一種顯著提高產(chǎn)品性能的有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝，包括：(a)量取一定量的聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、鹽酸備用，且聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為2∶3～3∶1；(b)將甲醛置于反應(yīng)容器中；(c)向反應(yīng)容器中緩慢加入聚丙烯酰胺和催化劑，在加入的同時進(jìn)行攪拌；(d)然后，將反應(yīng)容器置于水浴中加熱；(e)接著，向反應(yīng)容器中加入二甲胺；(f)冷卻，然后加入鹽酸季銨化；(g)最后，經(jīng)高溫蒸發(fā)，濃縮，過濾，得目標(biāo)產(chǎn)品。本發(fā)明能成功合成出合格的有機(jī)高分子絮凝劑，且合成工藝簡單，合成轉(zhuǎn)化率高，便于工人操作，大大降低了有機(jī)高分子絮凝劑的合成成本，且在合成過程中通過控制聚丙烯酰胺與甲醛質(zhì)量比，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能。
【專利說明】一種顯著提高產(chǎn)品性能的有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種顯著提高產(chǎn)品性能的有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]絮凝劑按照其化學(xué)成分總體可分為無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類。其中無機(jī)絮凝劑又包括無機(jī)凝聚劑和無機(jī)高分子絮凝劑；有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。
[0003]有機(jī)高分子絮凝劑出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，它們應(yīng)用前途廣闊，發(fā)展非常迅速。已用于給水凈化，水/油體系破乳，含油廢水處理，廢水再資源化及污泥脫水等方面；還可用作油田開發(fā)過程的泥漿處理劑，選擇性堵水劑，注水增稠劑，紡織印染過程的柔軟劑，靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。
[0004]有機(jī)高分子絮凝劑有天然高分子和合成高分子兩大類。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上可以分為以下3種類型:(I)聚胺型-低分子量陽離子型電解質(zhì)；(2)季銨型-分子量變化范圍大，并具有較高的陽離子性；(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量較高，可以幾十萬到幾百萬、幾千萬，均以乳狀或粉狀的劑型出售，使用上較不方便，但絮凝性能好。根據(jù)含有不同的官能團(tuán)離解后粒子的帶電情況可以分為陽離子型、陰離子型、非離子型3大類。有機(jī)高分子絮凝劑大分子中可以帶-COO-、-NH-, -S03、-OH等親水基團(tuán)，具有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)。因其活性基團(tuán)多，分子量高，具有用量少，浮渣產(chǎn)量少，絮凝能力強(qiáng)，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好等特點(diǎn)，在處理煉油廢水，其它工業(yè)廢水，高懸浮物廢水及固液分離中陽離子型絮凝劑有著廣泛的用途。特別是丙烯酰胺系列有機(jī)高分子絮凝劑以其分子量高，絮凝架橋能力強(qiáng)而顯示出在水處理中的優(yōu)越性。
[0005]絮凝沉淀法是選 用無機(jī)絮凝劑(如硫酸鋁)和有機(jī)陰離子型絮凝劑聚丙烯酰銨(PAM)配制成水溶液加入廢水中，便會產(chǎn)生壓縮雙電層，使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性，膠粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積后即在重力作用下脫離水相沉淀，從而去除廢水中的大量懸浮物，從而達(dá)到水處理的效果。為提高分離效果，可適時、適量加入助凝劑。處理后的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，可以外排或用作人工注水采油的回注水。
[0006]絮凝劑的分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)與形狀及其所帶基團(tuán)對絮凝劑的活性都有影響。一般來講，分子量越大，絮凝活性越高；線性分子絮凝活性高，分子帶支鏈或交聯(lián)越多，絮凝性越差；絮凝劑產(chǎn)生菌處于培養(yǎng)后期，細(xì)胞表面蔬水性增強(qiáng)，產(chǎn)生的絮凝劑活性也越高。處理水體中膠體離子的表面結(jié)構(gòu)與電荷對絮凝效果也有影響。一些報道指出，水體中的陽離子，特別是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低膠體表面負(fù)電荷，促進(jìn)“架橋”形成。另外，高濃度Ca2+的存在還能保護(hù)絮凝劑不受降解酶的作用。微生物絮凝劑絮凝范圍廣、絮凝活性高，而且作用條件粗放，大多不受離子強(qiáng)度、PH值及溫度的影響，因此可以廣泛應(yīng)用于污水和工業(yè)廢水處理中。微生物絮凝劑高效、安全、不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥、食品加工、生物產(chǎn)品分離等領(lǐng)域也有巨大的潛在應(yīng)用價值。[0007]縱觀絮凝劑的現(xiàn)狀可以看出，絮凝劑的品種繁多，從低分子到高分子，從單一型到復(fù)合型，總的趨勢是向廉價實(shí)用、無毒高效的方向發(fā)展。無機(jī)絮凝劑價格便宜，但對人類健康和生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生不利影響；有機(jī)高分子絮凝劑雖然用量少，浮渣產(chǎn)量少，絮凝能力強(qiáng)，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好，但這類高聚物的殘余單體具有“三致”效應(yīng)(致崎、致癌、致突變)，因而使其應(yīng)用范圍受到限制；微生物絮凝劑因不存在二次污染，使用方便，應(yīng)用前景誘人。微生物絮凝劑將可能在未來取代或部分取代傳統(tǒng)的無機(jī)高分子和合成有機(jī)高分子絮凝劑。微生物絮凝劑的研制和應(yīng)用方興未艾，其特性和優(yōu)勢為水處理技術(shù)的發(fā)展展示了一個廣闊的前景。
[0008]有機(jī)高分子絮凝劑的合成工藝過程中，聚丙烯酰胺與甲醛質(zhì)量比對合成出的產(chǎn)品性能存在很大影響，所以，必須確定出一個適當(dāng)?shù)木郾０放c甲醛質(zhì)量比值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種顯著提高產(chǎn)品性能的有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝，該合成工藝能成功合成出合格的有機(jī)高分子絮凝劑，且合成工藝簡單，合成轉(zhuǎn)化率高，便于工人操作，大大降低了有機(jī)高分子絮凝劑的合成成本，且在合成過程中通過控制聚丙烯酰胺與甲醛質(zhì)量比，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能。
