Способ растворения гранулированного полиакриламида

 

О П И С А Н И Е 859390

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социапметмчееких

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.12,79 (21) 2854583/23.05 (5I)M. Кл.

С 08 7 3/04

В 01 F 1/00 с присоединением заявки,%

6ваударетевниый комитет

СССР

an делам изебретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.08.81- Бюллетень .%32

Дата опубликования описания 01.09,81 (5З) УЙ К,б78.02 (088.8) М. П. Вииииский, Н. П. Паеаии, Н. А. Преейраи екий и И. Я. Якубович

/ . ./ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАСТВОРЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО

ПОЛИАКРИЛАМИДА

Изобретение относится к приготовлению рас-, творов высокомолекулярных соединений и может применяться для приготовления растворов флокулянтов и загущающих реагентов в химической и нефтедобывающей промышленности.

Известны способы растворения гранулнрованных веществ, включающие распыление гранул воздушной струей, распределяющей гранулы по поверхности жидкости, предотвращая таким образом слнпание порошка в комки (1).

Растворение порошков труднорастворимых в воде полимеров может проводиться путем подачи смеси порошка и воды на диск, разбрыэгивающий зту смесь по поверхности жидкости 121.

Недостатками этих способов являются налипание гелевых гранул на деталях аппаратов, а также незначительное повышение скорости растворения.

Для быстрого растворен полиакриламид измельчают в тонкий порошок и эмульгируют в растворе поверхностно-активного вещества, например, марки ОП вЂ” 7, вводимого в колийи:стве до 17% от веса полимера. Затем путем разбавления водой проводят обращение эмульсии, осуществляя таким образом растворение.

Недостатком этого способа является необходимость тонкого измельчения сухого полимера, что является достаточно сложной операцией, связанной с обильным пыл образованием.

Кроме того, введение в раствор поверхностноактнвных веществ не всегда доступно по условиям дальнейшего технологического применения <Ьлокуляита.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, в соответствии с которым растзорение полиакриламида включает набухание сухого лолимера, перемешнвание мешалкой и циркуляцию раствора, создаваемую центробежным насосом.

Получаемый однородный раствор с концентрацией активного вещества л 1% разбавляется водой до концентрации 0,1% (3).

Существс™ным недостатком указанного способа является налипание гелеобразного полимера и его наматывание на вал мешалки с

3 образованием большого черезвычайно трудно-. растворяющегося сгустка.

Цель изобретения — предотвращение образования труднорастворимых сгустков и интенсификация процесса растворения.

Указанная цель достигается тем, что в способе растворения, включающем набухание сухого полимера, перемешивание и циркуляцию раствора, набухший полимер подвергают двухстадийному мокрому иэмельчению с одновременным размыванием и разобщением диспергироваииого материала интенсивным потоком растворяющей жидкости, причем первую стади1о измельчения осуществляют шнековым гранулятором, а вторую — центробежным гидроизмельчителем.

Циркуляцию и перемешивание проводят при, добавке полиоксиэтилена в количестве 5 г/мэ растворителя. ;1абухание гранул полиакриламида проводят в 1%-ном растворе карбоната натрия.

859390

20

На чертеже изображена схема цеппи аппаратов для осуществ,ения предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Сухой полимер загружают в бункер 1, пред25 динен со шнековым гранулятором 2, с помощью которого осуществляется первая стадия измельчения набухших гранул. На наружную плоскость фильеры 3 гранулятора 2 через вентиль 4 подается интенсивная струя из нагнетательной линии центробежного гидроизмельчителя. Струя разобщает гранулы, не давая им слипнуться в комок. Образующаяся суспензия стекает через патрубок 5 в бак 6 с мешалкой 7, в котором начинается растворение полимера. Из бака 6 суспензия растворяющихся гранул засасывается центробежным гидроиэмельчителем 8 из нагнетательного патрубка

mmporo выходит масса, не образующая труднорасгворимых сгустков.

В начале растворения поток из нагнетательной линии центробежного измельчнтеля через вентиль 4 подается на фильеру 3 шнекового гранулятора и через вентиль 9 — в бункер 1 для восполнения убыли жидкости,. уходящей в бак 6. После опорожнения бункера 1 весь поток центробежного гидроиэмельчителя через вентиль 10 переключается в тангенциальный ввод 11 бака 6. С этого момента работа гндроизмельчителя 8 происходит в течение времени, необходимого дпя однократного циркуляционного обмена всего содержимого бака. 3атвм гидроизмельчитель выключается и растворение продолжается в баке 6 при перемешиваиии мешалкой 7. до получения однородной массы.

