PL139311B1 - Agent for removing solid matter from aqueous suspensions - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek do usuwania cial stalych z wodnych zawiesin, przyspie¬ szajacy procesy sedymentacji, koagulacji, flokulacji i filtracji.Znane dotychczas srodki do usuwania cial stalych z wodnych zawiesin, dla zageszczania osadów i poprawy filtracji oparte sa na wielkoczastkowych polimerach, w szczególnosci polime¬ rach i kopolimerach akryloamidu. Otrzymuje sieje na drodze polimeryzacji w roztworze wodnym, przy uzyciu inicjatorów redukcyjno-oksydacyjnych. Synteza produktów o dobrych zdolnosciach flokulacyjnych i wysokich, powtarzalnych srednich masach czasteczkowych jest rzecza trudna.Niewielkie nawet ilosci zanieczyszczen, w tym obecnosc tlenu atmosferycznego, zaklócenia w przebiegu procesu, nieuniknione w skali przemyslowej, powoduja znaczne pogorszenie wlasnosci produktu, stanowiacych funkcje nieuporzadkowanej struktury polimeru i zbyt duzego roztworu mas czasteczkowych. W rezultacie obok wielko-czasteczkowych zwiazków, posiadajacych zdol¬ nosci flokulacyjne, wystepujace w znacznych ilosciach polimery maloczasteczkowe, wykazujace odwrotne, tj. dyspergujace dzialanie, rezultatem którego jest obecnosc zmetnienia i drobnej zawiesiny nad wytraconym osadem.Równoczesnie poliakryloamid, wskutek obecnosci silnie reaktywnych grup amidowych, latwo ulega dalszym reakcjom, zarówno w toku operacji wydzielania i suszenia polimeru, jak i w czasie przechowywania i stosowania jego roztworów.Reakcje te, glównie typu sieciowania i degradacji, przebiegajace pod wplywem swiatla, tlenu i podwyzszonej temperatury, a takze niektórych zanieczyszczen, powoduja tworzenie produktu czesciowo nierozpuszczalnego w wodzie, a wiec nieprzydatnego dla usuwania wodnych zawiesin cial stalych.Wymienione wyzej trudnosci próbowano rozwiazac na drodze doboru odpowiedniego steze¬ nia monomerów, odczynu srodowiska, rodzaju lub dawki inicjatorowi temperatury polimeryzacji.W licznych opatentowanych rozwiazaniach, w celu podwyzszenia i stabilizacji wlasnosci flokula¬ cyjnych polimerów i kopolimerów akryloamidu, proponowano takze fizyczne mieszanie omawia¬ nych produktów z innymi zwiazkami, np. z poliakrylanem sodu, polisacharydami, flokulantami2 139311 poliksyctylenowym (np. opis pat. nr 81152) a nawet zwiazkami nieorganicznymi, takimi jak gips, siarczany amonu i siarczan sodu, rózne sole glinu, zelaza i wapnia, a nawet piask. Nie uzyskano jednak zadawalajacych rezultatów.Wg. rozwiazania, znanego z polskiego opisu patentowego nr 81152, podwyzszenie zdolnosci fluokulacyjnej poliakryloamidu uzyskuje sie przez wprowadzenie do jego skladu polimerów tlenku etylenu, o sredniej masie czasteczkowej powyzej 1 miliona. Polimery takie, same stanowia bardzo dobre i znane flokulanty i ich dzialanie w mieszaninie z poliakryloamidem, jest oczywiste. Polimery tlenku etylenu o tak wysokich masach czasteczkowych sa jednak niedostepne w kraju.Celem wynalazku bylo znalezienie srodków, modyfikujacych wielkoczasteczkowe polimery i "kopolimery akryioamidu, zapewniajace im stabilna postac i stabilne wlasnosci flokulacyjne, nawet w przypadku niekorzystnych warunków, takich jak podwyzszone temperatury i dlugie okresy przechowywania.Istota wynalazku polega na opracowaniu srodka do usuwania cial stalych z wodnych zawiesin, skladajacego sie z 50-95% wagowych wielkoczasteczkowych polimeru lub