پلی وینیل آمین چیست؟
پلی آکریل آمید (به اختصار PAM) به انواع کاتیونی، آنیونی، و غیر این محصول یک پودر سفید رنگ است که به راحتی در آب حل می شود. با این حال، هنگامی که دمای بیش از 120 درجه باشد، به راحتی تجزیه می شود. پلی آکریل آمید یک فلوکولانت پلیمری مصنوعی است-که معمولاً با نام "Separan"- شناخته میشود و به کلاس پلی الکترولیتها تعلق دارد. این به طور گسترده در فرآیندهای جداسازی جامد{9}}مایع دوغابهای شستشو در کارخانههای اورانیوم (مانند فرآیندهای شستشوی ضد آب{10}) برای بهبود خواص شفافسازی، تهنشینی و فیلتراسیون دوغاب مورد استفاده قرار میگیرد.
خواص: یک کلوئید چسبناک بی رنگ یا زرد است. این یک رزین محلول{1}}در آب است که میتواند به هر نسبتی در آب حل شود. در تعداد محدودی از حلالها{3}}مانند اسید استیک گلاسیال، اسید اکریلیک، اتیلن گلیکول، فرمامید، گلیسرول و اسید لاکتیک{4}}حلالیت آن تنها تقریباً 1٪ است. تقریباً به طور کامل در حلال های آلی نامحلول است. هنگامی که دما از 120 درجه بیشتر شود به راحتی تجزیه می شود.
آکریل آمید از اکریلونیتریل در حضور یک کاتالیزور مسی سنتز می شود. سپس آکریل آمید در حضور K2S2O8 (پرسولفات پتاسیم) پلیمریزاسیون می شود تا پلی آکریل آمید را تشکیل دهد. پس از عملیات قلیایی و شستشو با آب، آلیاژ مس-آلومینیوم به عنوان کاتالیزور تهیه شده و در یک راکتور هیدراتاسیون بارگذاری می شود. خوراک اکریلونیتریل به مخزن ذخیره پمپ می شود و متعاقباً به مخزن اندازه گیری تغذیه می شود. آب تصفیه شده-که تحت عملیات تبادل یونی قرار گرفته است-به مخزن اندازه گیری وارد می شود و سپس به طور پیوسته به نسبت متناسب از طریق یک پیش گرم کن مواد اولیه به راکتور هیدراتاسیون پمپ می شود.
واکنش هیدراتاسیون در دمای 85-125 درجه ادامه می یابد و محلول آبی آکریل آمید به دست می آید. هر گونه اکریلونیتریل باقیمانده از یک ستون تبخیر کننده فلاش به یک کندانسور هدایت می شود و سپس برای بازیافت به مخزن اندازه گیری آب می ریزد. محلول آکریل آمید از اواپراتور فلاش به مخزن ذخیره جریان می یابد. سپس به یک مخزن سربار پمپ می شود، از یک ستون تبادل رزین عبور می کند و در نهایت به مخزن ذخیره هدایت می شود تا محلول مونومر با غلظت 7-8٪ تهیه شود. این محلول سپس به یک کتری پلیمریزاسیون وارد می شود تا یک محصول پلی آکریل آمید کلوئیدی تولید کند و در نتیجه مواد نهایی نهایی تولید شود.
پلی آکریل آمید عمدتاً به دو شکل پودری و کلوئیدی موجود است. از آنجایی که شکل کلوئیدی حمل و نقل و جابجایی آن دشوار است، پلی آکریل آمید پودری (PAM) در سال های اخیر مورد توجه کاربران قرار گرفته است. پراکندگی های پلیمری-به ویژه امولسیون های PAM-به دلیل حلالیت عالی در آب نیز توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده اند. مشخصات پلی آکریل آمید: وزن مولکولی نسبی یکی از شاخص های عملکرد اولیه است که برای تمایز بین انواع مختلف پلی آکریل آمید استفاده می شود. PAM با وزن مولکولی بالا در درجه اول به عنوان یک لخته ساز استفاده می شود. PAM با وزن مولکولی متوسط--عمدتاً به عنوان یک عامل خشک{10}}در کاغذسازی عمل میکند. و PAM با وزن مولکولی کم-به عنوان یک متفرق کننده عمل می کند.
