各种絮凝剂的性能、制备方法和应用
有机高分子絮凝剂的简介以及在水处理中的应用
有机高分子絮凝剂的简介以及在水处理中的应用关键词:有机高分子絮凝剂污水处理PAM 应用展望摘要:絮凝剂按照其化学成分可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。
其中有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
絮凝剂是一种带有正性集团中和水中的带电集团。
以降低其电势,使其处于不稳定的状态,然后利用一些聚合的性质利用各种理化方法从中分离出来。
而为了达到这种效果使用的药剂一般称为絮凝剂。
絮凝剂主要用于污水处理。
我国的无机絮凝剂品种开发较齐全,应用也很广泛,石化企业的炼厂污水处理中,目前普遍采用的絮凝剂为聚合氯化铝等无机絮凝剂。
而在有机高分子絮凝剂的品种开发上不如国外齐全,国外研究了各种用途的系列高分子絮凝剂,而国内我们在实际应用中可供筛选的有机絮凝剂不多。
有机高分子絮凝剂同无机高分子絮凝剂相比,具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类pH值及温度影响小、生成污泥量少、并且容易处理等优点,因而有着广阔的应用前景。
今后有待于加强开发、应用。
无机高分子絮凝剂。
近年来,研制和应用聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂成为热点。
无机高分子絮凝剂的品种在我国已逐步形成系列:阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PPS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等;阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PASS)、聚合硅酸氯化铁(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASL)、聚合硅酸铁(PFSB、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。
⑽有机高分子絮凝剂用于污水处理始于50年代末。
有机高分子絮凝剂比无机絮凝剂有用量小、絮凝能力强、反应速度快、受外界环境影响小、产生废渣少易处理等优点在发达国家已得到迅速发展,近年来,有机高分子絮凝剂新产品不断问世,产品类型、规格更加齐全;功能也逐步多样化。
生物质絮凝剂
生物质絮凝剂1.引言生物质絮凝剂是一种由生物质原料制备而成的天然高分子絮凝剂。
与传统的合成絮凝剂相比,生物质絮凝剂具有无毒、可生物降解、来源广泛等优点。
随着环保意识的日益增强和可持续发展的要求,生物质絮凝剂在工业水处理、食品工业、染料废水等领域的应用越来越受到关注。
本文将对生物质絮凝剂的来源、制备方法、性能、应用领域、研究现状及未来发展趋势进行详细阐述。
2.生物质絮凝剂的来源生物质絮凝剂的原料主要来源于自然界中广泛存在的植物、动物及微生物资源。
其中,植物源包括木质纤维素、淀粉、藻类等;动物源包括壳聚糖、明胶等;微生物源包括细菌、真菌等。
这些原料经过适当的处理和转化,可得到具有絮凝活性的生物质絮凝剂。
3.生物质絮凝剂的制备方法生物质絮凝剂的制备方法主要包括提取法、微生物发酵法和酶法。
提取法是从天然原料中直接提取出具有絮凝活性的物质,如从壳聚糖中提取的壳聚糖絮凝剂。
微生物发酵法是利用微生物发酵产生具有絮凝活性的代谢产物,如某些细菌发酵产生的多糖类物质。
酶法是利用酶催化天然原料中的特定化学键,生成具有絮凝活性的产物,如用木聚糖酶催化木聚糖制备的絮凝剂。
4.生物质絮凝剂的性能生物质絮凝剂具有良好的絮凝性能和环保特性。
其絮凝机理主要包括电性中和、吸附架桥和卷扫作用。
生物质絮凝剂对多种不同类型的悬浮颗粒都有较好的去除效果,且可有效处理低浓度的悬浮液。
此外,生物质絮凝剂还具有无毒、可生物降解的优点,不会对环境造成二次污染。
5.生物质絮凝剂的应用领域生物质絮凝剂在多个领域具有广泛的应用前景。
在工业水处理领域,生物质絮凝剂可用于去除水中的悬浮颗粒、重金属离子和有害有机物,提高水质。
在食品工业中,生物质絮凝剂可用于果汁、乳制品、肉制品等食品的澄清和过滤,以及食品中蛋白质、色素等物质的提取和分离。
在染料废水处理中,生物质絮凝剂能够有效脱色并去除有毒物质,达到废水排放标准。
此外,生物质絮凝剂还可用于农业废弃物处理、纸张生产等领域。
絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告
絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告本文主要讨论的是聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告。
聚丙烯酰胺是一种常见的絮凝剂,广泛应用于污水处理、工业废气净化、饮用水净化、石油保护等领域。
下文将介绍聚丙烯酰胺的制备方法及其在实验中的应用报告。
一、聚丙烯酰胺的制备1. 原料准备。
准备聚亚氨酸铵、甘油、氯化钙和丙烯酰胺等原料,真空过滤,以去除杂质。
2. 中和混合。
在中和混合罐中,加入聚亚氨酸铵、甘油和氯化钙,搅拌均匀,直到大部分原料溶解后停止搅拌。
3. 加入丙烯酰胺。
使用搅拌机将丙烯酰胺加入中和混合罐中,搅拌均匀,控制加入量。
4. 加热反应。
在反应釜中加入中和混合物,搅拌并控温,控温到85℃,维持150分钟,反应结束后滤过,即得所需的聚丙烯酰胺产品。
二、聚丙烯酰胺的实验应用1. 实验测试。
使用表面张力仪和双液系测试仪进行实验,测试评价聚丙烯酰胺的凝胶性能以及粒径分布和浊度有效性等。
2. 污水处理。
聚丙烯酰胺可以有效凝聚污水中的致灾性微粒,使它们沉降出污水,从而达到净化污水。
3. 工业废气净化。
聚丙烯酰胺具有较强的凝聚效果,可有效捕获工业废气中的微粒并降解,从而为净化空气提供强大支持。
4. 饮用水净化。
聚丙烯酰胺可有效降低饮用水中的悬浮物,减少有毒物质的供给,有效改善水质。
三、结论以上就是关于聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告的介绍,聚丙烯酰胺是一种常见的絮凝剂,具有较强的凝聚效果和改善水质的作用。
聚丙烯酰胺可以有效改善污水、净化工业废气,也可以有效净化饮用水,发挥着重要的作用。
