聚丙烯酰胺理化特性:
聚丙烯酰胺(polyscrylamide)简称PAM,俗称絮凝剂或凝聚剂,分子式为[CH—CH]n——CONH2是线状水溶性高分子聚合物,分子量400-
2000万之间,固体产品外观为白色或略带黄色粉末,液态为无色粘稠胶体状,易溶于水,无腐蚀性,在常温下比较稳定,高温、冰时易降
解,并降低絮凝效果,温度超过120℃时易分解。聚丙烯酰胺分子中有阳性基团(-CONH2),能与分散于溶液中的悬浮粒子吸附架桥,有
着极强的絮凝作用,因此广泛用于水处理以及冶金、造纸、石油、化工、纺织、选矿等领域。
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。
主要用途: 该产品具有高分子化合物的水溶性以及其主链上活泼的酰基,因而在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用,有“百业助剂”、 “产品”之称。 1 水处理领域 PAM在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理3个方面。在原水处理中,PAM与活性炭等配合使用,可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清;在污水处理中。PAM可用于污泥脱水;在工业水处理中,主要用作配方药剂。在原水处理中,用有机絮凝剂PAM代替无机絮凝剂,即使不改造沉降池,净水能力也可提高20%以上。所以目前许多大中城市在供水紧张或水质较差时,都采用PAM作为补充。在污水处理中,采用PAM可以增加水回用循环的使用率。 2 石油采油领域 在石油开采中,主要用于钻井泥浆材料以及提高采油率等方面,广泛应用于钻井、完井、固井、压裂、强化采油等油田开采作业中,具有增粘、降滤失、流变调节、胶凝、分流、剖面调整等功能。目前我国油田开采已经步入中后期,为提高原油采收率,目前主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液,改善油水流速比,使采出物中原油含量提高。目前国外聚丙烯酰胺在油田方面的应用不多,我国由于特殊的地质条件,大庆油田和胜利油田已经开始广泛采用聚合物驱油技术。