RU2040528C1 - Способ получения водорастворимого катионного полимерного флокулянта - Google Patents

Способ получения водорастворимого катионного полимерного флокулянта Download PDF

Info

Publication number
RU2040528C1
RU2040528C1 SU894742651A SU4742651A RU2040528C1 RU 2040528 C1 RU2040528 C1 RU 2040528C1 SU 894742651 A SU894742651 A SU 894742651A SU 4742651 A SU4742651 A SU 4742651A RU 2040528 C1 RU2040528 C1 RU 2040528C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
double bond
water
monomer
polymerization
soluble
Prior art date
Application number
SU894742651A
Other languages
English (en)
Inventor
Эдгар Нефф Роджер
Ясинто Пеллон Джозеф
Глин Райлз Родерик
Original Assignee
Американ Цианамид Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26963475&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2040528(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Американ Цианамид Компани filed Critical Американ Цианамид Компани
Application granted granted Critical
Publication of RU2040528C1 publication Critical patent/RU2040528C1/ru

Links

Images

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
    • C08F220/00—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
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds
    • 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
    • C08F220/00—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
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate

Abstract

Использование: получение водорастворимых разветвленных высокомолекулярных полимерных флокулянтов, способных проявить полностью свой потенциал без сдвиговой деформации. Сущность изобретения: полимеризация катионного водорастворимого мономера с двойной связью или его сополимеризация с неионным мономером с двойной связью в присутствии разветвляющего соединения в количестве 4 80 мол.ч. на миллион в пересчете на начальное содержание мономеров с двойной связью. Полимеризацию проводят в присутствии переносчика кинетической цепи, взятого в количестве, обеспечивающем коэффициент растворимости полученного сополимера выше 30% 2 з.п. ф-лы, 7 табл.

