O que é polivinilamina?
A poliacrilamida (abreviada como PAM) é classificada em tipos catiônicos, aniônicos e não{0}}iônicos, com peso molecular variando de 4 milhões a 20 milhões. Este produto é um pó branco facilmente solúvel em água; no entanto, decompõe-se facilmente quando as temperaturas excedem 120 graus. A poliacrilamida é um floculante polimérico sintético-comumente conhecido como "Separan"-e pertence à classe dos polieletrólitos. Ele é amplamente utilizado nos processos de separação de sólidos-líquidos de pastas de lixiviação em fábricas de urânio (como em processos de lavagem por decantação-em contracorrente) para melhorar as propriedades de clarificação, sedimentação e filtração da pasta.
Propriedades: Colóide viscoso incolor ou amarelado. É uma resina-solúvel em água que pode ser dissolvida em água em qualquer proporção. Em um número limitado de solventes-como ácido acético glacial, ácido acrílico, etilenoglicol, formamida, glicerol e ácido láctico-sua solubilidade é de apenas aproximadamente 1%. É quase completamente insolúvel em solventes orgânicos. Decompõe-se facilmente quando as temperaturas excedem 120 graus.
A acrilamida é sintetizada a partir de acrilonitrila na presença de um catalisador de cobre. A acrilamida então sofre polimerização na presença de K₂S₂O₈ (persulfato de potássio) para formar poliacrilamida. Após tratamento alcalino e lavagem com água, uma liga de cobre-alumínio é preparada como catalisador e carregada em um reator de hidratação. A matéria-prima de acrilonitrila é bombeada para um tanque de armazenamento e posteriormente alimentada em um tanque de dosagem. A água purificada-que passou por tratamento de-troca iônica-é introduzida no tanque de medição e depois bombeada continuamente para o reator de hidratação em uma proporção proporcional por meio de um pré-aquecedor de matéria-prima.
A reação de hidratação prossegue a uma temperatura de 85–125 graus, produzindo uma solução aquosa de acrilamida. Qualquer acrilonitrila residual é encaminhada de uma coluna do evaporador flash de volta para um condensador e, em seguida, flui para um tanque de medição de água para reciclagem. A solução de acrilamida flui do evaporador flash para um tanque de armazenamento; ele é então bombeado para um tanque superior, passado por uma coluna de troca de resina e finalmente direcionado para um tanque de armazenamento para preparar uma solução de monômero com concentração de 7–8%. Esta solução é então alimentada em uma caldeira de polimerização para produzir um produto de poliacrilamida coloidal, resultando no material final acabado.
A poliacrilamida está disponível principalmente em duas formas: pó e colóide. Como a forma coloidal é difícil de transportar e manusear, a poliacrilamida em pó (PAM) ganhou popularidade significativa entre os usuários nos últimos anos. Dispersões de polímeros-especificamente emulsões PAM-também atraíram atenção considerável devido à sua excelente solubilidade em água. Especificações da poliacrilamida: O peso molecular relativo é um dos principais indicadores de desempenho usados para diferenciar entre vários tipos de poliacrilamida. O PAM de alto-peso{7}}molecular é utilizado principalmente como floculante; O PAM de peso-molecular-médio serve principalmente como agente de resistência-a seco na fabricação de papel; e o PAM de baixo peso-molecular-funciona como dispersante.
Como selecionar um floculante catiônico?
Por que a seleção do tipo iônico específico é absolutamente crítica ao usar poliacrilamida catiônica para tratar águas residuais? Porque inúmeras empresas industriais geram lodo industrial e águas residuais, e diferentes tipos de águas residuais exigem a seleção de tipos específicos de poliacrilamida catiônica. Portanto, quais fatores devem ser levados em consideração na seleção da poliacrilamida catiônica adequada?
Primeiro, é essencial compreender a origem, as propriedades, a composição e o conteúdo de sólidos do lodo. Com base nos seus constituintes primários, os tipos de lamas podem ser amplamente classificados em lamas orgânicas e lamas inorgânicas. De um modo geral, a poliacrilamida catiónica é utilizada para o tratamento de lamas orgânicas e para a desidratação de lamas, enquanto a poliacrilamida aniónica é utilizada para o tratamento de lamas inorgânicas. A poliacrilamida catiônica não é facilmente utilizada em ambientes altamente alcalinos, enquanto a poliacrilamida aniônica é inadequada para uso em ambientes altamente ácidos. Tipicamente, quanto maior for o teor de sólidos da lama, maior será a dosagem de poliacrilamida necessária.
Seleção da ionicidade da poliacrilamida catiônica: Para lodo designado para desidratação, testes laboratoriais-de pequena escala podem ser realizados para selecionar floculantes de poliacrilamida com vários graus de ionicidade, identificando assim o produto mais adequado. Esta abordagem não só garante ótimos resultados de floculação, mas também minimiza a dosagem necessária de poliacrilamida, reduzindo assim o custo geral dos produtos químicos para tratamento de água. Os principais critérios para selecionar a ionicidade apropriada são o tamanho do floco resultante e a resistência do floco (especificamente, o teor de água do floco).
Tamanho do Floco: Se os flocos forem muito pequenos, sua velocidade de sedimentação ficará comprometida; inversamente, se os flocos forem demasiado grandes, absorverão quantidades excessivas de água, resultando numa fraca permeabilidade dentro da matriz de lama. O tamanho do floco pode ser efetivamente controlado ajustando o peso molecular da poliacrilamida.
Resistência dos Flocos: Os flocos devem permanecer estáveis e resistir à quebra sob forças de cisalhamento. A seleção de poliacrilamida com um grau apropriado de ionicidade ajuda a aumentar a resistência do floco.
Vamos considerar alguns setores específicos como exemplos:
Os processos de lavagem de carvão e de areia são geralmente relativamente simples, permitindo o uso direto de poliacrilamida catiônica.
Tratamento de águas residuais na indústria química.
As águas residuais geradas pelas indústrias de branqueamento, tingimento e fabricação de papel são particularmente difíceis de tratar; consequentemente, a dosagem dos agentes de tratamento deve ser aumentada e mantida num nível apropriado.
As concentrações de poluentes nas águas residuais de galvanoplastia e nas águas residuais industriais em geral normalmente não excedem os padrões de tratamento estabelecidos para esgotos domésticos. Os métodos de tratamento de esgoto doméstico variam, assim como os floculantes específicos empregados. Se for utilizado um método de tratamento bioquímico, a poliacrilamida catiónica é necessária apenas como agente de desidratação de lamas.
Caso seja adotado um método de tratamento físico-químico, pode-se adicionar primeiro o cloreto de alumínio polimérico, seguido da poliacrilamida aniônica.
A poliacrilamida catiônica é usada para fins de desidratação; a dosagem específica necessária para diferentes tipos de águas residuais deve ser determinada com base nas características únicas da qualidade da água.
