CN113443691A - 一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法 - Google Patents

一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，包括以下步骤：S110、吸附除杂预处理，将丙烯酸丁酯尾水泵送至吸附除杂预处理反应器，同时加入吸附脱色剂，搅拌反应10‑20mi n，反应至色度降低至10倍以下后，停止反应并过滤出吸附脱色剂；S120、吸附脱色剂再生；S130、蒸发预浓缩；S140、聚合反应；S150、成品处理。有益效果在于：经济效益显著，可形成回用水与聚丙烯酸钠絮凝剂两大产品，增加了水费收入及产品销售收入，也节省了废水处理环保投资及运行费用；避免了丙烯酸丁酯生产尾水当做废水处理，基本实现丙烯酸丁酯生产尾水的零排放，对环境更加友好；充分利用了企业的资源，降低了碳排放，环保性好。

Description

一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法。
背景技术
丙烯酸及其酯是一类重要的有机化工原料，其独特的优异性能特点逐渐被所认识，其工业衍生品也得到越来越广泛的应用。目前工业上主要采用丙烯直接气相氧化法生产丙烯酸，并不同的醇经酯化反应生产相应的丙烯酸酯。丙烯酸及其酯类在工业上作为高分子聚合物单体得到越来越多的广泛应用，用于制造丙烯酸酯溶剂型和乳液型胶黏剂的软单体，可以均聚、共聚或接枝共聚反应，用作有机合成中间体、涂料、胶粘剂、腈纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、纸张处理剂、皮革加工以及丙烯酸类橡胶等许多方面。例如，丙烯酸丁酯(以及甲酯、乙酯、2-乙基己酯)属于软单体，可以与各种硬单体如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯等，及官能性单体如(甲基)丙烯酸羟乙酯、羟丙酯、缩水甘油酯、(甲基)丙烯酰胺及基衍生物等进行共聚、交联、接枝等，作成几百种丙烯酸类树脂产品(主要是乳液型，溶剂型及水溶型的)。
丙烯酸丁酯在生产过程中会产生大量高盐度、高色度、高有机浓度的生产尾水，生产尾水pH值6-9，CODCr含量为30000-180000mg/L，主要成分为丙烯酸钠含量3％-15％、TDS含量10000-80000mg/L、电导率20000-130000μs/cm、微量阻聚剂杂质成分导致尾水色度为50-500倍以及其他的微量杂质成分。如果把丙烯酸丁酯生产尾水当做工业废水进行处理，处理难度极大，工艺复杂，处理成本高，很多企业都难以承受高额的废水环保治理投资及运维成本。
目前，丙烯酸及其酯生产废水的处理主要采用直接焚烧炉焚烧法、湿式空气氧化法、湿式催化氧化法、超临界水氧化法、电催化氧化法、臭氧催化氧化法等或者采用物化预处理-生物氧化-深度处理组合方法等。采用焚烧炉焚烧工艺，工程投资大，同时因为废水中高热值污染物少，直接焚烧废水不但耗费大量的燃料气或燃料油，能耗及运行费用高，而且焚烧产生的碳酸钠会侵蚀焚烧炉耐火材料，可能会导致焚烧炉不能长周期运行。采用湿式空气氧化法、湿式催化氧化法、超临界水氧化法、电催化氧化法、臭氧催化氧化等(ZL201510628520.1、ZL 201510627632.5、ZL201510595517.4、ZL 201410706977.5、ZL200610097419.9)，反应器造价高，工程整体投资大，处理成本很高，操作危险性较大，一般企业很难接受。
目前国内外已经有一系列专利关注丙烯酸及其酯废水的处理。专利(ZL200610097419.9)公开了一种通过电解后生物处理的工艺进行丙烯酸废水处理的方法，实现了丙烯酸废水的生化法处理，但是该方法前处理中使用的电解高能耗且不适合用于高盐度丙烯酸酯废水。专利(ZL201010546817.0)公开了一种通过萃取方法回收丙烯酸酯废水中丙烯酸的方法，但该方法回收效率不高，出水还无法达到生化要求，在进一步优化之前还难以实现前处理后直接生化处理。专利(ZL 201010112919.1)公开了一种通过使丙烯酸酯废水中丙烯酸聚合并使用膜分离回收大分子物质。该方法使用膜法分离大分子物质，运行成本较高，且废水中盐含量高，容易使膜堵塞，需频繁清洗。