絮凝剂
简介絮凝剂的理论基础是:“聚并”理论,絮凝剂主要是带有正(负)电性的基团中和一些水中带有负(正)电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒,降低其电势,使其处于稳定状态,并利用其聚合性质使得这些颗粒集中,并通过物理或者化学方法分离出来。
一般为达到这种目的而使用的药剂,称之为絮凝剂。
絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。
分类聚丙烯酰胺→属于高分子聚合物。
专业针对各种难以处理的废水的处理以及污泥脱水的处理。
(污泥脱水一般采用阳离子聚丙烯酰胺)在市政污水以及造纸印染行业的污泥处理中,应用广泛。
聚合氯化铝→属于无机混凝剂。
主要是饮用水处理,市政污水处理以及造纸印染废水处理。
其价格低,市场应用范围广。
聚合氯化铝铁加入单质铁离子或三氧化铁和其它含铁化合物复合而制得的一种新型高效混凝剂。
主要用于饮用水以及工业废水处理。
有不少品种。
它们都是含有大量活性基团的高分子有机物,主要有三大类:1、以天然的高分子有机物为基础,经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。
2、用现代的有机化工方法合成的聚丙烯酰胺系列产品。
3、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。
某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。
用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能,如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后,絮凝性能较好,可加速蔗汁沉降。
将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚,聚合物有良好的絮凝性能,或兼有某些特殊的性能。
国内研制的一些产品,主要应用于污水处理和污泥脱水。
在国内水处理中使用最广泛的絮凝剂,是合成的聚丙烯酰胺系列产品,主要分为阴离子型,阳离子型,非离子型和两性离子型。
聚丙烯酰胺(polyacrylamide),常简写为PAM(过去亦有简写为PHP)。
水处理使用的各种PAM,实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸钠经过共聚反应生成的高分子产物,有一系列的产品。
丙烯酰胺的分子式为:CH2 = CH-CONH2丙烯酸钠的分子式为:CH2 = CH-COONa类别主要分为两大类别:铁制剂系列和铝制剂系列,当然也包括其丛生的高聚物系列。
絮凝剂性能参数
絮凝剂性能参数絮凝剂是甘蔗糖厂普遍使用的药剂,用以加速蔗汁沉降和提高清汁质量。
近年来,国内外糖业界籍助于现代絮凝剂的良好性能,研究开发了多种新的气浮清净工艺流程,显著地提高了制糖工业的科技水平。
絮凝剂的品种和性能也有很大的发展与提高,它在制糖工业中发挥着越来越重要的作用。
1、絮凝剂的种类絮凝剂有不少品种,其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。
它们都是含有大量活性基团的高分子有机物,主要有三大类:1、以天然的高分子有机物为基础,经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。
2、用现代的有机化工方法合成的聚丙烯酰胺系列产品。
3、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。
某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。
用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能,如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后,絮凝性能较好,可加速蔗汁沉降。
将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚,聚合物有良好的絮凝性能,或兼有某些特殊的性能。
国内研制的一些产品,曾在几个糖厂试用,有较好效果。
目前在国内外糖厂使用最广泛的絮凝剂,是合成的聚丙烯酰胺系列产品,它们的发展提高较快,在制糖工业的多种流程中普遍使用。
聚丙烯酰胺(polyacrylamide),常简写为pam(过去亦有简写为php)。
糖厂近年使用的各种pam,实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸钠经过共聚反应生成的高分子产物,有一系列的产品。
丙烯酰胺的分子式为:ch2 = ch-conh2丙烯酸钠的分子式为:ch2 = ch-coona聚合物的分子式为:conh2coona——ch2-ch————ch2-ch————m n式中的m与n分别代表丙烯酰胺与丙烯酸钠的相对数量。
它们的比例对聚合物的性质有很大的影响。
通常将n对(m+n)的百分比称为阴离子度或羧基比率,以前通常称它为水解度:n阴离子度=× 100%n + m因为-coona基团在水溶液中容易离解出na+而留下负电基-cooˉ,使大分子带负电,它们亦称为阴离子聚合电解质。
絮凝剂的介绍与选择
絮凝剂的介绍与选择絮凝剂是一种能够将悬浮在水中或其他溶液中的细小固体颗粒迅速聚结成较大团块并沉淀下来的化学物质。
它在水处理、污水处理和工业生产等领域有着广泛的应用。
下面将详细介绍絮凝剂的种类、作用机理以及如何选择合适的絮凝剂。
一、絮凝剂的种类:1.无机絮凝剂:主要包括氯化铁、聚合氯化铝等。
无机絮凝剂通常具有较高的絮凝速度和较好的絮凝效果,适用于处理各种类型的水体。
2.有机絮凝剂:主要包括聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氨酯等。
有机絮凝剂具有高效絮凝性能和较好的抗硬水性能,适用于处理含油、含浮游生物等特殊水体。
3.天然絮凝剂:主要包括淀粉、明胶等。
天然絮凝剂通常具有较好的生物可降解性和低毒性,适用于处理饮用水和食品加工废水等。
二、絮凝剂的作用机理:絮凝剂通过两个主要的作用机理来促进颗粒的聚结和沉淀:1.吸附机理:絮凝剂中的活性组分能够与悬浮物颗粒的表面带电荷进行吸附,形成絮团。
