Способ получения гранулированного полиакриламида

Способ получения гранулированного полиакриламида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е пц 546623

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.05.74 (21) 2028945/05 (51) М Кч 2 С08F!20/56

В 29В 1/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и отнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 20.04.77 (53) УДК 678.745.842 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Д. Малкин, А. В. Матросов, П. И. Егорченков, И. А. Якубович;,. "

Н. П. Пасхин, М, П. Вилянский, А. М. Котов и Л. П. Гречишников (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧEHИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО

ПОЛИАКРИЛАМИДА

Изобретение относится к производству флокулирующих синтетических высокомолекулярных реагентов, применяемых для интенсификации процессов разделения технических суспензий на твердую и жидкую фазы.

Известны способы получения флокулирующих реагентов на основе полиакрилампда.

Распространенным способом является получение полиакриламида в виде водных гелей, содержащих 6 — 8% основного вещества. Такие продукты имеют низкое содержание активного вещества; свойства их нестабильны прп хранении в результате деструкции макромолекул полимера, в результате снижается флокулирующая эффективность реагента; дозирование высоковязких гелей очень трудоемко и неудобно. Поэтому задача получения твердых гранулированных полиакриламидных реагентов из водных гелей приобретает важное значение.

Известен способ получения твердых полиакриламидных реагентов путем предварительного введения минеральных солей в подвергаемый полимеризацпп водный раствор акрпламида и последующей сушки образующегося геля на воздухе или в тонком слое на обогреваемой поверхности (1, 2). Недостатками этого процесса являются низкая производительность и ухудшение качества готового продукта в результате термообработки.

Известно также нзмельченпе гелеобразного полимера акрнлампда в коллопдной мельнице в среде инертной органической жидкости и последующее высаживание измельченного полимера метанолом или ацетоном (3). Недостатками метода являются пожароопасность и необходимость утилизации больших количеств сбросных растворов.

Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату способ получения сухого полпакрплампда из водного геля путем разрезания его на частицы 4 — 100 меш и последующей сушки во взве15 шенном слое газового потока прн температуре до 100 С. Для предотвращения слппания частиц геля производится замораживание последнего илп напыление на его поверхность перед резкой порошка сульфата натрия (4).

Для осуществления этого способа пригодны гели полпакрпламида, содержащие 20 — 70% воды (не менее 30% основного вещества), лучше 30 — 65% воды. Такие гели обладают высокой упругостью, и вследствие невысокой липкости кусочки геля после разрезания сохраняют свою форму и пригодны для сушки в газовом потоке. В случае увеличения тенденции частиц геля к слипанню проводится предварительное напыление сульфата натрия

30 на поверхность исходного геля. При этом ис546623

GO

65 пользуют водные гели полиакриламида с молекулярным весом 6000000 — 26000000.

Недостатком указанного способа является невозможность использования водных гелей полиакрилампда, содержащих менее 30", > полимера (более 70 / водь:). Такие гели являются жидкотекучимп и после разрезания на отдельные частицы последние снова слипаются в сплошную массу. Применение способа напыления любых дегидратнрующих веществ в данном случае не дает эффекта, так как при использовании режущего инструмента образуются каплеобразные частицы геля, слипающиеся сразу же после отрыва от поверхности ножа. Невозможно использовать этот способ также и в том случае, когда молекулярный вес полимера ниже 3000000, даже если содержание полиакриламида в геле выше 30 /, поскольку при сии>кении молекулярного веса полимера повышается текучесть геля и увеличивается липкость. Прн использовании антиагломеранта (порошка сульфата натрия) напылением возможно налипанне продукта и антиагломеранта на стенках сушильных аппаратов и питающих механизмов и нх цементация.

Целью изобретения является получение неслипающихся гранул из жидко-текучих полимерных гелей, содержащих 6 — 8 основного вещества.

Согласно изобретению полиакриламидный гель, содержащий 92 — 94 / воды, измельчают в шнековом грануляторе с одновременной обработкой поверхности измельченного геля в момент образования гранул на решетке гранулятора струей насыщенного водного раствора сульфата аммония и последующей сушкой.

Отличительными чертами способа является создание условий, препятствующих слипанпю частиц (комочков) геля, образованных в результате измельчения геля шнековым гранулятором, путем воздействия на ннх в момент образования направленного потока концентрированного раствора сульфата аммония или иного высаливателя.