采用物化预处理-生物氧化-深度处理组合方法是可行的方法，可以达到安全排放的环保水质标准，但是由于丙烯酸及酯废水中含有一些具有生物毒性或生物抑制性的物质，因此使用生物法处理此类废水需先通过一定的预处理手段，例如与生活污水混合稀释，以降低丙烯酸等生物难降解物质的浓度，然后再采用适当的厌氧、好氧工艺进行处理。例如专利(ZL201621078091.1)公布了一种一种丙烯酸丁酯生产废水处理系统，包括进水管道、调节池、混凝沉淀池、MVR、芬顿氧化池、初次沉淀池、一级水解酸化池、一级好氧池、中沉池、二级水解酸化、二级好氧池、二次沉淀池、污泥浓缩池、污泥消化池、板框压滤机、污泥外运管道等，出水的可生化性较好，水质良好，可以达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。尽管如此，丙烯酸及酯废水中因成分复杂，当稀释比很大时，生物毒性依然难以降到生物氧化耐受范围之内，也不适合直接采用生物法来处理，一般需要进行特殊的预处理手段，如“萃取预处理-混凝沉淀-生物处理方法”(ZL 201510595593.5)、“聚合反应-混凝沉淀-生物处理方法”(ZL 201510595239.2、ZL 201510595251.3)、“混凝沉淀-聚合反应-生物处理方法”(ZL 201510595519.3)组合方法等。整体上来讲，物化预处理-生物氧化-深度处理组合方法处理工艺流程复杂、工程投资大、占地面积也大，运维处理成本相对较高。另一方面，废水中的大量丙烯酸钠没有得到很好的利用，造成资源浪费。
目前国内外也已经有一系列专利关注丙烯酸及其酯废水资源化处理方法，能够回收废水中的有价物质，获得一定的经济收益。专利CN 102267890公布了从丙烯酸酯废水中回收丙烯酸的方法，采用“除悬浮物预处理-一级萃取-二级萃取-精制”的组合工艺，从丙烯酸酯生产废水中萃取回收丙烯酸，可显著降低含废水中丙烯酸的含量，降低后续处理单元的处理难度和处理负荷。专利CN 103408176公布了一种(甲基)丙烯酸废水的治理及回收醋酸钠的方法，该方法是在加热条件下，采用亚铁盐等无机催化剂催化(甲基)丙烯酸缩聚反应，生成大分子高沸点聚合物。甲苯与醋酸形成类似多元共沸物随水蒸发携带出来，冷凝后可进入油水分离器分离回收甲苯，水相加碱中和，蒸发浓缩，冷却结晶，回收结晶醋酸钠。专利(ZL200510028176.9)公开了一种丙烯酸废水处理工艺，采用反渗透膜浓缩-精馏组合工艺，可回收得到丙烯酸、甲苯及乙酸等。专利(ZL201310565586.1)公开了一种以丙烯酸废水为原料制备改性木质素磺酸盐减水剂的方法，先将丙烯酸废水加入氧化剂进行预处理，然后将一定比例的木质素磺酸盐溶液，在一定的反应温度条件下，在催化剂和引发剂作用下，与丙烯酸废水、磺酸钠类小单体发生接枝聚合反应，得到改性木质素磺酸盐减水剂。专利(ZL 201510157061.3)公开了一种丙烯酸废水处理回用的工艺，丙烯酸废水依次进行纳滤处理、一级电渗析处理、二级电渗析处理，经过电渗析系统的浓水出水进后续的精馏工艺或高压反渗透工艺，淡水出水回到丙烯酸吸收塔作为吸收水回用。专利(ZL200810050706.3)公开了一种丙烯酸废水的综合处理方法，采用“电渗析-生化-萃取-精馏”组合方法。丙烯酸废水送入预处理单元，经预处理的废水进入电渗析器，电渗析器稀相出水达到生化处理要求后进入生化处理装置，经生化处理后达标排放；电渗析器浓相出水经二级、三级或四级电渗析浓缩达到一定浓度后去萃取-精馏单元回收醋酸，可得到工业一级醋酸。专利(ZL201110110062.4)公开了一种以丙烯酸废水为原料制备聚丙烯酸类分散剂的方法，分别以碱性、酸性及中性丙烯酸废水为原料，通过自由基聚合反应制备聚丙烯酸类分散剂。但是上述方法依然存在工艺流程复杂、工程投资大、运行成本高且操作难度大等缺点，难以进行大规模推广使用。
因此，亟需寻找一种操作相对简单、投资成本低、投资回报率高的处理工艺对丙烯酸丁酯生产尾水进行资源化处理。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：工艺流程简单，投资成本低，回报率高等技术效果，详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，包括以下步骤：
