Спосіб отримання катіонного флокулянта

Спосіб отримання катіонного флокулянта, оснований на взаємодії поліакриламіду з формальдегідом та аміном, який відрізняється тим, що як змінний компонент використовують аміак, процес проводять при температурі 75-90°С та при співвідношеннях поліакриламіду, аміаку та формальдегіду- 1 (0,5-2) (0,5-2) Винахід належить до способів отримання катіонних флокулянтів на основі поліакриламіду, які можуть використовуватись в процесах очистки води, обезводнення гідрофільних осадів ВІДОМІ методи катіонування поліакриламіду основані на обробці полімеру формальдегідом та диметиламіном або іншими вторинними амінами в водному середовищі по реакції Манніха (Вейцер Ю И , Минц Д М Высокомолекулярные флокулянти в процессах очистки природных и сточных вод — М Стройиздат — 1984 — 201 с ) Недоліком таких методів є використання дорогих реагентів Найближчим за технічною суттю до винаходу є спосіб катіонування поліакриламіду формальдегідом та диметиламіном при 65 - 75°С в дві стадії 1) взаємодія поліакриламіду з формальдегідом, 2) взаємодія отриманого продукту з диметиламіном (Ас № 952856, СССР, МКИ С 08 F 8/28, С 08 F 8/32, С 08 F 220/56 Способ получения флокулянта / В П Соколов, Г Р Кораблева, Л А Чикунова, КФ Семенов Опубл 23 05 82 —Бюлл № 31) До недоліків цього методу слід віднести використання дорогого реагенту - диметиламіну, та двохстадійність процесу, що може бути причиною поперечного зшивання полімерних молекул, зниження виходу продуктів амінування та зниження розчинності флокулянту у воді Це можливе тому, що на першій стадії, коли полімер обробляється лише формальдегідом, утворюються метилольні групи, зв'язані з азотом аміду, які можуть взаємодіяти з амід ними групами сусідніх полімерних молекул Це може спричинити неповне зв'язування молекул диметиламіну, які вводять на наступній стадії В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу отримання катіонного флокулянту шляхом заміни дорогого диметиламіну на дешевий аміак, двохстадійного процесу на одностадійний, що дозволяє здійснити синтез флокулянтів з використанням доступних реагентів, запобігає поперечному зшиванню полімерних молекул та зниженню розчинності флокулянту у воді Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання катіонного флокулянту, основаному на взаємодії поліакриламіду з формальдегідом та аміном, новим є те, що в якості змінного компоненту використовують амізк, процес проводять при темперзтурі 75 - 90°С тз при співвідношеннях полізкрилзміду, змізкутз формзльдепду 1 (0,5-2) (0,5-2) Спосіб резлізується слідуючим чином В резктор, облзднзний мішзлкою, зворотнім холодильником, нзгрівзючим пристроєм поміщзють 7%-й гель полізкрилзміду з середньою молекулярною мэсою1,510 6 в о В резктор вносять розрзховзну КІЛЬКІСТЬ водного розчину змізку тз розрзховзний об'єм формзлшу Еквівзлентне співвідношення - 1 (0,5 - 2) (0,5 - 2) При постійному перемішувзнні темперзтуру суміші ПІДНІМЗЮТЬ до 75 - 90°С При дзній темперзтурі тз при перемішувзнні суміш витримують протягом 8 годин Після коректувзння концентрзцм отримзного гелю кзтюновзного полізкрилзміду його можнз використовувзти для очищення води тз обезводнення осзду Приклзд 1 В резктор, облзднзний мішзлкою, зворотнім холодильником, нзгрівзючим пристроєм помістили 1000г 7 %-го гелю полізкрилзміду з середньою молекулярною мзсою 1,5 106 в о , до нього добзвили 33,5г 25%-го розчину змізкутз 74г ю ю о> о> ю 59955 20%-го формаліну Температуру суміші при постійному переміщуванні підняли до 75 - 90°С При такій температурі суміш перемішували протягом 8 годин В результаті отримали гель, що містить 7,6% катюнованого поліакриламіду Із отриманого продукту приготували розчин флокулянту з концентрацією 0,5г/л Цей розчин використали для обезводнення осаду з локальних очисних споруд Київського картонно-паперового комбінату Концентрація твердої фази в осаді 15,2г/л Осад обезводнювали на вакуумній фільтрувальній установці Питомий опір фільтруванню необробленого флокулянтом осаду г = 82,32108м/кг При дозі флокулянту 1мг на 1г сухої речовини осаду (1мг/г с р) г = 9,02108м/кг, при дозі 2мг/г с р г = 7,2 108м/кг, при дозі 5мг/г с р г = 4,7 108м/кг Приклад 2 До 1000г 7%-го гелю поліакриламіду добавили 168г 10%-го аміаку та 296г 10%-го формаліну Суміш обробляли як в прикладі 1 Отримали гель, що містить 6,7% Комп'ютерна верстка А Крулевський катюнованого поліакриламіду 3 отриманого продукту приготували розчин флокулянту з концентрацією 0,5г/л Розчин використали для обезводнення осаду, описаного в прикладі 1 Питомий опір фільтруванню (г) при дозі флокулянту 1мг/г с р склав 5,9710м/кг, при дозі 2мг/г с р г = 4,75 108м/кг, а при дозі 5мг/г с р г - 4,51 10 м/кг Приклад 3 До 1000г 7%-го гелю поліакриламіду добавили 252г 10%-го розчину аміаку та 444г 10%-го розчину формальдегіду Суміш обробляли як описано в прикладі 1 Отримали гель, що містить 6,6% катюнованого поліакриламіду Приготували розчин флокулянту з концентрацією 0,5г/л Флокулянтом обробляли осад, описаний в прикладі 1 при його обезводненні Питомий опір фільтруванню (г) при дозі флокулянту 1мг/г с р склав 5,01 108м/кг, при дозі 2мг/г с р г = 4,30108м/кг, при дозі 5мг/г с р г = 3,51 108м/кг Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна