聚丙烯酰胺应用领域


巩义市亿洋水处理材料有限公司产品质量信得过企业

一、【油田专用絮凝剂聚丙烯酰胺】
自1964年帕依(rye)和桑迪福德提出了在生水中加人少量PAM聚丙烯酰胺能降低水的流度后,这种方法在油田中应用已有40多年历史。使PAM聚丙烯酰胺和甲醛、亚硫酸氢钠等水溶液.在相应温度下反应,可生成带磺甲基的产物。实验表明,在PAM聚丙烯酰胺链上引入磺酸盐可改善热稳定性、耐剪切性和低吸附性,使高分子的亲水性和抗盐性大有提高,并提高了产物的耐高价离子污染的能力。
PAM聚丙烯酰胺作为一种多功能添加剂.在钻井工艺中用于泥浆的增调剂、稳定剂和沉降絮凝制以改进泥浆的流变性;能改进悬浮颗粒的大小,提高悬浮力,加速原油的过滤、分离。作为土壤结构成型剂,使井壁表面抗冲击性能提高,钻井通过启层时使不易分散的液浆获得高效的分离效果。使部分水解均絮凝剂聚丙烯酰胺与甲醛、乙二醛等发生羟甲基化反应而生成侧链含甲基的产物,在原油生产中可获得满意的效果。
 
在二次采油时将PAM聚丙烯酰胺注人盐水中,可提高盐水的喷射能力,从多孔的岩石表面有效地将原油萃取下来。在水~油乳液中加人PAM聚丙烯酰胺,可明显地降低乳液的粘度。加人贮油池内,可降低油池表面的含水量,降低采用成本。在石油开采中,可增加注人水的粘度,避免击穿油层,提高采油率。在第三次采油中用作增稠剂,增加驱油能力,提高油床开采效果。在油田领域内,更新的阴、阳离子的PAM聚丙烯酰胺可用于保护注人的地下水从启孔渗透并凝集回收原油,提高油井生产的经济性,控制水分向油层掺人。
 
此外.PAM聚丙烯酰胺还用于压裂液添加剂、润滑剂、降阻剂等。在油田化学中,PAM聚丙烯酰胺是多用途的添加剂,如钻井液、洗井液、注水采油及提高采收率等都起着重要的作用。利用PAM聚丙烯酰胺线型大分子结构,在湍流状态下很容易按流动方向取向成长线条状,抑制湍流发展。PAM聚丙烯酰胺可作为降摩剂的理想材料,在原油的长距离管道输送中,加人0.lmg/L(原油量) PAM聚丙烯酰胺,就能大大地降低原油输送阻力,从而降低能耗。
 
二、【造纸专用絮凝剂聚丙烯酰胺】
PAM聚丙烯酰胺在造纸中的应用,始于40年前的阴离子型PAM聚丙烯酰胺。其后各种改性PAM聚丙烯酰胺的快速发展,尤以AM与其它单体共聚及AM与淀粉的接枝共聚为主。用于造纸助剂,在国外使用量相当大。不同分子量的PAM聚丙烯酰胺也有它各自不同的用途:分子量(M)1000~10000用于分散剂,可改善纸页的均匀度;M为50万~100万可用做增强剂,能有效提高纸的强度;M为100万~250万可用做助留剂、滤水剂、沉降剂,能提高填料和细小纤维的存留率,加速脱水速度,还可沉淀污水,减少它们在水中的流失量。
 
