FI70032C - Foerfarande foer framstaellning av ett katjoniskt polymert flockningsmedel av akrylamidtyp - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av ett katjoniskt polymert flockningsmedel av akrylamidtyp Download PDFInfo
- Publication number
- FI70032C FI70032C FI812485A FI812485A FI70032C FI 70032 C FI70032 C FI 70032C FI 812485 A FI812485 A FI 812485A FI 812485 A FI812485 A FI 812485A FI 70032 C FI70032 C FI 70032C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- acrylamide
- exchange resin
- process according
- acryloyl
- purified
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 24
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 89
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- CHDKQNHKDMEASZ-UHFFFAOYSA-N n-prop-2-enoylprop-2-enamide Chemical compound C=CC(=O)NC(=O)C=C CHDKQNHKDMEASZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 30
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 26
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 21
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 21
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 14
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 14
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 14
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 13
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 13
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims 2
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 claims 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 claims 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium peroxydisulfate Substances [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 5
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L Copper hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000005750 Copper hydroxide Substances 0.000 description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 description 3
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 3
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 3
- 229910001956 copper hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 125000000467 secondary amino group Chemical class [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-difluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 150000005323 carbonate salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229940047670 sodium acrylate Drugs 0.000 description 2
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- QHVBLSNVXDSMEB-UHFFFAOYSA-N 2-(diethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CCN(CC)CCOC(=O)C=C QHVBLSNVXDSMEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C(C)=C JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTPJEFOSTIKRSS-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propanenitrile Chemical compound CN(C)CCC#N MTPJEFOSTIKRSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FSVAWCMGIZVOEP-UHFFFAOYSA-N C(#N)OC(CCCC)=O.[Na] Chemical compound C(#N)OC(CCCC)=O.[Na] FSVAWCMGIZVOEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N Lauroyl peroxide Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCC YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=CC=C1 JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical class [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 125000002648 azanetriyl group Chemical group *N(*)* 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- LTYZGLKKXZXSEC-UHFFFAOYSA-N copper dihydride Chemical compound [CuH2] LTYZGLKKXZXSEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000050 copper hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- HFDWIMBEIXDNQS-UHFFFAOYSA-L copper;diformate Chemical compound [Cu+2].[O-]C=O.[O-]C=O HFDWIMBEIXDNQS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 1
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- IQIJRJNHZYUQSD-UHFFFAOYSA-N ethenyl(phenyl)diazene Chemical compound C=CN=NC1=CC=CC=C1 IQIJRJNHZYUQSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- HKOOXMFOFWEVGF-UHFFFAOYSA-N phenylhydrazine Chemical compound NNC1=CC=CC=C1 HKOOXMFOFWEVGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940067157 phenylhydrazine Drugs 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- CLURAKRVQIPBCC-UHFFFAOYSA-M sodium;perbromate Chemical compound [Na+].[O-]Br(=O)(=O)=O CLURAKRVQIPBCC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M trimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)C RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
- C08F20/52—Amides or imides
- C08F20/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
- C08F20/56—Acrylamide; Methacrylamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
- C08F2/16—Aqueous medium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
70032
Menetelmä akryyliamidi-tyyppisen kationisen polymeerisen höytälöimisaineen valmistamiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä akryyliamidi-tyyppisen kationisen polymeerisen höytälöimisaineen val-5 Toistamiseksi.
Akryyliamidipolymeereilla on monia sovellutuksia, esimerkiksi paperihartseina, kuitujen käsittelyaineina, polymeerisinä höytälöimisaineina ja öljyn talteenottolisäainei-na, johtuen niiden hyvästä vesiliukoisuudesta ja suurista 10 molekyylipainoista. Varsinkin Japanissa näitä polymeerejä käytetään laajasti paperihartseina ja polymeerisinä höytälöimisaineina. Paperihartseina voidaan käyttää polymeerejä, joiden molekyylipaino on verraten pieni, muutamia satoja tuhansia, mutta polymeerisiä höytälöimisaineina käytettyjen 15 polymeerien molekyylipainon vaaditaan olevan useita miljoonia tai enemmän. Äskettäin on alettu tuottaa akryyliamidi-polymeereja, joilla on erittäin suuri molekyylipaino, ts. yli kymmenen miljoonaa.
Akryyliamidi-tyyppiset polymeeriset höytälcimisaineet 20 on luokiteltu karkeasti ei-ionisiin polymeerisiin höytälöi-misaineisiin, joita saadaan käyttämällä akryyliamidia yksinään monomeerina, anionisiin höytälöimisaineisiin, joita sa-daan ei-ionisten akryyliamidipolymeerien amidiryhmän osittaisella hydrolyysillä tai kopolymeroimalla akryyliamidi an-25 ionisen monomeerin, kuten akryylihapon kanssa sekä kationi-siin polymeerisiin höytälöimisaineisiin, joita saadaan kopolymeroimalla akryyliamidi kationisen monomeerin, kuten metakryloyylioksletyyli-trimetyyli-ammoniumkloridin kanssa.
Ei-ionisia ja unionisia polymeerisiä höytälöimisaineita 30 käytettään pääasiallisesti sedimentoimisjouduttimina käsiteltäessä jätevesiä, selluloosan jäteliuoksia, kaivoksen poistovettä jne, kationisten polymeeristen höytälöimisainei-den pääasiallisin käyttö on vedenpoistoaineena poistettaessa vettä orgaanisesti aktiivisesta lietteestä, jota syntyy 35 viemäriveden käsittelyssä, ulosteiden käsittelyssä, ruoanjätteiden käsittelyssä jne.
2 70032 Jäteveden käsittelyn laajalle levinneen korkeatasoisen käyttötekniikan ja viemäriveden laajalle levinneen puhdistuksen mukana, poistuneen orgaanisen aktiivisen lietteen määrä on kasvanut vuosi vuodelta, ja edellä mainittuihin 5 tarkoituksiin käytettyjen akryyliamidi-tyyppisten, varsinkin kationisten polymeeristen höytälöimisaineiden määrä on lisääntynyt suuresti. Koska orgaanisen aktiivisen lietteen vedenpoiston määrän kasvu sallii lietteen polttoon käytetyn raskasöljyn määrän pienenemisen ja tekee lietteen helposti 10 käsiteltäväksi sen korjauksessa, on haluttu kehittää katio-nisia polymeerisiä, entistä tehokkaampia höytälöimisaineita.
Akryyliamidia, joka on akryyliamidi-tyyppisten polymeeristen höytälöimisaineiden pääraaka-aine, on viime aikoina voitu valmistaa verraten helposti akrylonitriilin katalyyt-15 tisella hydrataatiolla veden kanssa, metallisen kuparikata-lyytin läsnäollessa neutraalilla pH-alueella 4-10, sopivim-min 6-9. Aikaisemmin käytettiin tavallisesti rikkihappo-menetelmää, jossa akrylonitriili hydratoitiin vahvasti happamissa olosuhteissa pH-arvossa 1 tai sen alla.
20 On huomattu, että akryyliamidia, joka on saatu katalyyttisellä hydratointimenetelmällä, voidaan käyttää hyvin tuloksin raaka-aineena ei-ionisten tai an-ionisten akryyliamidipolymeerien raaka-aineena ei ainoastaan verraten pienimolekyylipainoisten polymeerien valmis-25 tamiseksi, jotka ovat käyttökelpoisia paperihartseja, vaan myöskin ei-ionisten tai anionisten polymeeristen höytälöimisaineiden valmistamiseksi, joiden molekyylipainot ovat erittäin suuret. Edellä mainittua akryyliamidia voidaan käyttää tyydyttävästi myös polymeerien valmistukseen, joi-50 den rnolekyylipaino on niin alhainen, että ne soveltuvat käytettäväksi paperihartseina, mutta kun akryyliamidia käytetään kationisten polymeeristen höytälöimisaineiden valmistamiseksi, joiden molekyylipaino on korkea, tuotteet ovat huonosti veteen liukenevia ja äärimmäisessä tapaukses-35 sa ne ainoastaan paisuvat vedessä ja liukenevat tuskin lainkaan. Niinpä tämän keksinnön tekijät ovat käsittäneet, että tämä ongelma asettaa suuria rajoituksia valmistettaessa 3 70032 erittäin tehokkaita kationisia polymeerisiä höytälöimisai-neita.