Description

Изобретение относится к неподвергающимся сдвиговой деформации высокомолекулярным высокоразветвленным водорастворимым полимерам, более конкретно к способу получения таких полимеров, применяемых в качестве флокулянтов.
Осаждение в виде хлопьев (флокуляция) является одной из форм разделения жидкой и твердой фаз, способствующей удалению мельчайших частиц из жидкости путем агломерации суспендированных частиц с увеличением их размеров, и она часто используется для придания отходящему потоку требуемой прозрачности. Флокуляция может быть осуществлена с помощью химических средств, например добавлением флокулянта.
Синтетические органические полимерные флокулянты нашли применение в промышленности уже в 50-х годах. Специалистами отмечено, что особо полезными в качестве флокулянтов являются высокомолекулярные полимеры, растворимые в воде. Специалистам известны многие водорастворимые высокомолекулярные полимерные флокулянты.
С некоторым успехом для обработки избыточного ила в качестве флокулянтов использовались линейные водорастворимые полимеры. Однако современный подход к охране окружающей среды, стоимость сжигания и транспортировки ила настоятельно требуют улучшения эффективности обычных линейных флокулянтов и создания флокулянтов, обеспечивающих образование кека с большим содержанием твердых частиц.
Известен способ получения таких флокулянтов с применением сдвиговой деформации сшитых полимерных цепей с целью достижения необходимой растворимости в воде [1]
В этом способе применяется сдвиговая деформация полимерного геля, нерастворимого в воде, с его физическим разрушением до такой степени, что он становится водорастворимым. Рекомендуемый способ разрушения относится к механическому типу, например, действием лопастей на разбавленные растворы полимера, вращающихся со скоростью до 20000 об/мин. Разрушение, как заявлено, улучшает флокуляционную способность за счет повышения эффективной ионности полимера. Рост эффективной ионности характеризуют количественно измерением роста ионности (РИ) РИ (ИПР ИДР)/ИПР х 100, где ИПР ионность после разрушения и ИДР ионность до разрушения. Ионность может быть определена коллоидным титрованием, описанным в том же патенте.
Рост ионности полимера должен достигать 15-70% поскольку полимеры со слишком низким значением РИ не дают должного результата.
Известен также способ получения водорастворимого катионного полимерного флокулянта полимеризацией катионного водорастворимого мономера с двойной связью или его сополимеризацией с неионным мономером с двойной связью в присутствии разветвляющего соединения [2]
В известном способе указано на необходимость подвергать сдвиговой деформации полученные сшитые полимеры (которые в противном случае могут иметь слабые флокулирующие свойства) в формы, обладающие очень хорошими флокулирующими свойствами. Необходима сдвиговая деформация, при которой полимер получает значение роста ионности по меньшей мере 15% предпочтительно по меньшей мере 30-50%
Найдено, что высокомолекулярные высокоразветвленные водорастворимые полимерные флокулянты могут быть получены без использования сдвиговой деформации и их флокулирующая способность не зависит от значений роста ионности. Полимерные флокулянты, полученные способом настоящего изобретения, подвергают только минимальной сдвиговой деформации, достаточной лишь для того, чтобы вызвать солюбилизацию полимера при отсутствии разрушения или незначительном его разрушении. Кроме того, неионные и катионные полимерные флокулянты настоящего изобретения имеют значения РИ в интервале от 0 до 70% так что улучшенная эффективность этих полимеров не возрастает за счет повышения эффективной ионности, напротив они проявляют себя также хорошо при значениях ионности, охватываемых известным уровнем техники, а также и в отсутствии ионности. Полимерные флокулянты настоящего изобретения превосходят флокулянты известного уровня техники, создавая в кеке высокое содержание твердых веществ часто при более низких собственных концентрациях. Помимо этого полимерные флокулянты настоящего изобретения и их смеси более удобны и более дешевы в употреблении по сравнению с флокулянтами известного уровня техники, требующими со стороны потребителя применения перед употреблением оборудования для создания сдвиговой деформации с целью достижения необходимого оптимального флокулирующего действия, что повышает время и стоимость операции.
Предлагаемое изобретение позволяет получать истинные водорастворимые высокоразветвленные высокомолекулярные полимеры, оказывающиеся особенно полезными в качестве химических флокулянтов. Полимеры настоящего изобретения получают применением разветвляющего средства в присутствии переносчика кинетической цепи с получением высокоразветвленного и водорастворимого продукта. Кроме того, полимеры изобретения не требуют применения регулируемой сдвиговой деформации для достижения оптимальной эффективности, что снижает их стоимость. Настоящее изобретение, как найдено, особенно применимо в случае использования разветвленных сополимеров, включающих акриламид и по меньшей мере один анионный, катионный или неионный мономер с двойной связью.
Настоящим изобретением предлагается способ получения водорастворимого катионного полимерного флокулянта полимеризацией катионного водорастворимого мономера с двойной связью или его сополимеризацией с неионным мономером с двойной связью в присутствии разветвляющего соединения, отличающийся тем, что разветвляющее соединение используют в количестве 4-80 мол.ч. на миллион в пересчете на начальное содержание мономеров с двойной связью, и сополимеризацию проводят в присутствии переносчика кинетической цепи, взятого в количестве, обеспечивающем коэффициент растворимости полученного сополимера выше 30%
В качестве неионного водорастворимого мономера с двойной связью используют соединение, выбранное из группы, содержащей акриламид, метакриламид, N-алкилакриламид, N, N-диалкилакриламид, N-винилметилацетамид, N-винилметилформамид, винилацетат, N-винилпирролидон.
В качестве катионного мономера с двойной связью используют соединение, выбранное из группы, содержащей N,N-диалкиламиноалкил(мет)-акрилаты, их соли или четвертичные аммониевые соединения, N,N-диалкиламиноалкил(мет)акриламиды, их соли или четвертичные аммониевые соединения.