PAM聚丙烯酰胺可作为造纸厂的污水处理剂。处理后废水可循环使用,并可严格控制污水中金属离子的含量。
 
三、【水处理专用絮凝剂聚丙烯酰胺】
在工业用水和污水处理中,首先要对原水进行处理.常使用PAM聚丙烯酰胺和无机凝聚剂配合物,由此大大降低无机凝聚剂用量,避免无机凝聚物用量大而堵塞和腐蚀设备,并防止结垢。使用37.5份高分子PAM聚丙烯酰胺与50份三聚磷酸钠组成阻垢剂。可使严重结垢的换热器基本不结垢。
PAM聚丙烯酰胺作为絮凝剂用改性淀粉进行改性后可增加水的结合量,它是用15份PAM聚丙烯酰胺与85份淀粉来制备。
例如使土豆淀粉100kg悬浮在150t的水中(55℃),用Na2CO3 0.5kg、NaOH 0.3k相混合,在50℃下搅拌2h,然后将淀粉滤出,水洗。调节pH值为6.5,再过滤、干燥.最后与PAM聚丙烯酰胺 20kg反应而成。PAM聚丙烯酰胺作为高分子絮凝剂可用于处理乳白色纸浆废水悬浮物,并使水变为无色透明液,悬浮物浓度降至50mg/L以下。
 
PAM聚丙烯酰胺的分子内酰胺基可与许多物质亲和形成氢键。高分子PAM聚丙烯酰胺是能吸附微粒的官能团线状高分子化合物。它能像一条长绳一样将一些微粒吸附在一起形成团絮状,也可加速微粒沉降。高分子PAM聚丙烯酰胺能在被吸附的粒子间形成“桥联”,其长碳链起架桥作用,可通过化学转化或共聚转变成含有阳、阴、非离子及两性离子的完整絮凝剂体系,促进团絮生成,加速微粒沉降。由此使它成为当代最重要、最理想的絮凝剂,也是在我国使用量最大的一种高分子絮凝剂。PAM聚丙烯酰胺与其它絮凝剂相比,其品种多,规格齐全.可满足不同废水处理的使用要求。其用量少.沉降速度侠,生成泥渣少,后处理简单。
PAM聚丙烯酰胺适用于工业污水.制糖工业废水及化工、石油开采、冶金、煤炭等各行业的废水处理。可强化废水快速实现固液分离.脱除少最机械杂质,达到净化污水的目的。例如用于制糖工业,能使沉淀速度提高20倍。其分子量越大.絮凝效果越好,一般用量1~15mg/L。
 
四、【水土保持专用絮凝剂聚丙烯酰胺】
在20多年前,美国已成功地将PAM聚丙烯酰胺用于土壤结构成型剂。施用少量PAM聚丙烯酰胺共聚物,可明显提高土壤抗风蚀和水蚀的能力,较传统的增强剂(如沥青)等更为有效。
粉状PAM聚丙烯酰胺具有水溶性,降雨时可随水分扩散均匀并渗透到土壤孔隙内呈饱和。由于PAM聚丙烯酰胺具有絮凝性,遇到水中悬浮的土壤颗粒时,一个组分可吸附多个土壤颗粒,而一个土壤颗粒也能被多个组分分子吸附,从而产生大的凝絮团。这些凝絮团,降低了雨滴对土壤的表面溅蚀力,而分子团的作用减少了颗粒的起动力。分子团的粘性也降低了流体阻力,增加了抗蚀性,加强了土壤颗粒间的相互作用,从而使土壤表而稳定。其保水、保土、保肥效果十分明显,对水土流失的治理起积极作用。由于PAM聚丙烯酰胺的水解度(HPAM聚丙烯酰胺)可使土壤团粒化,改善空气流通性、水渗透性和保水性,除可作为土壤改良剂、水土保持剂外,也可用于堵漏剂、果树防冻剂和水呼吸树脂等。
 
五、【碳纤维增强树脂专用絮凝剂聚丙烯酰胺】
碳纤维增强絮凝剂聚丙烯酰胺树脂是以合成树脂絮凝剂聚丙烯酰胺树脂为基体,加入各种纤维增强而成的高分子复合材料。碳纤维增强塑料在未来合成材料的应用中将占主导地位。
 
六、【纺织业专用絮凝剂聚丙烯酰胺】
在纺织工业中PAM聚丙烯酰胺可用于上浆剂、整理剂。使用丙烯酰胺共聚物替代明胶和淀粉用于纤维的浆料.可使纤维具有极好的梳棉性,并明显降低浆料的消费量。
 