Tämän keksinnön tekijät ovat tutkineet uutterasti edellä mainitun akryyliamidin haitallisten vaikutusten syytä 5 valmistettaessa kationisia polymeerisiä höytälöimisaineita, jolla akryyliamidilla ei ole mitään vahingollista vaikutusta valmistettaessa ei-ionisia ja anionisia polymeerisiä höytälöimisaineita, ja odottamatta he ovat huomanneet, että N-akryloyyli-akryyliamidin läsnäolo akryyliamidissa on ai-10 ne, joka aiheuttaa tällaisen haitallisen vaikutuksen.
US-patenttijulkaisussa 3 130 229 otaksutaan rikkihappo-menetelmässä akrylonitriilin hydrataatioreaktion aikana muodostuvan N-akryloyyli-akryyliamisia. Kuitenkin tässä patenttijulkaisussa N-akryloyyli-akryyliamidin 15 muodostuminen on oletettu mutta ei todistettu. Hapon ja lämmön läsnäoloa pidetään välttämättömänä N-akryloyyli-akryyliamidin muodostumiselle. Tällä menetelmällä valmistetussa akryyliamidissa oleva N-akryloyyli-akryyliamidi,kuten huomataan sen rakenteesta, on difunktionaalinen ristiliitty-20 miskykyinen epäpuhtaus samoin kuin metyleeni-bis-akryyliami-di, ja keksijät olettavat sen olevan yksi niistä epäpuhtauksista, jotka huonontavat ei-ionisten polymeeristen höytälöi-misaineiden vesiliukoisuutta, joiden molekyylipaino on useita miljoonia tai enemmän.
25 Toisaalta N-akryloyyli-akryyliamidin muodostumista neutraalilla pH-alueella iJ-10, sopivimman 6-9, kuten on huomattu tämän keksinnön mukaan, akrylonitriilin katalyyttisessä hydrataatiossa veden kanssa, metallisen kuparikatalyy-tin läsnäollessa, ei ole aikaisemmin tunnettu.
30 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä akryyliamidi-tyyppisen polymeerisen höytälöimisaineen valmistamiseksi, jolla on suuri molekyylipaino ja hyvä liukoisuus veteen, erityisesti kationinen polymeerinen höytälöi-misaine, joka on käyttökelpoinen veden poiston apuaineena.
70032
Keksinnön edellä mainittu tarkoitus saavutetaan menetelmällä, jossa valmistetaan akryyliamidia hydratoimalla akrylonitriiliä kuparikatalyytin läsnäollessa pH-alueella if-lO, lämpötilassa 50-150°C ja ilmakehän tai kohotetussa 5 paineessa, puhdistetaan saatu raakatuote siten, että N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuus on 10 miljoonasosaa akryyliamidista, ja sen jälkeen polymeroidaan saatu akryyli-amidi korkeamolekyylipainoisen kationisen höytälöimisaineen valmistamiseksi. Menetelmällä saadaan höytälöimisaineita, 10 joilla on suuri molekyylipaino, erinomainen liukoisuus veteen ja jotka ovat käyttökelpoisia vedenpoistoaineita.
Kuvio 1 esittää graafisesti liuotuslämpötilan vaikutusta sellaisen kationisen polymeerisen höytälöimisaineen vesiliukoisuuteen, joka on valmistettu käyttämällä lähtöai-15 neena akryyliamidia, joka on puhdistettu toistokiteyttämällä ja johon N-akryloyyli-akryyliamidia on lisätty ja kuvio 2 esittää graafisesti liuotuslämpötilan vaikutusta sellaisen kationisen polymeerisen höytälöimisaineen vesiliukoisuuteen, joka on valmistettu käyttämällä lähtöai-20 neena akryyliamidia, joka on puhdistettu toistokiteyttämällä ja johon on lisätty metyleeni-bis-akryyliamidia, joka on tyypillinen ristikytky-yhdiste.
Näissä graafisissa kaavioissa ordinaatalla on esitetty höytälöimisaineen veteen liukenemattoman osan painoprosent-25 ti ja abskissalla N-akryloyyli-akryyldamidin pitoisuus ak-ryyliamidin painosta.
Tällä keksinnöllä on saatu varmuus siitä, että N-akry-loyyli-akryyliamidia on läsnä epäpuhtautena akryyliamidin vesiliuoksessa, joka on saatu akrylonitriilin katalyyttisel-30 lä hydrataatiolla veden kanssa metallisen kuparikatalyytin läsnäollessa. On suoritettu koe, jossa N-akryloyyli-akryy- 5 70032 liarridia lisättiin akryyliamidiin, joka oli perusteellisesti puhdistettu toistokiteytysmenetelmällä ja joka oli vapaa N-akryloyyli-akryyliamidista. On myös suoritettu vertauskoe, jossa metyleeni-bis-akryyliamidia lisättiin puhdistettuun ak-5 ryyliamidiin. Tulokset on esitetty esimerkeissä 1 ja 2. Nämä tulokset todistavat, että N-akryloyyli-akryyliamidi, joka on aivan erilainen kuin tyypillinen ristikytky-yhdis-te, esim. metyleeni-bis-akryyliamidi, ei aiheuta mitään haitallisia vaikutuksia ei-ionisten eikä anionisten polymee-10 risten höytälöimisaineiden vesiliukoisuuteen, mutta että se aiheuttaa samanlaiset haitalliset vaikutukset kationisten polymeeristen höytälöimisaineiden vesiliukoisuuteen kuin minkä metyleeni-bis-akryyliamidi tekee, vaikkapa sen pitoisuus on äärimmäisen pieni. Myöskin on vakuuttauduttu sii-15 tä, kuten seuraavissa esimerkeissä on esitetty, että akryy-liamidipolymeerin huonon vesiliukoisuuden ja N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuuden välillä on olemassa hyvin vahva vastaavaisuusuhde.
Kuvioiden 1 ja 2 vertailu osoittaa, että N-akryloyyli-20 akryyliamidi ja metyleeni-bis-akryyliamidi käyttäytyvät aivan eri tavalla liuotuslämpötilaa kohtaan. Tämä seikka lähtee siitä olettamuksesta, että N-akryloyyli-akryyliamidin vesiliukoisuuden pienenemismekanismi eroaa metyleeni-bis-akryyli-amidin, joka on tyypillinen ristikytky-yhdiste, mekanis-25 mistä.
Keksijät valitsivat akryyliamidit, joita voidaan käyttää ilman mitään pulmia ei-ionisten ja anionisten polymeeristen höytälöimisaineiden valmistuksessa niistä akryyli-amideista, jotka oli valmistettu katalyyttisellä hydratoin-30 timenetelmällä ja joista sekä valituista akryyliamideista valmistetuista kationisista polymeerisistä höytälöimisai-neista oli olemassa erilaisia valmistusohjeita. Liuotus-lämpötiloista ja vesiliukoisuudesta he määräsivät vastaa-vaisuussuhteen N-akryloyyli-akryyliamidin todennäköisen pi-35 toisuuden ja analyyttisen pitoisuuden välillä käyttäen kuviota 1. Nämä tulokset osoittavat erittäin hyvää yhtäpitävyyttä ja sen, että N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuus vai- 6 70032 kuttaa suuresti kationisten polymeeristen höytälöimisainei-den vesiliukoisuuteen.
Edellä olevien tosiasioiden perusteella otaksutaan, että N-akryloyyli-akryyliamidi ei vaikuta haitallisesti ei-5 ionisten ja anionisten polymeeristen höytälöimisaineiden vesiliukoisuuteen, mutta aiheuttaa kationisten polymeeristen höytälöimisaineiden vesiliukoisuuden vähenemisen.
Tätä keksintöä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisemmin.
10 Tämän keksinnön mukaan käytetty raa’an akryyliamidin vesiliuos saadaan akrylonitriilin katalyyttisellä hydratoin-nilla veden kanssa metallisen kuparikatalyytin läsnäollessa pH-alueella 4-10, sopivimmin 6-9· Akryyliamidin valmistuksessa on ehdotettu käytettäväksi erilaisia metallisia kupa- 15 rikatalyyttejä ja eräitä näistä voidaan käyttää tässä keksinnössä. Ne voivat olla esimerkiksi metallista kuparia tai katalyyttejä, jotka sisältävät metallista kuparia. Erityisiä esimerkkejä on ilmoitettu seuraavassa.
1) Kupari-ionin ja kuparin yhdistelmä lankana, jauhee- 20 na jne.
2) Pelkistetty kupari, joka on saatu pelkistämällä ku-pariyhdistettä, esimerkiksi kuparioksidia, kuparihydroksi-dia tai muita kuparisuoloja vedyllä, hiilimonoksidilla jne. korkeassa lämpötilassa, esimerkiksi 100-400°C:ssa.
25 3) Pelkistettu kupari, joka on saatu pelkistämällä ku- pariyhdistettä, kuten kuparioksidia, kuparihydroksidia tai muita kuparisuoloja nestefaasissa pelkistysaineella, kuten hydratsiinillä, alkali- tai maa-alkalimetalliboorihydridi-yhdisteellä tai formaldehydillä.
30 4) Pelkistetty kupari, joka on saatu käsittelemällä kupariyhdistettä, kuten kuparioksidia, kuparihydroksidia tai muita kuparisuoloja nestefaasissa metallilla, jolla on suurempi ionoitumispyrkimys kuin kuparilla, kuten sinkillä, alumiinilla, raudalla tai tinalla.
35 5) Raney-kupari, joka on saatu uuttamalla Raney-metal- liseos, joka sisältää kuparia ja alumiinia, sinkkiä tai magnesiumia.
70032 7 6) Metallinen kupari, joka on saatu lämpöhajottamalla orgaaninen kupariyhdiste, kuten kupariformiaatti tai kupa-rioksalaatti lämpötilassa esimerkiksi 100-400°C.
7) Kuparihydridin lämpöhajaantumistuote.
5 Nämä kuparia sisältävät katalyytit voivat sisältää muu takin metallia kuin kuparia, esimerkiksi kromia tai molybdeenia, samoin kuin tavallisesti käytettyjä kantoaineita.
Akrylonitriilin ja veden välinen reaktio edellä mainitun kuparia sisältävän katalyytin läsnäollessa saatetaan 10 tapahtumaan nestefaasissa käyttäen vettä melkein mielivaltaisessa määrässä, sopivimmin ainakin 4 moolia akrylonitrii-liä kohti lämpötilassa 50-150°C, sopivimmin 80-l40°C ilmakehän paineessa tai kohotetussa paineessa, joka ei aikaansaa veden ja akrylonitriilin kiehumista, esimerkiksi pai- 2 15 neessa jopa noin 10 kg/cm suspendoidussa tai kiinteässä katalyyttikerroksessa jatkuvalla tai panoksittaisella reak-tiomenetelmällä. Reaktio suoritetaan välttäen reagoivien aineiden ja kuparia sisältävän katalyytin kosketusta hapen tai happea sisältävän kaasun kanssa.
20 Reaktio saadaan aikaan pH-alueella 4-10, sopivimmin 6-9*
Jos pH on alle 4, niin reaktionopeus on alhainen ja jos pH on yli 10, niin tapahtuu sivureaktioita, kuten tuloksena olevan akryyliamidin huomattavaa hydrolyysiä tai nitriloyh-disteiden muodostumista, jolloin halutun tuotteen saanto 25 pienenee.
Näin ollen mainitun alueen ulkopuolella olevat pH-arvot eivät ole haluttuja.
Sen jälkeen raa’an akryyliamidin saatu vesiliuos tislataan, reagoimattoman akrylonitriilin poistamiseksi liuok-30 sesta tai tämän väkevöimiseksi, niin että saadaan akryyli-amidin vesiliuos, jonka pitoisuus on esimerkiksi noin 30-50 paino-%. Raa'an akryyliamidin vesiliuosta, joka mahdollisesti on väkevöity edellä olevan mukaan, käsitellään sitten ioninvaihtohartsilla tavallisesti esiintyvien epäpuhtauk-35 sien, kuten kupari-ionien tai akryylihapon poistamiseksi, joka on hydrolyysituote.
Tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä akryyliamidin 8 70032 vesiliuoksen sisältämän N-akryloyyli-akryyliamidin määrää voidaan aina säätää hyvällä tarkkuudella, riippuen halutusta valmistettavasta akryyliamidipolymeerista. Menetelmiin N-akryloyyli-akryyliamidin poistamiseksi sopivasti akryyli-5 amidin vesiliuoksesta kuuluvat esimerkiksi fysikaalinen adsorptio aktiivihiilellä, aktivoidulla aluminiumoksidilla jne; reaktiivinen adsorptio yhdisteellä, joka sisältää primäärisiä ja sekundäärisiä amiineja, kuten polyamiineja, heikosti emäksistä anioninvaihtohartsia, joka sisältää pri-10 määrisiä ja sekundäärisiä aminoryhmiä tai yhdisteellä, jossa on peptidisidos, kuten proteiinin (esim. silkki) tai sen hajoamistuotteita ja uuttaminen liuottimena, kuten kloroformilla tai hiilitetrakloridilla.
Näitä menetelmiä voidaan käyttää joko yksinään tai kah-15 den tai useamman yhdistelmänä. Vaikka eräät näistä menetelmistä ovat tunnettuja menetelminä sellaisen akryyliamidi-vesiliuoksen puhdistamiseksi, joka on saatu katalyyttisellä hydratointimenetelmällä, N-akryloyyli-akryyliamidin pitoisuutta ei voida pienentää aikaisemmin tunnetuissa puhdis-20 tusolosuhteissa tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä esitetyn sallitun määrän alapuolelle. Koska raa’an akryy-liamidin vesiliuoksen sisältämän N-akryloyyli-akryyliamidin määrä vaihtelee reaktio-olosuhteista riippuen, puhdistustu-losta täytyy aina analysoida, mitata määrältään ja ohjata, 25 N-akryloyyli-akryyliamidin pitoisuuden säätämiseksi korkeintaan 10 miljoonasosaan.
Keksijät ovat huomanneet, että raa'an akryyliamidin vesiliuoksessa olevan N-akryloyyli-akryyliamidin määrä kasvaa, kun akrylonitriilin pitoisuus ja reaktiolämpötila kohoavat 30 reaktiojärjestelmässä. Tällaisten tilojen käyttö voi hei- 70032 9 posti johtaa akryyliamidin sellaisen vesiliuoksen muodostumiseen, joka on soveltumaton käytettäväksi kationisten polymeeristen höytälöimisaineiden raaka-aineena. Akryyliamidin sisältämän N-akryloyyli-akryyliamidin sallittava määrä 5 kationisia polymeerisiä höytälöimisaineita valmistettaessa on korkeintaan 10 miljoonasosaa, edullisesti korkeintaan 5 miljoonasosaa ja edullisimmin korkeintaan 1 miljoonasosa. Niinpä tässä selityksessä sanonta "akryyliamidi pääasiallisesti vapaa N-akryloyyli-akryyliamidista" tarkoittaa sello laista akryyliamidia, joka sisältää alle 10 miljoonasosaa N-akryloyyli-akryyliamidia.
Sitten puhdistettu akryyliamidin vesiliuos polymeroi-daan tavallisella tavalla akryyliamidi-tyyppisten kationisten polymeeristen höytälöimisaineiden saamiseksi.
15 Valmistettaessa akryyliamidipolymeereja tämän keksinnön mukaan voidaan käyttää erilaisia tunnettuja tavallisia po-lymeroinnin aloitekatalyyttejä. Esimerkkeinä mainittakoon atsoyhdisteet, atso-bis-dimetyyli-valeronitriili, atso-bis-(natrium-syanovalerianaatti), atso-bis-isobutyronitriili ja 20 atso-bis-aminopropaani-hydrokloridi; orgaaniset peroksidit, kuten bensoyyliperoksidi, lauroyyliperoksidi ja tertiääri -nen butyylihydroperoksidi sekä epäorgaaniset peroksidit, kuten kaliumpersulfaatti, natriumperbromaatti, ammoniumpersul-faatti ja vetyperoksidi.
25 Esimerkkejä sopivista pelkistimistä ovat epäorgaaniset yhdisteet, kuten ferrosulfaatti, ferrokloridi, natriumbi-sulfiitti, natriummetasulfiitti, natriumtiosulfaatti ja nitriittisuolat sekä orgaaniset yhdisteet, kuten dimetyyli-aniliini, 3~dimetyyliaminopropionitriili ja fenyylihydrat-30 siini.
Suurmolekyylipainoisen polymeerin valmistamiseksi tämän keksinnön mukaisella menetelmällä käytetään akryyliamidin ja akryyliamidin kanssa kopolymeroituvan kationisen mono- meerin seosta. Esimerkkejä kationisista komonomee- 35 reistä ovat metakryylihapon tai akryylihapon aminoalkoholin esterit (kuten dimetyyli-aminoetyyli-metakrylaatti tai di-etyyli-aminoetyyli-akrylaatti) ja niiden suolat tai kvaternää- 70032 ΙΟ riset ammoniumsuolat; metakryyliamidin tai akryyliamidin N-aminoalkyylin korvaustuotteet (kuten N-metakryloyyli-N*,N'-dimetyyli-1,3-diaminopropaani tai N-akryloyyli-N',N’-dimetyyli-1,1-dimetyyli-1,3“diaminopropaani) ja 5 niiden suolat tai kvaternääriset ammoniumsuolat.
Vertausesimerkki 70 $:nen akryyliamidin vesiliuos valmistettiin kaupan olevista akryyliamidikiteistä ja tislatusta vedestä. Liuos 10 jäähdytettiin lämpötilaan 5°C akryyliamidikiteiden saosta-miseksi. Toistokiteyttäminen toistettiin puhdistetun akryyliamidin saamiseksi. Tähän puhdistettuun akryyliamidiin lisättiin N-akryloyyli-akryyliamidia vastaavasti määrässä 1, 3, 6, 10, 20, 30 ja 50 miljoonasosaa akryyliamidin pai-15 nosta. Jälempänä esitettyjen polymerointiohjeiden mukaan valmistettiin vastaavasti suurmolekyylipainoisia ei-ionisia, anionisia ja kationisia polymeerisiä höytälöimisaineita ja testattiin niiden vesiliukoisuus. Tulokset on esitetty taulukossa 1.
20 Ei-ioniset polymeeriset höytälöimisaineet: A. Akryyliamidia liuotettiin tislattuun veteen pitoisuuteen 20 paino-$. Sitten otettiin 500 g vesiliuosta ja siihen puhallettiin typpikaasua liuenneen hapen poistamiseksi. Liuokseen lisättiin 30°C:ssa 9>8 mg ammoniumpersulfaat-25 tia ja 2,2 mg natriumbisulfiittia ja reaktion annettiin tapahtua, samalla kun lämpötilan sallittiin kohota polymeraa-tiolämmön vaikutuksesta ja polymeroitumisen jatkumiseksi lämpötilan kohoamisen vaikutuksesta. Sen jälkeen kun lämpötilan nousua ei enää todettu, reaktioseoksen annettiin 30 seisoa vielä 1 tunti polymeraation päättymiseksi. Näin saatiin agarmainen massa, joka sisälsi akryyliamidi-polymeeria ja vettä.
Sitten agarmainen massa rouhittiin karkeasti myllyssä, kuivattiin kuumassa ilmassa 100°C:ssa 1 tunti ja jauhennet-35 tiin jauhomaisen ei-ionisen polymeerisen höytälöimisaineen muodostamiseksi, jonka molekyylipainon todettiin olevan noin 7 miljoonaa arvioituna sen sisäisestä viskoosisuudesta.
70032 B. Anioninen polymeerinen höytälöimisaine, jonka mole-kyylipaino on noin 10 miljoonaa, valmistettiin toimimalla muuten samalla tavalla kuin kohdassa A, paitsi että ammo-niumpersulfaatin määrä oli 6,0 mg ja natriumbisulfiitin 5 määrä 1,5 mg.
C. Ei-ioninen polymeerinen höytälöimisaine, jonka mo-lekyylipaino on noin 13 miljoonaa, valmistettiin muuten samalla tavalla kuin edellä olevassa kohdassa A, paitsi että ammoniumpersulfaatin määrä oli 3,5 mg ja natriumbisulfiitin 10 määrä 1,0 mg.
Anioninen polymeerinen höytälöimisaine:
Akryyliamidin ja natriumakrylaatin seoksen vesiliuos moolisuhteessa 80:20, jonka monomeeripitoisuus oli 20 paino-#, valmistettiin käyttämällä akryyliamidia, natrium-15 akrylaattia ja tislattua vettä. Sitten otettiin 500 g vesiliuosta ja siihen puhallettiin typpikaasua liuenneen hapen poistamiseksi. Lämpötilassa 30°C lisättiin 60 mg natrium 4,4 '-atsobis-4-syanovalerianaattia, 4,0 mg ammonium-persulfaattia ja 2 mg natriumbisulfiittia. Sitten seosta 20 käsiteltiin samalla tavalla kuin valmistettaessa ei-ionisia polymeerisiä höytälöimisaineita, jolloin saatiin anioninen polymeerinen höytälöimisaine, jonka molekyylipaino oli noin 12 miljoonaa.
Kationiset polymeeriset höytälöimisaineet: 25 A. Akryyliamidin j-a N-metakryloyyli-N’,N« ,Ν'-trime- tyyli-1,3~diaminopropaanikloridin seoksen moolisuhteessa 90:10 tislattuun veteen valmistettiin liuos monomeeripitoi-suudessa 20 paino-#. Liuoksen pH säädettiin arvoon 5. Sitten otettiin 500 g vesiliuosta ja siihen puhallettiin typ-30 pikaasua liuenneen hapen poistamiseksi. 30°C:ssa lisättiin 100 mg natrium, 4,4'-atso-bis-4-syanovalerianaattia, 7,2 mg ammoniumpersulfaattia ja 3,6 mg natriumbisulfaattia. Seosta käsiteltiin samalla tavalla kuin valmistettaessa ei-ionisia polymeerisiä höytälöimisaineita, jolloin saatiin kationinen 35 polymeerinen höytälöimisaine A, joka sisälsi 0,11 kationi-ekvivalenttia /100 g.
B. Akryyliamidin ja metakryloyylioksietyyli-trimetyyli- 12 70032 ammoniumkloridin seoksesta moolisuhteessa [30:50 tai 85:15 valmistettiin liuos tislattuun veteen monomeerin pitoisuuden ollessa 20 paino-%. Liuoksen pH säädettiin arvoon 5,0. Sitten otettiin 500 g tätä vesiliuosta ja siihen puhallettiin typ-5 pikaasua liuenneen hapen poistamiseksi. Lämpötilassa 30°C lisättiin 100 mg natrium 4,4'-atsobis-JJ-syanovalerianaattia, 7,2 mg ammoniumpersulfaattia ja 3,6 mg natriumbisulfaattia. Seosta käsiteltiin samalla tavalla kuin valmistettaessa ei-ionisia polymeerisiä höytälöimisaineita. Näin saatiin kat-10 ionisia polymeerisiä höytälöimisaineita B & B, jotka sisälsivät vastaavasti 0,36 kationiekvivalenttia/100 g ja 0,16 kationiekvivalenttia/100 g.