Для получения высокоразветвленного водорастворимого продукта чрезвычайно важно применение переносчика кинетической цепи в оптимальной концентрации. При добавлении переносчика кинетической цепи в очень небольших количествах образуется нерастворимый полимерный продукт, а при избытке переносчика кинетической цепи образуется продукт со слишком низкой вязкостью в растворе, т. е. низкой молекулярной массой.
В случае катионных полимеров потимальное содержание переносчика кинетической цепи определяют измерением коэффициента растворимости. В настоящем изобретении коэффициент растворимости определяется как общий мольный катионности полимера, определенный способом связывания аниона (CEG), например коллоидным титрованием, деленный на общую катионность, определенную анилитическим способом, не зависящим от связывания аниона, например, с помощью ядерного магнитного резонанса, инфракрасной спектроскопией или химическим анализом, частное от деления умножают на 100. Катионность определяют измерением CEG так, как описано в Journal of Chemical Education, т. 62, N 7, 1985, с. 627-629, при этом определяют катионность раствора с помощью коллоидного титрования с целью определения растворимости в воде. Применение переносчика кинетической цепи в концентрации, при которой коэффициент растворимости меньше 30% приводит к нерастворимым продуктам. Только в случае использования оптимальных концентраций, обеспечивающих коэффициент растворимости выше 30% полимеры обладают требуемыми показателями растворимости. Таким образом, растворимые катионные полимеры изобретения во всех случаях имеют минимальный коэффициент растворимости выше 30% предпочтительно выше 40% и наиболее предпочтительно выше 50% Многие полимеры имеют коэффициент растворимости выше 90%
Полимеризация на практике может быть осуществлена полимеризацией в геле или полимеризацией в эмульсии (суспензии).
Полимеризация в эмульсии включает приготовление двух фаз. Водная фаза содержит мономер(ы), разветвляющее средство и переносчик кинетической цепи в растворе деионизированной воды, а также и другие хорошо известные добавки, такие как стабилизаторы и регуляторы рН. Масляная фаза представляет собой нерастворимый в воде раствор поверхностно-активных веществ-(а) в углеводороде. Водную и масляную фазы затем смешивают и гомогенизируют в обычном оборудовании до получения частиц размером около 1 мкм и достижения необходимой вязкости всей массы. Затем эмульсию переносят в приемлемый сосуд, в котором эмульсию перемешивают и продувают около 30 мин азотом. Чтобы начать полимеризацию в раствор затем непрерывно добавляют инициатор полимеризации, такой как метабисульфит натрия. Температуру полимеризации повышают за счет собственного тепла до необходимого уровня и поддерживают на этом уровне путем охлаждения до момента, когда охлаждение больше не требуется. Конечный эмульсионный продукт охлаждают до 25оС.
По обычной методике полимеризации в геле мономер(ы), разветвляющее средство и переносчик кинетической цепи растворяют в деионизированной воде и устанавливают необходимое значение рН. Раствор помещают в полимеризационный сосуд и при температуре около 6оС раствор продувают азотом. Затем добавляют инициатор с повышением температуры за счет тепла полимеризации до максимального значения. По достижении максимальной температуры смесь помещают примерно на 8 ч в печь при 70оС. Полученный гель размельчают в гранулы, сушат на воздухе и размельчают в порошок.
Для стабилизации водной и масляной фаз могут быть использованы любые обычные добавки. Приемлемые добавки включают сульфат аммония, этилендиаминотетрауксусную кислоту (динатриевая соль) и диэтилентриаминопентаацетат (пентанатриевая соль).
Чтобы начать полимеризацию, могут быть использованы любые известные инициаторы. Для настоящего изобретения приемлемы в качестве инициаторов азобисизобутиронитрил, сульфит натрия, метабисульфит натрия, 2,2'-азобис(2-метил-2-амидинопропан) дихлоргидрат, персульфат аммония, гексагидрат железа (II), аммонийсульфат и т.п. Для полимеризации содержащих двойную связь мономеров могут быть применены органические перекиси. В настоящем изобретении особенно полезной оказывается гидроперекись трет-бутила.
Полученный в результате продукт представляет собой не подвергающийся сдвиговой деформации высокомолекулярный высокоразветвленный водорастворимый катионный полимер, применимый в качестве химического флокулянта и не требующий использования регулируемой сдвиговой деформации для достижения оптимальной эффективности.
Стадии флокуляции и обезвоживания с целью отделения воды от дисперсии суспендированных твердых веществ проводят добавлением к суспензии раствора, не подвергавшегося сдвиговой деформации высокомолекулярного водорастворимого катионного полимерного флокулянта, после чего в обычном оборудовании для отделения воды отделяют воду от суспензии с получением кристально прозрачного отходящего потока.
Продукты настоящего изобретения применимы в самых различных операциях по разделению твердых веществ и жидкости с оптимизацией таких операций. Полимерные флокулянты могут быть применены для обезвоживания суспендированных твердых веществ и других промышленных осадков, для осушения целлюлозных суспензий, например, получаемых в производстве бумаги, а также для отстоя различных неорганических суспензий.
Ниже следуют примеры, иллюстрирующие изобретение.
П р и м е р ы 1-9. Катионный акриламидный полимер получают полимеризацией эмульсии. Водную фазу готовят растворением 87 г продажного кристаллического мономерного акриламида, 210,7 г 75%-ного акрилоксиэтилтриметиламмонийхлорида, 4,1 г сульфата аммония, 4,9 г 5%-ной этилендиаминотетрауксусной кислоты (динатриевая соль), 3,68 г 1,5%-ного 2-пропанола в качестве переносчика кинетической цепи, 1 г 0,245%-ного (10 ч./млн.) метиленбисакриламида в качестве разветвляющего средства (пример 5В) и 2,56 г гидроперекиси трет-бутила в качестве инициатора полимеризации в 189,3 г деионизированной воды. Добавлением серной кислоты устанавливают рН 3,5 ( ± 0,1).
Масляную фазу получают растворением в 173,4 г не имеющем запаха вазелиновом масле 12 г моноолеата сорбита.
Водную фазу и масляную фазу смешивают и гомогенизируют до получения частиц размером около 1 мкм.
