聚天冬氨酸水處理

1、 聚天冬氨酸水處理山東遠(yuǎn)聯(lián)化工有限公司聚天冬氨酸PASP概述性質(zhì)制備聚天冬氨酸-概述NHOOMOOMOONHmn分子式分子式：C4H5NO3M(C4H4NO3M)m(C4H4NO3)nC4H4NO3M2CAS:181828-06-8，25608-40-6 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：聚天冬氨酸-概述傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的阻垢劑阻垢劑無(wú)法再微生物和真菌的作用下分解成簡(jiǎn)單無(wú)法再微生物和真菌的作用下分解成簡(jiǎn)單無(wú)毒的物質(zhì)，長(zhǎng)期積累造成潛在危害。無(wú)毒的物質(zhì)，長(zhǎng)期積累造成潛在危害。替代品替代品無(wú)磷、生物可降解綠色緩蝕阻垢劑聚天冬無(wú)磷、生物可降解綠色緩蝕阻垢劑聚天冬氨酸和聚氧琥珀酸的開發(fā)。氨酸和聚氧琥珀酸的開發(fā)。聚天冬聚天冬氨酸

2、氨酸阻垢性能最好，并且具有非常好的生物相阻垢性能最好，并且具有非常好的生物相容性和可生物降解性，還有一定的緩蝕作容性和可生物降解性，還有一定的緩蝕作用。用。聚天冬氨酸-概述二十世二十世紀(jì)八十紀(jì)八十年代年代Wheeler教授與教授與Larry等人開始著手種物等人開始著手種物質(zhì)的人工化制造技術(shù)。質(zhì)的人工化制造技術(shù)。二十世二十世紀(jì)九十紀(jì)九十年代年代美國(guó)美國(guó)Donlar（道拉）公司于（道拉）公司于1996年成功年成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，該公司榮獲當(dāng)年美國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，該公司榮獲當(dāng)年美國(guó)“綠色化學(xué)品總統(tǒng)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)綠色化學(xué)品總統(tǒng)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。目前目前農(nóng)化產(chǎn)品農(nóng)化產(chǎn)品AmisorbR和和MagmetR行銷美行銷美國(guó)國(guó)

3、49個(gè)州，并把北美以外產(chǎn)品銷售權(quán)轉(zhuǎn)讓給個(gè)州，并把北美以外產(chǎn)品銷售權(quán)轉(zhuǎn)讓給BASF(巴斯夫巴斯夫)公司。公司。聚天冬氨酸-概述目前目前隨后德國(guó)隨后德國(guó)Bayer、BASF等公司也相繼建成了等公司也相繼建成了生產(chǎn)、中試裝置。生產(chǎn)、中試裝置。目前目前日本三菱化學(xué)、角媒化學(xué)等公司也在農(nóng)業(yè)日本三菱化學(xué)、角媒化學(xué)等公司也在農(nóng)業(yè)上進(jìn)行了應(yīng)用研究。上進(jìn)行了應(yīng)用研究。我國(guó)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)狀狀在國(guó)內(nèi)中農(nóng)興泰（北京）生物科技有限公司在國(guó)內(nèi)中農(nóng)興泰（北京）生物科技有限公司專家團(tuán)仿生合成聚天門冬氨酸，利用大宗化專家團(tuán)仿生合成聚天門冬氨酸，利用大宗化學(xué)原料順丁烯二酐并設(shè)計(jì)了專用反應(yīng)器（擁學(xué)原料順丁烯二酐并設(shè)計(jì)了專用反應(yīng)器（擁有兩

4、項(xiàng)專利），篩選出了獨(dú)到的熱聚合工藝，有兩項(xiàng)專利），篩選出了獨(dú)到的熱聚合工藝，并于并于2006年建成了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)裝置，屬我國(guó)年建成了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)裝置，屬我國(guó)首創(chuàng)首創(chuàng)。back聚天冬氨酸-性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)生物可降解性生物可降解性無(wú)毒無(wú)害無(wú)毒無(wú)害阻垢性能及其穩(wěn)定性阻垢性能及其穩(wěn)定性緩蝕性能緩蝕性能聚天冬氨酸-物理性質(zhì)純的聚天冬氨酸是一種白色粉末。工業(yè)品一般為純的聚天冬氨酸是一種白色粉末。工業(yè)品一般為聚天冬氨酸的鈉鹽，根據(jù)雜質(zhì)的多少，可分為黃聚天冬氨酸的鈉鹽，根據(jù)雜質(zhì)的多少，可分為黃色或棕紅色黏稠透明液體。色或棕紅色黏稠透明液體。 聚天冬氨酸-物理性質(zhì)指標(biāo)名稱指標(biāo)名稱指標(biāo)指標(biāo)指標(biāo)名稱指標(biāo)名稱指標(biāo)指標(biāo)

