotrimo nekoliko specifičnih industrija kao primjere:
Postupci ispiranja ugljena i pijeska općenito su relativno jednostavni, dopuštajući izravnu upotrebu kationskog poliakrilamida.
Pročišćavanje otpadnih voda u kemijskoj industriji.
Otpadne vode nastale u industriji izbjeljivanja, bojanja i proizvodnje papira posebno je teško tretirati; posljedično, dozu sredstava za liječenje treba povećati i održavati na odgovarajućoj razini.
Koncentracije onečišćujućih tvari u otpadnoj vodi galvanizacije i općoj industrijskoj otpadnoj vodi obično ne prelaze standarde za pročišćavanje utvrđene za kućnu kanalizaciju. Metode pročišćavanja kućne kanalizacije razlikuju se, kao i specifični korišteni flokulanti. Ako se koristi biokemijska metoda obrade, kationski poliakrilamid je potreban isključivo kao sredstvo za odvodnjavanje mulja.
Ako se usvoji fizikalno-kemijska metoda obrade, prvo se može dodati polimerni aluminijev klorid, a zatim anionski poliakrilamid.
Kationski poliakrilamid se koristi za odvodnjavanje; specifično doziranje potrebno za različite vrste otpadnih voda treba odrediti na temelju jedinstvenih karakteristika kvalitete vode.