Эмульсию переносят в трехгорлую круглодонную колбу объемом 1 л, снабженную мешалкой, подводящей азот трубкой, линией подачи метабисульфита натрия (активатор) и термометром.
Затем эмульсию перемешивают, продувают азотом и устанавливают температуру 25оС (±1оС). После продувания азотом в течение 30 мин со скоростью 0,028 мл/мин добавляют 0,8%-ным раствор метабисульфита натрия (МБН). Полимеризация протекает с выделением тепла, температуру регулируют ледяной водой. После того, как необходимость в охлаждении для поддержания нужной температуры отпадает, скорость прибавления 0,8%-ного раствора МБН увеличивают и для поддержания необходимой температуры применяют обогревательную рубашку. Полное время полимеризации 4-5 ч. Полученный эмульсионный продукт затем охлаждают до 25оС. Опыт повторяют с изменением количества изопропилового спирта (ИПС) и метиленбисакриламида (МБА) по отношению к базовому мономеру. Определяют вязкость раствора и коэффициент растворимости. Результаты определений приведены в табл. 1. Вязкость раствора и коэффициент растворимости (CEG) определяют на основе приготовленных водных эмульсионных растворов. Водный 0,2%-ный раствор эмульсионного продукта получают диспергированием в литровом химическом стакане 1,7 г 34%-ного эмульсионного продукта в 298 г деионизированной воды и 0,2 г деэмульгирующего поверхностно-активного вещества. Дисперсию перемешивают со скоростью 250 об/мин 2 ч на магнитной мешалке с помощью магнитного стержня длиной 6 см и диаметром 1 см. Затем раствор разбавляют до концентрации 0,1% при которой определяют вязкость раствора и значение CEG при отсутствии сдвиговой деформации.
Для сравнения также получают 0,1%-ный раствор, подвергнутый сдвиговой деформации. Полученный при отсутствии сдвиговой деформации 0,1%-ный раствор (разбавлением 0,2%-ного раствора, см. выше) переносят в смеситель Уаринга на 0,9 л с внутренним диаметром около 7 см и четырьмя вращающимися лопастями диаметром около 4 см, причем две лопасти направлены вверх под углом около 30о, а две лопасти направлены вниз под углом 30о. Толщина лопастей 1 мм, и они вращаются 2 ч со скоростью 12100 об/мин. В течение 2 ч действия сдвиговой деформации температуру раствора поддерживают при 25оС или ниже.
Вязкость раствора определяют после добавления в подвергавшийся или не подвергавшийся сдвиговой деформации 0,1%-ный раствор полимера (100 г) 5,84 г хлористого натрия и медленного перемешивания в течение 15 мин. Вязкость определяют в вискозиметре Брукфилда, модель LVT c VL-переходником при 25оС (±0,1оС) и 60 об/мин.
Коэффициент растворимости (CEG) определяют измерением катионности раствора с помощью коллоидного титрования по методике, приведенной для определения CEG в Journal of Chem. Educat.
Примененные флокулянты и полученные результаты приведены в табл. 1.
Из табл. 1 видно, какое влияние на растворимость в растворе катионного разветвленного сополимера оказывает добавление переносчика кинетической цепи при получении сополимеров с введением бифункционального мономера в полимерную цепь. Наблюдаемая катионность (CEG) является непосредственной мерой растворимости сополимера. Растворимые сополимеры имеют коэффициент растворимости выше 30% сополимеры, у которых коэффициент растворимости ниже 30% нерастворимы. Вязкость в растворе является мерой молекулярного веса сополимера, и она показывает, что все растворимые сополимеры имеют очень высокие молекулярные массы, превышающие 1 млн.
Пример 1 ясно показывает, что введение даже очень небольших количеств (5 ч./млн(мас.) разветвляющего средства является причиной нерастворимости сополимера в отсутствие переносчика кинетической цепи. Однако растворимые высокоразветвленные продукты с высокой молекулярной массой могут быть легко по- лучены при добавлении в оптимальных количествах переносчика кинетической цепи (ИПС).
Примеры 2А и 2В показывают, что полимеры, выпадающие из объема притязаний настоящего изобретения, образуются при использовании методик, рекомендующих применение небольших количеств переносчика кинетической цепи.
Необходимо отметить, что использование сдвиговой деформации не влияет существенно на растворимость полимеров при оптимальной концентрации переносчика кинетической цепи (см. например, образцы 4А, 4В, 5А, 5В, 5С, 6А, 6В, 6С, 6D, 6Е, 7А, 7В, 8А, 9А и 9В). Однако данные для CEG(С) из табл. 1 согласуются с известным утверждением о том, что сдвиговая деформация может превратить нерастворимые полимеры в растворимые, о чем шла речь выше. Необходимо отметить, что в табл. 1 РИ [CEG(C) CEG] CEG(C) и является мерой роста ионности. Полимеры с высоким значением РИ не обязательно не растворимые, как утверждалось ранее, т.е. РИ не является мерой растворимости, а является просто мерой ионности, выявляемой в ходе наложения сдвиговой деформации. Полученные в соответствии с настоящим изобретением полимеры имеют РИ в широком интервале значений, но их растворимость не является функцией значений РИ. Такие полимеры, как представленные образцами 6А и 6Е, имеют РИ 0, а их коэффициент растворимости равен 97,6%
П р и м е р ы 10, 11. Разветвленные полимеры получают по методике примера 1 за исключением того, что в качестве разветвляющего средства вместо МБА применяют диметакрилат полиэтиленгликоля (МВ600). Определены вязкости в растворе и растворимости подвергавшихся и не подвергавшихся сдвиговой деформации полимеров и полученные результаты приведены в табл. 2
Табл. 2 показывает, что не подвергавшиеся сдвиговой деформации высокоразветвленные высокомолекулярные полимеры в соответствии с настоящим изобретением могут быть получены и при использовании альтернативных разветвляющих средств.
