โพลีอะคริลาไมด์ PAM
โพลีอะคริลาไมด์ (ตัวย่อ PAM หรือ PAAM)โดยมีสูตร-[CH2CH]nCONH2-เป็นโพลีเมอร์ที่เกิดจากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์อะคริลาไมด์ โพลีอะคริลาไมด์เป็นสารหล่อลื่น สารแขวนลอย สารเพิ่มความคงตัวของดินเหนียว สารแทนที่น้ำมัน สารลดการสูญเสียน้ำ และสารเพิ่มความหนา โพลีอะคริลาไมด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการขุดเจาะ การทำให้เป็นกรด การแตกหัก การเสียบน้ำ การประสาน การกู้คืนน้ำมันทุติยภูมิและตติยภูมิ และเป็นบ่อน้ำมันที่สำคัญมาก เคมี.
โพลีอะคริลาไมด์จัดอยู่ในประเภทไม่ใช่ไอออนิก (NPAM), ประจุบวก (CPAM), ประจุลบ (APAM) และแอมฟิออน (Amphionic PAM). โพลีอะคริลาไมด์ที่มีประจุลบมักถูกใช้เป็นสารปรับปรุงดินสำหรับพื้นที่เพาะปลูกและเป็นสารควบคุมการพังทลายของพื้นที่ สารไอออนิก เช่น เกลือ จะทำให้โพลีอะคริลาไมด์ปล่อยสารดูดซับออกมา
ผลการตกตะกอนของผลิตภัณฑ์ PAM ในการบำบัดน้ำเสีย
ตามคุณสมบัติของสารแขวนลอย ความเข้มข้นและประสิทธิภาพการตกตะกอนของโพลีอะคริลาไมด์ การตกตะกอนสามารถแบ่งออกเป็น: การตกตะกอนตามธรรมชาติ การตกตะกอนการจับตัวเป็นก้อน การตกตะกอนในระดับภูมิภาค ความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอยในการตกตะกอนของภูมิภาคนั้นสูงกว่า (มากกว่า 5,000 มก./ลิตร) และการตกตะกอนของอนุภาคจะได้รับผลกระทบจากอนุภาคอื่น ๆ โดยรอบ และตำแหน่งสัมพัทธ์ของอนุภาคยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ก่อให้เกิดการจมทั่วไปทั้งหมด และมีความชัดเจน รอยต่อระหว่างน้ำโคลนกับน้ำใส การตกตะกอนในระดับภูมิภาคเกิดขึ้นทั้งในถังตกตะกอนรองและถังเพิ่มความเข้มข้นของตะกอน
โพลีอะคริลาไมด์ประจุลบ (APAM)รวม: น้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ (มากกว่า 25 ล้าน) น้ำหนักโมเลกุลสูง (มากถึง 20 ล้าน) น้ำหนักโมเลกุลปานกลาง (ประมาณ 16 ล้าน) ปริมาณของแข็งมากกว่าร้อยละ 89
เป็นโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งมักใช้ในการบำบัดน้ำ การทำกระดาษ การแปรรูปแร่ และการใช้งานทางอุตสาหกรรมอื่นๆ เป็นโพลีอะคริลาไมด์ชนิดหนึ่งที่มีหมู่ฟังก์ชันที่มีประจุลบ เช่น คาร์บอกซิเลตหรือซัลโฟเนตติดอยู่กับแกนหลักของโพลีเมอร์
APAM มักใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำในฐานะสารตกตะกอน ซึ่งช่วยกำจัดของแข็งแขวนลอยและสิ่งสกปรกอื่นๆ ออกจากน้ำ มันทำงานโดยสร้างสะพานเชื่อมระหว่างอนุภาคในน้ำ ทำให้พวกมันจับตัวกันเป็นก้อนและหลุดออกจากน้ำ APAM ยังใช้ในกระบวนการผลิตกระดาษเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของกระดาษและเพื่อเพิ่มการระบายน้ำและการกักเก็บ
โดยทั่วไป APAM มักใช้ในแหล่งน้ำมันเนื่องจากมีประสิทธิภาพในการตกตะกอนและความสามารถในการปรับปรุงคุณสมบัติทางรีโอโลยีของของเหลวจากการขุดเจาะ อย่างไรก็ตาม CPAM ยังสามารถมีประสิทธิภาพในการใช้งานบางอย่าง และอาจเป็นที่นิยมในบางกรณี การเลือกใช้โพลีอะคริลาไมด์ประเภทใดขึ้นอยู่กับความต้องการและเงื่อนไขเฉพาะของการปฏิบัติงานในแหล่งน้ำมัน
โพลีอะคริลาไมด์แบบไม่มีประจุ (นภ) รวม: น้ำหนักโมเลกุลปานกลาง (มากกว่า 15 ล้าน) น้ำหนักโมเลกุลต่ำ (มากถึง 8 ล้าน) ปริมาณของแข็งมากกว่าร้อยละ 89
ย่อมาจาก nonionic polyacrylamide ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ชนิดหนึ่งซึ่งคล้ายกับ anionic polyacrylamide (APAM) แต่ไม่มีกลุ่มฟังก์ชันที่มีประจุใดๆ ผลิตโดยปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์อะคริลาไมด์โดยมีสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุ
NPAM มีน้ำหนักโมเลกุลสูงและสามารถสร้างสายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ได้ ซึ่งช่วยให้มันทำหน้าที่เป็นสารตกตะกอนในการบำบัดน้ำเสีย การผลิตกระดาษ และกระบวนการทางอุตสาหกรรมอื่นๆ NPAM มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการบำบัดน้ำเสียที่มีอนุภาคอินทรีย์และอนินทรีย์ รวมถึงน้ำมันและไขมัน