Практически это осуществляется с помощью специальной камеры, которая устанавливается за решеткой гранулятора нли другого измельчающего устройства. В камеру поступают свежеобразованные комочки пзмельчепного геля и навстречу им подается поток осадителя (высаливателя). Прн этом в момент образования липких гранул на»х поверхности возникает тонкая пленка нерастворимого в данной среде полимера. Потоком высаливателя гранулы выносятся из камеры и дальнейшее нх обезвоживание протекает в отдельной емкости в результате перемешнвания в течение 2 час в растворе высаливателя, концентрация которого непрерывно контролируется и поддерживается в заданных пределах.

Размер гранул определяется диаметром отверстий решетки гранулятора, через которые продавлнвается гелеобразный продукт, и ско5

55 ростью вращения ножа гранулятора, установленного перед этой решеткой. После выдержки в растворе высаливателя гранулы отделяются от раствора, отжимаются на резиновых валках и сушатся с использованием сушилки с фонтанирующим слоем. Раствор высаливателя неперрывно циркулирует в схеме, часть его выводится на утилизацию.

П р н м е р 1. Гелеобразный полимер, представляющий собой 7 / -ный водный раствор полиакрпламнда с молекулярным весом

2800000, измельчают в шнековом измельчителе с одновременным омыванием образующихся комочков полимера насыщенным водным раствором сульфата аммония и подают на высалнвание (выдерживание измельченного IIQлнмерного геля в водном растворе сульфата аммония, имеющем плотность 1,22 — 1,24 г/см и температуру 30 — 40 С, в течение 2 час при перемешивании) в реактор с мешалкой. Каучукоподобные гранулы полимера отделяются на сетке с размером ячейки 2+2 мм с помощью троммеля или виброгрохота. Гранулы дополнительно отжпмаются от раствора резиновыми валками (при этом в гранулах остается

40 — 45 / влаги) и сушатся в четырехсекционной сушилке с фонтанирующим слоем прн температуре материала 40 — 50 и входящего воздуха 50 — 80 С. Сухой гранулированный продукт содержит 60 / полиакриламида, П р и м ер 2. Гелеобразный полимер обрабатывают, как в примере 1, но в качестве высаливающего агента применяют насыщенный водный раствор карбоната натрия. Конечный продукт имеет аналогичный внешний вид.

Часть амидных групп в полиакриламиде гидролизована до карбоксильных групп.

Использование предложенного способа обработки поверхности измельченного геля в момент образования гранул на решетке гранулятора раствором сульфата аммония позволяет осуществить техноло>чпо в промышленном масштабе. Зтот способ можно использовать во всех технологических схемах высаливания полимеров независимо от свойств при- меняемого высаливателя органического или минерального происхождения.

Преимущества сухого гранулированного полиакриламида перед гелеобразными продуктами, кроме стабильности свойств при хранении, удобств прн транспортировании и использовании, заключаются также и в том, что его можно использовать для производства модифицированных полимеров акриламида, таких как полиметилолакрнлампд, катионные и анионные производные и другие.

Формула изобретения

Способ получения гранулированного полиакриламида путем измельчения водного полиакриламндного геля и последующей сушки, отличающийся тем, что, с целью получения неслппающихся гранул из жидкотекучих полимерных гелей, полиакриламидный

546623

Составитель Н. Пасхин

Техред Н. Ау к

Корректор Л. Брахнина

Редактор Е. Хорина

Заказ 437/14 Изд. ¹ 209 Тираж 654 Под-.: сное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изовветен1ш и откры1llA

113035, Москва, )К-35, Ра лшскан аб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапу ова, 2 гель, содержащий 92 — 94% воды, подвергают измельчению в шнековом грануляторе с одновременной обработкой поверхности измельченного геля в момент образования гранул на решетке гранулятора струей насыщенного раствора сульфата аммония.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №138589, М Кл. В 01 D 15/06, 1960.

2. Патент США ¹ 3215680, кл. 260 — 89.7, 1966.

3. Патент ФРГ № 1093989, кл. 39 с 25/01, 1958.

4. Патент США № 3714136, кл. С 08f 47/02, 1973 (прототип) .