П р и м е р 12. Катионный акриламидный сополимер получают полимеризацией в геле (сухой порошок). В 412,33 г деионизированной воды растворяют 89,98 г акриламида, 218,2 г 75%-ного акрилоксиэтилтриметиламмонийхлорида, 0,2 г 10% -ного диэтилентриаминпентаацетата (пентанатриевая соль), 15 г адициновой кислоты, 1,1 мл 20%-ной серной кислоты, 2,54 г 1%-ного гипофосфита натрия (100 ч. /млн. на мономер) и 1 г 0,254%-ного метиленбисакриламида. Приготовленный раствор мономера помещают в полимеризационный сосуд на 0,95 л, снабженный трубкой для продувания азотом, термометром и отверстием для подачи активатора. Раствор продувают 30 мин азотом при 6оС (±1оС). После продувания добавляют 10 мл 2%-ного дихлоргидрата 2,2-азобис(2-метил-2-амидинопропана), 0,8 мл 0,25% -ного персульфата аммония и 0,8 мл 0,25%-ного гексагидрата железа (II) и аммонийльсуфата (активаторы). После загустения мономерного раствора трубку для продувания азота поднимают в верхнюю часть полимеризационного сосуда. Температура смеси повышается за счет тепла полимеризации до максимального уровня (теплоизолирующий контейнер), после чего сосуд помещают на 8 ч в нагретую до 70оС печь. Полученный вязкий гель размельчают до размера 1/8 дюйма (0,33 см), сушат 2 ч на воздухе при 65оС и затем размельчают в порошок с размером частиц 9-20 меш. Растворимости и вязкости в растворе определяют по методикам примера 1. Полученные результаты приведены в табл. 3.
Из табл. 3 видно, что настоящее изобретение может быть использовано для получения полимеризацией в геле не подвергавшихся сдвиговой деформации растворимых высокоразветвленных высокомолекулярных сополимеров и что может быть использован любой переносчик кинетической цепи, если только он применяется в оптимальной концентрации.
П р и м е р ы 13-17. Испытаны различные полимерные продукты в качестве средств для отделения воды от необработанного (сырого) осадка при нескольких различных дозировках с целью получения в кеке оптимального содержания твердых веществ. В химическом стакане на 400 мл смешивают заданные количества 2% -ного раствора сополимера в воде с 200 г необработанного осадка и перемешивают с помощью трехлопастной турбинной мешалки 3 мин при 750 об/мин. Выпавший хлопьями осадок оставляют на 3 мин для свободного обезвоживания в трубке размером 8 см, содержащей фильтрующую среду. Затем поверх кека помещают еще один кусок фильтрующей среды и применением поршневого пресса в общей сложности на 6 мин создают давление по следующему графику: 0,1 мин при 10 psi (0,7 ат), 0,1-2 мин при 20 psi (1,4 ат), 2-3 мин при 30 psi (2,1 ат) и 3-6 мин при 40 psi (2,8 ат). Кек отделяют от фильтрующей среды, взвешивают, сушат 16 ч при 95оС, перевзвешивают и определяют процентное содержание в кеке твердых веществ. С целью сравнения получены также подвергавшиеся сдвиговой деформации полимеры, которые испытаны в качестве средств для отделения воды от необработанного осадка. Подвергавшиеся сдвиговой деформации полимеры получают действием в смесителе Сильверсона 12Р сдвиговой деформации на 0,1 мас. растворы различных не подвергавшихся сдвиговой деформации полимеров. Смеситель Сильверсона имеет квадратное отверстие, создающий высокую сдвиговую деформацию экран и ротор диаметром 3 мм, вращающийся со скоростью 3000 об/мин в течение 15 мин. Для поддержания температуры раствора в пределах 22оС в течение 15 мин наложения сдвиговой деформации используют охлаждающую баню. Полученные результаты приведены в табл. 4.
Из табл. 4 ясно видно, что полимеры настоящего изобретения устойчиво дают кеки с более высоким содержанием твердых веществ по сравнению с полимерами прототипа и действуют при значительно более низких дозировках, нежели подвергавшиеся сдвиговой деформации нерастворимые разветвленные полимеры. Более того, хотя и подтверждено, что сдвиговая деформация повышает эффективность нерастворимых полимеров, тем не менее их действие существенно уступает действию неподвергавшихся сдвиговой деформации сополимеров изобретения. Другое преимущество сополимеров настоящего изобретения заключается в образовании кека с высоким содержанием твердых веществ в широком интервале применяемых дозировок сополимера.
П р и м е р ы 18-20. Разветвленные гомополимеры акриламида получают в присутствии переносчика кинетической цепи способом эмульсионной полимеризации, описанным в примере 1. Для сравнения также получают подвергавшиеся и неподвергавшиеся сдвиговой деформации гомополимеры акриламида без добавления переносчика кинетической цепи. Сдвиговую деформацию продолжают 15 мин при 3000 об/мин. Полученные полимеры затем испытывают в качестве флокулянтов на примере осадения окиси кремния. Методика осаждения окиси кремния заключается в обработке водной смеси 150 г окиси кремния (-200 меш.), диспергированных в 1 л воды с 0,027 фунта/г (0,0123 кг/т) полимера. Полученные результаты и информация о составе приведены в табл. 5.
Из табл. 5 видно, что не подвергавшийся сдвиговой деформации гомополиакриламид настоящего изобретения обладает характеристиками, перечисленными в прилагаемой формуле изобретения, и превосходит гомополиакриламиды, полученные без добавки переносчика кинетической цепи. Причем подвергавшиеся сдвиговой деформации гомополиакриламиды не пригодны для флокуляции окиси кремния.
П р и м е р ы 21-23. Полимеризацией в эмульсии по методике примера 1 получены в присутствии переносчика кинетической цепи различные разветвленные катионные сополимеры акриламида. Для сравнения катионные сополимеры акриламида получены и без переносчика кинетической цепи. По- лученные результаты приведены в табл. 6.
Из табл. 6 видно, что могут быть получены и другие сополимеры с показателями, определенными в прилагаемой формуле изобретения.
П р и м е р 24. Полимеризацией в эмульсии по методике примера 1 получают в присутствии переносчика кинетической цепи разветвленный катионный гомополимер соли диметиламиноакрилатметилхлорида. Для сравнения также получены без участия переносчика кинетической цепи подвергавшиеся и не подвергавшиеся сдвиговой деформации разветвленные гомополимеры акрилоксиэтилтриметиламмонийхлорида (G-9). Сдвиговую деформацию осуществляют в течение 15 мин при 3000 об/мин. По вышеприведенной методике проводят обезвоживание осадка.
Полученные результаты, а также данные по составу приведены в табл. 7.
Из вышеприведенной табл. 7 видно, что катионные гомополимеры G-9 имеют показатели, определенные в прилагаемой формуле изобретения, и обладают лучшей общей флокулирующей способностью по сравнению с подвергавшимися и не подвергавшимися сдвиговой деформации гомополимерами G-9, полученными без добавления переносчика кинетической цепи.
П р и м е р ы 25-27. По методике примера 24 также получены гомополимеры из: (25)-метакрилокситриметиламмонийхлори- да, (26)-метакриламидопропилтриметиламмонийметасульфата и (27)-диаллилдиметиламмонийхлорида. В результате получены высокомолекулярные разветвленные водорастворимые полимеры.