Vesiliukoisuuskoestus: 1 g jauhemaista polymeeristä näytettä lisättiin 1000 15 grammaan tislattua vettä ja seosta sekoitettiin 1 tunti magneettisella sekoittimella. Sitten liuos suodatettiin 200 meshin lankasihdin läpi veteen liukenemattoman osan erottamiseksi ja kokoamiseksi liuoksesta. Veteen liukenematon osa kuivattiin 120°C:ssa ja mitattiin sen määrä.
1J 70032
Taulukko 1 N-akryloyyli-akryyliamidin lisätty määrä (ppm akryyliamidista) -1-1 3 6 10 20 30 50 5 Akryyliamidi-tyyppisen poly- \ meerisen höytälöimisaineen tyyppi
Ei-ioninen polymeerinen höytä-
löimisaine O O O O O O O
(molekyylipaino noin 7 milj.) 10 Sama, (molekyylipaino noin r\
10 milj.) O O O O O ! O U
Sama (molekyylipaino noin r,U Λ O I O ! O O
13 milj.) U ^ w I ! ,Anioninen polymeerinen höytälöi- t _ _ Λ i Λ ! _ !
15 jmisaine O O O O j O : O O
I(molekyylipaino noin 12 milj.) j j jliationinen polymeerinen höytälöi- _ ! j
misaine A (kationiekvivalentti: O O vJ Δ X j X X
0,11 ekv./100 g)
Sama B (kationiekvivalentti: ! ! j ! 20 i 0# 36 ekv./100 g) [O 0|Δ j X X X X : jSama B* (kationiekvivalentti: I ^ X X X X ' X !
I 0,16 ekv./100 g) ' 1 : ! I
i _ — -' 25 Edellä olevassa taulukossa vesiliukoisuuden arvostelu on seuraava:
0= veteen liukenemattoman osan määrä on alle 0,2 J
Δ = veteen liukenemattoman osan määrä on 0,2-2,0 % X = veteen liukenemattoman osan määrä on yli 2,0 %.
30 Vertausesimerkki 2
Metyleenj^bis-akryyliamidia lisättiin vastaavasti paino-määrät 1, 1,5, 3, 6 ja 10 miljoonasosaa akryyliamidista puhtaaseen akryyliamidiin, joka oli saatu samalla tavalla kuin vertausesimerkissä 1. Käyttäen saatua polymeeristä höytä-35 löimisainetta suoritettiin sama vesiliukoisuuskoestus kuin vertausesimerkissä 1. Tulokset on esitetty taulukossa 2.
I ’J
70032
Taulukko 2 TVietyleeni-bis-akryy li amidin lisätty määrä (ppm akryyliamidista) ---. 0,6 1,5 3 6 10 5 Akryyliamidi-tyyppisen polymeeV^^ risen höytälöimisaineen tyyppi “ Ei-ioninen polymeerinen höytälöi-
misaine Q Q Δ X X
(molekyylipaino noin 7 milj.) 10 Sama (molekyylipaino noin I Λ i v Ί v' 10 milj.) I O j O | Δ ; x x
Sama (molekyylipaino noin . Y ; γ I Y
13 milj.) O Δ λ λ j λ
Anioninen polymeerinen höytälöimis- 1 15 aine O O x ; x x (molekyylipaino noin 12 milj'.) ’·
Kationinen polymeerinen höytälöi- · | misaine A (kationiekvivalentti: q Q jX X j X , 0,11 ekv./100 g) : ! ί i I " \ ’ il, ti
Sama B (kationiekvivalentti: ^ i ^ : * v i v ! 20 I 0,36 ekv./100 g) ; O j O j * j λ |
!Sama B’ (kationiekvivalentti: ^ ^ λ y i Y
j 0,16 ekv./100 g) o U a λ ! λ 25 Vesiliukoisuuden arvostelu suoritettiin samojen normien mukaan kuin on esitetty taulukon 1 jälkeen.
Esimerkki 1
Raa’an akryyliamidin vesiliuoksen valmistus:
Reaktori panostettiin 70 paino-osalla Raney-kuparia ja 30 1000 osalla akrylonitriiliä pitoisuudessa 25 paino-$ ja reaktion annettiin tapahtua 135°C:ssa ^ tunnin ajan pH-ar-vossa 7-9. Katalyytti poistettiin saadusta reaktioliuok-sesta suodattamalla ja jäännös johdettiin tyhjötislauslait-teen läpi, reagoimattoman akrylonitriilin ja osan vettä 35 poistamiseksi, niin että saatiin akryyliamidin 50 paino-/»: nen vesiliuos. Raaka akryyliamidiliuos sisälsi alle 300 miljoonasosaa akrylonitriiliä ja alle 80 miljoonasosaa kuparia.
15 70032 Järjestettiin lasikolonnit A, B ja C, joista jokaisen sisäläpimitta oli 20 mm ja pituus 50 cm ja akryyliamidin vesiliuos puhdistettiin seuraavalla tavalla.
1) 100 ml vahvasti hapanta kationinvaihtohartsia (Am-5 berlite IR-120B, Rohm & Haas Corn tuotteen kauppanimi) panostettiin kolonniin A, ja pidettiin H-muodossa. Kolonniin B panostettiin 100 mlrlla voimakkaasti emäksistä anionin-vaihtohartsia (Diaion PA316, Mitsubishi Chemical Industries, Ltdrn tuotteen kauppanimi) ja hartsi pidettiin karbonaatti- 10 suolan muodossa. Kolonnit kytkettiin sarjaan järjestyksessä A-B. Raa’an akryyliamidin vesiliuos johdettiin kolonnin läpi huoneen lämpötilassa ja nopeudella 200 ml/h ja fraktiot, jotka muodostuivat 3-7 tunnin (1-a), 12-16 tunnin (1-b) ja 26-30 tunnin aikana (1-c) liuoksen 15 johtamisen aloittamisesta, koottiin ja käytettiin polymeerien valmistukseen sekä N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuu-den analyysiä varten.
2) 100 ml vahvasti hapanta kationinvaihtohartsia (Am-berlite IR-120 B) panostettiin kolonniin A ja pidettiin H- 20 muodossa. 100 ml heikosti emäksistä anioninvaihtohartsia (Lewatit MP-62, Bayer AGrn tuotteen kauppanimi) panostettiin kolonniin B ja pidettiin vapaassa muodossa. Nämä kaksi kolonnia kytkettiin sarjaan järjestykseen A-B. Raa'an akryyliamidin vesiliuosta ilmastettiin puhaltamalla siihen 25 ilmaa huoneen lämpötilassa, minkä jälkeen akryyliamidiliuos johdettiin kolonnien A ja B läpi. Fraktiot, jotka muodostuivat 3~7 tunnin (2-a), 21-25 tunnin (2-b) ja 31-35 tunnin (2-c) aikana liuoksen johtamisen aloittamisesta, koottiin ja käytettiin polymeerien valmistusta sekä N-akryloyyli-ak-30 ryyliamidin analyysiä varten.
3) Kolonni C panostettiin 100 mlrlla aktiivihllItä (Filtrasoap F^00, Calgon, Inc.rn tuotteen kauppanimi) ja pestiin perusteellisesti vedellä. Kolonnit A ja B täytettiin samalla ioninvaihtobartsilla kuin kohdassa 2. Kaikki 35 kolme kolonnia A, B ja C kytkettiin sarjaan järjestyksessä A-B-C. Edellä mainittu akryyliamidin vesiliuos johdettiin kolonnien A, B ja C läpi huoneen lämpötilassa ja nopeudella l6 70032 200 ml/h ja fraktiot, jotka muodostuivat 4-8 tunnin (3~a), 15-19 tunnin (3-b) ja 24-28 tunnin (3-c) aikana liuoksen johtamisen jälkeen koottiin ja käytettiin polymeerien valmistukseen ja N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuuden 5 analyysiä varten.