چگونه یک فلوکولانت کاتیونی انتخاب کنیم؟
چرا هنگام استفاده از پلی آکریل آمید کاتیونی برای تصفیه فاضلاب، انتخاب نوع یونی خاص کاملاً حیاتی است؟ زیرا شرکت های صنعتی متعددی لجن و فاضلاب صنعتی تولید می کنند و انواع مختلف فاضلاب نیاز به انتخاب انواع خاصی از پلی آکریل آمید کاتیونی دارند. بنابراین، هنگام انتخاب پلی آکریل آمید کاتیونی مناسب چه عواملی را باید در نظر گرفت؟
ابتدا، درک منبع، خواص، ترکیب و محتوای جامد لجن ضروری است. بر اساس ترکیبات اولیه، انواع لجن را می توان به طور کلی به لجن آلی و لجن معدنی طبقه بندی کرد. به طور کلی، پلی آکریل آمید کاتیونی برای تصفیه لجن آلی و برای آبگیری لجن استفاده می شود، در حالی که پلی آکریل آمید آنیونی برای تصفیه لجن معدنی استفاده می شود. پلی آکریل آمید کاتیونی به راحتی در محیط های بسیار قلیایی استفاده نمی شود، در حالی که پلی آکریل آمید آنیونی برای استفاده در محیط های بسیار اسیدی نامناسب است. به طور معمول، هر چه میزان مواد جامد لجن بیشتر باشد، میزان مصرف پلی آکریل آمید بیشتر است.
انتخاب یونیته پلی آکریل آمید کاتیونی: برای لجن های تعیین شده برای آبگیری، آزمایش های آزمایشگاهی در مقیاس کوچک-می توان برای غربال لخته های پلی آکریل آمید با درجات مختلف یونیته انجام داد و در نتیجه مناسب ترین محصول را شناسایی کرد. این رویکرد نه تنها نتایج بهینه لخته سازی را تضمین می کند، بلکه دوز مورد نیاز پلی آکریل آمید را نیز به حداقل می رساند و در نتیجه هزینه کلی مواد شیمیایی تصفیه آب را کاهش می دهد. معیارهای کلیدی برای انتخاب یونیته مناسب، اندازه لخته و قدرت لخته (مخصوصاً محتوای آب لخته) است.
اندازه لخته: اگر لخته ها خیلی کوچک باشند، سرعت ته نشینی آنها به خطر می افتد. برعکس، اگر لختهها بیش از حد بزرگ باشند، مقادیر بیش از حد آب را جذب میکنند و در نتیجه نفوذپذیری ضعیفی در ماتریس لجن ایجاد میکنند. اندازه فلوک را می توان با تنظیم وزن مولکولی پلی آکریل آمید به طور موثر کنترل کرد.
استحکام لخته: لخته ها باید پایدار بمانند و در برابر شکست تحت نیروهای برشی مقاومت کنند. انتخاب پلی آکریل آمید با درجه یونی مناسب به افزایش استحکام لخته کمک می کند.
اجازه دهید چند صنعت خاص را به عنوان مثال در نظر بگیریم:
فرآیندهای شستشوی زغال سنگ و شستشوی شن و ماسه عموماً نسبتاً ساده هستند و امکان استفاده مستقیم از پلی آکریل آمید کاتیونی را فراهم می کنند.
تصفیه فاضلاب در صنایع شیمیایی
تصفیه فاضلاب تولید شده توسط صنایع رنگرزی، رنگرزی و کاغذسازی بسیار دشوار است. در نتیجه، دوز داروهای درمانی باید افزایش یافته و در سطح مناسبی حفظ شود.
غلظت آلاینده در فاضلاب آبکاری و فاضلاب صنعتی عمومی معمولاً از استانداردهای تصفیه تعیین شده برای فاضلاب خانگی تجاوز نمی کند. روشهای تصفیه فاضلاب خانگی، همانند لختهسازهای خاص مورد استفاده، متفاوت است. اگر از یک روش تصفیه بیوشیمیایی استفاده شود، پلی آکریل آمید کاتیونی تنها به عنوان یک عامل آبگیری لجن مورد نیاز است.
اگر یک روش تصفیه فیزیکوشیمیایی اتخاذ شود، ممکن است ابتدا کلرید آلومینیوم پلیمری و سپس پلی آکریل آمید آنیونی اضافه شود.
پلی آکریل آمید کاتیونی برای اهداف آبگیری استفاده می شود. دوز خاص مورد نیاز برای انواع مختلف فاضلاب باید بر اساس ویژگی های منحصر به فرد کیفیت آب تعیین شود.
