ФЛОКУЛЯНТ НА ОСНОВЕ ПОЛИАКРИЛАМИДА Российский патент 2009 года по МПК C08L33/26 C08J3/205 C02F1/56 B01D21/01 C08F20/56 

Изобретение относится к получению эффективных флокулянтов на основе полиакриламида, которые могут быть использованы для флокуляции угольных суспензий и очистки природных и сточных вод.

Известно использование флокулянта на основе полиакриламида, обработанного поверхностно-активными веществами (ПАВ), представляющими собой продукты оксиалкилирования гидрофобных многоатомных спиртов. Количество полимера в диспергируемой в воде смеси 12-15 вес.%, ПАВ 88-85 вес % [1].

Однако добавление указанных веществ снижает вязкость растворов полиакриламида, усугубляет механическую деструкцию полиакриламида. Кроме того, используются достаточно большие количества дорогих и дефицитных ПАВ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является флокулянт на основе полиакриламида, когда в качестве модифицирующего агента используют продукт реакции эпихлоргидрина и смеси солей высших жирных кислот С₁₆-С₂₀ [2].

Однако данную смесь необходимо диспергировать в растворе привитого сополимера полиакриламида с карбоксиметилцеллюлозой, взаимодействие проходит при достаточно высокой температуре 60-80°С и достигается относительно небольшая эффективность работы флокулянта.

Целью изобретения является улучшение флокулирующей способности флокулянта.

Поставленная цель достигается тем, что композиция на основе полиакриламида, включающая воду и модифицирующий агент, содержит мочевину при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полиакриламид0,5-0,7Мочевина0,15-0,3Водаостальное

Флокулянт готовили следующим образом: первоначально готовили водный раствор полиакриламида (молекулярная масса 30 млн, степень гидролиза - 70%, рабочий диапазон рН 5-11), который набухал в течение 1 суток при комнатной температуре. Затем при перемешивании в раствор полиакриламида вводили мочевину (амид аминомуравьиной кислоты, карбамид) (пример 1).

Проводили флокуляцию угольной суспензии, которая содержит 100 г/л твердого вещества. Для разделения брали суспезию с содержанием 100 г/л твердого вещества.

Пример 1

Добавляли композицию на основе полиакриламида, включающюю воду и модифицирующий агент - мочевину, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полиакриламид0,5Модифицирующий агент0,25Водаостальное

Добавляли 2 мл 0,15%-ного раствора флокулянта и размешивали суспензию шестикратным опрокидованием цилиндров.

Определяли скорость осаждения флокулированной суспензии и степень ее осветления. Результаты представлены в таблице.

 ПоказателиПример 1прототипСкорость осаждения, м/с0,02500,0101Степень осветления, %9895Остаточное содержание твердой фазы в сливе, мг/л510

Как видно из приведенного примера, скорость осаждения угольной суспензии флокулянтом на основе полиакриламида, описанная в примере, в 2,5 раза больше, чем при использовании известного флокулянта.

Степень осветления при этом увеличивается на 3%. Остаточное содержание твердой фазы в сливе снижается в 2,0 раза, что позволяет более качественно осаждать угольную суспензию и получать очищенные сточные воды.

Величина оптимальной концентрации модифицирующего агента зависит от физико-химических свойств полимера и растворителя (воды), а также от природы добавляемых веществ и определяется экспериментальным путем в каждом конкретном случае. Для каждой пары раствор полимера-добавка существует свой оптимум концентрации, ниже и выше которого степень сшивки уменьшается и снижается эффективность работы флокулянта. Данный факт объясняется степенью свернутости глобулы макромолекулы, а также стерическими затруднениями, когда модифицирующий агент не может сшить отдельные нити макромолекул полимера в блоки за счет водородных связей.

Источники информации

1. Патент США №363405, кл. 260-33.4, опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР №1595850, кл. С08F 220/56, С02F 1/56, опублик. 1990, бюл. №36 (прототип).

Описан флокулянт, включающий полиакриламид, модифицирующий агент и воду, в котором в качестве модифицирующего агента используют мочевину при следующем соотношении компонентов, вес.%: полиакриламид 0,5-0,7; мочевина 0,15-0,3; вода - остальное. Использование мочевины в качестве модифицирующего агента позволяет повысить эффективность флокулянта. 1 табл.

Флокулянт, включающий полиакриламид, модифицирующий агент и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности флокулянта, в качестве модифицирующего агента используют мочевину при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полиакриламид0,5-0,7Мочевина0,15-0,3ВодаОстальное