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《开题报告-羧甲基纤维素钠接枝丙烯酰胺絮凝剂的制备》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、5羧甲基纤维素钠接枝丙烯酰胺絮凝剂的制备本科生毕业论文开题报告题目:羧甲基纤维素钠接枝丙烯酰胺絮凝剂的制备姓名:段旭学号:201208010216指导教师:唐宏科班级:化工122班所在院系:化学与化工学院5羧甲基纤维素钠接枝丙烯酰胺絮凝剂的制备1课题研究的意义和研究现状及水平1.1课题研究的意义絮凝剂在用水与废水处理中占有重要的地位。首先絮凝能简单有效地脱除80%~95%的悬浮物和65%~95%的胶体物质,因而对降低水中COD有重要作用。絮凝对去除水中的细菌、病毒效果稳定,使处理水的进一步消毒、杀菌变得
2、比较容易而有保证。此外,通过采用无机絮凝剂兼有除磷脱色等作用,比生物法除磷、脱色效果好。污泥脱水问题是当今废(污)水处理的主要问题,迄今为止,最合理可行的办法是通过投加适当的阳离子高分子絮凝剂,改善污泥性状,便于下一步机械脱水处理与无机絮凝剂相比,有机高分子絮凝剂具有用量少、产生的污泥量少,不易受水中共存盐类、PH及温度的影响,絮凝沉降速度快,污泥易于脱水等特点,因此是近年来国内外普遍重视、发展速度最快的一类水处理剂。羧甲基纤维素接枝共聚物絮凝剂是由于在羧甲基纤维素上接枝了具有絮凝功能的聚合物侧链,侧链
3、基团与许多物质亲和、吸附,形成氢键;或这种侧链与被絮凝物质形成物理交联状态,使被絮凝物质沉淀下来,如染料废水中的染料、造纸厂废水的短纤维及其他悬浮物等。聚合物应用的关键在于其分子形态、相对分子质量、离子度。接枝型羧甲基纤维素絮凝剂克服了小分子絮凝剂絮凝易产生斥力而影响絮凝效果的缺点。本课题拟以丙烯酰胺为接枝单体,对该羧甲基纤维素接枝共聚物的制备工艺及其絮凝性能进行研究。1.2研究现状1.2.1国外现状在国外,有机高分子絮凝剂的研究已较成熟,研究较普遍的除了聚丙烯酰胺的改性物外,环氧丙烷和胺的反应产物、聚
4、亚胺类、聚季胺、聚环眯、聚乙烯咪唑啉等也是研究比较多的有机高分子絮凝剂,并且其中大部分已成为广泛应用的商品。但是国外关于双氰胺与甲醛的聚合物研究报道很少,关于聚胺类的絮凝剂虽有不少报道,但是还不尽完善,比如工艺复杂、反应条件苛刻、对设备的要求高、产品应用范围较单一等。所以,对这类絮凝剂国内的研究水虽然不高,但可以通过对工艺的改进,研究适宜的反应条件来弥补和国外研究水平的差距。1.2.2国内研究现状及水平我国有机高分子絮凝剂的发展从20世纪60年代初小量生产聚丙烯酰胺(PAM)系列产品开始。目前该系列产品
5、的产量占有机高分子絮凝剂总产量的80%以上。目前国内PAM产品生产厂约80家,总生产能力大约10万t/a。其中大庆油田化学助剂厂生产能力约5万t/a(该厂系引进日本和法国技术,1997年正式投产),其余厂家各自规模在几百t至1000t不等。除PAM系列产品外,还有聚丙烯酸钠、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和少量聚胺等产品.5羧甲基纤维素钠接枝丙烯酰胺絮凝剂的制备多年来国产PAM产品在品种、质量和数量上都不能满足国内需要,因此还有相当数量的进口,1995年约2万t,1996年约3万t,近几年每年
6、进口约4万t。我国PAM产品在消费的构成上与发达国家有所不同。PAM在发达国家的应用范围主要是水处理、造纸、选矿、洗煤等。如美国约63%用于水处理,西欧为35%,日本为39%。在我国油田开采占81%,水处理9%,造纸5%,矿山2%,其他3%。2选题的依据2.1理论依据絮凝在水处理工序中占有非常重要的地位,而絮凝剂的使用决定了絮凝的效果。高分子絮凝剂分子量大,链的伸展度大,能起到很好的吸附架桥作用,所形成的絮凝体一般比较强韧,不易破碎,而且形成的污泥容易脱水,降低了污泥处理的成本。高分子絮凝剂在絮凝中高效
7、、经济的特点,引起了水处理界的广泛关注。通过长期的研究发展,高分子絮凝剂不论是在种类上还是在特性上的研究都得到了长足的进展。丙烯酰胺(AM)及其盐的共聚物是一类用途广泛的多功能高分子化合物,是水溶性高分子聚电解质中重要的品种,广泛应用于石油工业、水处理、涂料、印染及农、林、园艺等方面[1]。所以本课题采用了羧甲基纤维素钠接枝丙烯酰胺共聚制备絮凝剂。2.2技术依据此类接枝聚合方法、工艺过程与其它纤维素接枝多种类型单体合成絮凝剂差别不大。3研究方案3.1絮凝剂的制备方法3.1.1实验原料与设备:主要原料:羧
8、甲基纤维素钠、丙烯酰胺、氢氧化钠、过硫酸钾主要设备:电热恒温槽水浴锅、100目网筛、电子天平精密增力电动搅拌器、有机制备仪器(1套)3.1.2制备方法与合成工艺:A.制备方法:羧甲基纤维素钠+水è聚合(加入单体、引发剂)è中和(加碱)è过滤è洗涤(加洗涤剂)è抽滤è烘干è产品B.合成工艺:(a)纤维素的糊化、冷却为使纤维素钠和单体进行接枝聚合反应,事先应将纤维素均匀的溶解于水中,使纤维素进行糊化。在搅拌下,加热至60oC左右下进行0.5~2