2.中和机理:絮凝剂中的活性组分能够与悬浮物颗粒的表面带电荷进行中和,减弱颗粒间的静电斥力,促进颗粒的聚结。
此外,絮凝剂还能够改善水体的过滤性能,减少胶体和溶解物质对过滤装置的堵塞。
三、如何选择合适的絮凝剂:1.根据水质特点选择:根据水源的特点,如浑浊度、颗粒大小和溶解物质的种类等,选择对应的絮凝剂。
2.根据处理目标选择:根据需要处理的水体类型和水质要求,选择絮凝剂的种类和剂量。
3.综合考虑经济性和环境因素:综合考虑絮凝剂的价格、效果和用量,选择经济性较好的絮凝剂,并尽量选择环境友好型的絮凝剂。
4.实验室小试:在实验室条件下进行小试,根据小试结果调整絮凝剂的选择和用量。
5.与其他处理工艺的配合:在选择絮凝剂时,还需要考虑与其他处理工艺(如混凝、过滤等)的配合情况,使之协调工作,达到最佳处理效果。
总结起来,絮凝剂是一种用于水处理和污水处理的重要化学品,它能够促进颗粒的聚结和沉淀,从而改善水质。
在选择絮凝剂时,需要根据水质特点、处理目标、经济性和环境因素等综合考虑,并通过实验室小试来确定最佳的絮凝剂和用量。
高效絮凝剂的制备与性能
高效絮凝剂的制备与性能一、目的要求1,学习溶液聚合的基本原理。
2,练习溶液聚合及共聚合的基本操作。
3,学习聚合物粘均分子量的测定方法。
4,研究水溶性高分子及其阳离子功能化产物对污水中悬浮颗粒物的絮凝能力。
二、基本原理1,聚合原理丙烯酰胺(AM)是水溶性单体,容易进行溶液均聚合,到相应的均聚物PAM 。
若与阳离子单体一起共聚合,就得到阳离子化的共聚物CPAM 。
其反应式可表示为:CH 2=CHC=O NH 2CH 2N Cl +_(NH 4)2S 2O 8CH 2=CHC=O NH 2CH CH 2CH=CH 2CH 2CH 3CH 3CH 2=CHC=O NH 2+(NH 4)2S 2O 8CH 2C=O NH 2CH CH 2CH CH CH 2N Cl +_2CH 2CH 3CH 32,粘度与分子量均聚物PAM 的粘均分子量可以在实验室用一点法方便地测定出来。
粘度是指流体对流体的阻抗能力,可采用动力粘度、运动粘度或特性粘数表示之。
测定液体溶液的粘度,可以检查其分子量分布。
相对粘度ηr (又称粘度比)是溶液(或分散相)的粘度η与溶剂(或连续相)的粘度η0之比值。
通常是在极稀的浓度下进行测定,稀溶液和溶剂在粘度计中流过时间(t 和t 0)与粘度成正比,因此有:0r tt ==ηηη增比粘度ηsp (又称比粘度)是溶液(分散相)的粘度η与溶剂(或连续相)的粘度η0之差被溶剂(或连续相)的粘度η0除得之商,即:11r 000sp -=-=-=ηηηηηηη对于部分线性高分子,测定出极稀的浓度下相对粘度ηr 和增比粘度ηsp 后就可以用如下公式计算出其特性粘数:[]()Cr sp ln 2ηηη-=C 为溶液的浓度(g/mL )实验证明,当聚合物、溶剂和温度确定以后,特性粘数[η]的数值与粘均分子量M η满足如下关系式:[]M K αηη=即只需在一个浓度下,测定一个粘度数值便可算出聚合物分子量,这种方法称做一点法。
聚合硫酸铁絮凝剂的制备和应用方法
聚合硫酸铁絮凝剂的制备和应用方法
聚合硫酸铁是一种常用的絮凝剂,其制备和应用方法如下:
制备方法:
1. 预先准备所需材料,包括硫酸铁、聚合剂(如聚丙烯酰胺)、酸性调节剂(如硫酸或盐酸)和稀释剂(如水)。
2. 在搅拌的条件下,将硫酸铁加入适量的水中,形成硫酸铁水溶液。
3. 将聚合剂逐渐加入硫酸铁水溶液中,并进行搅拌以促进其混合。
4. 加入适量的酸性调节剂,以调节溶液的pH值,通常设定在
2至3之间。
5. 继续搅拌并逐渐加入稀释剂,直到溶液变得透明且饱和。
应用方法:
1. 将制备好的聚合硫酸铁溶液(絮凝剂)注入待处理的水中,通常以1至5毫克/升的剂量添加。
2. 搅拌水体,以帮助聚合硫酸铁与水中的悬浮物或胶体物质发生化学反应。
3. 然后,静置一段时间,使悬浮物或胶体物质与絮凝剂形成较大的絮凝物(絮凝团)。
4. 最后,通过沉淀或过滤等方法,使絮凝物从水中分离出来。
需要注意的是,聚合硫酸铁絮凝剂的具体制备方法和应用条件会根据不同的水体处理需求和水质特征有所变化,因此在实际应用中,还需要根据具体情况进行调整和优化。
不同类型絮凝剂絮凝效果及其对混凝土性能影响研究
不同类型絮凝剂絮凝效果及其对混凝土性能影响研究发布时间:2023-02-03T01:49:05.770Z 来源:《城镇建设》2022年8月16期作者:牛晓林[导读] 常规的混凝剂主要是铝盐和铁盐牛晓林新疆恒泰晋昇新型建材有限公司新疆昌吉市 831100 摘要:常规的混凝剂主要是铝盐和铁盐,在污水处理中起着重要的电中和的作用,同时也存在很多的不足,例如用量大、絮体较小、腐蚀装置等,还易引起污泥脱水难、产生的污泥量大等问题。
有机絮凝剂分为合成有机高分子絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂,例如聚丙烯酰胺(PAM)类絮凝剂和改性淀粉絮凝剂,其中以PAM类应用最为广泛。
相比之下,有机类的絮凝剂由于其相对分子质量较高和分子链较长的特点,虽然具有用量少、产生絮体紧密等优势,但在处理成分复杂、浊度高、电荷密度大等特种工业污水时,絮凝效果欠佳,很难达到处理目标要求。
关键词:机制砂;絮凝剂;聚丙烯酰胺;减水剂引言在钻井施工、地铁隧道盾构施工及地下连续墙施工中常排放出大量高含水率工程盾构泥浆。
盾构泥浆具有含水率高、稳定性强和渗透性低等特点,使用传统的泥浆池循环法难以快速处理大量泥浆,且泥浆的堆积会造成施工面积减少,施工成本与施工难度增加。
使用絮凝剂加速盾构泥浆沉积是目前最常用的泥浆处理方法,国内外学者已经对絮凝机理开展了许多试验研究。
比较了无机、有机絮凝剂的絮凝效果与絮凝机理的差异;比较了多种絮凝剂的絮凝效果并给出了一套适用于泥浆絮凝的复合絮凝剂配方;通过聚丙烯酰胺絮凝试验,分析了不同分子量、水解度与浓度的聚丙烯酰胺作用机理的差异。
由于絮凝处理后泥浆的含水率仍然较高,所以需要对絮凝泥浆进一步脱水,真空预压法经过数十年的改进与完善,已经成为一种常用的泥浆处理方法。
1试验部分1.1原材料试验采用天伟牌P·O42.5R水泥。
试验用机制砂性能指标见表2。
聚羧酸减水剂:含固量50%,新疆恒泰晋昇新型建材有限公司生产。
聚丙烯酰胺(PAM)絮凝剂:阴离子型絮凝剂分子量为500万、1200万和2000万;非离子型絮凝剂分子量为2000万,阳离子型絮凝剂分子量为1000万和2000万。