七、【浮选分离专用絮凝剂聚丙烯酰胺】
PAM聚丙烯酰胺作为高效絮凝剂,为其它絮凝剂所不及。在矿物悬浮液中加入HPAM聚丙烯酰胺,并在超声波作用下,会产生高效絮凝效果。将其用于煤矿的浮选液可加速沉积的凝集,用于采煤可提高开采率,降低能耗。
在赤铁矿一石英混合物中使用HPAM聚丙烯酰胺可进行选择性絮凝,利用HPAM聚丙烯酰胺高分子与赤铁矿粉末的分子表面较强的分子间结合力,可分离出石英粉末。
将HPAM聚丙烯酰胺用于选择性分离已引起研究者的极大兴趣,正在寻求最佳工艺条件以达到显著的效果。
1976年日本学者使用含Ti(OH)4的块状PAM聚丙烯酰胺经粉碎后,曾从海水中提出金属铀。
1979年使用Fe(OH)2、En(OH)2等的PAM聚丙烯酰胺共聚物吸附Ca、Ni、Cu等金属离了获得成功。
1983年中国台湾合成了PAM聚丙烯酰胺一磷酸锆树脂,将其有效地分离Cs、Co、Ce等金属离子。
1988年日本随后合成出PAM聚丙烯酰胺一磷酸锡树脂,用于从海水中提取金属离子
PAM聚丙烯酰胺絮凝剂聚丙烯酰胺絮凝剂对水资源环境的水处理技术
 
如今社会水资源环境越来越糟糕。很多水体中的氮磷严重超标,水体发臭,形成水体富营养化。我公司专业生产水处理药剂的,公司多年来对各种水体营养化原因进行了实地的考察和研究,得出的结果表明造成水体富营养化的氮磷等营养物主要来自于:
 
对絮凝剂聚丙烯酰胺的分子量,水解度,离子度,粘度,残余单体含量等技术指标进行讲述。
① 絮凝剂聚丙烯酰胺分子量
PAM聚丙烯酰胺的分子量很高,且近年来还有较大提高。20世纪70年代应用的PAM聚丙烯酰胺,分子量一般为数百万;80年代以后,多数高效PAM聚丙烯酰胺的分子量在1500万以上,有些达到2000万。每一个这种PAM聚丙烯酰胺分子是由十万个以上的丙烯酰胺或丙烯酸钠分子聚合而成(丙烯酰胺的分子量为71,含十万个单体的PAM聚丙烯酰胺的分子量为710万)。通常,分子量高的PAM聚丙烯酰胺的絮凝性能较好,丙烯酰胺的分子量为71,含十万个单体的PAM聚丙烯酰胺的分子量为710万。絮凝剂聚丙烯酰胺及其衍生物的分子量从几十万到一千万以上,根据分子质量可分为低分子量(100万以下)、中分子量(100万~1000万)、高分子量(1000万~1500万)、超分子量(1500万以上)。
高分子有机物的分子量,即使在同一产品中也不是完全均一的,标称的分子量是它的平均值。
② 絮凝剂聚丙烯酰胺水解度与离子度
 
PAM聚丙烯酰胺的离子度对它的使用效果有很大影响,但它的适宜数值需视所处理的物料的种类和性质而定,不同情况下会有不同的最佳值。如果所处理的物料的离子强度较高(含无机物较多),所用PAM聚丙烯酰胺的离子度宜较高,反之则应较低。通常,阴离子度被称为水解度。而离子度一般特指阳离子。
絮凝剂聚丙烯酰胺离子度=n/(m+n)*100%
 
早期生产的PAM聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺一种单体聚合而成,原来不含-COONa基团。使用前要先加NaOH加热,使部分-CONH2 基水解为-COONa,反应式如下:
-CONH2 + NaOH -→ -COONa + NH3↑
絮凝剂聚丙烯酰胺水解过程中有氨气放出。PAM聚丙烯酰胺中酰胺基团水解的比例就称为PAM聚丙烯酰胺的水解度,它即是阴离子度。这种PAM聚丙烯酰胺的使用不方便,且性能较差(加热水解必使PAM聚丙烯酰胺分子量和性能明显下降),80年代后已很少使用。
 
