Способ модификации флокулянта


 


Владельцы патента RU 2529229:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности" (RU)

Изобретение относится к химии полимеров, к твердофазной модификации исходного продукта, а именно к способу модификации флокулянта на основе полиакриламида, необходимого для ускорения осаждения твердой фазы и повышения степени очистки суспензий. Способ модификации флокулянта на основе полиакриламида включает использование микроволнового излучения, направленного на исходный кристаллический продукт полиакриламид. Характеристика микроволнового излучения: частота 2,45 ГГц, мощность 700 Вт, продолжительность облучения кристаллов исходного флокулянта 5-7 с. Способ создает условия для дополнительного взаимодействия макромолекул друг с другом и увеличения их молекулярной массы, что улучшает технологию процесса. 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способу получения высокомолекулярных соединений на основе полиакриламида (ПАА) с повышенной молекулярной массой, необходимых для ускорения осаждения твердой фазы и повышения степени очистки суспензий, при использовании твердофазной модификации исходного продукта.

Известен способ получения флокулянта на основе ПАА, когда в качестве модифицирующего агента используют продукт реакции эпихлоргидрина и смеси солей высших жирных кислот С1620 [1].

Недостатком данного технического решения является то, что данную смесь необходимо диспергировать в растворе привитого сополимера ПАА с карбоксиметилцеллюлозой, взаимодействие проходит при достаточно высокой температуре 60-80°С и достигается относительно небольшая эффективность работы флокулянта.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ модификации ПАА в растворе с использованием физико-химических воздействий - микроволнового излучения (МВИ). Этот источник информации выбран в качестве прототипа [2].

Недостатком данного технического решения является проведение модификации в растворах. Это создает большие технологические трудности в крупнотоннажном промышленном производстве (угледобывающая, целлюлозно-бумажная, горная и другие виды промышленности).

Задачей, на решение которой направленно заявляемое изобретение, является способ прямой твердофазной модификации с использованием МВИ, на исходный кристаллический продукт - ПАА, что создает условия для дополнительного взаимодействия макромолекул ПАА друг с другом и увеличения их молекулярной массы.

Данная задача решается за счет прямой твердофазной модификации с использованием МВИ. Согласно современным научным взглядам направленная твердофазная деструкция полимеров, состоит из двух стадий:

1 - частичное разрушение отдельных макромолекул в твердой фазе;

2 - последующая сборка новых структур или новая полимеризация при их растворении в эффективном растворителе.

Характеристика МВИ: частота 2,45 ГГц, мощность 700 Вт, продолжительность облучения кристаллов исходного флокулянта 5-7 с.

Эксперимент проводят с исходным порошковым продуктом (флокулянтом), который перед растворением подвергали целенаправленному воздействию МВИ с частотой 2,45 ГГц в течение 5-7 с при мощности микроволновой печи 700 Вт, что создает условия для дополнительного взаимодействия макромолекул друг с другом и увеличения их молекулярной массы.

Согласно теоретическим исследованиям известно, что процессы полимеризации в твердой фазе можно разделить на медленные и быстрые. Медленная полимеризация происходит с высоким значением энергии активации. Она начинается с возникновения напряжений и дефектов в кристаллической решетке с изменением межатомных расстояний, с получением радикалов (воздействие МВИ). Для завершения этой реакции необходимо устранение полученных дефектов при перегруппировке атомов и вступление в реакции полученных радикалов. Время жизни радикалов в твердой фазе велико - может доходить до нескольких месяцев. Методами электронной микроскопии доказано, что быстрая полимеризация (вторая часть процесса деструкции) протекает со взрывной скоростью при добавке к твердой фазе подходящего для растворения твердой фазы растворителя (растворение), что объясняется увеличением подвижностей частей кристаллической решетки и возникших ранее радикалов. Такие приемы физической модификации полимеров дают возможность создавать новые классы высокомолекулярных соединений и в широком диапозоне менять их свойства и области применения [4].

Пример 1 (исходный ПАА). По точной навеске готовился 0,5%-ный водный раствор ПАА объемом 100 мл из порошка флокулянта марки Магнафлок-919 английской фирмы Ciba и проводилось измерение кинематической вязкости с помощью стеклянного вискозиметра с последующим определением по известным методикам характеристической вязкости и расчетом молекулярной массы ПАА по уравнению Марка-Хаувинка [3].

Пример 2 (по прототипу). По точной навеске готовился 0,5%-ный водный раствор ПАА объемом 100 мл из порошка флокулянта марки Магнафлок-919 английской фирмы Ciba, который подвергался МВИ в течение 5 с при мощности микроволновой печи 100 Вт. Далее проводилось измерение кинематической вязкости с помощью стеклянного вискозиметра с последующим определением по известным методикам характеристической вязкости и расчетом молекулярной массы ПАА по уравнению Марка-Хаувинка.

Примеры 3-5 (по предлагаемому способу). Готовился 0,5%-ный водный раствор ПАА марки Магнафлок-919 английской фирмы Ciba. Кристаллы исходного флокулянта (ПАА) перед растворением подвергались воздействию МВИ с частотой 2,45 ГГц в течение 5-7 с при мощности микроволновой печи 700 Вт. Далее проводилось измерение кинематической вязкости с последующим определением характеристической вязкости и расчетом молекулярной массы ПАА по уравнению Марка-Хаувинка. Результаты испытаний представлены в таблице.

Из данных эксперимента следует, что молекулярная масса исходного ПАА при реализации предложенного технического решения увеличивается в 1,6 раза.

ЛИТЕРАТУРА

1. Авторское свидетельство СССР №1595850, кл. C08F 220/56, С02F 1/56, опубл. 1990, бюл. №36.

2. Патент РФ №2330814 МКЛ 3 С10Л 5/14, МКЛ 3 C10Л 5/10 / Ульрих Е.В., Шевченко Т.В., Яковченко М.А., Амеленко В.П., Чуйков А.С., опубл. 10.082008, бюл. №22 (прототип).

3. Шевченко, Т.В. Изучение физико-химических свойств модифицированных полиэлектролитов на основе полиакриламида / Т.В.Шевченко, М.А.Яковченко, Е.В.Ульрих // Химическая промышленность сегодня. - 2004. - №10. - С.27-31.

4. Шевченко,Т.В. Влияние волнового облучения на процесс модификации и физико-химические свойства модифицированных флокулянтов / Т.В.Шевченко, А.Ю.Темирев, Е.В.Ульрих, Л.А.Сенчурова // Химическая промышленность сегодня. - 2008. - №5. - С.11-15.

Способ модификации флокулянта на основе полиакриламида, заключающийся в том, что исходный кристаллический продукт полиакриламид подвергают микроволновому излучению с частотой 2,45 ГГц, мощностью 700 Вт, продолжительностью облучения кристаллов исходного флокулянта 5-7 с.



 

Похожие патенты:
Настоящее изобретение относится к способу получению гетерогенной смеси, используемой в бумажной промышленности. Описан способ изготовления гетерогенной смеси полимеров, включающий: (a) введение в раствор первой порции инициатора полимеризации и одного или нескольких анионных или катионных мономеров, причем мономеры несут один и тот же заряд; (b) введение в раствор второй порции инициатора полимеризации и одного или нескольких неионных мономеров; (c) введение третьей порции инициатора полимеризации и одного или нескольких ионных мономеров, заряд которых противоположен заряду мономеров из (а); (d) постепенное введение четвертой порции инициатора полимеризации для реакции любого оставшегося мономера с образованием гетерогенной смеси полимеров; и (е) при необходимости нейтрализацию полученной гетерогенной смеси полимеров, при этом анионные мономеры выбирают из группы, состоящей из: (1) акриловой кислоты, (2) метакриловой кислоты, (3) стиролсульфокислоты, (4) винилсульфокислоты, (5) акриламидо метилпропансульфокислоты и (6) их смесей; катионные мономеры выбирают из группы, которая включает: (1) диаллилдиметиламмоний хлорид, (2) акрилоилэтил триметиламмоний хлорид, (3) метакрилоилэтилтриметиламмоний хлорид, (4) акрилоилэтилтриметиламмоний сульфат, (5) метакрилоил этилтриметиламмоний сульфат, (6) акриламидопропилтриметиламмоний хлорид, (7) метакриламидопропилтриметиламмоний хлорид, (8) некватернизованные формы (2)-(7), (9) винилформамид (впоследствии гидролизуемый в виниламин) и (10) их смеси, и неионные мономеры выбирают из группы, состоящей из: (1) акриламида, (2) метакриламида, (3) N-алкилакриламида, (4) винилформамида и (5) их смесей.