水处理絮凝剂分类、原理及应用问题汇总
水处理絮凝剂分类、原理及应用问题汇总一、絮凝剂的作用机理1、凝聚凝聚:主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。
凝聚的作用机理一般有:压缩双电子层、吸附—电性中和、吸附架桥作用、网捕—卷扫作用四种解释。
(1)压缩双电层作用根据DLVO理论,加入含有高价态正电荷离子的电解质时,高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面,置换出原来的低价正离子,这样双电层仍然保持电中性,但正离子的数量却减少了,也就是双电层的厚度变薄,胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。
当ξ电位降至0时,称为等电状态,此时排斥势垒完全消失。
ξ电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒E max=0,胶体颗粒即发生聚集作用,此时的ξ电位称为临界电位ξk。
(2)吸附—电性中和胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子,从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷,减少了胶粒间的静电引力,使胶体颗粒更易于聚沉。
驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力等。
可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。
(3)吸附架桥作用分散体系中的胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接,凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。
分为长链高分子架桥和短距离架桥。
三种类型:①胶粒与不带电荷的高分子物质发生架桥,涉及范德华力、氢键、配位键等吸附力。
②胶粒与带异号电荷的高分子物质发生架桥,除范德华力、氢键、配位键外,还有电中和作用。
③胶粒与带同号电荷的高分子物质发生架桥,“静电斑”作用。
(4)网捕—卷扫作用投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后形成较大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物沉淀,当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时,象筛网一样将水中胶体颗粒和悬浊质颗粒捕获卷扫下来。
网捕—卷扫作用主要是一种机械作用。
2、絮凝絮凝:絮凝主要是指脱稳的胶体或微小悬浮物聚集成大的絮凝体的过程。
异向絮凝(Perikinetic flocculation):由布朗运动所引起的胶体颗粒碰撞聚集。
布朗运动随着颗粒粒径增长而逐渐减弱,当粒径增长到一定尺寸,布朗运动不再起作用。
淀粉絮凝剂制备及其应用
淀粉絮凝剂制备及其应用
淀粉絮凝剂是一种高分子有机化合物,广泛应用于水处理、纸浆和造纸等领域。
本文
将介绍淀粉絮凝剂的制备方法和应用场景。
淀粉絮凝剂的制备方法很多,其中最常见的有以下三种:
1. 浸出法
将淀粉加入到恒温水池中,在搅拌条件下混合均匀。
然后将混合物加热到80℃左右,并延长反应时间,使淀粉浆粒逐渐溶解。
待淀粉浆液吸光度稳定后,加入搅拌的沉淀剂,
得到固体淀粉絮凝剂。
2. 中和法
将淀粉与其它高分子如聚丙烯酰胺(PAM)等混合,加入弱碱性溶液中,反应后得到淀粉絮凝剂。
3. 氨水法
将废旧淀粉或淀粉残渣与氨水混合反应,经过沉淀、干燥等步骤后制得固体淀粉絮凝剂。
1. 污水处理
在污水处理中,淀粉絮凝剂能够与水中的悬浮颗粒形成絮凝物,使污水固体颗粒沉降。
淀粉絮凝剂对无色无味、低溶解度的污水处理效果显著。
2. 纸浆造纸
在制浆过程中,淀粉絮凝剂能够促进纸浆的焊接和纤维连接,增强纸张的强度和质量,同时还能减少水分和纤维的流失。
3. 金属粉末生产
淀粉絮凝剂在金属粉末生产过程中,能够增强物料流动性、稳定性和分散性,使得粉
末形成细小的粒子,提高成品的质量和产量。
4. 石油勘探
在石油勘探中,淀粉絮凝剂可以用于钻井液的稳定、寿命的延长以及沉淀物的降解,
对于油井深度较大的情况,淀粉絮凝剂具有很好的效果。
絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用
絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是一种高分子聚合物,主要由丙烯酰胺单体(Acrylamide)通过聚合反应制得。
它在水溶液中具有极高的吸水性和保水性,因此在各个行业都有广泛的应用。
一、制备聚丙烯酰胺的制备主要有两种方法:自由基聚合法和离子聚合法。
1.自由基聚合法:这是最常用的制备聚丙烯酰胺的方法。
首先将丙烯酰胺和一定比例的交联剂(如甲烯二丙烯酸二甲酯)溶解在水溶液中,然后在一定温度下加入过氧化氢等自由基发生剂。
发生剂引发丙烯酰胺聚合,并与交联剂交联,最终得到交联聚丙烯酰胺。
2.离子聚合法:这种方法需要使用带电的草酸或聚丙烯胺等替代溶液中的交联剂。
通过将丙烯酰胺和带电草酸或聚丙烯胺混合,使其发生共聚合反应,生成离子聚丙烯酰胺。
二、主要应用1.污水处理:聚丙烯酰胺是一种非常有效的污水处理药剂。
由于其极高的吸水性和保水性,可以使悬浮物和污泥在水中沉降和固体化,从而达到净化水质的目的。
此外,PAM也可用于一级、二级、三级废水和污泥的浓缩、固液分离和减少污泥量。
2.石油开采:在石油开采过程中,聚丙烯酰胺可用作填充剂,以固定油井壁,防止土壤和岩石溜沙。
同时,PAM还可用作驱油剂,提高原油的采收率。
3.土壤保墒和保肥:由于聚丙烯酰胺具有很强的吸水保水性能,可以有效提高土壤保水能力,减少水分蒸发和土壤侵蚀。
此外,PAM还能够稳定土壤结构,提高土壤肥力和肥料利用率,从而促进农作物的生长。
4.纸浆和造纸业:聚丙烯酰胺可以作为纸浆和造纸过程中的络合剂和保护剂。
它可以增加纸浆的粘度和稠度,改善纸张的纤维分散性和强度,减少纸浆的流失和浆液的泡沫。
5.磺化聚丙烯酰胺:通过对聚合物进行磺化处理,可以得到磺化聚丙烯酰胺。