S110、吸附除杂预处理，将丙烯酸丁酯尾水泵送至吸附除杂预处理反应器，同时加入吸附脱色剂，搅拌反应10-20min，反应至色度降低至10倍以下后，停止反应并过滤出吸附脱色剂；
S120、吸附脱色剂再生，将步骤S110中过滤后的吸附脱色剂送入再生系统中，经过再生的吸附脱色剂再次送入吸附除杂预处理反应器内；
S130、蒸发预浓缩，将步骤S110中预处理过滤后的出水送入蒸发预浓缩反应器内，蒸发预浓缩反应器上部蒸发出尾水中的少量轻组分和部分水汽，经过冷凝后的蒸出水可以回用或水质达标后直接外排；蒸发预浓缩反应器内生成浓缩液；
S140、聚合反应，将步骤S130中的浓缩液泵送至绝活反应器内，输送过程中设置冷凝控温系统保持反应温度，同时添加共聚剂单体溶液C，搅拌均匀，然后添加引发剂A及引发助剂B组分，开始自由基聚合反应，反应后，形成高分子量的聚丙烯酸钠溶液；
S150、成品处理，聚丙烯酸钠溶液冷却后形成高分子量的胶体物质，经挤出机挤出呈条状，而后在干燥器内部进行干燥脱水，干燥过程中蒸出的水蒸气冷凝后回收，干燥后的聚丙烯酸钠送入破碎粉碎机粉碎并粉筛，而后包装为成品。
作为优选，所述步骤S110中，吸附脱色剂为颗粒活性炭、粉末活性炭、改性活性炭、再生活性炭、沸石、改性沸石、硅藻土、改性硅藻土、凹凸棒土、改性的凹凸棒土、高岭土、改性的高岭土中的一种或多种的混合，投加量为丙烯酸丁酯生产尾水质量的0.2％-3.0％；吸附除杂预处理反应时间为5min-60min；吸附除杂预处理反应温度为10℃-90℃。
作为优选，所述步骤S120中，除杂脱色剂的再生方式为清水反洗再生、系统中一级蒸发或二级蒸发蒸出的冷凝水反洗再生、蒸气加热再生、Fenton试剂氧化再生及臭氧氧化再生中的一种或多种。
作为优选，所述步骤S130中，浓缩液中丙烯酸钠的浓度为15％-55％。
作为优选，所述步骤S140中的聚合反应为常压自由基聚合反应，反应器为搪玻璃反应釜、不锈钢反应器、碳钢防腐反应釜和圆盘式反应器中的一种。
作为优选，所述步骤S140中，引发剂A为过硫酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或多种的混合，引发助剂B为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢氨和亚硫酸氢钾中的一种或多种的混合；引发剂A用量为丙烯酸丁酯生产尾水中丙烯酸钠质量的0.02％-0.25％，引发助剂B用量为丙烯酸丁酯生产尾水中丙烯酸钠质量的0.05％-0.35％；常压自由基聚合反应温度为10℃-60℃；常压自由基聚合反应时间为60min-480min。
作为优选，所述步骤S140中，共聚体溶液C中，共聚单体C总质量和丙烯酸钠的质量比为(0.01-0.10)：1，共聚体C可以是丙烯酰胺、甲基丙烯酸、羧甲基纤维素、淀粉、壳聚糖和木质素中的一种或多种的混合。
作为优选，所述步骤S150中，干燥机中的干燥温度为80-150℃，干燥时间为3-15h。
综上，本发明的有益效果在于：1、从丙烯酸丁酯生产尾水中获得聚丙烯酸钠絮凝剂产品，同时将蒸发预浓缩蒸出水及干燥器蒸出水冷凝后回用至工业企业，基本实现零排放的处理模式，该模式经济效益显著，可形成回用水与聚丙烯酸钠絮凝剂两大产品，增加了水费收入及产品销售收入，也节省了废水处理环保投资及运行费用；
2、避免了丙烯酸丁酯生产尾水当做废水处理，基本实现丙烯酸丁酯生产尾水的零排放，对环境更加友好；
3、充分利用了企业的资源，降低了碳排放，环保性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1所示，本发明提供了一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，包括以下步骤：
S110、吸附除杂预处理，将丙烯酸丁酯尾水泵送至吸附除杂预处理反应器，同时加入吸附脱色剂，搅拌反应10-20min，反应至色度降低至10倍以下后，停止反应并过滤出吸附脱色剂；吸附脱色剂为颗粒活性炭、粉末活性炭、改性活性炭、再生活性炭、沸石、改性沸石、硅藻土、改性硅藻土、凹凸棒土、改性的凹凸棒土、高岭土、改性的高岭土中的一种或多种的混合，投加量为丙烯酸丁酯生产尾水质量的0.2％-3.0％；吸附除杂预处理反应时间为5min-60min；吸附除杂预处理反应温度为10℃-90℃；
