پلی آکریل آمید (PAM) یک پلیمر همه کاره است که کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف، به ویژه در افزایش راندمان فیلتراسیون پیدا کرده است. به عنوان یک تامین کننده پیشرو پلی آکریل آمید، ما به طور مستقیم شاهد تاثیر قابل توجه PAM در بهبود فرآیندهای فیلتراسیون در بخش های مختلف بوده ایم. در این وبلاگ، چگونگی افزایش کارایی فیلتراسیون پلی آکریل آمید و مکانیسم ها و کاربردهای آن را بررسی خواهیم کرد.
مکانیسم های پلی اکریل آمید در فیلتراسیون
لخته سازی
یکی از راه های اولیه پلی آکریل آمید برای افزایش کارایی فیلتراسیون از طریق لخته سازی است. لخته سازی فرآیند تجمع ذرات کوچک به لخته های بزرگتر است که راحت تر از فاز مایع جدا می شوند. مولکول های پلی آکریل آمید وزن مولکولی بالایی دارند و حاوی گروه های عاملی باردار مانند گروه های آنیونی، کاتیونی یا غیر یونی هستند.
پلی آکریل آمید آنیونی معمولاً در تصفیه آب و فیلتراسیون صنعتی استفاده می شود. گروه های آنیونی با بار منفی روی زنجیره های پلیمری می توانند با ذرات باردار مثبت در سوسپانسیون تعامل داشته باشند. پلی آکریل آمید با جذب روی سطوح ذرات، ذرات را به هم متصل می کند و لخته های بزرگتر و متراکمتری را تشکیل می دهد. این لخته‌ها سریع‌تر ته نشین می‌شوند و با فیلتراسیون راحت‌تر حذف می‌شوند.
از طرف دیگر پلی آکریل آمید کاتیونی در درمان سوسپانسیون هایی با ذرات باردار منفی موثر است. گروه های دارای بار مثبت روی پلیمر می توانند بارهای منفی ذرات را خنثی کرده و منجر به لخته شدن شوند. این به ویژه در تصفیه فاضلاب، که در آن بسیاری از آلاینده ها حامل بارهای منفی هستند، مفید است.
پلی آکریل آمید غیر یونی همچنین می تواند لخته سازی را از طریق پیوند هیدروژنی و نیروهای واندروالس تقویت کند. می توان از آن در شرایطی استفاده کرد که بار ذرات به خوبی تعریف نشده باشد یا زمانی که لخته سازی ملایم تری لازم است.
کم آبی بدن
پلی آکریل آمید همچنین می تواند با افزایش کم آبی راندمان فیلتراسیون را افزایش دهد. در بسیاری از فرآیندهای فیلتراسیون، هدف حذف هر چه بیشتر آب از فاز جامد است. پلی آکریل آمید می تواند در این زمینه با کاهش محتوای آب کیک فیلتر کمک کند.
هنگامی که پلی آکریل آمید به یک سوسپانسیون اضافه می شود، می تواند با مولکول های آب و ذرات جامد تعامل کند. زنجیره های پلیمری می توانند ساختار شبکه ای را تشکیل دهند که آب را در داخل لخته ها به دام می اندازد. همانطور که لخته ها فیلتر می شوند، آب به طور موثرتری فشرده می شود و در نتیجه کیک فیلتر خشک تر می شود. این نه تنها نرخ فیلتراسیون را بهبود می بخشد، بلکه حجم مواد زائد را کاهش می دهد و حمل و دفع آن را آسان تر می کند.
کاربردهای پلی اکریل آمید در فیلتراسیون
تصفیه آب
در تصفیه خانه های آب، پلی آکریل آمید به طور گسترده ای برای بهبود کارایی فرآیندهای ته نشینی و فیلتراسیون استفاده می شود. به عنوان مثال، در تصفیه آب آشامیدنی، پلی آکریل آمید آنیونی را می توان به آب خام اضافه کرد تا جامدات معلق مانند خاک رس، سیلت و مواد آلی را لخته کند. لخته های تشکیل شده می توانند با ته نشینی یا فیلتراسیون حذف شوند و در نتیجه آب شفاف تری به دست آید.
در تصفیه فاضلاب، پلی آکریل آمید نقش مهمی در حذف آلاینده ها دارد. پلی آکریل آمید کاتیونی اغلب برای تصفیه فاضلاب صنعتی حاوی ذرات باردار منفی مانند فلزات سنگین و آلاینده های آلی استفاده می شود. با لخته کردن این ذرات، پلی آکریل آمید به جدا شدن آنها از آب کمک می کند و تصفیه فاضلاب را آسان تر می کند و اثرات زیست محیطی را کاهش می دهد.
کاغذ سازی
در صنعت کاغذ سازی از پلی آکریل آمید برای افزایش ماندگاری و زهکشی خمیر کاغذ استفاده می شود.پخش کننده آنیونیمی توان به خمیر کاغذ اضافه کرد تا پراکندگی الیاف و پرکننده ها را بهبود بخشد که به نوبه خود تشکیل ورق کاغذ را افزایش می دهد. در عین حال، پلی آکریل آمید همچنین می تواند زهکشی آب از خمیر را افزایش دهد و سرعت فرآیند کاغذسازی را افزایش دهد.
آبگیر برای بازیابی کوتاه فیبریکی دیگر از کاربردهای مهم پلی آکریل آمید در کاغذسازی است. این به بازیابی الیاف کوتاه از آب سفید کمک می کند، از دست دادن الیاف را کاهش می دهد و کارایی کلی فرآیند کاغذ سازی را بهبود می بخشد.
استخراج روغن
در صنعت نفت از پلی آکریل آمید به عنوان یککنترل پروفایل و عامل اتصال آب. در مخازن نفت، آب می تواند از مناطق با نفوذپذیری بالا عبور کند و بازده بازیافت نفت را کاهش دهد. پلی آکریل آمید را می توان به مخزن تزریق کرد تا به طور انتخابی مناطق با نفوذپذیری بالا را مسدود کند و جریان آب را به مناطق با نفوذپذیری پایین که روغن در آن قرار دارد منحرف کند. این به افزایش نرخ بازیافت نفت و بهبود راندمان کلی فرآیند استخراج نفت کمک می کند.
عوامل موثر بر عملکرد پلی اکریل آمید در فیلتراسیون
وزن مولکولی
وزن مولکولی پلی آکریل آمید تأثیر قابل توجهی بر عملکرد لخته سازی و کم آبی آن دارد. به طور کلی، پلی آکریل آمید با وزن مولکولی بالاتر می تواند لخته های بزرگتر و قوی تری را تشکیل دهد که راحت تر فیلتر می شوند. با این حال، پلی آکریل آمید با وزن مولکولی بسیار بالا نیز ممکن است باعث مشکلاتی مانند ویسکوزیته بیش از حد شود که می تواند بر جریان پذیری سوسپانسیون و فرآیند فیلتراسیون تأثیر بگذارد.
چگالی شارژ
چگالی بار پلی آکریل آمید عامل مهم دیگری است. چگالی بار مناسب به ماهیت ذرات موجود در سوسپانسیون بستگی دارد. به عنوان مثال، در یک سوسپانسیون با غلظت بالایی از ذرات بار منفی، یک پلی آکریل آمید کاتیونی با چگالی بار بالا ممکن است موثرتر باشد. از سوی دیگر، برای یک سوسپانسیون با بار کم یا مخلوطی از ذرات باردار مثبت و منفی، یک غیر یونی یا یک پلی آکریل آمید با چگالی بار کمتر ممکن است مناسب تر باشد.
دوز
دوز پلی آکریل آمید برای دستیابی به راندمان بهینه فیلتراسیون بسیار مهم است. اگر دوز بسیار کم باشد، لخته سازی ممکن است ناقص باشد و ذرات ممکن است به طور موثر حذف نشوند. اگر دوز بیش از حد بالا باشد، می تواند منجر به لخته سازی بیش از حد شود، که ممکن است منجر به تشکیل لخته های بزرگ و ضعیف شود که فیلتر کردن آنها دشوار است. بنابراین تعیین دوز مناسب از طریق آزمایشات آزمایشگاهی و آزمایشات صحرایی ضروری است.
نتیجه گیری
پلی آکریل آمید ابزاری قدرتمند برای افزایش راندمان فیلتراسیون در صنایع مختلف است. توانایی آن در لخته سازی ذرات و ترویج کم آبی آن را به یک جزء ضروری در تصفیه آب، کاغذسازی، استخراج روغن و بسیاری از فرآیندهای دیگر تبدیل می کند. به عنوان تامین کننده پلی آکریل آمید، ما متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا و پشتیبانی فنی به مشتریان خود هستیم.
اگر علاقه مند به استفاده از پلی آکریل آمید برای بهبود فرآیندهای فیلتراسیون خود هستید، از شما دعوت می کنیم برای اطلاعات بیشتر و بحث در مورد نیازهای خاص خود با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما می توانند به شما در انتخاب مناسب ترین محصول پلی آکریل آمید کمک کرده و در مورد کاربرد آن راهنمایی ارائه دهند.
مراجع
- گریگوری، جی (1993). انعقاد و لخته سازی: بررسی علم و فناوری آب، 27 (11)، 31 - 40.
- Buchholz، FL، & Graham، AT (1998). تکنولوژی مدرن پلیمر سوپرجاذب جان وایلی و پسران
- Zoubulis, AI, & Avranas, S. (2000). حذف فلزات سنگین از آب توسط زئولیت های طبیعی و اصلاح شده: مروری. فن آوری محیطی، 21 (10)، 1033 - 1047.