Изобретение относится к производству композиционных материалов, в частности к волокнистым тепло- и звукоизоляционным материалам и способам их получения. Композиционный материал может быть использован для изготовления листовых отделочных и теплоизоляционных материалов в жилищном, сельскохозяйственном, промышленном строительстве, а также для производства формованных упаковочных элементов и тары, склонных к биодеградации, то есть обладающих биодеструктивными свойствами.
Изобретение относится к антифрикционному композиционному материалу на основе полимеров для создания узлов трения, работающих всухую. Композиционный материал состоит, мас.%: полиэтилен 277 - 50-55 и медный поликомплекс полиакриламида - 50-45.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к суспензионно-эмульсионной композиции антитурбулентной добавки, используемой в процессах перекачки водонефтяных эмульсий по промысловым трубопроводам от добывающих скважин к установкам подготовки нефти и для энергосберегающего трубопроводного транспорта технической воды.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может применяться для повышения нефтеотдачи пластов. .
Изобретение относится к гибридному органически-неорганическому мономерному материалу, а именно к способу его получения. .

Изобретение относится к силикон-гидрогелевой композиции для мягких контактных линз, а также к мягким контактным линзам, изготовленным с ее применением. .
Изобретение относится к системе реагентов для извлечения из оборотной воды лакокрасочных материалов (ЛКМ) на основе акриловых, меламиновых, полиуретановых, нитроцеллюлозных, эпоксидных и алкидных пленкообразующих и может быть использовано в деревообрабатывающей, машиностроительной, автомобильной и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к акриловой композиции для стопорения резьбовых соединений, в частности для фиксации ВЧ-соединителей межблочных кабелей. .

Изобретение относится к области сорбционной очистки растворов. Способ очистки водных растворов от эндотоксинов осуществляют путем пропускания раствора через цеолит, модифицированный хитозаном, который дополнительно обработан последовательно растворами сульфата меди и железистосинеродистого калия.

Изобретение может быть использовано в горнодобывающей промышленности и относится к обесшламливанию оборотных сапонитсодержащих вод. Обесшламливание осуществляют посредством воздействия электрическим током на пропускаемую между барабанами-катодами 1 и барабаном-анодом 2 оборотную воду с последующим разделением на сгущенный продукт и осветленную жидкость.
Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано для селективного извлечения фтора и/или фосфатов из сточных или природных вод. Способ включает обработку воды при перемешивании кальцийсодержащим композиционным сорбентом с получением твердых продуктов обработки и очищенной воды.

Изобретение относится к устройству для очистки и поддержания безопасности питьевой воды. Устройство для очистки воды содержит по меньшей мере две фильтрующие среды, имеющие такие размеры относительно друг друга, чтобы обеспечить вначале насыщение фильтрующей среды, фильтрующей первое загрязняющее вещество в воде, и с задержкой по времени насыщение фильтрующей среды, фильтрующей второе загрязняющее вещество.
Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен биоразлагаемый композиционный сорбент нефти и нефтепродуктов.
Изобретение относится к способу получения жидкого средства для очистки воды. Способ включает электролиз водного раствора хлорида натрия в электролизере с неразделенными катодным и анодным пространствами и характеризуется тем, что электролиз осуществляют с использованием анода, изготовленного из алюминия или из сплавов алюминия.
Изобретение относится к обработке воды с применением магнитных полей и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине и фармакологии. Способ получения питьевой воды включает забор воды из природного источника, очистку от твердых примесей и обработку путем пропускания воды через аппарат, представляющий собой устройство, имеющее внешний и внутренний цилиндр.

Изобретение относится к способам устранения биологических загрязнений текучих сред, используемых для обработки подземных скважин, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может найти применение для очистки сточных вод рыбообрабатывающего предприятия. Система включает отстойную камеру, емкость приема всплывшей жиромассы, шнек, заключенный в перфорированный корпус, связанные с ним емкость для сбора обезвоженных отходов и емкость для сбора жидкости.
Изобретение относится к получению сорбентов. Способ заключается во взаимодействии соли трехвалентного железа с гидроксидом натрия в водной среде, содержащей фибриллированные целлюлозные волокна (ФЦВ).

Изобретение может быть использовано для очистки маломутных вод, при подготовке воды хозяйственно-питьевого назначения из природных поверхностных источников, при очистке промышленных сточных вод с высоким содержанием дисперсной фазы от взвесей, нефтепродуктов, жировых, белковых и других загрязнений минерального и органического происхождения. Для осуществления способа проводят смешение (0,1÷0,2)%-ного водного раствора слабозаряженного поликатионита с катионным зарядом (1,65÷9,23) с солью алюминия, взятой в виде золя пентагидроксохлорида алюминия, при мольном отношении Al3+: звено поликатионита, равном (2÷6:1). Способ обеспечивает повышение эффективности использования высокомолекулярных полиэлектролитов и снижение их дозы при одновременном увеличении степени очистки воды. 2 ил., 5 пр., 5 табл.
Наверх