4) Akryyliamidin vesiliuos, joka oli saatu samanlaisella käsittelyllä kuin kohdassa 2, lämmitettiin lämpötilaan 40°C ja siihen lisättiin natriumhydroksidin vesiliuosta liuoksen pH:n säätämiseksi arvoon 12,8 samalla kun 10 siihen puhallettiin ilmaa. Sen jälkeen liuoksen annettiin seisoa 40°C:ssa, samalla kun ilmaa puhallettiin siihen 10 min. ajan (4-a). Sitten liuokseen lisättiin laimeaa rikkihappoa, liuoksen pH:n säätämiseksi arvoon 7,0. Saatu ak-ryyliamidiliuos käytettiin polymeerien valmistukseen ja N- 15 akryloyyli-amidipitoisuuden analyysiä varten.
5) 100 ml heikosti emäksistä anioninvaihtohartsia, jossa on sekundäärisiä aminoryhmiä (Diaion WA-20, Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.:n tuotteen kauppanimi) panostettiin kolonniin C ja anioninvaihtohartsi muodostettiin 20 vapaaseen muotoon. Akryyliamidin vesiliuos, joka oli saatu samalla käsittelyllä kuin kohdassa 2, johdettiin kolonnin C läpi huoneen lämpötilassa sekä nopeudella 200 mk/h. Fraktiot, jotka muodostuivat 1-5 tunnin (5-a), 11-15 tunnin (5-b) ja 26-30 tunnin aikana (5~c) liuoksen johtamisen 25 aloittamisesta, koottiin ja käytettiin polymeerien valmistukseen sekä N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuuden analyysiä varten.
6) 500 paino-osaa akryyliamidin vesiliuosta, joka oli saatu samalla käsittelyllä kuin edellä kohdassa 2, pestiin 30 100 osalla kloroformia (6-a) tai 100 osalla hiilitetraklo- ridia (6-b) ja käytettiin sitten polymeerien valmistamiseksi ja N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuuden analyysiä varten.
7) 100 ml vahvasti hapanta kationinvaihtohartsia (Am-berlite IR-120B), joka pidettiin H-muodossa ja 100 ml voi- 35 makkaasti emäksistä anioninvaihtohartsia (Diaion PA 316),
joka pidettiin karbonaattisuolan muodossa, sekoitettiin hyvin ja seos jaettiin tasan sekä panostettiin kolonneihin A
17 70032 ja B. Kolonnit kytkettiin sarjaan järjestyksessä A-B.
Raa'an akryyliamidin edellä mainittu vesiliuos johdettiin kolonnien A ja B läpi huoneen lämpötilassa ja nopeudella 200 ml/h . Fraktiot, jotka muodostuivat 3_7 tunnin (7-a), 5 12-16 tunnin (7~b) ja 26-30 tunnin aikana (7-c) liuoksen läpijohtamisen aloittamisesta, koottiin polymeerien valmistusta ja N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuuden analyysiä varten.
Menetelmä polymeerien valmistusta ja vesiliukoisuuden 10 koestusta varten:
Polymeeri valmistettiin vertausesimerkissä 1 selitetyllä menetelmällä ja testattiin saadun polymeerin vesiliukoisuus .
Menetelmä N-akryloyyli-akryyliamidin analyysiä varten: 15 Vertausesimerkissä 1 valmistettu akryyliamidi, joka si sälsi tunnetun määrän N-akryloyyli-akryyliamidia, uutettiin kloroformilla, joka sisälsi ennakolta määrätyn määrän dime-tyyliftalaattia, jota käytettiin sisäisenä standardina. Kloro-formikerros erotettiin ja väkevöitiin sekä tehtiin N-akry-20 loyyli-akryyliamidin tarkistuskäyrä, käyttäen kaasukromatografiaa. Käyttäen tarkistuskäyrää määrättiin N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuus puhdistetun akryyliamidin vesiliuoksessa.
Taulukossa 3 on esitetty supistelma polymeerin N-akry-25 loyyli-akryyliamidipitoisuuden ja polymeerin vesiliukoisuuden välinen yhteys.
l8 70032 ? 5 0 0 0.0 x xx jj ^ OOOOxxx z s O O O O x x x Λ S O O O O x x x Λ r O 0 O O x x x_
R R OOO O X XX
,! s O O O O x x x _t__s___O O O O __ *___x x ? :- ooo ο" ~χ' x $ % O O O Q Q * - ~ * „ J__2__O Ο Q Ο Ο x__1_ ! 1 :- o o o o o - i j__:- __"_oJ_o__o_ _o_ __*_ H J! f O O O Q _0__O * 1 :- O O QUO Q < S 5 O O O O " O ' Q 0 J__£_ O O O O ~ Q O . 0_ ά ° - o o o o ooo ---------Jf .
^ C χχ I * --C0
. -χ-Ί O I :¾ -n u I
C ' ΪΧ> >> "-1 4-J .—I >r TO
C 'H --1-:0--1 px, -μ :θ > -w -μ •o —ih o S x: -μ e c :o 6 -c -μ w w Ό >j Oi 5{ B-H -Γ-Ι .C > >--x -U X-S μ χμ Ξ ή v, Ϊ c o o {NC-vooewieao S E c C "J <u C C C --i to to to to .Jj rt r* to £ G ω c ---1 ο -μ ο -μ o . ·μ « Jr -μ co 0 c c^cotootoo .—I Cti -H μ ·μ C C -r-l .hVjO-—I > <-1 > -—' C p-r o.'2 a) o -h -r-ι μ ο οι ·μ -μ χ» -h μ ._ι ?►> p 0-.5 o CTO TO ω e to -u · > · > ·
ία 14 ο, >>-5 E α o* S
toS-^PT ϊχ. ;2 Ρμ o ·μ -μ B o .M to je to M.
5“ «Q< +J rj . r-l C--1 --1 pX. C <—1 ' <U -μ TO -H<u
C C I '—' I ‘2 O -H px» Px. r-l-HO C C
sr/.h -μ tr a. to to px, ρχ, o « cx< --h 00 o x Z> -Ί m ^ TO .? CD-ji ,ϋ CX O. ,-t .μ ro -μ -μ 0) P>r — — -μ "E C -μ -H OI 0) V-HGTO»*->*>4-I*i
JJ >-2ro 6"*“ TO TO -—' --I xx -μ x-χ CC--' 01 C o TOO TOO
to O 3 -P TOC C <Λ px- O · Ο · a) ·μ Po C ·μ .M ^ r\ r-ι vi ω ·μ a» -μ -μ px, 0-1-) E ,|_i e to p-, -h to ·· χχ χχ
-o Ρχ-Ρ-Η ^ « CB^: wx-l '-s r-< 03 CTO-H
_c μ n -rt >1 ·μ o ·μ ai -μ -μ e ·μ ai o -μ -u 3 px. μ ·μ:θχμ TOB TOB οΒ’χχ-μΒ-μ to to
rT TO-^-rj μ ai ι-μο E E -μ -μ o μι -μ G E E
I -H E ^ TO -μ :TO I E TOO TO ro e ίο E TO :θ TO TO TO
Z ftn) <E öjiJx-x m μ co--i -<^-ι χ-' 'X --1 -μ en w 19 70032
Vertausesimerkki 3
Yritettiin valmistaa ei-ionisia, anionisia ja kationi-sia polymeerejä, käyttäen akryyliamidin vesiliuosta, joka oli käsitelty muuten samalla tavalla kuin esimerkissä 1 5 (4), paitsi että aika, jonka liuoksen annettiin seisoa, sa malla kun ilmaa puhallettiin *)0°C:ssa, muutettiin vastaavasti 1 tunniksi (^-b) ja ^ tunniksi (iJ-c). Kuitenkin po-lymeroitumisnopeus oli niin hidas, että polymeroituminen ei ollut täydellinen.