磺化聚丙烯酰胺具有很强的净水和吸附性能,可用于水处理领域,去除水中的重金属离子和有机物。
6.其他应用:聚丙烯酰胺还可用于电化学、油水分离、矿石浮选、纺织品加工、个人护理产品等领域。
(完整版)常用絮凝剂介绍
常用絮凝剂介绍1、概念絮凝指通过搅拌使失去电荷的颗粒互相接触聚集在一起,导致形成絮状物(絮体)的过程。
依工艺不同,该过程一般为几分钟.凝聚指胶体被压缩双电层而脱稳的过程。
这个过程时间很短,一般不到1秒钟。
一般情况下,凝聚和絮凝的过程很难截然分开,一般统称其为混凝过程。
将能使水溶液中的溶质、胶体或悬浮颗粒产生絮状物沉淀的物质都叫做絮凝剂.2、絮凝剂简介2。
1金属盐类絮凝剂2.1。
1硫酸铝应用硫酸铝进行污水的处理,它对水的有效pH范围较窄,约5.5~8。
0。
硫酸铝是历史最悠久,使用最广泛的一种无机絮凝剂,化学式Al2(SO4)3•nH2O,n最常见为14或18.工业固体产品为白色或灰色粉末或块状结晶,在空气中易吸潮结块.一般认为硫酸铝以两种方式对水体中的胶体颗粒起凝聚作用:一是吸附脱稳(吸附絮凝),当铝盐带正电的水解产物吸附在带负电的胶体颗粒表面,部分或全部中和胶体颗粒表面电荷,使胶体脱稳并相互碰撞粘结生长为大颗粒的絮凝过程;二是卷扫沉淀作用(沉淀型絮凝),当铝盐的各种水解产物包裹在水中胶体颗粒表面,并可通过这些水解物种连接胶体颗粒物形成较大的絮体,在絮体的沉降过程中卷扫水中其他胶体颗粒后共同沉淀的过程。
这两种作用形式通常认为可能会交互发生,宏观上可认为是混凝作用.硫酸铝的使用范围较广泛,可应用于饮用水净化,温度在25~40℃之间,低温条件下,硫酸铝水解困难,絮粒较轻而疏松,处理效果较差,同时,硫酸铝还存在诸如成本高,腐蚀性大,在某些场合处理效果不理想等缺点.因此,近年来在许多场合正逐渐被新的絮凝剂(如聚合氯化铝)所取代。
2.1。
2三氯化铁三氯化铁,化学式FeCl3•6H2O,为黄褐色晶体,极易吸潮,易溶于水,具强腐蚀性。
三氯化铁的混凝机理与硫酸铝相类似,最佳使用pH为5。
0~6。
0。
与硫酸铝相比较,三氯化铁处理低温水时性能较好,絮状物强度较大,适用盐类范围较宽,除色能力强,消耗量较少.不足之处是Fe3+与某些有机物形成很强的有色可溶络合物,有可能增大水体的色度。
聚胺絮凝剂介绍
聚胺絮凝剂介绍一、引言在水处理和废水处理领域,絮凝是一种常用的物理化学过程,旨在通过添加絮凝剂来促进悬浮颗粒的聚集,从而形成较大的絮团,便于后续的沉淀或过滤。
聚胺絮凝剂作为一类高效的絮凝剂,因其独特的化学结构和作用机制,在工业应用中显示出了优异的性能。
本文将详细介绍聚胺絮凝剂的种类、作用机制、应用领域以及使用注意事项。
二、聚胺絮凝剂概述聚胺絮凝剂是一类含有多个氨基(-NH2)官能团的高分子聚合物,它们能够与水中的悬浮颗粒发生强烈的相互作用,促使颗粒聚集成较大的絮团。
这些絮团因其较大的尺寸和密度,可以更容易地通过沉淀或过滤从水中分离出来。
2.1. 聚胺絮凝剂的种类聚胺絮凝剂根据其来源和结构可以分为以下几类:- 合成聚胺:这类絮凝剂是通过化学合成得到的,具有明确的分子量分布和结构。
常见的合成聚胺包括聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯亚胺(PEI)等。
- 天然聚胺:这类絮凝剂来源于自然界,如壳聚糖、蛋白质水解产物等。
它们的分子量和结构可能不如合成聚胺那样均一,但通常具有良好的生物可降解性。
- 改性聚胺:通过对合成或天然聚胺进行化学改性,引入其他功能性基团,可以提高其絮凝效率或赋予其特定的性质,如耐温性、抗剪切性等。
2.2. 聚胺絮凝剂的作用机制聚胺絮凝剂的作用机制主要包括以下几个方面:- 电荷中和:聚胺絮凝剂带有正电荷,可以与带负电荷的悬浮颗粒发生电荷中和反应,减少颗粒间的静电排斥力,促进颗粒的接近和聚集。
- 桥接作用:聚胺分子链上的多个官能团可以同时与多个颗粒结合,形成“桥梁”,将颗粒连接起来形成更大的絮团。
- 吸附作用:聚胺絮凝剂可以通过物理吸附或化学吸附的方式,将悬浮颗粒吸附在其分子链上,增强颗粒的聚集效果。
三、应用领域聚胺絮凝剂广泛应用于以下领域:- 水处理:用于饮用水和废水的处理,有效去除水中的悬浮物、胶体物质和部分溶解性有机物。
- 工业废水处理:在矿业、造纸、纺织、化工等行业的废水处理中,用于去除有害的悬浮颗粒和重金属离子。
聚硅酸铝铁絮凝剂的制备与应用研究
未来展望
未来对于聚铁基复合絮凝剂的研究将主要集中在以下几个方面:1)优化制 备工艺,提高生产效率;2)研究其结构与性能的关系,以实现更精准的设计和 优化;3)研究和改进其应用条件和范围,以提高其在各种不同水质和水处理要 求下的效果;4)
研究其作用机理和絮凝机制,以更深入地理解其工作原理;5)探索新型的 聚铁基复合絮凝剂,以满足日益严格的环保要求和更高的处理效率需求。
实验结果表明,反应温度和压力的提高有利于聚硅酸铝铁絮凝剂的聚合反应, 从而提高产率。但过高的反应温度和压力会导致副反应增多,影响产品的品质。 因此,选择适宜的反应温度和压力至关重要。
3、反应时间对制备工艺的影响 反应时间的增加会使聚硅酸铝铁 絮凝剂的聚合程度提高
31、聚硅酸铝铁絮凝剂的应用效 果
应用研究
聚铁基复合絮凝剂在水处理、冶金、纺织等行业具有广泛的应用。在污水处 理领域,聚铁基复合絮凝剂可以有效地去除水中的有机物、悬浮物、重金属离子 等杂质,提高水质;在冶金领域,聚铁基复合絮凝剂可用于提取和分离金属离子; 在纺织领域,聚铁基复合絮凝剂可用于染料废水的脱色处理。
结论
聚铁基复合絮凝剂作为一种高效、环保的絮凝剂,在各个领域的应用显示出 广阔的前景。然而,其制备和应用的机理仍需进一步深入研究,以提高其制备效 率和絮凝效果。此外,聚铁基复合絮凝剂的生物降解性和环境影响也需要进一步 探讨,以便更好地实现环保和可持续发展的目标。
2、实验设备
实验所需设备包括电子天平、搅拌器、温度计、高压反应釜等。
3、制备工艺
(1)按照一定比例将无机盐类、聚合剂和稳定剂溶解于水中,得到混合溶液。 (2)将混合溶液放入高压反应釜中,在一定温度和压力下反应一定时间。 (3)反 应结束后,冷却至室温,得到聚硅酸铝铁絮凝剂。
聚丙烯酰胺絮凝剂的使用方法
聚丙烯酰胺絮凝剂的使用方法
聚丙烯酰胺絮凝剂是一种常用的有机絮凝剂,它主要由多聚丙交联聚丙烯酰胺及其它
组分组成,具有良好的凝聚和吸附能力,抗化学性质良好,分散稳定性和热;稳定性良好,在水溶液中容易析出,还具有良好的抗热力和抗衰老性能。