现代生产的PAM聚丙烯酰胺有多种不同阴离子度的产品,用户可根据需要和通过实际试验选用适当的品种,不需要再行水解,溶解以后即可使用。但是,由于习惯的原因,有些人仍将絮凝剂的溶解过程称为水解。应当注意,水解的含义是加水分解,是化学反应,PAM聚丙烯酰胺的水解有氨气放出;而溶解只是物理作用,无化学反应。两者的本质不同,不应混为一谈。
 
③絮凝剂聚丙烯酰胺残余单体含量
 
PAM聚丙烯酰胺的残余单体含量是指在丙烯酰胺聚合为絮凝剂聚丙烯酰胺过程中,未反应完全并最终残留于絮凝剂聚丙烯酰胺产品中的丙烯酰胺单体含量,是衡量是否适用于食品工业的重要参数。絮凝剂聚丙烯酰胺是无毒的,但丙烯酰胺具有一定的毒性。在工业品絮凝剂聚丙烯酰胺中,难免残留有微量的未聚合的丙烯酰胺单体。因此,必须严格控制PAM聚丙烯酰胺产品中的残余单体含量。国际规定用于饮用水和食品工业的PAM聚丙烯酰胺中的残余单体含量不超过0.05%。国外著名产品的这一数值低于0.03%。
 
④絮凝剂聚丙烯酰胺粘度
PAM聚丙烯酰胺 溶液是很粘稠的。分子量越高的PAM聚丙烯酰胺的溶液粘度越大。这是因为PAM聚丙烯酰胺大分子是长而细的链状体,在溶液中运动的阻力很大。粘度的实质是反映溶液内磨擦力的大小,亦称为内磨擦系数。各种高分子有机物的溶液的粘度都较高,并随分子量升高而增大。测定高分子有机物分子量的一种方法,就是测定一定浓度溶液在一定条件下的粘度,再按一定的公式计算其分子量,称为“粘均分子量”。
 
八、油田注水增调剂 河流水处理聚丙烯酰胺:
1. 没有经过处理或虽经处理但氮磷不达标的出水排入河流,最终进入湖泊;
2. 农田化肥径流问题。田中大量的没有被农作物吸收的氮肥、磷肥随水一起进入河流,造成氮磷超标;
3. 河系两旁分散的村镇、农村的大量生活水直接排放入河流中。
 
对第一个问题可以加大治理的力度,力求使城市污水厂的出水氮和磷都达到标准排放,就要使用絮凝剂聚丙烯酰胺絮凝剂,但是农田化肥径流问题和村镇、农村的生活污水不可能实现管网的集中建设,集中处理。怎样处理好农田化肥径流问题和河系两旁的村镇、农村的生活污水的排放是解决河流湖泊水体富营养化的关键问题。
 
但上述的三种污水都要排入河流后进入湖泊或主河流,所以有针对性地对进入湖泊或主河流的支流进行治理,确保进入湖泊主河流的河流水质达标、不再继续污染湖泊主流,以此切断污染湖泊主河流的源头。这里就用上了聚丙烯酰胺絮凝剂,把河流污水、废水过滤、絮凝、沉淀成泥饼。泥饼垃圾还可以用来做轻质陶粒滤料,真可谓是做到了不浪费资源!
 
絮凝剂聚丙烯酰胺絮凝剂液体和固体的作用相同吗?PAM聚丙烯酰胺净化水之源
 
絮凝剂聚丙烯酰胺PAM聚丙烯酰胺具有优良的选择性和适应性,是当今世界上获得快速发展的高科技精细化工产品,广泛用于油田注水增调剂、钻井低固相不分散泥浆絮凝剂、土壤改良剂、纺织浆料、纸张增强剂、土壤稳定剂、纤维糊料、树脂加工助剂、分散剂,以及用于助沉、洗煤、污水处理、铀矿沥取、石油钻井等。PAM聚丙烯酰胺作为新型高分子材料,其应用和开发进展很快.已经取得令人瞩目的成果。
 
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