10 Esimerkki 2 Järjestettiin samanlaiset lasikolonnit kuin esimerkissä 1. Kolonni A panostettiin 100 ml:11a vahvasti hapanta kat-ioninvaihtohartsia (Amberlite IR-120 B) H-muodossa, kolonni B 100 ml :11a voimakkaasti emäksistä anioninvaihtohartsia 15 (Diaion PA 316) OH-muodossa ja kolonni C 100 ml:lla heikosti hapanta kationinvaihtohartsia (Lewatic CNP-80, Bayer AG:n tuotteen kauppanimi) H-muodossa. Nämä kolme kolonnia kytkettiin sarjaan järjestykseen A-B-C. Raa’an akryyliamidin samanlaista vesiliuosta kuin mitä käytettiin esimerkis-20 sä 1, johdettiin kolonnien A, B ja C läpi l8°C:ssa nopeudella 200 ml/h). Fraktiot, jotka muodostuivat 3~7 tunnin (8-a), 21-25 tunnin (8-b) ja 41-^5 tunnin aikana (8-c) liuoksen läpijohtamisen aloittamisesta, koottiin ja analysoitiin niiden N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuus.
25 Kaikkien näiden kolmen fraktion N-akryloyyli-akryyliamidi-pitoisuus oli alle 0,5 miljoonasosaa.
Näistä fraktioista valmistettiin seitsemän eri tyyppistä polymeeriä samalla tavalla kuin vertausesimerkissä 1 ja testattiin niiden vesiliukoisuus. Kaikkien näiden polymee-30 rien todettiin sisältävän alle 0,2 % veteen liukenematonta osaa.
Esimerkki 3 Järjestettiin samanlaiset lasikolonnit A, B ja C kuin mitä käytettiin esimerkissä 1 ja lisäksi järjestettiin la-35 sikolonni D, jonka sisäläpimitta oli 23 mm ja pituus 2 m. Kumpikin kolonni A ja B panostettiin 100 ml:11a vahvasti hapanta kationinvaihtohartsia (IR-120 B) H-muodossa ja ko-
Claims (14)
- 70032 lorini C panostettiin 100 ml:lla heikosti emäksistä anionin-vaihtohartsia (Lewatit MP-62) vapaassa muodossa. Kolonniin D pantiin ruostumatonta terästä olevia Raschig-renkaita. Nämä kolonnit kytkettiin sarjaan järjestykseen A-D-B-C.
- 5 Raa’an akryyliamidin samanlaista vesiliuosta kuin mitä käytettiin esimerkissä 1 johdettiin kolonnien A, D, B ja C läpi 20°C:ssa ja nopeudella 200 ml/h. Pieni määrä natriumbyd-roksidia johdettiin jatkuvasti pois kolonnin D tuloaukosta akryyliamidin vesiliuoksen pitämiseksi kolonnin D tuloau- 10 kossa pH-arvossa 12,5 - 12,8. Fraktiot, jotka muodostuivat 8-12 tunnin (9-a), 28-32 tunnin (9~b) ja 48-52 tunnin aikana (9~c) liuoksen läpijohtamisen aloittamisesta, koottiin ja analysoitiin niiden N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuus. Kaikissa näissä fraktioissa N-akryloyyli-akryyliamidipitoi- 15 suus oli alle 0,5 miljoonasosaa. Näistä fraktioista valmistettiin seitsemän erilaista polymeeriä samalla tavalla kuin vertausesimerkissä 1 ja testattiin niiden vesiliukoisuus. Kaikkien näiden polymeerien todettiin sisältävän alle 0,2 % veteen liukenematonta osaa.
- 1. Menetelmä akrvyliamidityyppisen korkeamolekyylipai-noisen kationisen höytälöimisaineen valmistamiseksi, jossa akryyliamidia, joka on saatu akrvlonitriilin katalyyttisel- 2^ lä hvdratoinnilla veden kanssa metallisen kuparikatalvytin läsnäollessa, pH-arvossa 4-10, lämpötilassa 50-150°C ja ilmakehän oaineessa tai kohotetussa paineessa, puhdistetaan ja sen jälkeen polymeroidaan höytälöimisaineeksi, tunnettu siitä, että akryyliamidia puhdistetaan siten, että N-akryloyy1i-akrvyliamidinitoisuus-on korkeintaan 10 miljoonasosaa akryy1iamidista.
- 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akrvyliamidia nuhdistetaan siten, että N-akryloyyli-akryyliamidipitoisuus on korkeintaan 5 mil- 35 joonasosaa akryyliamidista. cl α 70032
- 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akryyliamidia ouhdistetaan siten, että tä N-akryloyyli-akryyliamidinitoisuus on korkeintaan 1 miljoonasosa akryyliamidista. 5 ^ . Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, akryyliamidia puhdistetaan fysikaalisella adsorptiolla, reaktiivisella adsorptiolla ja liuottimilla uuttamalla, joko yksinään tai yhdistelmänä.
- 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, t u n -10 n e t t u siitä, että akryyliamidia nuhdistetaan reaktiivisella adsorntiolla käyttämällä vahvasti hananta kationinvaih-tohartsia, heikosti emäksistä anioninvaihtohartsia ja sitten heikosti emäksistä anioninvaihtohartsia, jossa on orimääri-" siä ja/tai sekundäärisiä aminoryhmiä.
- 6. Patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että akryyliamidia puhdistetaan saattamalla sen vesiliuos reaktiivisen adsorntion ja sitten liuottimilla tapahtuvan uuttamisen alaiseksi.
- 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, t u n -20 n e t t u siitä, että reaktiivinen adsorptio suoritetaan käyttämällä vahvasti haoanta kationinvaihtohartsiä ja sitten heikosti emäksistä anioninvaihtohartsia.
- 3. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuottimilla uuttaminen suoritetaan pc; . ... v käyttäen kloroformia tai hulitetrakloridia.
- 9. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akryyliamidia puhdistetaan suorittamalla ensin reaktiivinen adsorptio, käyttäen vahvasti hapanta kationinvaihtohartsia ja sitten heikosti emäksistä anio-ninvaihtohartsia ja sen jälkeen suorittamalla fysikaalinen adsorptio.
- 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fysikaalinen adsorptio suoritetaan käyttäen aktiivihiiltä. < c‘ 70032
- 11. Patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että akryyliamidia puhdistetaan käsittelemällä sen vesiliuos ensin vahvasti happamalla kationinvaih-tohartsilla ja sen jälkeen heikosti emäksisellä anioninvaih-5 tohartsilla.
- 12· Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että akryyliamidia puhdistetaan reaktiivisella adsorptiolla käyttämällä vahvasti hapanta kationinvaih-tohartsia, vahvasti emäksistä anioninvaihtohartsia ja sitten heikosti hapanta kationinvaihtohartsia.