kopolimeru akryioa¬ midu oraz 5-50% wagowych glikoli polietylenowych o sredniej masie czasteczkowej 400-4000 i/lub ich monoestrów z kwasem maleinowym.W wyniku licznych prób okazalo sie niespodziewanie, ze poliakryloamid lub jego kopolimery wykazuja wyraznie podwyzszona zdolnosc usuwania cial stalych z wodnych zawiesin,jesli zawie¬ raja w swoim skladzie pewne ilosci glikoli polietylenowych o masach czasteczkowych 400 do 4000 lub ich monoestrów z kwasem maleinowym.Srodek wedlug wynalazku, zawierajacy w swoim skladzie 50-95% wagowych wielkoczastecz¬ kowego polimeru lub kopolimeru akryioamidu oraz 5 do 50% wagowych glikoli polietylenowych o sredniej masie czasteczkowej 400 do 4000 i/lub ich monoestrów z kwasem maleinowym, charakte¬ ryzuje sie nie tylko podwyzszona szybkoscia osadzania cial stalych z wodnych zawiesin, ale w stosunku do srodków konwencjonalnych znacznie szybciej i calkowicie rozpuszcza sie w zimnej wodzie, przy czym uzyskane roztwory charakteryzuja sie wysoka stabilnoscia, zachowujac swoje wlasnosci w dlugim okresie czasu.Niewatpliwie poprawe rozpuszczalnosci i wzorst stabilnosci srodka tlumaczyc mozna solwata- cja wielkoczasteczkowej drobiny polimeru lub kopolimeru akryioamidu przy pomocy hydrofil- nego zwiazku, takiego jak maloczasteczkowe glikole polietylenowe lub ich monoestru z kwasem maleinowym. W podobny sposób wyjasnic mozna poprawe wlasnosci flokulacyjnych i mniejsze zuzycie srodka wedlug wynalazku. Calkowita rozpuszczalnosc polimeru, lepszy i szybszy kontakt drobin polimeru z czastkami mineralnej zawiesiny, prowadzic musi do poprawy wydajnosci wydzielenia. Nie wykluczony jest jednak synergiczny efekt dzialania, wynikajacy z pozornego wzoru sredniej masy czasteczkowej polimeru, zwiazanego silami elektrostatycznego przyciagania z obecnymi w ukladzie drobinami glikolu polietylenowego lub jego monoestru z kwasem maleinowym.Przyklad. Oznaczono zdolnosc flokulacyjna osmio procentowego wodnego roztworu poliakryloamidu, zawierajacego rózne ilosci glikolu polietylenowego lub jego estru z kwasem maleinowym, po wygrzaniu próbki w okresie dwóch godzin w temperaturze 80-90°C, przy powol¬ nym mieszaniu. Wyniki przedstawiono tabelarycznie.Tabela Lp T 2. 3. 4. 5. 6. 7.Srednia masa czasteczkowa glikolu poli¬ etylenowego — 400 2000 4000 400 4000 400 Ilosc dodatku % w stos. do glikol poli¬ etylenowy 50 5 25 — — 25 masy srodka monoester ma¬ leinowy gliko¬ lu polietylen. bez dodatku — — — 50 5 25 Zdolnosc — flokulacji (wg normy) (m/h) 1.86 2.34 2,34 2,26 2.40 2,28 2.56139311 3 Zastrzezenie patentowe Srodek do usuwania cial stalych z wodnych zawiesin, zawierajacych wieloczasteczkowe poli¬ mery i kopolimery akryloamidu oraz dodatki wspomagajace proces flokulacji, znamienny tym, ze sklada sie z 50 do 95% wagowych wielkoczasteczkowego polimeru lub kopolimeru akryloamidu oraz 5 do 50% glikoli polietylenowych o sredniej masie czasteczkowej 400 do 4000 i/lub ich monoestrów z kwasem maleinowym. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Srodek do usuwania cial stalych z wodnych zawiesin, zawierajacych wieloczasteczkowe poli¬ mery i kopolimery akryloamidu oraz dodatki wspomagajace proces flokulacji, znamienny tym, ze sklada sie z 50 do 95% wagowych wielkoczasteczkowego polimeru lub kopolimeru akryloamidu oraz 5 do 50% glikoli polietylenowych o sredniej masie czasteczkowej 400 do 4000 i/lub ich monoestrów z kwasem maleinowym. PL