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМОГО КАТИОННОГО ПОЛИМЕРНОГО ФЛОКУЛЯНТА полимеризацией катионного водорастворимого мономера с двойной связью или его сополимеризацией неионным мономером с двойной связью в присутствии разветвляющего соединения, отличающийся тем, что разветвляющее соединение используют в количестве 4 80 мол.ч. на миллион в пересчете на начальное содержание мономеров с двойной связью и сополимеризацию проводят в присутствии переносчика кинетической цепи, взятого в количестве, обеспечивающем коэффициент растворимости полученного сополимера выше 30%
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве неионного водорастворимого мономера с двойной связью используют соединение, выбранное из группы, содержащей акриламид, метакриламид, N-алкилакриламид, N,N-диалкилакриламид, N-винилметилацетамид, N-винилметилформамид, винилацетат, N-винилпирролидон.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катионного мономера с двойной связью используют соединение, выбранное из группы, содержащей N,N-диалкиламиноалкил(мет)акрилаты, их соли или четвертичные аммониевые соединения, N,N-диалкиламиноалкил(мет)акриламиды, их соли или четвертичные аммониевые соединения.
SU894742651A 1988-12-19 1989-12-18 Способ получения водорастворимого катионного полимерного флокулянта RU2040528C1 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US28593388A 1988-12-19 1988-12-19
US28594088A 1988-12-19 1988-12-19
US285933 1988-12-19
US285940 1988-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2040528C1 true RU2040528C1 (ru) 1995-07-25

Family

ID=26963475

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894742651A RU2040528C1 (ru) 1988-12-19 1989-12-18 Способ получения водорастворимого катионного полимерного флокулянта
SU914894743A RU2026867C1 (ru) 1988-12-19 1991-03-22 Способ получения водорастворимого анионного полимерного флокулянта

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914894743A RU2026867C1 (ru) 1988-12-19 1991-03-22 Способ получения водорастворимого анионного полимерного флокулянта

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP0374458B2 (ru)
JP (1) JP2975618B2 (ru)
KR (1) KR0138524B1 (ru)
AT (1) ATE118224T1 (ru)
AU (1) AU623717B2 (ru)
BR (1) BR8906585A (ru)
CA (1) CA2005680C (ru)
DE (1) DE68921053T3 (ru)
ES (1) ES2067517T5 (ru)
GR (1) GR3015203T3 (ru)
LV (2) LV11330B (ru)
RU (2) RU2040528C1 (ru)
SK (1) SK280241B6 (ru)
UA (1) UA26432A (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556688C2 (ru) * 2010-04-06 2015-07-20 Налко Компани Полимеры для очистки от металлов

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5185135A (en) * 1991-08-12 1993-02-09 Nalco Chemical Company Method of dewatering a wet process phosphoric acid slurry
FR2692292B1 (fr) * 1992-06-11 1994-12-02 Snf Sa Procédé de fabrication d'un papier ou d'un carton à rétention améliorée.
WO1997003098A1 (de) * 1995-07-07 1997-01-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verzweigte, wasserlösliche acrylamid-copolymere mit hohem molekulargewicht und verfahren zu ihrer herstellung
SE9504081D0 (sv) * 1995-11-15 1995-11-15 Eka Nobel Ab A process for the production of paper
BR9612212A (pt) 1995-12-22 1999-12-28 Janice E Losasso Polìmeros estruturados de peso molecular inferior.
US6322708B1 (en) 1995-12-22 2001-11-27 Losasso Janice E. Low molecular weight structured polymers
WO1998029604A1 (en) * 1996-12-31 1998-07-09 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Processes of making paper and materials for use in this
US5989392A (en) * 1997-09-10 1999-11-23 Nalco Chemical Company Method of using polyammonium quaternary for controlling anionic trash and pitch deposition in pulp containing broke
FR2779452B1 (fr) * 1998-06-04 2000-08-11 Snf Sa Procede de fabrication de papier et carton et nouveaux agents de retention et d'egouttage correspondants, et papiers et cartons ainsi obtenus
FR2779752B1 (fr) * 1998-06-12 2000-08-11 Snf Sa Procede de fabrication de papier et carton et nouveaux agents de retention correspondants, et papiers et cartons ainsi obtenus
TW425591B (en) * 1998-09-30 2001-03-11 Samsung Electro Mech Deflection yoke
US6294622B1 (en) 1999-09-27 2001-09-25 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Polymer flocculants with improved dewatering characteristics
US6605674B1 (en) 2000-06-29 2003-08-12 Ondeo Nalco Company Structurally-modified polymer flocculants
BR0311580B1 (pt) * 2002-06-04 2014-12-30 Ciba Sc Holding Ag Formulação aquosa contendo um polímero catiônico e composição de amaciante de tecido.
US6784267B1 (en) 2002-07-25 2004-08-31 Nalco Company Polymers containing hyperbranched monomers
FR2869626A3 (fr) 2004-04-29 2005-11-04 Snf Sas Soc Par Actions Simpli Procede de fabrication de papier et carton, nouveaux agents de retention et d'egouttage correspondants, et papiers et cartons ainsi obtenus
DE102005009809B4 (de) * 2005-03-03 2007-02-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Abtrennung suspendierter Feststoffe
WO2008015769A1 (fr) 2006-08-03 2008-02-07 Hymo Corporation Composition de floculant et procédé servant à la produire
CA2735371C (en) 2008-09-02 2013-10-15 Basf Se Method for manufacturing paper, board and cardboard using endo-beta-1,4-glucanases as drainage aids
JP5995534B2 (ja) * 2012-06-01 2016-09-21 ハイモ株式会社 凝集処理剤および排水処理方法
RU2522927C1 (ru) * 2012-11-29 2014-07-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" Флокулянт для очистки воды и способ его получения
RU2599763C1 (ru) * 2015-05-19 2016-10-10 Федор Иванович Лобанов Способ получения флокулянта в виде полимер-коллоидного комплекса с заданным количеством активных групп
JP2017000914A (ja) * 2015-06-04 2017-01-05 Ｍｔアクアポリマー株式会社 高分子凝集剤及びその製造方法並びにそれを用いる汚泥脱水方法
JP6649762B2 (ja) * 2015-12-04 2020-02-19 Ｍｔアクアポリマー株式会社 架橋型高分子凝集剤及びその製造方法並びにそれを用いる廃水処理方法
CA3025298C (en) 2016-05-23 2021-04-20 Ecolab Usa Inc. Reduced misting acidic cleaning, sanitizing, and disinfecting compositions via the use of high molecular weight water-in-oil emulsion polymers
EP3464541B1 (en) 2016-05-23 2020-04-29 Ecolab USA Inc. Reduced misting alkaline and neutral cleaning, sanitizing, and disinfecting compositions via the use of high molecular weight water-in-oil emulsion polymers
JP6839979B2 (ja) * 2016-12-30 2021-03-10 Ｍｔアクアポリマー株式会社 高分子凝集剤及びその製造方法、並びに該高分子凝集剤を用いる汚泥の脱水方法、並びに高分子凝集剤の凝集性能の評価方法
US11540512B2 (en) 2017-03-01 2023-01-03 Ecolab Usa Inc. Reduced inhalation hazard sanitizers and disinfectants via high molecular weight polymers
RU2670968C1 (ru) * 2017-12-27 2018-10-26 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" Метод получения суспензии, содержащей частицы микрогеля для закрепления почв и грунтов
EP3731958B1 (en) 2017-12-28 2024-02-07 Ecolab USA, Inc. Surfactant compositions and uses as inverters
US11142713B2 (en) 2018-09-27 2021-10-12 Ecolab Usa Inc. Asphaltene-inhibiting method using aromatic polymer compositions
US11414626B2 (en) 2018-11-30 2022-08-16 Ecolab Usa Inc. Surfactant compositions and use thereof
JP2022540474A (ja) 2019-07-12 2022-09-15 エコラボ ユーエスエー インコーポレイティド アルカリ可溶性エマルジョンポリマーの使用によりミストが低減したアルカリ性洗浄剤
CN110669171B (zh) * 2019-09-29 2021-07-20 江西洪城水业股份有限公司 一种阴离子聚丙烯酰胺及其应用
CN111285966B (zh) * 2020-03-13 2021-12-14 爱森（中国）絮凝剂有限公司 一种改性强阴离子聚合物絮凝剂及其制备方法
US20220087258A1 (en) 2020-09-18 2022-03-24 Ecolab Usa Inc. Reduced misting peracid based cleaning, sanitizing, and disinfecting compositions via the use of high molecular weight polymers
CN112898486A (zh) * 2021-01-28 2021-06-04 东莞理工学院 一种以n,n`-二甲基丙烯酰胺为主体的阳离子型高分子絮凝剂及其制备方法和应用
CN112794945A (zh) * 2021-02-03 2021-05-14 中国海洋石油集团有限公司 一种可还原降解型清水剂及其制备方法与应用
CN112940177A (zh) * 2021-02-03 2021-06-11 中国海洋石油集团有限公司 一种聚驱采出水用可热解清水剂及其制备方法与应用
CN113413643B (zh) * 2021-07-26 2022-07-01 中建西部建设建材科学研究院有限公司 一种混凝土搅拌站废浆高效沉降方法
CN113461954A (zh) * 2021-08-03 2021-10-01 重庆工商大学 一种超支化阴阳离子嵌段型絮凝剂的制备方法
WO2023014952A1 (en) 2021-08-05 2023-02-09 Ecolab Usa Inc. Sugar/gluconoamide alkoxylate compositions and uses thereof
CN113831450B (zh) * 2021-10-27 2022-11-15 山东大学 一种支化型阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂及其制备方法与应用
CN114276493B (zh) * 2022-03-03 2022-11-04 河南博源新材料有限公司 一种复合型聚丙烯酰胺的制备方法
CN115108944B (zh) * 2022-07-19 2023-11-28 贝利特化学股份有限公司 一种硝酸胍的精制方法
CN115197363B (zh) * 2022-09-06 2022-12-06 山东诺尔生物科技有限公司 一种超支化聚合物絮凝剂及其制备方法
CN115449013B (zh) * 2022-10-27 2023-10-24 北控水务(中国)投资有限公司 支化型的聚二甲基二烯丙基氯化铵及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3698037A (en) * 1970-12-30 1972-10-17 Bennie R Johnson Integral casket handle and base with concealed hinge
US4059522A (en) * 1975-12-12 1977-11-22 Iodinamics Corporation Apparatus for purifying water
GB8410971D0 (en) * 1984-04-30 1984-06-06 Allied Colloids Ltd Flocculants and processes
DD272191A3 (de) * 1986-10-06 1989-10-04 Akad Wissenschaften Ddr Verfahren zur herstellung wasserloeslicher hochverzweigter hochmolekularer quartaerer polyammoniumsalze