- 13. Patenttivaatimuksen k mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että akryyliamidia puhdistetaan suorittamalla ensin reaktiivinen adsorntio käyttämällä vahvasti hapanta kationinvaihtohartsia, sitten suorittamalla kemialli-15 sella i^eaktiolla tapahtuva hajotus käyttäen alkalia ja lopuksi suorittamalla reaktiivinen adsorptio käyttämällä vahvasti hapanta kationinvaihtohartsia ja sitten heikosti emäksistä anioninvaihtohartsia. e ' * 70032
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55121743A JPS5747309A (en) | 1980-09-04 | 1980-09-04 | Preparation of acrylamide cationic high polymeric coagulant |
| JP12174380 | 1980-09-04 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI812485L FI812485L (fi) | 1982-03-05 |
| FI70032B FI70032B (fi) | 1986-01-31 |
| FI70032C true FI70032C (fi) | 1986-09-12 |
Family
ID=14818774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI812485A FI70032C (fi) | 1980-09-04 | 1981-08-12 | Foerfarande foer framstaellning av ett katjoniskt polymert flockningsmedel av akrylamidtyp |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5747309A (fi) |
| KR (1) | KR860001550B1 (fi) |
| AT (1) | AT370747B (fi) |
| AU (1) | AU543111B2 (fi) |
| CA (1) | CA1223700A (fi) |
| DD (1) | DD202036A5 (fi) |
| DE (1) | DE3135149A1 (fi) |
| ES (1) | ES8300344A1 (fi) |
| FI (1) | FI70032C (fi) |
| FR (1) | FR2489338B1 (fi) |
| GB (1) | GB2083053B (fi) |
| IT (1) | IT1139422B (fi) |
| NL (1) | NL186165C (fi) |
| RO (1) | RO83586B (fi) |
| ZA (1) | ZA815194B (fi) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3801736A1 (de) * | 1988-01-21 | 1989-07-27 | Nitrokemia Ipartelepek | Verfahren zur herstellung von acrylsaeureamid/acrylsaeure-copolymeren mit hohem molekulargewicht |
| MX18620A (es) * | 1988-12-19 | 1993-10-01 | American Cyanamid Co | Floculante polimerico de alto desempeño, proceso para su preparacion, metodo para la liberacion de agua de un dispersion de solidos suspendidos y metodo de floculacion de una dispersion de solidos suspendidos |
| JPH03119011A (ja) * | 1989-10-03 | 1991-05-21 | Mitsui Toatsu Chem Inc | カチオン性高分子量重合体の製造方法 |
| KR100318327B1 (ko) * | 1995-12-16 | 2002-04-22 | 구광시 | 에멀젼형 고분자응집제의 제조방법 |
| DE10041392A1 (de) * | 2000-08-23 | 2002-03-07 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Wasserlösliche Homo- und Copolymere mit verbesserter Umweltverträglichkeit |
| JP3996535B2 (ja) * | 2003-03-20 | 2007-10-24 | Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 | 液晶表示装置 |
| DE102004032766A1 (de) * | 2004-07-06 | 2006-02-09 | Röhm GmbH & Co. KG | Konzentrierte wässrige Methacrylamidlösung unter Zugabe von Methacrylsäure |
| CN116023587B (zh) * | 2022-10-31 | 2024-05-07 | 中国矿业大学(北京) | 一种铁基杂化絮凝剂及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3130229A (en) * | 1961-02-06 | 1964-04-21 | Dow Chemical Co | Method for the manufacture of acrylamide |
| AU407356B2 (en) * | 1965-12-31 | 1970-10-22 | Process for the preparation of aqueous solutions of flocculating agents of the poly-acrylic amide type having high molecular weight | |
| DE2255391C3 (de) * | 1972-11-11 | 1982-05-13 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Herstellung hochmolekularer kationischer Copolymerisate |
| JPS5082011A (fi) * | 1973-11-22 | 1975-07-03 | ||
| JPS5083323A (fi) * | 1973-11-29 | 1975-07-05 | ||
| JPS5291819A (en) * | 1976-01-28 | 1977-08-02 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Purification of aqueous solutions of acrylamide |
| GB2059952B (en) * | 1979-09-13 | 1983-07-20 | Mitsui Toatsu Chemicals | Purifying aqueous acrylamide solutions |
-
1980
- 1980-09-04 JP JP55121743A patent/JPS5747309A/ja active Granted
-
1981
- 1981-07-28 ZA ZA815194A patent/ZA815194B/xx unknown
- 1981-07-28 AU AU73501/81A patent/AU543111B2/en not_active Ceased
- 1981-08-12 FI FI812485A patent/FI70032C/fi not_active IP Right Cessation
- 1981-08-24 ES ES504916A patent/ES8300344A1/es not_active Expired
- 1981-08-24 NL NLAANVRAGE8103925,A patent/NL186165C/xx not_active IP Right Cessation
- 1981-08-25 CA CA000384593A patent/CA1223700A/en not_active Expired
- 1981-09-02 DD DD81232976A patent/DD202036A5/de not_active IP Right Cessation
- 1981-09-03 AT AT0381681A patent/AT370747B/de not_active IP Right Cessation
- 1981-09-03 GB GB8126731A patent/GB2083053B/en not_active Expired
- 1981-09-03 IT IT23767/81A patent/IT1139422B/it active
- 1981-09-04 DE DE19813135149 patent/DE3135149A1/de active Granted
- 1981-09-04 FR FR8116859A patent/FR2489338B1/fr not_active Expired
- 1981-09-04 RO RO105236A patent/RO83586B/ro unknown
- 1981-09-04 KR KR1019810003294A patent/KR860001550B1/ko not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR830007738A (ko) | 1983-11-07 |
| FI812485L (fi) | 1982-03-05 |
| FR2489338B1 (fr) | 1987-04-30 |
| JPS5747309A (en) | 1982-03-18 |
| NL8103925A (nl) | 1982-04-01 |
| KR860001550B1 (ko) | 1986-10-04 |
| RO83586B (ro) | 1984-04-30 |
| ES504916A0 (es) | 1982-11-01 |
| RO83586A (ro) | 1984-04-02 |
| NL186165C (nl) | 1990-10-01 |
| ZA815194B (en) | 1982-07-28 |
| AU543111B2 (en) | 1985-04-04 |
| GB2083053B (en) | 1984-09-12 |
| FR2489338A1 (fr) | 1982-03-05 |
| DE3135149A1 (de) | 1982-04-08 |
| AT370747B (de) | 1983-04-25 |
| DD202036A5 (de) | 1983-08-24 |
| FI70032B (fi) | 1986-01-31 |
| DE3135149C2 (fi) | 1991-05-08 |
| ES8300344A1 (es) | 1982-11-01 |
| CA1223700A (en) | 1987-06-30 |
| JPH0260682B2 (fi) | 1990-12-18 |
| NL186165B (nl) | 1990-05-01 |
| IT1139422B (it) | 1986-09-24 |
| IT8123767A0 (it) | 1981-09-03 |
| ATA381681A (de) | 1982-09-15 |
| GB2083053A (en) | 1982-03-17 |
| AU7350181A (en) | 1982-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110982012B (zh) | 两性丙烯酰胺类聚合物絮凝剂及其制备方法 | |
| JP2634657B2 (ja) | 第一級アミド重合体からのヒドロキサム酸重合体の製造法 | |
| FI70032C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av ett katjoniskt polymert flockningsmedel av akrylamidtyp | |
| EP0528409B1 (en) | Cationic polymer flocculating agents | |
| JPH05192513A (ja) | カチオン性高分子凝集剤 | |
| US20170275393A1 (en) | Method for producing polyvinylamine crosslinked polymer particles | |
| CN102491473A (zh) | 一种高分子重金属螯合絮凝剂及其制备方法 | |
| JPH07223000A (ja) | 汚泥脱水剤及びそれを用いた汚泥の脱水方法 | |
| CN103570145A (zh) | 一种烯烃醚与不饱和羧酸共聚物阻垢剂的制备方法 | |
| CN1031582C (zh) | 二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物制备方法 | |
| CN103204963B (zh) | 异羟肟酸聚合物的合成方法 | |
| KR100568059B1 (ko) | 티아크라운 에테르 화합물 | |
| CN114292408B (zh) | 一种含叔胺的超支化无磷水处理剂及其制备方法和应用 | |
| SU1055335A3 (ru) | Способ получени анионита | |
| JPS5814425B2 (ja) | 不飽和第３級アミンまたはその第４級アンモニウム塩の安定化法 | |
| CN1597550A (zh) | 一种阳离子型高分子絮凝剂及其制备方法 | |
| JP6813157B2 (ja) | アミノリン酸型キレート樹脂及びその製造方法 | |
| CN101602829B (zh) | 丙烯酰胺/4-丙烯酰胺基甲基苯甲酸钠共聚物及其制备方法和应用 | |
| JPS6343381B2 (fi) | ||
| CN109180863B (zh) | 两性有机高分子絮凝剂的制备方法及其产品和应用 | |
| CN112093871B (zh) | 一种用于石油化工废水深度处理的水处理剂及其制备方法 | |
| US4302600A (en) | Process for the purification of an aqueous acrylamide solution | |
| JPS6140217B2 (fi) | ||
| JPH11246498A (ja) | アクリルアミド水溶液の精製法及びアクリルアミド系ポリマーの製造法 | |
| Li et al. | Ultrasonic Assisted Synthesis of Cationic Polyacrylamide and Its Dewatering performance evaluation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: MITSUI TOATSU CHEMICALS, INCORPORATED |