S120、吸附脱色剂再生，将步骤S110中过滤后的吸附脱色剂送入再生系统中，经过再生的吸附脱色剂再次送入吸附除杂预处理反应器内；除杂脱色剂的再生方式为清水反洗再生、系统中一级蒸发或二级蒸发蒸出的冷凝水反洗再生、蒸气加热再生、Fenton试剂氧化再生及臭氧氧化再生中的一种或多种；
S130、蒸发预浓缩，将步骤S110中预处理过滤后的出水送入蒸发预浓缩反应器内，蒸发预浓缩反应器上部蒸发出尾水中的少量轻组分和部分水汽，经过冷凝后的蒸出水可以回用或水质达标后直接外排；蒸发预浓缩反应器内生成浓缩液；浓缩液中丙烯酸钠的浓度为15％-55％，优选为20％-45％；
S140、聚合反应，将步骤S130中的浓缩液泵送至绝活反应器内，输送过程中设置冷凝控温系统保持反应温度，同时添加共聚剂单体溶液C，搅拌均匀，然后添加引发剂A及引发助剂B组分，开始自由基聚合反应，反应后，形成高分子量的聚丙烯酸钠溶液；聚合反应为常压自由基聚合反应，反应器为搪玻璃反应釜、不锈钢反应器、碳钢防腐反应釜和圆盘式反应器中的一种；引发剂A为过硫酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或多种的混合，引发助剂B为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢氨和亚硫酸氢钾中的一种或多种的混合；引发剂A用量为丙烯酸丁酯生产尾水中丙烯酸钠质量的0.02％-0.25％，引发助剂B用量为丙烯酸丁酯生产尾水中丙烯酸钠质量的0.05％-0.35％；常压自由基聚合反应温度为10℃-60℃；常压自由基聚合反应时间为60min-480min；共聚体溶液C中，共聚单体C总质量和丙烯酸钠的质量比为(0.01-0.10)：1，共聚体C可以是丙烯酰胺、甲基丙烯酸、羧甲基纤维素、淀粉、壳聚糖和木质素中的一种或多种的混合；
S150、成品处理，聚丙烯酸钠溶液冷却后形成高分子量的胶体物质，经挤出机挤出呈条状，而后在干燥器内部进行干燥脱水，干燥机中的干燥温度为80-150℃，干燥时间为3-15h，干燥过程中蒸出的水蒸气冷凝后回收，干燥后的聚丙烯酸钠送入破碎粉碎机粉碎并粉筛，而后包装为成品。
处理工艺中，丙烯酸丁酯生产尾水，pH值6～9，CODCr含量为30000～180000mg/L，主要成分为丙烯酸钠含量3％～15％、TDS含量10000～80000mg/L、电导率20000～130000μs/cm、微量阻聚剂杂质成分导致尾水色度为50～500倍以及其他的微量杂质成分。
具体实施例如下：
实施例1
包括以下步骤：
取1000ml丙烯酸丁酯生产尾水，pH值为7.63，水温25℃，分析得到尾水中CODCr含量为86070mg/L，TDS含量33450mg/L、电导率71350μs/cm、色度为400倍。
采用200目硅藻土进行吸附除杂脱色预处理，硅藻土投加量3.0％，吸附反应时间30min后，进行过滤，得到色度为10倍的丙烯酸丁酯生产尾水。
将过滤后的丙烯酸丁酯生产尾水移至蒸发预浓缩反应器中，常压蒸馏提浓至丙烯酸钠浓度为30％，蒸出水约720ml，剩余280ml。
将浓度为30％的丙烯酸钠溶液冷却至常温25℃，移至500ml的反应烧杯中。
然后在200rpm转速搅拌情况下，先缓慢加入1.0g丙烯酰胺单体及0.2g淀粉，然后再缓慢添加2.0ml浓度为5％的过硫酸铵及6.0ml浓度为5％的亚硫酸氢钠到500ml的反应烧杯中，滴加的时间控制在30min，然后继续反应240min，停止反应。将反应得到的胶体物质，切成条状，在105℃烘箱中烘10h后烘干，研磨粉碎即得到聚丙烯酸钠絮凝剂产品约80g。
经分析得到的聚丙烯酸钠絮凝剂(PAAS)产品分子量约1200万。
采用得到的聚丙烯酸钠絮凝剂产品，配合聚合氯化铝(PAC)对某煤化工含石蜡的废水进行混凝处理，煤化工含石蜡的废水进水CODCr为10670mg/L，在投加破乳剂500mg/L+PAC 200mg/L+PAAS 5mg/L时，处理后出水CODCr为7560mg/L，CODCr去除率为29.15％，处理后上清液清澈透明；比对实验中，采用破乳剂500mg/L+PAC 200mg/L+APAM 5mg/L时，处理后出水CODCr为7385mg/L，CODCr去除率为30.79％。说明从丙烯酸丁酯生产尾水中制备的聚丙烯酸钠絮凝剂可以代替聚丙烯酰胺用于工业废水的处理
实施例2
包括如下步骤：