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 4705640, кл. C 02F 1/56, опублик. 1987. *
Патент США N 4759856, кл. C 02F 1/56, опублик.1988. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556688C2 (ru) * 2010-04-06 2015-07-20 Налко Компани Полимеры для очистки от металлов

Also Published As

Publication number Publication date
ES2067517T3 (es) 1995-04-01
JP2975618B2 (ja) 1999-11-10
UA26432A (uk) 1999-08-30
LV11330B (en) 1996-12-20
EP0374458B1 (en) 1995-02-08
JPH02219887A (ja) 1990-09-03
CA2005680A1 (en) 1990-06-19
RU2026867C1 (ru) 1995-01-20
KR900009116A (ko) 1990-07-02
AU623717B2 (en) 1992-05-21
EP0374458A2 (en) 1990-06-27
DE68921053D1 (de) 1995-03-23
SK716589A3 (en) 1999-10-08
ES2067517T5 (es) 2004-09-16
EP0374458B2 (en) 2004-01-02
LV10964B (en) 1996-06-20
DE68921053T2 (de) 1995-06-01
CA2005680C (en) 1999-12-28
SK280241B6 (sk) 1999-10-08
AU4688689A (en) 1990-06-21
GR3015203T3 (en) 1995-05-31
KR0138524B1 (ko) 1998-05-01
DE68921053T3 (de) 2004-07-22
LV11330A (lv) 1996-06-20
BR8906585A (pt) 1990-09-04
EP0374458A3 (en) 1991-08-07
ATE118224T1 (de) 1995-02-15
LV10964A (lv) 1995-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2040528C1 (ru) Способ получения водорастворимого катионного полимерного флокулянта
AU710781B2 (en) Process for the preparation of aqueous dispersion polymers
Zou et al. Preparation of a new inorganic–organic composite flocculant used in solid–liquid separation for waste drilling fluid
US5882525A (en) Method for treating suspended solids
JP5366301B2 (ja) 粉末状イオン性水溶性高分子およびその用途
US6191242B1 (en) Process for making high performance anionic polymeric flocculating agents
KR20120065334A (ko) 수중수형 중합체 분산물 중의 음이온성 가교결합 중합체
JPH02222404A (ja) Ｎ―ビニルアミドの加水分解されたポリマーの安定な油中水型エマルジョンの製法、このエマルジョン並びにこのエマルジョンからなる、紙及び紙製品を製造するための脱水剤、保留剤及び凝集剤
WO2002100944A1 (en) Amphoteric water-soluble polymer dispersion and use thereof
AU703304B2 (en) Method for using novel high solids polymer compositions as flocculation aids
JP2015515526A (ja) 新規カチオン性ポリマー
KR102493838B1 (ko) 오니 탈수제, 및 오니 탈수 방법
JP6465435B2 (ja) 油中水型エマルジョン凝集処理剤を用いた汚泥の脱水方法
JP6257079B2 (ja) 凝集処理剤及びそれを用いた汚泥の脱水方法
JP5967705B2 (ja) 凝集処理剤およびそれを用いた汚泥脱水方法
JP5952593B2 (ja) 廃水処理方法
JP5601704B2 (ja) 汚泥脱水剤および汚泥脱水方法
JP2011062634A (ja) 上水用凝集剤及び上水用原水の処理方法
JP2018149465A (ja) 含油廃水の処理方法
JP3766564B2 (ja) 汚泥の脱水方法
JPH01163208A (ja) 水不溶性共重合体の製造法
JP2016163849A (ja) 油中水型エマルジョンを用いた汚泥の脱水方法
JPH0639208A (ja) ビニルアミン共重合体からなる凝集剤
JPS61200148A (ja) 水溶性高分子組成物