Applications dans le traitement de l'eau
Le traitement de l'eau comprend, entre autres domaines, le traitement de l'eau brute, le traitement des eaux usées et le traitement des eaux industrielles. Dans le traitement de l'eau brute, lorsqu'il est utilisé en conjonction avec des matériaux tels que le charbon actif, il facilite la floculation et la clarification des particules en suspension dans l'approvisionnement en eau domestique. En remplaçant les floculants organiques-en particulier le polyacrylamide- par des floculants inorganiques, la capacité de purification de l'eau peut être augmentée de plus de 20 %, même sans modifier les bassins de décantation existants. Dans le traitement des eaux usées, l'utilisation du polyacrylamide améliore l'efficacité des boucles de recyclage de l'eau et sert également d'agent efficace pour la déshydratation des boues. Dans le traitement des eaux industrielles, il joue un rôle crucial dans diverses formulations chimiques. Alors que le traitement de l’eau constitue le plus grand secteur d’application du polyacrylamide au niveau international, son adoption dans ce domaine prend actuellement de l’ampleur au niveau national.
Fonctions clés du polyacrylamide dans le traitement de l'eau :
(1) Réduction du dosage du floculant : à condition que des normes de qualité d'eau équivalentes soient respectées, l'utilisation du polyacrylamide comme aide coagulant en conjonction avec d'autres floculants peut réduire considérablement la quantité globale de floculants requise. (2) Amélioration de la qualité de l'eau : tant dans le traitement de l'eau potable que dans le traitement des eaux usées industrielles, l'utilisation combinée de polyacrylamide et de floculants inorganiques entraîne une nette amélioration de la qualité de l'eau. (3) Résistance des flocs et vitesse de sédimentation améliorées : le polyacrylamide génère des flocs caractérisés par une résistance structurelle élevée et des propriétés de sédimentation supérieures ; cela accélère le taux de séparation solide-liquide et facilite le processus de déshydratation des boues. (4) Prévention de la corrosion et du tartre dans les systèmes de refroidissement à circulation : L'application de polyacrylamide permet une réduction substantielle du dosage de floculants inorganiques, empêchant ainsi le dépôt de substances inorganiques sur les surfaces des équipements et atténuant la corrosion des équipements et la formation de tartre.
Applications dans l’extraction de pétrole
Le polyacrylamide est une classe polyvalente d'agents de traitement chimique largement utilisée tout au long du cycle de vie de l'extraction pétrolière-en particulier dans les opérations de forage, de cimentation, de complétion de puits, de reconditionnement de puits, de fracturation hydraulique, d'acidification, d'injection d'eau, de fermeture d'eau et de contrôle de profil, ainsi que dans les opérations de récupération assistée du pétrole (récupération tertiaire). Il revêt une importance particulière dans les domaines du forage, de la coupure d'eau et du contrôle des profils, ainsi que de la récupération assistée du pétrole. Les solutions aqueuses de polyacrylamide présentent une viscosité élevée et possèdent d'excellentes propriétés d'épaississement, de floculation et de modification de la rhéologie ; par conséquent, ils sont utilisés dans les opérations d'extraction de pétrole en tant qu'agents de déplacement du pétrole et modificateurs de fluides de forage. Durant les étapes intermédiaires-à-tardives de l'extraction du pétrole, afin d'améliorer les taux de récupération du pétrole brut, mon pays promeut actuellement principalement les technologies d'inondation de polymères et d'inondation de composés ternaires. En injectant une solution aqueuse de polyacrylamide, le rapport de débit d'huile-sur-eau est amélioré, augmentant ainsi la teneur en pétrole brut dans les fluides produits. L'ajout de polyacrylamide lors de la récupération tertiaire du pétrole augmente les capacités de déplacement du pétrole, empêche la canalisation de l'eau (percée prématurée) dans le réservoir de pétrole et augmente finalement le rendement global de récupération du champ pétrolifère. L'industrie pétrolière chinoise est le plus grand consommateur de polyacrylamide ; les progrès technologiques dans le domaine du polyacrylamide ont stimulé la croissance du secteur pétrolier chinois, tandis que les demandes de l'industrie ont, à leur tour, accéléré le rythme de l'innovation et du développement technologiques au sein du secteur du polyacrylamide lui-même.
