專利名稱：：一種多功能聚丙烯酰胺凈水劑的合成方法
技術領域：
：本發明涉及一種化學品的合成方法，尤其涉及一種用于廢水、污水處理的化學品的合成方法，即一種多功能聚丙烯酰胺凈水劑的合成方法。技術背景隨著工農業生產的迅速發展和人民生活水平的不斷提高，對水的需求量也越來越大，與此同時，水資源的污染也日趨嚴重。據調査顯示，工業用水一般占城市用水的70-80%，各種急需處理的工業污水和生活污水量迅速增加。另外，我國大部分主力油田已進入油田開發的中后期，目前，油田產出液的平均綜合含水已超過80%，導致大量的含油污水產生。采油污水成分復雜，除了含有可溶性鹽類和重金屬、固體顆粒、硫化氫等天然雜質外，還含有懸浮的乳化油以及一些用來改變采出水性質的外加有機物質，必須經過嚴格處理才能回注或排放。從總量上看，目前我國每年的廢水總排放量以數百億噸計，而年處理量尚不足1/3，與國外先進水平相比還有很大的差距。新型有機高分子凈水劑具有用量少、適用污水水質范圍寬、凝體形成速度快、沉降速度快、適用水體pH值范圍廣等顯著優點，能同時去除水中的有機物、懸浮物、重金屬、硫化物及致癌物等，并兼備脫水、脫色、脫油、除臭、殺菌等諸多功能，因而，是具有巨大潛力的重要高效多功能凈水劑。開發新型有機高分子凈水劑，具有特別重大的經濟效益和非常重要的社會意義。
發明內容本發明目的在于提供一種多功能聚丙烯酰胺凈水劑的合成方法。為實現本發明的目的，本發明技術方案如下1、親油單體的合成在10—3(TC下將15—30g濃硫酸加入100ml冰醋酸中配成溶液，攪拌下向此溶液中滴加4一7g丙烯腈，隨后再向溶液中滴加10—30g二異丁烯，維持反應體系溫度在30—50。C，繼續攪拌反應2—4h后，向其中加入5倍體積的二次水，攪拌均勻后靜置。有針狀結晶析出，過濾，水洗，冷凍干燥，得較純凈單體N-(l，l,3,3-四甲基丁基)-2-丙烯酰胺，其分子結構如下2、聚丙烯酰胺凈水劑的合成在燒瓶中加入去離子水30—80g，AM(丙烯酰胺)3—7g，陽離子單體DAC(丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨)6—10g，親油單體(N-(l，l，3,3-四甲基丁基)-2-丙烯酰胺)0.1—5g，相當于親油單體2—4倍的陽離子表面活性劑(十二烷基三甲基氯化銨或十六烷基三甲基氯化銨)，在磁力攪拌器上攪拌乳化，恒溫0°C，通氮除氧20分鐘后，加入復合引發劑0.01—0.1g，攪拌反應3—6小時。升溫至70—9(TC，繼續反應約2—4小時，然后取出聚合物膠塊，造粒、熱風干燥、粉碎、過篩，得到顆粒狀凈水劑樣品。其中，復合引發劑是由硫酸亞鐵銨、過硫酸銨、偶氮類引發劑、助引發劑、氨水和甲酸鈉組成。本發明的價值和意義在于目前一般的商品陽離子聚丙烯酰胺凈水劑存在著耐鹽性差、對污水中油類等有機物質絮凝能力弱等缺陷，因此對于含鹽量大、含油和有機物多的污水體系不適應。本項目研究的新型復合結構的陽離子聚丙烯酰胺分子結構中含有增加分子剛性、抗鹽性、親油性功能單體，使聚合物凈水劑具有兩個作用，第一，可以起到一般高分子凈水劑的作用，即分子鏈的搭橋作用、電荷的靜電作用等；第二個作用是，通過分子之間的親油性質的相互作用，使之具有很強的包裹油和有機物質的能力，大大增加對含油和復雜有機物質的污水體系的處理絮凝能力。因此，該新型陽離子聚丙烯酰胺凈水劑能更廣泛地應用于工業污水(包括印染、造紙、電鍍、機械加工、食品工業、釀酒工業、皮革廢水等)、生活污水(包括居民生活污水、餐飲、旅游業污水等)和油田污水等不同污水處理
技術領域：
。圖1為本發明的紅外光譜圖具體實施方式為對本發明進行更好地說明，舉實施例如下親油單體的合成在2(TC下將2g濃硫酸加入100ml冰醋酸中配成溶液，攪拌下向此溶液中滴加5g丙烯腈，隨后再向溶液中滴加20g二異丁烯，維持反應體系溫度在45。C，繼續攪拌反應3h后，向其中加入5倍體積的二次水，攪拌均勻后靜置。有針狀結晶析出，過濾，水洗，冷凍干燥。聚丙烯酰胺凈水劑的合成在燒瓶中加入去離子水50g，AM(丙烯酰胺)5g，陽離子單體DAC(丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨)9g，親油單體(N-(l,l,3，3-四甲基丁基)-2-丙烯酰胺)0.5g，十二烷基三甲基氯化銨1.5g，在磁力攪拌器上攪拌乳化，恒溫0。