一種控制季銨化反應溫度的合成有機高分子絮凝劑工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機高分子絮凝劑合成工藝，包括：(a)量取一定量的聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、鹽酸備用；(b)將甲醛置于反應容器中；(c)向反應容器中緩慢加入聚丙烯酰胺和催化劑，在加入的同時進行攪拌；(d)然后，將反應容器置于水浴中加熱；(e)接著，向反應容器中加入二甲胺；(f)冷卻，然后加入鹽酸季銨化，且控制季銨化反應溫度為40℃～50℃；(g)最后，經蒸發(fā)濃縮、過濾，得目標產品。本發(fā)明能成功合成出合格的有機高分子絮凝劑，且合成工藝簡單，合成轉化率高，便于工人操作，大大降低了有機高分子絮凝劑的合成成本，且在合成過程中通過控制季銨化反應溫度，從而進一步提高反應轉化率和產品性能。
【專利說明】一種控制季銨化反應溫度的合成有機高分子絮凝劑工藝【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制季銨化反應溫度的合成有機高分子絮凝劑工藝。
【背景技術】
[0002]絮凝劑按照其化學成分總體可分為無機絮凝劑和有機絮凝劑兩類。其中無機絮凝劑又包括無機凝聚劑和無機高分子絮凝劑；有機絮凝劑又包括合成有機高分子絮凝劑、天然有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。
[0003]有機高分子絮凝劑出現(xiàn)于20世紀50年代，它們應用前途廣闊，發(fā)展非常迅速。已用于給水凈化，水/油體系破乳，含油廢水處理，廢水再資源化及污泥脫水等方面；還可用作油田開發(fā)過程的泥漿處理劑，選擇性堵水劑，注水增稠劑，紡織印染過程的柔軟劑，靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。
[0004]有機高分子絮凝劑有天然高分子和合成高分子兩大類。從化學結構上可以分為以下3種類型:(I)聚胺型-低分子量陽離子型電解質；(2)季銨型-分子量變化范圍大，并具有較高的陽離子性；(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量較高，可以幾十萬到幾百萬、幾千萬，均以乳狀或粉狀的劑型出售，使用上較不方便，但絮凝性能好。根據(jù)含有不同的官能團離解后粒子的帶電情況可以分為陽離子型、陰離子型、非離子型3大類。有機高分子絮凝劑大分子中可以帶-coo-、-nh-、-so3、-oh等親水基團，具有鏈狀、環(huán)狀等多種結構。因其活性基團多，分子量高，具有用量少，浮渣產量少，絮凝能力強，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好等特點，在處理煉油廢水，其它工業(yè)廢水，高懸浮物廢水及固液分離中陽離子型絮凝劑有著廣泛的用途。特別是丙烯酰胺系列有機高分子絮凝劑以其分子量高，絮凝架橋能力強而顯示出在水處理中的優(yōu)越性。
[0005]絮凝沉淀法是選用無機絮凝劑(如硫酸鋁)和有機陰離子型絮凝劑聚丙烯酰銨(PAM)配制成水溶液加 入廢水中，便會產生壓縮雙電層，使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性，膠粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積后即在重力作用下脫離水相沉淀，從而去除廢水中的大量懸浮物，從而達到水處理的效果。為提高分離效果，可適時、適量加入助凝劑。處理后的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達到排放標準，可以外排或用作人工注水采油的回注水。
[0006]絮凝劑的分子質量、分子結構與形狀及其所帶基團對絮凝劑的活性都有影響。一般來講，分子量越大，絮凝活性越高；線性分子絮凝活性高，分子帶支鏈或交聯(lián)越多，絮凝性越差；絮凝劑產生菌處于培養(yǎng)后期，細胞表面蔬水性增強，產生的絮凝劑活性也越高。處理水體中膠體離子的表面結構與電荷對絮凝效果也有影響。一些報道指出，水體中的陽離子，特別是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低膠體表面負電荷，促進“架橋”形成。另外，高濃度Ca2+的存在還能保護絮凝劑不受降解酶的作用。微生物絮凝劑絮凝范圍廣、絮凝活性高，而且作用條件粗放，大多 不受離子強度、PH值及溫度的影響，因此可以廣泛應用于污水和工業(yè)廢水處理中。微生物絮凝劑高效、安全、不污染環(huán)境的優(yōu)點，在醫(yī)藥、食品加工、生物產品分離等領域也有巨大的潛在應用價值。[0007]縱觀絮凝劑的現(xiàn)狀可以看出，絮凝劑的品種繁多，從低分子到高分子，從單一型到復合型，總的趨勢是向廉價實用、無毒高效的方向發(fā)展。無機絮凝劑價格便宜，但對人類健康和生態(tài)環(huán)境會產生不利影響；有機高分子絮凝劑雖然用量少，浮渣產量少，絮凝能力強，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好，但這類高聚物的殘余單體具有“三致”效應(致崎、致癌、致突變)，因而使其應用范圍受到限制；微生物絮凝劑因不存在二次污染，使用方便，應用前景誘人。微生物絮凝劑將可能在未來取代或部分取代傳統(tǒng)的無機高分子和合成有機高分子絮凝劑。微生物絮凝劑的研制和應用方興未艾，其特性和優(yōu)勢為水處理技術的發(fā)展展示了一個廣闊的前景。