[0010]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種顯著提高產(chǎn)品性能的有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝，包括以下步驟:
[0011](a)量取一定量的聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、鹽酸備用，且聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為2: 3~3:1 ;
[0012](b)將甲醛置于反應(yīng)容器中；
[0013](C)向反應(yīng)容 器中緩慢加入聚丙烯酰胺和催化劑，在加入的同時進(jìn)行攪拌；
[0014](d)然后，將反應(yīng)容器置于水浴中加熱；
[0015](e)接著，向反應(yīng)容器中加入二甲胺；
[0016](f)冷卻，然后加入鹽酸季銨化；
[0017](g)最后，經(jīng)高溫蒸發(fā)，濃縮，過濾，得目標(biāo)產(chǎn)品。
[0018]所述反應(yīng)容器為燒杯。
[0019]所述聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為5: 4。
[0020]所述聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為1:1。
[0021]所述聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為2: I。
[0022]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:能成功合成出合格的有機(jī)高分子絮凝劑，且合成工藝簡單，合成轉(zhuǎn)化率高，便于工人操作，大大降低了有機(jī)高分子絮凝劑的合成成本，且在合成過程中通過控制聚丙烯酰胺與甲醛質(zhì)量比，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。
[0024]實(shí)施例1:
[0025]本發(fā)明涉及的一種有機(jī)高分子絮凝劑的合成工藝，包括以下步驟:[0026](a)量取一定量的聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、鹽酸備用，且聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為1:1;
[0027](b)將甲醛置于反應(yīng)容器中；
[0028](c)向反應(yīng)容器中緩慢加入聚丙烯酰胺和催化劑，在加入的同時進(jìn)行攪拌；
[0029](d)然后，將反應(yīng)容器置于水浴中加熱；
[0030](e)接著，向反應(yīng)容器中加入二甲胺；
[0031](f)冷卻，然后加入鹽酸季銨化；
[0032](g)最后，經(jīng)高溫蒸發(fā)，濃縮，過濾，得目標(biāo)產(chǎn)品。
[0033]由于在有機(jī)高分子絮凝劑的合成工藝過程中，聚丙烯酰胺與甲醛質(zhì)量比對合成出的產(chǎn)品性能存在很大影響，為了得到最佳的聚丙烯酰胺與甲醛質(zhì)量比，本發(fā)明做了聚丙烯酰胺與甲醛質(zhì)量比對合成產(chǎn)品性能的影響，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:隨著質(zhì)量比的增加，合成出的產(chǎn)品性能越好，當(dāng)不應(yīng)該無限量的增大兩者的比值，綜合考慮，本實(shí)施例中的聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為1:1。
[0034]實(shí)施例2:
[0035]本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處僅在于，本實(shí)施例中，聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為5: 4，本實(shí)施例的其他部分與實(shí)施例1相同，不再贅述。
[0036]實(shí)施例3:
[0037]本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處僅在于，本實(shí)施例中，聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為3: 2，本實(shí)施例的其他部分與實(shí)施例1相同，不再贅述。
[0038]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種顯著提高產(chǎn)品性能的有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝，其特征在于，包括以下步驟: (a)量取一定量的聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、鹽酸備用，且聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為 2: 3 ~3: I ； (b)將甲醛置于反應(yīng)容器中； (c)向反應(yīng)容器中緩慢加入聚丙烯酰胺和催化劑，在加入的同時進(jìn)行攪拌； (d)然后，將反應(yīng)容器置于水浴中加熱； (e)接著，向反應(yīng)容器中加入二甲胺； (f)冷卻，然后加入鹽酸季銨化； (g)最后，經(jīng)高溫蒸發(fā)，濃縮，過濾，得目標(biāo)產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯著提高產(chǎn)品性能的有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝，其特征在于，所述反應(yīng)容器為燒杯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯著提高產(chǎn)品性能的有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝，其特征在于，所述聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為5: 4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯著提高產(chǎn)品性能的有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝，其特征在于，所述聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為1:1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯著提高產(chǎn)品性能的有機(jī)高分子絮凝劑合成工藝，其特征在于，所述聚丙烯酰胺與甲醛的質(zhì)量比為2: I。
【文檔編號】C02F1/56GK103724486SQ201210414360
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】代燕 申請人:代燕