25T -1.38 logb-23.9c (8)式中:t——一水解时间(h);
b——加碱比,按聚丙烯酰胺有效成分的重量计算;
c——水解液中聚丙烯酰胺有效成分的重量百分浓度(%);
T——水解温度,℃。
例如,取水解温度T=20℃,加碱比b=0.222∶1,溶液浓度c=0.9%,代入式(8)得log t=2.49×10 -0.00725×20 -1.38×log 0.222
-23.9×0.009
=2.47
t=295(h)
表2中列出了按式(8)计算的水解时间值及部分实测值。比较可见,式(8)与实测结果吻合较好,可作为生产中选择水解时间的参考。
水解时间推荐值 表2
注:1.加碱比,浓度栏括号中为按聚丙烯酰胺含量8%的胶体重量计数值:
2.水解时间栏括号中为实测值
试验表明,当初碱比大于0.222:1时,水解时间一般位于转折点以前或转折点附近,这时表2中的推荐值即为实际的水解时间。当加碱比等于或小于0.222:1时,达到较佳水解度的时间(达到相对稳定状态的时间)则位于转折点以后,因其水解度与转折点处的水解度相差不大,故表2中推荐的水解时间即为转折点时间。
表2的结果表明,在本表中的条件范围内,水解时间最长295小时,最短仅1.6小时,相差近200倍!提高温度,提高加碱比或提高浓度,均可使水解时间缩短。
在选择水解条件时,若有经济热源可资利用,可考虑加温水解法,这时水解状态易于控制,因为在达到水解度后,降低温度,从而控制水解速度。
对于常温水解,可在达到水解度后,用稀释等方法控制水解速度,维持水解状态稳定。
为了缩短水解时间,需要增大加碱比或提高水温,使运行费用增高,所以根据生产需要选择怎样的水解条件,应通过技术经济比较决定。
本文的结果对水厂自行水解聚丙烯酰胺有重要意义。根据水厂的具体条件和运行工况,选择最优的水解条件,可收到显著的技术经济效益。同时,本文的结果对生产粉末聚丙烯酰胺水解体的工厂也有参考价值。实验表明,市售粉末聚丙烯酰胺水解体(亦为白银矿山药剂厂产)的絮凝效果仅是胶状自行水解聚丙烯酰胺的一半左右,其主要原因,在于水解体产品未能控制在最优水解状态。因此,研究聚丙烯酰胺的最优水解条件,对促进聚丙烯酰胺系列絮凝剂产品的开发,也具有重要意义。