聚丙烯酰胺絮凝剂具有高活性,安全性、抗冷凝性高和失活反应慢等特点,在节能、低成本、抗冷凝、抗老化、延迟凝聚
等方面具有广泛的应用前景。
1、聚丙烯酰胺絮凝剂的配制及使用:首先将清水加热至沸腾,接着加入聚丙烯酰胺
絮凝剂,用可手动或机械方式搅拌均匀,聚丙烯酰胺絮凝剂一般搅拌30分钟保证其能充
分溶解,使用完毕之后记得及时清洗干净,方面下次使用;如果做到及时加入,可以增加
抗冷凝性能。
2、聚丙烯酰胺絮凝剂的稀释方法:在正常情况下,聚丙烯酰胺絮凝剂以10-20倍的
清水混合搅拌可以得到比较理想的絮凝效果,但如果水分较少,可以适当增加配比;如果
水分较多,可以适当降低配比。
3、聚丙烯酰胺絮凝剂的应用:聚丙烯酰胺絮凝剂主要用于不定形悬浮体的吸附处理,例如海水中的有机物吸附,废水的沉降处理和悬浮物的澄清、膜分离、色素的固定吸附。
因为聚丙烯酰胺絮凝剂具有良好的机械稳定性和耐酸、碱等化学抗性,经加热仍具有很强
的抗氧化能力,因此它也适用于废液中的模糊排放处理,特别是对经萃取的有机污染源进
行“多把手”的综合处理。
4、安全须知:聚丙烯酰胺絮凝剂是一种无毒、无害的添加剂,但因其乳状性质和潜
在的分散性,施工中仍须注意安全防护。
生产时,为了保证运输安全,要选择容易可以运
输的重量较轻的容器;使用过程中,应该采取防护措施,避免剧烈碰撞,以防聚合物絮凝
剂长期起块。
聚丙烯酰胺絮凝剂的制备
聚丙烯酰胺絮凝剂的制备一、实验目标1.了解聚丙烯酰胺的性质及应用。
2.掌握反相乳液聚合法制备聚丙烯酰胺原理、操作条件及方法。
二、产品特性与用途1.产品特性聚丙烯酰胺(PAM),由丙烯酰胺聚合而成的热塑性树脂。
溶于水,通常有粉状和胶冻状两种形式。
2.产品用途聚丙烯酰胺目前是应用广、效能高的有机高分子絮凝剂。
多用于印染、造纸、金属冶炼等工业领域作废水的处理。
引入离子基团形成的阳离子型或阴离子型聚丙烯酰胺,应用范围更加广泛。
阳离子聚丙烯酰胺具有除浊、脱色等功能,可用于带负电荷胶体的絮凝;阴离子聚丙烯酰胺具有良好的粒子絮体化性能,适宜用于矿物悬浮物的沉降分离。
此外,聚丙烯酰胺在油田、建筑、土壤改良、纺织、液体输送等方面都有广泛应用。
三、实验原理本实验采用过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,丙烯酰胺单体在分散介质邻二甲苯中进行自由基聚合,生成聚丙烯酰胺。
其反应机理为:丙烯酰胺是水溶性单体,不宜用水作为分散介质,而要选用与水溶性单体不互溶的油溶性溶剂作为分散介质,故本实验以邻二甲苯为分散介质。
引发剂也选用油溶性的,以保证引发剂在油相分解形成自由基后扩散到水相引发单体进行聚合反应。
本实验选用的过氧化苯甲酰引发剂,溶于有机溶剂而在水中的溶解度很小。
人们习惯将上述聚合方法称为反相乳液聚合。
对于反相乳液聚合体系,多选用HLB值在3~6的油包水型乳化剂。
本实验选用失水山梨醇单硬脂酸酯(Span-60)为乳化剂,HLB值为4.7。
四、主要仪器与药品1.主要仪器恒温水浴锅、电动搅拌器、布氏漏斗、250ml三口烧瓶、球形冷凝管等。
2.主要药品丙烯酰胺,聚合级;过氧化苯甲酰,AR;邻二甲苯,CP。
失水山梨醇单硬脂酸酯(Span-60),化学纯。
棕黄色蜡状物,不溶于水,分散于热水成乳液。
溶于热油、脂肪酸及各种有机溶剂。
具有乳化、分散、增稠、润滑及防锈性能。
用作乳化剂、稳定剂,主要用于医药、化妆品、食品、农药、涂料及塑料工业。
五、实验内容与操作步骤1.聚丙烯酰胺合成用分析天平准确称取0.02克Span60,放入三口瓶中,再加入50mL 邻二甲苯。
絮凝剂的工作原理及应用
絮凝剂的工作原理及应用1. 絮凝剂的定义絮凝剂(Flocculant)是一种能够促使悬浮物颗粒形成絮团,在溶液中凝聚沉降的化学物质。
其主要功能是增加颗粒的大小、密度或形状,从而促使其快速沉降或浮出。
2. 絮凝剂的工作原理絮凝剂通过以下几个过程实现悬浮物的絮凝作用:2.1 吸附作用絮凝剂分子中的活性基团可以吸附在悬浮物颗粒表面,形成带电的界面。
2.2 相互作用带电的絮凝剂颗粒通过静电作用相互吸引,并与周围的悬浮物颗粒发生相互作用。
2.3 聚集作用絮凝剂颗粒之间的相互作用导致颗粒之间的聚集,形成较大的絮团。
2.4 沉降作用形成的絮团由于体积增大和密度增大,从而促使其在液体中快速沉降。
3. 絮凝剂的应用3.1 污水处理絮凝剂在污水处理中起到聚集和沉降悬浮物的作用。
通过添加絮凝剂,可以使污水中的悬浮颗粒快速结团并沉淀,从而实现水的净化和回收。
3.2 矿山浮选矿山浮选过程中会产生大量悬浮在溶液中的矿石颗粒。
使用絮凝剂可以使这些悬浮颗粒快速聚集并沉淀,从而方便后续的固液分离操作。
3.3 纸浆造纸在纸浆制备过程中,絮凝剂可以促使纤维的絮团形成,提高纸浆的过滤性能,并增强纸张的强度和质量。
3.4 酒类澄清酿酒过程中,添加絮凝剂可以净化液体中的杂质和浊度,提高酒类的透明度和质量。
3.5 煤矸石处理煤矸石是指煤炭开采过程中产生的含煤废弃物。
使用絮凝剂可以将煤矸石中的悬浮颗粒聚集并沉淀,从而实现煤矸石的资源化利用。
3.6 石油开采在石油开采过程中,使用絮凝剂可以减少溶液中悬浮物的含量,提高提取效率,并简化后续的分离操作。
4. 絮凝剂的选择选择合适的絮凝剂需要考虑以下几个方面:4.1 结构和性质絮凝剂的结构和性质决定了其吸附和聚集悬浮物颗粒的能力。
不同的絮凝剂有着不同的结构和性质,适用于不同的应用场景。
4.2 pH值和温度絮凝剂的性能受溶液的pH值和温度的影响。
在选择絮凝剂时,需要考虑溶液的pH值和温度范围,以确保絮凝剂能够发挥最佳效果。
絮凝剂的种类介绍
絮凝剂的种类介绍凝聚是指胶体被压缩双电层而脱稳的过程;絮凝则指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大颗粒絮体的过程;混凝则包括凝聚与絮凝两种过程。
一、混凝剂1. 无机盐类混凝剂⑴聚合三氯化铁(PFC)a. 物化性能:棕黄色粘稠液体。
相对密度1.450,酸性,易溶于水。
聚合氯化铁是20世纪80年代后期,针对铝盐絮凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题,铁盐絮凝剂混凝效果差、产品稳定性不好等不足,研制开发的新型无机高分子絮凝剂。
聚合氯化铁絮凝效果与三氯化铁比较要高得多。
当处理的水温较低时,效果更明显。
b. 制备方法:在三氯化铁溶液中加入氢氧化钠,生成碱式氯化铁一钠,加入氢氧化钙生成碱式氯化铁一钙。
