阴离子聚丙烯酰胺(PAM)主要用途: 阴离子聚丙烯酰胺根据不同用途和用户对产品性能的要求,可选用不同分子量使用。 1)用于工业废水处理,特别是对于悬浮颗粒、较粗、浓度高、粒子带阳电荷,水的PH值为中性工碱性的污水如钢铁厂废水,电镀厂废水,冶金废水,洗煤废水等污水处理效果很好。
1)用于工业废水处理,特别是对于悬浮颗粒、较粗、浓度高、粒子带阳电荷,水的PH值为中性工碱性的污水如钢铁厂废水,电镀厂废水,冶金废水,洗煤废水等污水处理效果很好。
2)用作淀粉厂及酒精厂的流失淀粉及酒糟的回收。现在很多淀粉厂排出的废水内淀粉很高,排放之后影响环境,浪费资源,投加PAM,使淀粉沉淀,沉淀物经压滤机压滤变成饼类可作饲料,酒精厂大量的酒糟就是采用这种工艺加工的,黑龙江一家亚洲 的酒精厂就是聚丙烯
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。
阴离子聚丙烯酰胺(APAM)产品特性:
1)絮凝性:PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,起絮凝作用。
2)粘合性:能通过机械的、物理的、化学的作用,起粘合作用。
3)降阻性:PAM能有效地降低流体的摩擦阻力,水中加入量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10 以上PAM易水解,呈半网状结构时,增稠将更明显。
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聚丙烯酰胺分类:
聚丙烯酰胺产品按其形态来分,有粉剂和胶体两种。粉剂产品含聚丙烯酰胺92%,胶体产品含量8%-9%。按相对分子质量来分,有高相对分
子质量、中相对分子质量和低相对分子质量3种。高相对分子质量的产品分子量一般大于1200万,主要用在石油工业中的水处理;中相对
分子质量产品主要用于水处理,分子量一般为600万-1200万;低相对分子质量产品分子量一般小于600万,主要用在纺织、造纸工业中的水处理,纺织品的浆料和纸张增强剂。
聚丙烯酰胺絮凝机理:
聚丙烯酰胺具有极性基团,其酰胺基团易于借氢键作用在泥沙颗粒表面吸附;另外它有很长的分子链,很大数量级的长链在水中有巨大的
吸附表面积,其絮凝作用好,可利于长链在颗粒之间架桥,形成大颗粒絮凝体,加速沉降。该产品在NaOH等碱类作用下,可起水解反应,
水解体是聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠的共聚体,是阴离子型高分子絮凝剂。部分水解后的聚丙烯酰胺使主链原来呈卷曲状的分子链得以展开
拉长,增加吸附面积,提高架桥能力,所以部分水解体的絮凝效果要优于非离子型的效果。处理高浑浊度水,一般使用部分水解体产品,
因为 水解度(水解度是聚丙烯酰胺分子中酰胺基转化为羟基的质量分数)的聚丙烯酰胺提高水中悬浮物的沉降速度是非水解体的2-9
倍。如水解度过低,则效果不明显,与非水解体相似;如水解度过高,虽然主链展开度更大,但由于分子链负电荷过强,和阴离子性质的泥土颗粒斥力增大,则反而影响对水中阴离子型粘土类胶粒的吸附架桥作用,使絮凝效果低于非离子型的产品。由于每条河流中泥沙成分
不同,泥土颗粒的负电荷强弱也不同, 水解度是变数,一般以25%-35%水解度的产品效果较好。
聚丙烯酰胺搅拌和投加:
聚丙烯酰胺水解体粉剂产品,是处理高浑浊度水有效的高分子絮凝剂之一,可单独作用,也可与普通絮凝剂配合作用。在处理含沙量高
的高浑浊度水时效果均显著。粉剂产品,溶解搅拌时间一般为0.5-1.0H,提高水温和搅拌速度可以加快溶解速度,但水温过高会引起降解反应,故水温不得超过65℃,搅拌速度以桨叶的周边线速度计不超过10m/s为宜,否则会造成絮凝剂断链,影响絮凝效果。投加量,随原水浊度增加而增加,其投加浓度以0.2%的投加浓度为宜。
聚丙烯酰胺在纸料中加入 PAM,能提高细小纤维和填料粒子在网上留着率,加速纸料的脱水.PAM的作用机理是浆料中的颗粒靠电中和或架桥而絮凝,得以在滤布上保留下来.絮块的形成也能使浆料中的水更易滤出,减少了纤维在白水中流失量,减少环境污染,又有利于提高过滤和沉淀等设备的效率.一般用作助留,助滤作用的 PAM多为阳离子型,如丙烯酰胺与二烷氨基烷基酯生成的共聚物,其他阳离子单体有丙烯酸二甲胺基乙酯氯化氨(DMCL)等.近来认为非离子和两性离子PAM也很有用.
使用 PAM还可以促进上胶,提高纸的表面性质(如孔隙,光学性,印刷性等).PAM用作长纤维纸的悬浮分散剂,可促进长纤维在抄纸时的分散,增加纸浆液的稳定性及填料和颜料的粘结性.在纸浆和造纸工业,用 AM共聚物可改进纸的印刷性能.这是由于会在纸浆中保留较多的填充剂,主要是高岭土,从而改进纸张表面结构.在pH=6—9时,使用 HPAM会使高岭土的滞留量增加30%—35%.除了 HPAM,还有 AM—乙烯和 AM—氯乙烯共聚物以及 AM—吡咯烷酮共聚物也可用来改善纸张表层的性质.
聚丙烯酰胺PAM加入纸浆内可提高纸的湿强度和干强度(拉伸强度,耐破度,耐折性等),AM—乙烯胺共聚物不仅可以改善纸张表层的性质,而且可以增强纸张的拉伸性能.提高强度是靠 AM共聚物中胺基的作用,对于潮湿状态的纸张尤其是这样(提高1000%和更高).用 AM共聚物增强纸张强度是由于添加的高分子同纸浆中含有的 Cr3+,Cu2+离子之间形成络合物.
在造纸工业中,PAM有多种用途,平均分子量为1000—l0000的作为分散剂,可改善纸页的均匀度.
3 聚丙烯酰胺采油
高分子PAM不仅是一种絮凝剂,又因为水溶液的粘度很高,也是一种极其优良的增稠剂.PAM因有增稠,絮凝和对流变性的调节等作用,在油田石油开采中可作多种用途的添加剂,如用作钻井液,压裂液,及聚合物驱油以提高石油采收率(EOR).在石油开采中,应用关键在于结合使用的条件和要求,合理设计并选用其组成结构,如分子形态,分子量,离子度等,以及正确的施工工艺.
3.1 聚丙烯酰胺PAM用作钻井液添加剂
钻井液在石油开采中用作钻井泥浆性能调整剂.PAM的作用是调节钻井液的流变性,携带岩屑,润滑钻头,有利钻进.此外,还可大大减少卡钻事故,减轻设备磨损,并能防止发生井漏和坍塌,使井径规则.在这方面经常使用的是部分水解聚丙烯酰胺,它由 PAM或聚丙烯腈水解而得.