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聚丙烯酰胺的酸性水解:
酸可以强化PAM的水解,但酸性条件下PAM的水解速率较碱性水解慢很多,故常需在较高温度下进行。酸性条件下,水与质子化的酰氨羰基发生亲核加成,之后消去氨(NH3),丙烯酰胺结构单元水解为丙烯酸结构单元。
在偏酸性条件下PAM的水解,水解速率随温度升高和PH降低而加快。随着水解进行,其水溶液的黏度和PH值都会发生变化。在反应液的PH<8而无缓冲剂时,水解产生的氨会使溶液的PH值升高,黏度增加。但光散射线数据研究表明,在水解过程中PAM链长基本保持不变。因此黏度的变化起因于水解引起的PAM链构象变化。
PAM的酸性水解表现出显著的临基催化效应,即水解后生成的羧基对临位酰氨基的水解产生加速作用。这导致酸性水解的速率随水解度的增加而加速。丙烯酰胺-丙烯酸的共聚物或水解聚丙烯酰胺的水解速率明显快于丙烯酰胺均聚物。
通过我们研究了解,聚丙烯酰胺在酸性的条件下可以加快水解,体现更高效的效应。因为很多企业用户在使用聚丙烯酰胺的时候,由于经验不足,错误使用导致成本的增加,所以必提高产品的知识理念。
1 未水解的聚丙烯酰胺产品,应水解后使用,小型水厂或高浊度水持续时间很短的情况下,也可直接使用未水解产品。
2 聚丙烯酰胺的水解度应根据原水性质通过试验确定。常用的水解度为28~35%。
3 生产使用的聚丙烯酰胺以二次水解的干粉剂产品(浓度为92%)为宜。二次水解干粉剂配制方便,单体含量低,可适当提高投加量。
4 配制干粉和胶体状(8%浓度)的聚丙烯酰胺,应采用搅拌溶解。干粉剂应经20~40目的格网分散后加入水中,胶状聚丙烯酰胺应先经栅条分割成条状或剪切成碎块,再投入搅拌罐内进行搅拌。配置周期一般小于2h。
5 搅拌罐宜为小圆形钢罐并设有投药口、进水管、出液放空管。搅拌器宜采用涡轮式或推进式,并设导流筒,搅拌桨外缘线速度宜为50~60m/min,罐壁应设挡板。
6 搅拌设备能力和水解溶液池容积的计算,应先从设计含砂量历时曲线和设计水量,得出小时和设计砂峰时间的药剂用量。