要求铁离子(Fe3+)浓度在0.01~0.75mol/L,氢氧根与铁的比(OH/Fe)在0~2.5之间。
具体配制如下:将10mL 0.5mol/L六水氯化铁(FeCl3·6H2O)用水稀释到200mL,在快速搅拌下,缓慢地加入50mL 0.25mo l的氢氧化钠,控制碱化度为11%左右,即为产品。
每次制备数量不宜过多,制备后立即使用。
存放不得超过20h,否则溶液将发生变化。
c. 产品应用:该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。
可直接计量投加或适当稀释后投加,用做原水处理时有效投加量20~50mg/L,适用pH值范围广,处理后水的pH降低不大,不增加水的色度,是一种新型高分子絮凝剂。
⑵聚合氯化硫酸铁(PFCS)a.物化性质:棕黄色粘稠液体,无味或略带氯气味。
相对密度1.450,酸性,易溶于水。
b.制备方法:①以FeSO4为原料,FeSO4用量为23%~64%,水用量为15%~20%,催化剂用量为2%~8%,次氯酸钠为氧化剂,充分搅拌反应3h,静止熟化后过滤,即得产品。
②以硫酸铁为原料,以氯气为氧化剂,使二价铁氧化为三价铁离子,然后以氢氧化钠中和调整碱化度,同时加入氯化钙为稳定剂,反应0.5h,可得到液体产品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
各种絮凝剂的性能、制备方法和应用聚合三氯化铁(PFC)a.物化性能:棕黄色粘稠液体。
相对密度1.450,酸性,易溶于水。
聚合氯化铁是20世纪80年代后期,针对铝盐絮凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题,铁盐絮凝剂混凝效果差、产品稳定性不好等不足,研制开发的新型无机高分子絮凝剂。
聚合氯化铁絮凝效果与三氯化铁比较要高得多。
当处理的水温较低时,效果更明显。
b.制备方法:在三氯化铁溶液中加入氢氧化钠,生成碱式氯化铁一钠,加入氢氧化钙生成碱式氯化铁一钙。
要求铁离子(Fe3+)浓度在0.01~0.75mol/L,氢氧根与铁的比(OH/Fe)在0~2. 5之间。
具体配制如下:将10mL 0.5mol/L六水氯化铁(FeCl3·6H2O)用水稀释到200mL,在快速搅拌下,缓慢地加入50mL 0.25mol的氢氧化钠,控制碱化度为11%左右,即为产品。
每次制备数量不宜过多,制备后立即使用。
存放不得超过20h,否则溶液将发生变化。
c.产品应用:该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。
可直接计量投加或适当稀释后投加,用做原水处理时有效投加量20~50mg/L,适用pH值范围广,处理后水的pH降低不大,不增加水的色度,是一种新型高分子絮凝剂。
聚合氯化硫酸铁(PFCS)a.物化性质:棕黄色粘稠液体,无味或略带氯气味。
相对密度1.450,酸性,易溶于水。
b.制备方法:(1)以FeSO4为原料,FeSO4用量为23%~64%,水用量为15%~20%,催化剂用量为2%~8%,次氯酸钠为氧化剂,充分搅拌反应3h,静止熟化后过滤,即得产品。
(2)以硫酸铁为原料,以氯气为氧化剂,使二价铁氧化为三价铁离子,然后以氢氧化钠中和调整碱化度,同时加入氯化钙为稳定剂,反应0.5h,可得到液体产品。
c.产品应用:该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。
可直接计量投加或适当稀释后投加,用做原水处理时有效投加量20~50mg/L,适用pH值范围广,处理后水的pH降低不大,不增加水的色度,是一种新型高分子絮凝剂。
聚磷硫酸铁(PPFS)a.物化性能:深红棕色液体,经浓缩、干燥得红棕色固体。
聚磷硫酸铁是新型无机高分子净水剂,它是在聚合硫酸铁的基础上引入磷酸根而合成的。
其特点是不仅可以用于pH范围广的水质,而且其水解、沉降速度快,对废水中的S2-,COD、浊度有较高的去除率。
b.制备方法:聚磷硫酸铁的制备原理是先由硫酸亚铁经氧化制备聚合硫酸铁,然后向聚合硫酸铁溶液中加入计量的磷酸钠,在一定的温度下,反应一段时间后,即生成聚磷硫酸铁,将溶液浓缩干燥,可得红棕色固体产品。
在反应器内加入硫酸亚铁,然后加入计量的98%的浓硫酸和30%的过氧化氢水溶液,将其加热至80℃反应2h。
然后再加入计量的磷酸钠,在80℃下,反应0.5h即得深红棕色液体,产物经浓缩、干燥,得红棕色固体。
c.产品应用:聚磷硫酸铁是一种低温低浊度的净水剂,pH范围在7~10之间混凝效果最佳,对COD有好的去除效果。
聚硅硫酸铝(PASS)a.物化性能:聚硅酸硫酸铝是无色透明液体,有效浓度2%左右。
b.制备方法:一般由含有适量硫酸根的聚合氯化铝、聚合硫酸铁等作原料。
王德英等报道了用Al3+∶SiO2=1∶1的摩尔比,用硅酸钠、硫酸和硫酸铝作原料制备聚硅酸硫酸铝絮凝剂。
其过程为:取计量的硅酸钠,用去离子水溶解后,用硫酸溶液调pH值到一定范围。
将计量的硫酸铝加入到硅酸溶液中,用水稀释到二氧化硅含量为2%,充分搅拌后,放置2h即制得聚硅酸硫酸铝絮凝剂。
c.产品应用:聚硅酸硫酸铝是一种低温低浊度的净水剂,pH范围在7~10之间混凝效果最佳,对COD的去除效果也比较好。
三氯化铁a.物化性能:固体产品为褐绿色晶体,密度2.898mg/cm3,熔点282℃,在空气中极易吸收水分而潮解。
液体产品为红棕色溶液。
易溶于水、乙醇、甘油、乙醚和丙酮,难溶于苯。
氯化铁应用于水处理做絮凝剂,在20世纪70年代初期,因其良好的溶解性能及优良的絮凝效果,一度引起广泛的关注。
但由于其强烈的吸水性,为包装、储存和运输带来不便,使其应用受到一定的限制。
b.制备方法:原料可用铁屑或铁粉、盐酸。
为综合利用,也可用烧渣,烧渣中含铁为20%~30%。
其反应式如下:2Fe+6HCl→2FeCl3+3H2↑向带蒸汽夹套的反应锅内加入30%~31%的盐酸,加热到40~50℃时,加入烧渣。
烧渣与盐酸的质量比为(0.3~0.5)∶1,进行搅拌,当反应锅内溶液达到38~80波美度时,停止加渣,继续搅拌,反应1~1.5h。
当料达到40~42波美度时,反应基本完成。
将反应溶液移入另一容器内,静止一昼夜,上部黄色透明液体为三氯化铁。
然后将其蒸发浓缩至55~60波美度时,即可冷却结晶,经过1~2d,析出棕黄色粒状三氯化铁结晶,纯度可达85%以上。
在生产中要控制好温度和波美度。
c.产品应用:该产品用于饮用水及工业给水净化处理。