取1000ml丙烯酸丁酯生产尾水，pH值为8.01，水温45℃，分析得到尾水中CODCr含量为143050mg/L，TDS含量51250mg/L、电导率110350μs/cm、色度为500倍。
采用200目粉末活性炭进行吸附除杂脱色预处理，粉末活性炭投加量1.0％，吸附反应时间20min后，进行过滤，得到色度为5倍的丙烯酸丁酯生产尾水。
将过滤后的丙烯酸丁酯生产尾水移至蒸发预浓缩反应器中，常压蒸发提浓至丙烯酸钠浓度为40％，蒸出水约640ml，CODCr为27mg/L。
将浓度为40％的丙烯酸钠溶液冷却至常温25℃，移至500ml的反应烧杯中。
然后在200rpm转速搅拌情况下，先缓慢加入2g丙烯酰胺单体，然后再缓慢添加1.5ml浓度为10％的过硫酸铵及5.0ml浓度为10％的亚硫酸氢钠到500ml的反应烧杯中，滴加的时间控制在30min，然后继续反应270min，停止反应。
将反应得到的胶体物质，切成条状，在105℃烘箱中烘10h后烘干，研磨粉碎即得到聚丙烯酸钠絮凝剂产品约141g。
经分析得到的聚丙烯酸钠絮凝剂(PAAS)产品分子量约1500万。
采用得到的聚丙烯酸钠絮凝剂产品，配合聚合氯化铝(PAC)对某食品废水进行混凝处理，食品废水进水CODCr为1227mg/L，PAC投加量200mg/L，PAAS投加量5mg/L，处理后出水CODCr为132mg/L，CODCr去除率为89.24％；比对实验中，采用PAC和阴离子聚丙烯酰胺(APAM)进行处理，PAC投加量200mg/L，APAM投加量5mg/L，处理后出水CODCr为126mg/L，CODCr去除率为89.73％。说明从丙烯酸丁酯生产尾水中制备的聚丙烯酸钠絮凝剂可以代替聚丙烯酰胺用于食品厂生产废水的处理。
综上，本发明的技术方案是根据丙烯酸丁酯生产尾水本身的水质特点，强化对丙烯酸丁酯生产尾水的吸附除杂脱色预处理，以得到高品质的丙烯酸钠溶液；然后通过蒸发预浓缩反应，将尾水中丙烯酸钠的浓度控制在合理的范围，以提高自由基聚合的反应效率及聚丙烯酸钠产品质量；通过优化控制自由基聚合反应条件，以得到高质量的高分子量聚丙烯酸钠湿胶体；聚丙烯酸钠湿胶体经过挤出机挤成条状，然后在干燥器中进行干燥，脱出其中的水分，干燥后的聚丙烯酸钠再进入破碎机粉碎并筛分后，包装作为成品出售，工艺简单，实施成本低，并且可产生客观的经济效益。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S110、吸附除杂预处理，将丙烯酸丁酯尾水泵送至吸附除杂预处理反应器，同时加入吸附脱色剂，搅拌反应10-20min，反应至色度降低至10倍以下后，停止反应并过滤出吸附脱色剂；
S120、吸附脱色剂再生，将步骤S110中过滤后的吸附脱色剂送入再生系统中，经过再生的吸附脱色剂再次送入吸附除杂预处理反应器内；
S130、蒸发预浓缩，将步骤S110中预处理过滤后的出水送入蒸发预浓缩反应器内，蒸发预浓缩反应器上部蒸发出尾水中的少量轻组分和部分水汽，经过冷凝后的蒸出水可以回用或水质达标后直接外排；蒸发预浓缩反应器内生成浓缩液；
S140、聚合反应，将步骤S130中的浓缩液泵送至绝活反应器内，输送过程中设置冷凝控温系统保持反应温度，同时添加共聚剂单体溶液C，搅拌均匀，然后添加引发剂A及引发助剂B组分，开始自由基聚合反应，反应后，形成高分子量的聚丙烯酸钠溶液；
S150、成品处理，聚丙烯酸钠溶液冷却后形成高分子量的胶体物质，经挤出机挤出呈条状，而后在干燥器内部进行干燥脱水，干燥过程中蒸出的水蒸气冷凝后回收，干燥后的聚丙烯酸钠送入破碎粉碎机粉碎并粉筛，而后包装为成品。
2.根据权利要求1所述一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，其特征在于：所述步骤S110中，吸附脱色剂为颗粒活性炭、粉末活性炭、改性活性炭、再生活性炭、沸石、改性沸石、硅藻土、改性硅藻土、凹凸棒土、改性的凹凸棒土、高岭土、改性的高岭土中的一种或多种的混合，投加量为丙烯酸丁酯生产尾水质量的0.2％-3.0％；吸附除杂预处理反应时间为5min-60min；吸附除杂预处理反应温度为10℃-90℃。