[0008]有機高分子絮凝劑的合成工藝過程中，季銨化反應溫度對合成的轉化率和產品性能存在很大影響，所以，必須確定出一個適當?shù)募句@化反應溫度。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點和不足，提供一種控制季銨化反應溫度的合成有機高分子絮凝劑工藝，該合成工藝能成功合成出合格的有機高分子絮凝劑，且合成工藝簡單，合成轉化率高，便于工人操作，大大降低了有機高分子絮凝劑的合成成本，且在合成過程中通過控制季銨化反應溫度，從而進一步提高反應轉化率和產品性能。
[0010]本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):一種控制季銨化反應溫度的合成有機高分子絮凝劑工藝，包括以下步驟:
[0011](a)量取一定量的聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、鹽酸備用；
[0012](b)將甲醛置于反應容器中；
[0013](C)向反應容器 中緩慢加入聚丙烯酰胺和催化劑，在加入的同時進行攪拌；
[0014](d)然后，將反應容器置于水浴中加熱；
[0015](e)接著，向反應容器中加入二甲胺；
[0016](f)冷卻，然后加入鹽酸季銨化，且控制季銨化反應溫度為40°C~50°C ；
[0017](g)最后，經蒸發(fā)濃縮、過濾，得目標產品。
[0018]所述反應容器為燒杯。
[0019]所述步驟(f)中，控制季銨化反應溫度為55°C。
[0020]所述步驟⑴中，控制該階段的加熱溫度為42°C。
[0021]所述步驟(f)中，控制該階段的加熱溫度為47°C。
[0022]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:能成功合成出合格的有機高分子絮凝劑，且合成工藝簡單，合成轉化率高，便于工人操作，大大降低了有機高分子絮凝劑的合成成本，且在合成過程中通過控制季銨化反應溫度，從而進一步提高反應轉化率和產品性能。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不僅限于此。
[0024]實施例1:
[0025]本發(fā)明涉及的一種有機高分子絮凝劑的合成工藝，包括以下步驟:
[0026](a)量取一定量的聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、鹽酸備用；[0027](b)將甲醛置于反應容器中；
[0028](c)向反應容器中緩慢加入聚丙烯酰胺和催化劑，在加入的同時進行攪拌；
[0029](d)然后，將反應容器置于水浴中加熱；
[0030](e)接著，向反應容器中加入二甲胺；
[0031](f)冷卻，然后加入鹽酸季銨化，且控制季銨化反應溫度為45°C ；
[0032](g)最后，經蒸發(fā)濃縮、過濾，得目標產品。
[0033]由于在有機高分子絮凝劑的合成工藝過程中，季銨化反應溫度對合成的轉化率和產品性能存在很大影響，為了得到最佳的季銨化反應溫度，本發(fā)明做了季銨化反應溫度對合成的轉化率和產品性能的影響，通過實驗結果可知:隨著季銨化反應溫度的增加，合成過程的轉化率得到提高，但是，當該季銨化反應溫度增加到一定程度時，再增加溫度，會對廣品的性能廣生破壞，故應該綜合考慮。
[0034]綜上，本實施例中，季銨化反應溫度為45°C。
[0035]實施例2:
[0036]本實施例與實施例1的不同之處僅在于，本實施例季銨化反應溫度為42°C，本實施例的其他部分與實施例1相同，不再贅述。
[0037]實施例3:
[0038]本實施例與實施 例1的不同之處僅在于，本實施例季銨化反應溫度為47°C，本實施例的其他部分與實施例1相同，不再贅述。
[0039]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種控制季銨化反應溫度的合成有機高分子絮凝劑工藝，其特征在于，包括以下步驟: (a)量取一定量的聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺、鹽酸備用； (b)將甲醛置于反應容器中； (c)向反應容器中緩慢加入聚丙烯酰胺和催化劑，在加入的同時進行攪拌； (d)然后，將反應容器置于水浴中加熱； (e)接著，向反應容器中加入二甲胺； (f)冷卻，然后加入鹽酸季銨化，且控制季銨化反應溫度為40°C~50°C； (g)最后，經蒸發(fā)濃縮、過濾，得目標產品。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種控制季銨化反應溫度的合成有機高分子絮凝劑工藝，其特征在于，所述反應容器為燒杯。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種控制季銨化反應溫度的合成有機高分子絮凝劑工藝，其特征在于，所述步驟(f)中，控制季銨化反應溫度為55°C。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種控制季銨化反應溫度的合成有機高分子絮凝劑工藝，其特征在于，所述步驟(f)中，控制該階段的加熱溫度為42°C。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種控制季銨化反應溫度的合成有機高分子絮凝劑工藝，其特征在于，所述步驟(f)中，控制`該階段的加熱溫度為47°C。
【文檔編號】C08F20/56GK103724493SQ201210414859
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月15日 優(yōu)先權日:2012年10月15日
【發(fā)明者】代燕 申請人:代燕