液体产品可直接计量投加,固体产品需在溶解池调配成10%~20%溶液后计量投加。
固体产品吸湿性极强,开封后最好一次性配成溶液,有效投加浓度一般在10~50mg/L。
产品腐蚀性强,投加设备需进行防腐处理,操作工人应配备保护设施。
可用于活性污泥脱水。
使用的pH值范围为6.0~11.0,最佳的pH值范围为6.0~8.4。
通常的用量为5~100mg/L。
形成的絮凝体粗大,沉淀速度快,不受温度的影响。
用它来处理浊度高的废水,效果更显著。
它的腐蚀性大,比硫酸亚铁的腐蚀性强,能腐蚀混凝土和使某些塑料变形。
当它溶解于水时,产生氯化氢气体,污染周围环境。
三氯化铁不仅可做絮凝剂,也可做防水剂等。
聚天冬氨酸(PASP)a.物化性能:淡黄色透明水溶液。
b.制备方法:PASP的合成一般有以下两种:(1)L-天冬氨酸无水热聚合。
L-天冬氨酸(L-ASP)呈白色叶状结晶粉末,在自然界存在于甜菜的糖蜜、乳白朊、蛋白朊、牛乳酪朊等各种蛋白质中。
可用固定化天冬氨酸酶以反丁烯二酸为底物生产L-ASP,天冬氨酸是少数几个可加热均聚的氨基酸之一。
加热天冬氨酸可生成线形热塑性缩聚产物聚琥珀酰亚胺,用碱溶液对聚琥珀酰亚胺进行水解,可得到无规共聚物。
与通常只具有L-氨基酸的天然蛋白质相比,聚合物具有完全的外消旋性。
反应过程较容易控制并且重复性好。
单体到聚合体的转化率可达到95%以上。
加入催化剂可在聚合过程中形成熔融相以调整聚合物的分子量。
(2)顺丁烯二酸热聚合。
聚琥珀酰亚胺亦可由顺丁烯二酸和氨水在160℃下热聚合生成,这样得到的聚天氨冬酸的相对分子质量通常小于2500。
c.产品应用:聚天冬氨酸(PASP)属于聚氨基酸中的一类。
从环境相容性考虑,可生物降解性使其成为特别有价值的水处理剂。
利用后的聚天冬氨酸可高效、稳定地被微生物、真菌降解为对环境无害的最终产物。
作为阻垢剂特别适合于抑制冷却水、锅炉水的碳酸钙垢和膦酸钙垢的形成。
一般用量为0.2~2mg/kg,对碳酸钙的阻垢率可达100%。
聚-2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸钠a.物化性能:无色透明或淡黄色透明粘性液体。
b.制备方法:聚-2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸钠的制备可分为两步进行。
(1)2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸单体制备。
在装有搅拌器、回流装置、分液漏斗、温度计的反应釜内,用高纯氮赶走空气,加入丙烯腈和98%的浓硫酸,升温至30~60℃水解,使丙烯酰胺生成量至少有丙烯腈质量分数的1%后,加入异丁烯,于30min内加完,搅拌1min,加入少量水,然后冷却滤去沉淀物,用丙烯腈洗净后干燥,可得2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸无色晶体,收率77.8%,纯度98.8%,其25%的水溶液的色泽为(APHA)10。
用氢氧化钠中和可得到2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸钠。
(2)溶液聚合。
按化学计量的N-丙烯酰基-N-甲基丙磺酸钠溶于适量的去离子水中,加入到装有电动搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗的聚合反应器中。
将计量的过硫酸铵用适量的去离子水配成稀溶液,放入滴液漏斗中。
开动搅拌并将反应温度缓缓升至85~90℃,保持此温度并在搅拌下滴加溶有计量的过硫酸铵的水溶液。
控制滴加速度在3~4h内加完,加完后保持反应温度继续反应1h,停止加热,将反应液冷至室温。
c.产品应用:由N-丙烯酰基-N-甲基丙基磺酸钠经自由基均聚合反应制得的聚N-丙烯酰基-N-甲基丙磺酸水溶性磺酸型大分子,是一种磺酸型阻垢分散剂。
磺酸基所起的作用使大分子本身具有分散污垢颗粒,溶解难溶盐类的能力。
这类阻垢分散剂一般不单独使用,多与其他药剂复配。
苯乙烯磺酸钠a.物化性能:无色透明或淡黄色透明粘性液体。
b.制备方法:(1)苯乙烯磺酸钠的制备。
用98%的浓硫酸作磺化剂,Ag2SO4作催化剂,对苯二酚作阻聚剂。
浓硫酸:苯乙烯(摩尔比)=2∶1,催化剂质量分数1%,阻聚剂质量分数1%。
当温度为54℃时开始加料,加完料升温至70℃,恒温反应2~2.5h,得到棕色溶液,再用氢氧化钠中和,即可得到苯乙烯磺酸钠单体。
(2)聚苯乙烯磺酸钠是由苯乙烯磺酸钠在水溶液中由过硫酸钠作引发剂,经自由基均聚合反应制得。
将一定量的去离子水加入到装有电动搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗的聚合反应器中,称取定量的苯乙烯磺酸钠单体溶入反应器中的去离子水中,在搅拌下将反应温度缓慢升至85~90℃,然后滴加用去离子水配制的计量的过硫酸铵水溶液,控制滴加速度,使反应在90℃左右聚合反应3~4h,停止加热,冷却至室温,即制得相对分子质量适中的聚苯乙烯磺酸钠水溶液。
c.应品应用:聚苯乙烯磺酸钠用作工业冷却水系统的阻垢分散剂具有独特作用,大分子链上的磺酸基团,使其具有很强的浸润分散作用,能将较大的污垢颗粒分散成微小颗粒并悬浮于水中,对系统中已有的老垢也能使其逐渐分散溶解直至消除垢层。
另外,由于磺酸基在水中能够稳定有机膦酸基团,对多种金属盐有增溶分散作用,因此能与其他阻垢分散剂配合使用,并起增效协同效应。
丙烯酸-丙烯酸-β -羟丙酯-次磷酸钠调聚物a.物化性能:黄色透明液体。
b.制备方法:由丙烯酸、丙烯酸-β-羟丙酯和次磷酸在含有引发剂的溶剂中反应而得。
所用溶剂有水、醇或二噁水溶液。
引发剂可选用双偶氟异亚硝酸异丁酯,有机过氧化物如过氧化苯、过氧化甲基乙基甲酮、二叔丁基过氧化物,以及氧化剂如过氧化氢、过硼酸钠和过硫酸钠等。
丙烯酸-β-羟丙酯可由丙烯酸与环氧丙烷反应制得。
次磷酸可由次磷酸氢钠经离子交换树脂处理制取。
反应产物为溶液,可通过蒸发方法除去其中部分或全部溶剂。
本产品可不经精制直接使用。
(1)将丙烯酸-β-羟丙酯22.5g和丙烯酸37.9g混合备用。
在内装40.1g水、13.2g次磷酸和0.38g过氧化苯甲酰的烧瓶中,加入上述混合物6g,升温至95~98℃,并在100℃下回流。
之后,将余下的混合物经加料漏斗滴加到烧瓶内,当滴加5~10mL后,即能观察到回流速度加快,反应液变得粘稠。