5、外觀外觀黃色至紅棕色液黃色至紅棕色液體體極限黏數(shù)（極限黏數(shù)（30）/(dL/g)0.055-0.0900.055-0.090固體含量固體含量/%/% 30.030.0PHPH值（值（10g/L水溶水溶液）液）8.5-10.58.5-10.5密度（密度（2020）/ /（g/cm3 3） 1.15 1.15 生物降解率生物降解率/%/%6060聚天冬氨酸鈉的技術(shù)指標(biāo)聚天冬氨酸鈉的技術(shù)指標(biāo)聚天冬氨酸-生物可降解性能評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)方法: : 生成法生成法(GB/T20778-(GB/T20778-2006)2006)評(píng)價(jià)原理：在微生物存在的條件下，有機(jī)評(píng)價(jià)原理：在微生物存在的條件下，有機(jī)物發(fā)生好養(yǎng)分解

6、產(chǎn)生二氧化碳物發(fā)生好養(yǎng)分解產(chǎn)生二氧化碳 、水和小、水和小分子化合物。分子化合物。2CO聚天冬氨酸-生物可降解性能依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，以苯胺為依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，以苯胺為參比物，降解率大于參比物，降解率大于理論值的理論值的60%60%，且十天，且十天降解率大于理論值的降解率大于理論值的10%10%，為易降解水處理，為易降解水處理劑。劑。 返回返回聚天冬氨酸-無(wú)毒無(wú)害性能組別組別劑量劑量/（g/kgBW）用藥后體重用藥后體重/g動(dòng)動(dòng)物物數(shù)數(shù)/只只死亡動(dòng)死亡動(dòng)物數(shù)物數(shù)/只只死死亡亡率率/%0 0天天7 7天天1414天天正常對(duì)正常對(duì)照組照組0 020.3620.361.4625.8525.852.0129.2329.2

7、32.682.6810100 00 0試驗(yàn)處試驗(yàn)處理組理組5000500020.1120.111.721.7226.3526.352.292.2930.6330.631.951.9511110 00 0小鼠急性實(shí)驗(yàn)小鼠急性實(shí)驗(yàn) 返回返回聚天冬氨酸-阻垢性能及其穩(wěn)定性阻垢劑：天聚冬氨酸（阻垢劑：天聚冬氨酸（PASPPASP）、聚丙烯酸（）、聚丙烯酸（PAAPAA）、聚馬來(lái)）、聚馬來(lái)酸（酸（PMAPMA）、丙烯酸）、丙烯酸/2-/2-丙烯酰胺丙烯酰胺-2-2-甲基丙烷磺酸甲基丙烷磺酸（AA/AMPSAA/AMPS）、）、2-2-磷酸基磷酸基-1,2,4-1,2,4-三羧基丁烷（三羧基丁烷（PBTC

8、APBTCA）羥基亞乙基（羥基亞乙基（HEDPHEDP）O2HCaSO243CaCO4BaSO4SrSO阻垢對(duì)象：阻垢對(duì)象：聚天冬氨酸-阻垢性能及其穩(wěn)定性鈣離子濃度鈣離子濃度（以碳酸鈣（以碳酸鈣計(jì)）計(jì)）/ 1010-6-6阻垢率阻垢率/%PASPPASPPAAPAAAA/AMPSAA/AMPSPBTCAPBTCAHEDPHEDP250250100100100100100100100100100100500500969695959393100100858575075089899292808098987575100010008585676772729090565612501250838358586