Applications de fabrication du papier
Dans l'industrie papetière, le polyacrylamide est largement utilisé comme aide à la rétention, aide au drainage et agent de nivellement pour améliorer la qualité du papier, améliorer les performances de déshydratation de la pâte à papier et augmenter le taux de rétention des fibres fines et des charges. Cette utilisation permet de minimiser la consommation de matières premières et de réduire la pollution de l’environnement. De plus, lorsqu'il est utilisé comme dispersant, il améliore l'uniformité de la feuille de papier. Le polyacrylamide remplit deux fonctions principales dans l'industrie papetière : premièrement, il augmente les taux de rétention des charges, pigments et autres additifs, réduisant ainsi la perte de matières premières et la contamination de l'environnement ; Deuxièmement, cela améliore la résistance physique du papier. L'ajout de polyacrylamide à la pâte à pâte augmente le taux de rétention des fibres fines et des particules de charge sur le tamis métallique, tout en accélérant simultanément le processus de déshydratation de la pâte. Le mécanisme d'action implique la floculation des particules dans la pulpe-facilite par des effets de neutralisation de charge ou de pontage-qui leur permettent d'être retenues sur le tissu filtrant. La formation de ces flocs facilite également la filtration plus facile de l'eau de la pâte, réduisant ainsi la perte de fibres dans « l'eau blanche », atténuant la pollution de l'environnement et améliorant l'efficacité opérationnelle de la filtration, de la sédimentation et d'autres équipements de traitement.
Matériel médical
Le gel de polyacrylamide sert à diverses applications médicales, notamment en tant qu'agent favorisant la granulation sans -thrombine--, matériau chirurgical, matière première pour lentilles de contact et matériau de revêtement externe pour microcapsules. Il est également utilisé dans la fabrication de bouchons hémostatiques, de serviettes hygiéniques et de couches pour nourrissons de haute qualité. Des particules de polyacrylamide d'une taille allant de plusieurs centaines à quelques dizaines de micromètres peuvent être utilisées comme matériaux de remplissage chromatographique (par exemple pour les colonnes de chromatographie sur gel), permettant la séparation efficace de protéines globulaires telles que le cytochrome. Il permet également d’autres processus en aval tels que le dessalage et la concentration des protéines. Grâce à une réaction de Mannich, la L-proline ou la L-hydroxyproline est introduite sur les chaînes latérales amide d'une résine polyacrylamide via des ponts méthylène ; une coordination ultérieure avec les ions cuivre donne une résine de ligand chiral capable de résoudre efficacement une série d'acides aminés DL-. De plus, lorsque des acides aminés chiraux sont complexés avec des ions cuivre sur une résine polyvinylamine (dérivée via la dégradation de Hofmann), le matériau résultant sert de phase stationnaire pour la chromatographie d'échange de ligands - ; cela permet la résolution de divers acides aminés-démontrant une efficacité particulière dans la séparation des acides aminés aromatiques-tandis que la nature hautement hydrophile du squelette polymère réduit considérablement les temps de séparation.
Autres secteurs :
Dans l'industrie alimentaire, il est utilisé pour la clarification du jus de canne à sucre et l'extraction par phosphate-flottation du sirop lors de la production de sucre de canne et de betterave. Il est également utilisé dans la floculation et la clarification des bouillons de fermentation pour les préparations enzymatiques. De plus, il est utilisé pour la récupération de protéines alimentaires-offrant une excellente stabilité et performance-où il a été démontré que la poudre de protéine récupérée n'a aucun effet indésirable sur les taux de survie des poulets, la prise de poids ou la production d'œufs. D'autres applications incluent les revêtements de résine synthétique ; matériaux de jointoiement de génie civil pour bloquer l'eau ; l'industrie des matériaux de construction (améliorant la qualité du ciment, servant d'adhésifs de construction et fonctionnant comme produits de remplissage de joints, agents de réparation et agents bloquant l'eau ); amélioration des sols; l'industrie de la galvanoplastie ; et l'industrie de l'impression et de la teinture textile, entre autres.