C，通氮除氧20分鐘后，加入由硫酸亞鐵銨、過硫酸銨、偶氮類引發劑、助引發劑、氨水和甲酸鈉組成的復合引發劑0.03g，攪拌反應4小時。升溫至80。C，繼續反應約3小時，然后取出聚合物膠塊，造粒、熱風千燥、粉碎、過篩，得到顆粒狀凈水劑樣品。所合成凈水劑的紅外光譜表征如下圖，3424cm—t對應一C0NH2中N-H的對稱伸展振動吸收峰，該峰較寬較強2129cm—i對應一COO—的特征吸收峰1737cm—、B1669cm—^對應C二O酰胺I帶特征峰及一CONH—酰胺1T帶的特征彎曲振動峰；1483cm—'為一N+(CH3)3甲基的變形振動峰；1452cm—1為CH2—N+的特征峰，953cnT1為季銨鹽的特征吸收峰，728cm-1為(CH3)3C-的伸縮振動。說明疏水單體參與了聚合反應，接到了凈水劑的親水主鏈上。處理油田污水的效果評價用所合成的凈水劑分別對模擬污水及現場污水進行處理，評價其清水性能，測定處理前后水中含油量及固體懸浮物含量。對模擬污水處理時加入的凈水劑均為20ppm，現場水處理加入凈水劑均為40ppm。觀察到的現象為加入自制的凈水劑后，污水能夠快速地形成大的絮體浮于水面，下部穩定污水水色較清。表l自制凈水劑處理油田污水的效果評價<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>對于污泥脫水的效果評價實驗用的污泥為新鄉污水處理廠污泥樣品。凈水劑用量為50mg/L，觀察時間為20分鐘。結果表明，自制凈水劑樣品對于污泥的脫水率達到52%，且用量少、溶解速度快、穩定性高。處理工業污水的效果評價工業污水樣品取自新鄉市污水處理廠。結果顯示，經過自制凈水劑的處理后，污水懸浮顆粒的粒徑中值由73pm降低至0.8pm，說明自制凈水劑對懸浮物具有良好的絮凝能力。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。權利要求1、一種多功能聚丙烯酰胺凈水劑的合成方法，其特征在于是以AM(丙烯酰胺)，陽離子單體DAC(丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨)，親油單體(N-(1，1，3，3-四甲基丁基)-2-丙烯酰胺)，陽離子表面活性劑(十二烷基三甲基氯化銨或十六烷基三甲基氯化銨)和去離子水為原料，經過攪拌乳化，通氮除氧，在0℃下加入復合引發劑，反應3-6小時后，升溫至70-90℃，繼續反應2-4小時，得到聚合物膠塊，經過造粒、熱風干燥、粉碎、過篩，得到顆粒狀凈水劑樣品。2、如權利要求1所述的一種多功能聚丙烯酰胺凈水劑的合成方法，其特征在于所采用的親油單體(N-(l,l,3,3-四甲基丁基)-2-丙烯酰胺)的合成方法為在10—3(TC下將濃硫酸加入冰醋酸中配成溶液，攪拌下向此溶液中滴加丙烯腈，隨后滴加二異丁烯，維持反應體系溫度在30—5(TC，攪拌反應2—4h后，向其中加入5倍體積的二次水，攪拌均勻后靜置。有針狀結晶析出，過濾，水洗，冷凍干燥，得較純凈單體N-(l,l,3，3-四甲基丁基)-2-丙烯酰胺。3、如權利要求1所述的一種多功能聚丙烯酰胺凈水劑的合成方法，其特征在于所釆用的復合引發劑是由硫酸亞鐵銨、過硫酸銨、偶氮類引發劑、助引發劑、氨水和甲酸鈉組成。全文摘要本發明公開了一種多功能聚丙烯酰胺凈水劑的合成方法，包括親油單體的合成，聚丙烯酰胺凈水劑的合成；由硫酸亞鐵銨、過硫酸銨、偶氮類引發劑、助引發劑、氨水和甲酸鈉組成的復合引發劑是。本發明的價值和意義在于能更廣泛地應用于工業污水(包括印染、造紙、電鍍、機械加工、食品工業、釀酒工業、皮革廢水等)、生活污水(包括居民生活污水、餐飲、旅游業污水等)和油田污水等不同污水處理
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。文檔編號C02F1/56GK101274793SQ20081004904公開日2008年10月1日申請日期2008年1月11日優先權日2008年1月11日發明者凡朱申請人:凡朱