3.根据权利要求1所述一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，其特征在于：所述步骤S120中，除杂脱色剂的再生方式为清水反洗再生、系统中一级蒸发或二级蒸发蒸出的冷凝水反洗再生、蒸气加热再生、Fenton试剂氧化再生及臭氧氧化再生中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，其特征在于：所述步骤S130中，浓缩液中丙烯酸钠的浓度为15％-55％。
5.根据权利要求1所述一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，其特征在于：所述步骤S140中的聚合反应为常压自由基聚合反应，反应器为搪玻璃反应釜、不锈钢反应器、碳钢防腐反应釜和圆盘式反应器中的一种。
6.根据权利要求5所述一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，其特征在于：所述步骤S140中，引发剂A为过硫酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或多种的混合，引发助剂B为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢氨和亚硫酸氢钾中的一种或多种的混合；引发剂A用量为丙烯酸丁酯生产尾水中丙烯酸钠质量的0.02％-0.25％，引发助剂B用量为丙烯酸丁酯生产尾水中丙烯酸钠质量的0.05％-0.35％；常压自由基聚合反应温度为10℃-60℃；常压自由基聚合反应时间为60min-480min。
7.根据权利要求1所述一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，其特征在于：所述步骤S140中，共聚体溶液C中，共聚单体C总质量和丙烯酸钠的质量比为(0.01-0.10)：1，共聚体C可以是丙烯酰胺、甲基丙烯酸、羧甲基纤维素、淀粉、壳聚糖和木质素中的一种或多种的混合。
8.根据权利要求1所述一种利用丙烯酸丁酯生产尾水制备聚丙烯酸钠絮凝剂的方法，其特征在于：所述步骤S150中，干燥机中的干燥温度为80-150℃，干燥时间为3-15h。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6103839A (en) * 1998-05-11 2000-08-15 Nalco Chemical Company Horizontally flowing continuous free radical polymerization process for manufacturing water-soluble polymers from monomers in aqueous solution
JP2018020292A (ja) * 2016-08-04 2018-02-08 水ｉｎｇ株式会社 低アクリルアミド凝集剤組成物、低アクリルアミド凝集剤組成物を使用する方法
CN112745418A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 江苏利田科技股份有限公司 一种利用生产丙烯酸树脂所产生的废水制备低分子量聚丙烯酸钠的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6103839A (en) * 1998-05-11 2000-08-15 Nalco Chemical Company Horizontally flowing continuous free radical polymerization process for manufacturing water-soluble polymers from monomers in aqueous solution
JP2018020292A (ja) * 2016-08-04 2018-02-08 水ｉｎｇ株式会社 低アクリルアミド凝集剤組成物、低アクリルアミド凝集剤組成物を使用する方法
CN112745418A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 江苏利田科技股份有限公司 一种利用生产丙烯酸树脂所产生的废水制备低分子量聚丙烯酸钠的方法

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