ต่างจาก APAM ตรงที่ NPAM ไม่มีประจุลบ จึงไม่ดูดซับแรงบนพื้นผิวของอนุภาค อย่างไรก็ตาม มันยังคงสามารถสร้างสะพานเชื่อมระหว่างอนุภาค ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของตะกอนที่เกาะตัวออกจากสารละลาย
โดยทั่วไปถือว่า NPAM ปลอดภัยสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม แต่เช่นเดียวกับ APAM ควรใช้ด้วยความระมัดระวังเพื่อป้องกันการหายใจเข้าไป การกลืนกิน หรือสัมผัสกับผิวหนังหรือดวงตา การได้รับ NPAM ที่มีความเข้มข้นสูงเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดปัญหาระบบทางเดินหายใจหรือการระคายเคืองต่อผิวหนัง
โดยรวมแล้ว NPAM เป็นโพลีเมอร์ที่มีประโยชน์สำหรับการตกตะกอนและการตกตะกอนในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่โพลีเมอร์ประจุลบอาจไม่เหมาะเนื่องจากลักษณะของประจุ
โพลีอะคริลาไมด์ประจุบวก (CPAM)
เป็นโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารตกตะกอน สารตกตะกอน และสารเพิ่มความข้นในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบำบัดน้ำเสีย การทำกระดาษ สิ่งทอ และการขุด CPAM คือโพลีอะคริลาไมด์ชนิดหนึ่งที่มีหมู่ฟังก์ชันที่มีประจุบวก เช่น อะมิโนหรือควอเทอร์นารีแอมโมเนียม ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพสูงในการจับกับอนุภาคที่มีประจุลบ เช่น ดินเหนียว ตะกอน และอินทรียวัตถุในน้ำ
ในการบำบัดน้ำเสีย CPAM จะถูกใช้เป็นสารตกตะกอนหลักเพื่อกำจัดของแข็งแขวนลอย คอลลอยด์ และอินทรียวัตถุออกจากน้ำเสีย นอกจากนี้ CPAM ยังสามารถใช้เป็นสารตกตะกอนเพื่อรวมอนุภาคที่จับตัวเป็นก้อนให้มีมวลมากขึ้น ซึ่งสามารถแยกออกจากน้ำได้อย่างง่ายดายโดยการตกตะกอน การลอยอยู่ในน้ำ หรือการกรอง
ในการผลิตกระดาษ จะมีการเพิ่ม CPAM ลงในเยื่อกระดาษเพื่อปรับปรุงการกักเก็บและการระบายน้ำของเส้นใย ซึ่งสามารถเพิ่มความแข็งแรงของกระดาษและลดต้นทุนการผลิตได้ CPAM ยังสามารถใช้เป็นสารปรับขนาดเพื่อปรับปรุงการกันน้ำของกระดาษได้
ในอุตสาหกรรมสิ่งทอและเหมืองแร่นั้น CPAM จะถูกใช้เป็นสารเพิ่มความข้นเพื่อเพิ่มความหนืดของของเหลว ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และลดต้นทุนการผลิตได้ โดยทั่วไปถือว่า CPAM ปลอดภัยสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมเหล่านี้ แต่ควรใช้ด้วยความระมัดระวัง เนื่องจากอาจทำให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนังหรือปัญหาระบบทางเดินหายใจหากสัมผัสกับผิวหนังหรือสูดดม
Polyacrylamide ทำงานอย่างไรในแหล่งน้ำมัน?
โพลีอะคริลาไมด์ (PAM) เป็นโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งมีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ในแหล่งน้ำมัน PAM ถูกใช้เป็นสารเติมแต่งของไหลเจาะ ตัวปรับความหนืด ตัวลดแรงเสียดทาน และสารตกตะกอน
สารเติมแต่งของเหลวเจาะ:PAM ถูกเติมลงในน้ำมันเจาะเพื่อเพิ่มความหนืดและความเสถียรของน้ำมันเจาะ ช่วยป้องกันการสูญเสียของเหลวจากการเจาะไปสู่ชั้นที่มีรูพรุน และยังช่วยนำพารอยตัดขึ้นสู่พื้นผิวอีกด้วย
ตัวปรับความหนืด:PAM สามารถปรับเปลี่ยนความหนืดของน้ำมันและของเหลวที่เป็นน้ำได้ เมื่อเติมลงในของเหลวที่มีน้ำมันเป็นองค์ประกอบหลัก จะสามารถเพิ่มความหนืดและให้การหล่อลื่นที่ดีขึ้น เมื่อเติมลงในของเหลวที่เป็นน้ำ จะสามารถลดความหนืดและปรับปรุงคุณสมบัติการไหลของของไหลได้
ลดแรงเสียดทาน:PAM สามารถลดแรงเสียดทานระหว่างน้ำมันเจาะกับผนังหลุมเจาะได้ ซึ่งจะช่วยลดแรงกดดันที่จำเป็นในการไหลเวียนของของเหลว ซึ่งสามารถนำไปสู่การลดการสึกหรอของอุปกรณ์ขุดเจาะ
สารตกตะกอน:PAM ยังใช้เป็นสารตกตะกอนในแหล่งน้ำมัน ช่วยแยกของแข็งออกจากของเหลว และสามารถใช้เพื่อกำจัดของแข็งแขวนลอยออกจากน้ำที่ผลิตได้ สิ่งนี้สามารถช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการผลิตน้ำมัน และทำให้น้ำที่ผลิตมีความเหมาะสมสำหรับการนำกลับมาใช้ใหม่
