CN103665256B

CN103665256B - 一种阴离子型高分子絮凝剂的制备方法

Info

Publication number: CN103665256B
Application number: CN201210330411.8A
Authority: CN
Inventors: 侯红美; 朱立忠; 李艳荣; 李忠建; 陆建国
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Nanjing Chemical Industry Group Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2032-09-10
Also published as: CN103665256A

Abstract

本发明涉及一种阴离子型高分子絮凝剂的制备方法。它是以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠(SA)、顺丁烯二酸钠(SML)、去离子水为原料，在常压下水溶液聚合，反应过程中加入添加剂、引发剂，严格控制单体浓度30~50%，能稳定制备出合乎使用要求的粘均分子量为2~5×10⁶的阴离子絮凝剂，产率大于95.0%，整个聚合反应仅需6~7小时即可完成。本发明制备的絮凝剂处理制革污水的水质指标更优越，其使用性能和国外同类产品基本相当。

Description

一种阴离子型高分子絮凝剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种有机絮凝剂的制备方法，特别是涉及一种阴离子型高分子絮凝剂制备方法。

技术背景

絮凝沉淀法通常是向水或工业废水中投入絮凝剂，使水中胶体和悬浮物颗粒絮凝成较大絮凝体，利用沉淀、分离、离心、上浮或其它方法把絮凝体分离出去，使天然水或工业废水得以净化。高分子絮凝剂多为可溶于分散介质的均聚物或共聚物及高分子电解质。它们的作用机理是：加入水体后，带多种官能团的线性高分子化合物起“架桥作用”，将微粒吸附形成絮团。高分子絮凝剂投量少，絮凝效果好，絮团粗而强，下沉快，易于污泥脱水，且品种多，可适应各种场合使用要求，正迅猛发展。

有工业应用前途的阴离子絮凝剂主要是羧基高分子化合物，常见的有丙烯酸均聚物，丙烯酸与丙烯酰胺共聚物及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，磺甲基化聚丙烯酰胺等。对于不同碱性废水处理，既要保证有较好絮凝性能，又有一定沉降速度，往往需实验确定选择何种阴离子絮凝剂。就聚丙烯酰胺系列阴离子絮凝剂而言，分子量愈大，沉降速度愈快，絮凝效果越佳。

本发明开发研制的阴离子型絮凝剂，是共聚丙烯酰胺系列产品的新品种，不仅适用于有机质、无机质共存的制革废水体系，也适用于造纸工业、印染工业、石油化工等水处理领域。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种阴离子型高分子絮凝剂的制备方法，用本方法制备的絮凝剂，产品粘均分子量高，特别适用于有机质、无机质共存的制革废水体系。

本发明的阴离子型高分子絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：（下述浓度均为重量百分比，所述的份数以重量计）

1）将1~5份的顺丁烯二酸钠、6~25份的丙烯酸钠和14~70份的去离子水形成均匀体系，取50%的丙烯酰胺水溶液15~30份与上述体系在反应器内混合，加入添加剂，调节pH为7~7.5；

2）在氮气气氛中，在1）步骤所得体系中加入0.00015~0.003份的引发剂，反应温度超过35℃后，加入45～150份50%的丙烯酰胺水溶液；

3）反应至搅拌受阻，依次加入5.5~15份10%的次磷酸钠水溶液、5.75~20份10%的硬脂酸钠水溶液，温度升至70~75℃，加入0.4～1份的平平加，1～5份的乙酸酐，停止加热，搅拌至室温，70～90℃烘干物料。

本发明的阴离子型高分子絮凝剂制备方法，所述的添加剂为由EDTA、司班80、甘油单硬脂酸、正己烷和环己烷混合组成。

所述的引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸铵的混合物。

所述的45～150份50%的丙烯酰胺水溶液需在1小时内加完。

本发明方法制备的阴离子型高分子絮凝剂，粘均分子量为2~5×10⁶的阴离子絮凝剂，产率大于95.0%。

具体实施方式

以下通过具体实施例，对本发明方法加以详细描述，实施例中，百分比均为重量。

实施例1：

1）取8.5克的顺丁烯二酸钠、63克的丙烯酸钠和145克的去离子水，混合均匀，水浴维持60℃，减压蒸馏2小时，取上述溶液与175克的50%的丙烯酰胺水溶液在反应器内混合，加入添加剂，调节pH为7～7.5，通氮气，加入0.275克引发剂，开始计算反应时间。

2）升温超过35℃后，1小时内缓慢加入780克50%的丙烯酰胺水溶液，反应至搅拌受阻，依次加入47.5克10%的次磷酸钠水溶液、48.5克10%的硬脂酸钠水溶液，温度升至70～75℃，加入5.5克的平平加，9.0克的乙酸酐，停止加热，搅拌至室温，70～90℃烘干物料，粉碎后用无水乙醇浸泡2小时，抽滤，烘干，装瓶待用。

实施例2：

1）取6克的顺丁烯二酸钠、35克的丙烯酸钠和75克的去离子水，混合均匀，水浴维持60℃，减压蒸馏2小时，取上述溶液与115克的50%的丙烯酰胺水溶液在反应器内混合，加入添加剂，调节pH为7～7.5，通氮气，加入0.15克引发剂，开始计算反应时间。

2）升温超过35℃后，1小时内缓慢加入400克50%的丙烯酰胺水溶液，反应至搅拌受阻，依次加入25克10%的次磷酸钠水溶液、28.5克10%的硬脂酸钠水溶液，温度升至70～75℃，加入3.0克的平平加，6.5克的乙酸酐，停止加热，搅拌至室温，70～90℃烘干物料，粉碎后用无水乙醇浸泡2小时，抽滤，烘干，装瓶待用

实施例3：

1）取7.5克的顺丁烯二酸钠、55克的丙烯酸钠和114克的去离子水，混合均匀，水浴维持60℃，减压蒸馏2小时，取上述溶液与145克的50%的丙烯酰胺水溶液在反应器内混合，加入添加剂，调节pH为7～7.5，通氮气，加入0.22克引发剂，开始计算反应时间。

2）升温超过35℃后，1小时内缓慢加入685克50%的丙烯酰胺水溶液，反应至搅拌受阻，依次加入35克10%的次磷酸钠水溶液、35.5克10%的硬脂酸钠水溶液，温度升至70～75℃，加入3.75克的平平加，8.0克的乙酸酐，停止加热，搅拌至室温，70～90℃烘干物料，粉碎后用无水乙醇浸泡2小时，抽滤，烘干，装瓶待用

将实施例1、2、3用于某皮革制造厂的废水体系，从表1看出按上述配比原则及反应条件，能稳定制备出合乎使用要求粘均分子量为2~5×10⁶的阴离子絮凝剂，产率大于95.0%。使用该阴离子型絮凝剂，能取得较好的絮凝性能及处理出水的COD_cr，BOD，Cr_总，SS等指标符合要求。

表1

Claims

1.一种阴离子型高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于以单位重量为一份计，包括如下步骤：

①将1~5份顺丁烯二酸钠、6~25份的丙烯酸钠和14~70份的去离子水混合，取15~30份丙烯酰胺水溶液与上述混合液在反应器内混合，加入添加剂，调节pH为7~7.5；②在氮气气氛中，向步骤①所得体系中加入0.00015~0.003份引发剂，反应温度超过35℃后，加入45～150份丙烯酰胺水溶液；③反应结束后，加入5.5~15份的次磷酸钠水溶液、5.75~20份重量百分比10%的硬脂酸钠水溶液，温度升至70~75℃，加入0.4～1份平平加，1～5份乙酸酐，停止加热，搅拌至室温，70～90℃烘干物料。

2.根据权利要求1所述絮凝剂的制备方法，其特征在于所述的丙烯酰胺水溶液重量百分比浓度为40~60%、次磷酸钠水溶液重量百分比浓度为8~15%、硬脂酸钠水溶液重量百分比浓度为10%。

3.根据权利要求1所述絮凝剂的制备方法，其特征在于所述的引发剂为偶氮二异丁腈和过硫酸铵的混合物。

4.根据权利要求1所述絮凝剂的制备方法，其特征在于所述的添加剂由EDTA、司班80、甘油单硬脂酸、正己烷和环己烷组成。

5.根据权利要求1所述絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤②中的丙烯酰胺水溶液在1小时内加完。