33

4{}

4$

Ско1Ьсть растворения по предлагаемому способу повышается в 5 — 8 раэ по сравнению с назначенный для набухания гранул. Бункер сое4 известным. При необходимости еще большего увеличения скорости растворения кратность циркуляционного обмена содержимого бака 6 может быть увеличена. В этом случае для предотвращения деструкции полиакриламида в раствор должен быть введен полиоксиэтилен в количестве 5,0 г/мэ.

Ускорение процесса растворения возможно также за счет сокращения времени набухания сухого гранулированного полиакриламида. С этой целью в бункер 1 заливается ие вода, а 1%-ный раствор карбоната натрия.

Пример. Для получения 1%-ного раствора полиакриламида в бункер 1 загружают

40 кг сухого полимера ПАА — ГС (содержание основного вещества 50%) и заливают

40 л воды. В бак 6 заливают 2 м воды. Первый период растворения — набухание — продол. жается 2 ч. Спустя это время включают шнековый гранулятор 2, мешалку 7 и центробежный измельчитель 8, который во второй период растворения - период грануляции — работает как насос, подающий воду из бака 6 на фнльеру гранулятора 3 и в бункер 1. Подача воды в бункер производится лишь в небольшом количестве, необходимом для пополнения ее убыли. Интенсивная струя, подаваемая на фильеру, разобщает и размывает выходящие иэ отверстий гранулы. Образующаяся суспен- зия стекает в бак 6. Продолжительность периода грануляции состаьляет 15 мин. После опорожнения бункера 1 вентили 4 и 9 перекрывают и открывают вентиль 10 таитенциального ввода 11 бака 6. Центробежный гидроизмельчитель в этот третий период — период измельчения — работает по своему основному назначению, т.е. измельчает и размывает растворяющиеся гранулы полиакриламида. Циркуляционное перемешнвание с помощью гидроизмельчителя продолжается в течение 45 мин, необходимых для однократного обмена объема суспенэии, находящейся в баке 6. По истечении этого времени гидроизмельчитель выключают. Четвертый период растворения — перемешивание — происходит при перемешивании мешалкой 7. Перемешивание продолжается

2 ч. По истечении этого времени раствор полиакриламида с- новится однородным, не содержащим иарастворенных частиц.

Время, необходимое для приготовления раствора полиакриламида по предлагаемому способу, складывается иэ периодов иабухания (2 ч, грануляции (15 мин), измельчения (45 мин) и перемешивания (2 ч)и составляет5ч.

Выдача следующей порции раствора может быть произведена через 3 ч после предыдущей, если сухой полимер загрузить в бункер сразу же после его опорожнения. Набухание

859390 следующей порции полиакриламида происходит во время растворения предыдущей.

Время растворения полимера ПАА — ГС по техническим условиям 0СТ 95.284 — 74 составляет 24 — 48 ч, по предлагаемому способу это время сокращается в 5 — 8 раз.

В случае необходимости еще большего ускорения процесса растворения, четвертую стадию проводят при непрерывной работе центробежного гидроизмельчнтеля. Для предотвращения деструкции полиакриламида в бак

6 вводят 10 г полиоксиэтилена в виде раствора произвольной концентрации. Время растворения сокращается на 1 ч. — 1ч 15 мин.

При необходимости сокращения времени набухания сухого полимера в бункер 1 вместо воды заливают 1 -ный раствор карбоната натрия. Продолжительность набухания в этом случае составляет 1 ч.

Предлагаемый способ может применяться для приготовления растворов высокомолекулярных соединений, флокулянтов и загущающих реагентов в химической и нефтедобывающей промышленности. В предлагаемом способе по сравнению с известным увеличение скорости раство- уения сокращает время приготовления раствора в 2 — 3 раза, деструкции полимера при этом не наблюдается. Кроме того, способ исключает образование труднорастворимых комков, налипающих на стенки и -движущиеся части аппаратуры.

Формула изобретения

1. Способ. растворения гранулированного полиакриламида, включающий набухание сухого полимера, перемешивание и циркуляцию раствора, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью предотвращения образования труднорастворимых сгустков и интенсификации процесса растворения, набухший полимер подвергают двухстадийному мокрому измельчению с одновременным размыванием и разобщением диспергированного материала интенсивным потоком растворяющей жидкости, причем первую стадию измельчения осуществляют шнековым гранулятором, а вторую — центробежным гидр онзмельчителем.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что циркуляцию i перемешиванис проводят при добавке полиоксиэтилена в количестве 5 г/м растворителя.

3. Способ по п. 1, о т л н ч а ю щ и йс я тем, что набухание гранул полнакрилами да проводят в 1 ном растворе карбоната натрия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии N 49 — 30630, кл, В 01 F 1/00, олублик. май 1979.

2. Патент Японии N 50 — 9742, кл. В 01 F1/00,,опублик. октябрь 1979.

3. Патент Франции N 2277106, кл. С 08 F 47/16, опублик. 1976.

ВНИИПИ Заказ 7466/40 Тираж 530 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4