9、96990905050150015007979555563637575454517501750757545455555666630302000200070703737505058582020各阻垢劑在不同鈣濃度下的阻垢率各阻垢劑在不同鈣濃度下的阻垢率天聚冬氨酸（PASP）、聚丙烯酸（PAA）、丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸（AA/AMPS）、2-磷酸基-1,2,4-三羧基丁烷（PBTCA）羥基亞乙基（HEDP）聚天冬氨酸-阻垢性能及其穩(wěn)定性堿度堿度（以碳（以碳酸鈣計(jì)）酸鈣計(jì)）/ 1010-6-6阻垢率阻垢率/%PASPPASPPAAPAAAA/AMAA/AMPSPSPBTCAPBTCA

10、HEDPHEDP25025010010010010010010010010010010050050099999494848410010075757507509090676770709090565610001000707036364444505026261250125055553030353540408 8二氧化二氧化氯濃度）氯濃度）/ 1010-6-6阻垢率阻垢率/%PASPPASPPAAPAAAA/AMAA/AMPSPSPBTCAPBTCAHEDPHEDP0 0898988888383979785851 1909087878282979780805 590908787818196967676

11、101089898484808097978686各阻垢劑在不同堿度下的阻垢率各阻垢劑在不同堿度下的阻垢率各阻垢劑在不同二氧化氯濃度下各阻垢劑在不同二氧化氯濃度下的阻垢率的阻垢率聚天冬氨酸-緩蝕性能PASP/PASP/（mg/L）腐蝕速率腐蝕速率/(mm/L)緩蝕率緩蝕率/%0 01.48551.485550501.40241.40240.560.561001001.36251.36258.288.281501501.07991.079927.3227.322002000.74820.748252.7952.792502500.53260.532664.1564.153003000.35610.

12、356176.0376.033503500.19880.198886.6386.63不同濃度不同濃度PASP失重實(shí)驗(yàn)結(jié)果失重實(shí)驗(yàn)結(jié)果聚天冬氨酸具有一定的聚天冬氨酸具有一定的緩蝕性能，雖然在低濃緩蝕性能，雖然在低濃度時(shí)對(duì)碳鋼的緩蝕效果度時(shí)對(duì)碳鋼的緩蝕效果較弱，但隨著其濃度的較弱，但隨著其濃度的增加，緩蝕作用逐漸加增加，緩蝕作用逐漸加強(qiáng)。因此，要達(dá)到較好強(qiáng)。因此，要達(dá)到較好的緩蝕效果，所需的聚的緩蝕效果，所需的聚天冬氨酸的質(zhì)量濃度較天冬氨酸的質(zhì)量濃度較高。有時(shí)候也與其他緩高。有時(shí)候也與其他緩蝕劑復(fù)配使用。蝕劑復(fù)配使用。 聚天冬氨酸制備OOONH4OHNH2OHOONH2m+nNaOHNHOOMOO

13、MOONHmn1、馬來(lái)酸酐水相合成法、馬來(lái)酸酐水相合成法主要原料：馬來(lái)酸酐、氨水、主要原料：馬來(lái)酸酐、氨水、該法所得產(chǎn)品分子量較低，該法所得產(chǎn)品分子量較低，產(chǎn)率也偏低，并且在高溫條產(chǎn)率也偏低，并且在高溫條件下易導(dǎo)致產(chǎn)品顏色加深。件下易導(dǎo)致產(chǎn)品顏色加深。聚天冬氨酸制備2、馬來(lái)酸酐無(wú)水合成法、馬來(lái)酸酐無(wú)水合成法 本法以本法以馬來(lái)酸酐馬來(lái)酸酐為原料，與無(wú)機(jī)銨類在其熔點(diǎn)為原料，與無(wú)機(jī)銨類在其熔點(diǎn)溫度或熔點(diǎn)溫度以上進(jìn)行溫度或熔點(diǎn)溫度以上進(jìn)行熔融化熔融化化學(xué)反應(yīng)，然后直化學(xué)反應(yīng)，然后直接聚合為聚琥珀酰亞胺后，在進(jìn)行接聚合為聚琥珀酰亞胺后，在進(jìn)行堿水解堿水解來(lái)制備。來(lái)制備。 無(wú)機(jī)銨有無(wú)機(jī)銨有碳酸銨、硫酸銨、

14、磷酸氫二銨、氯化碳酸銨、硫酸銨、磷酸氫二銨、氯化銨等。銨等。 該法合成的聚天冬氨酸，產(chǎn)品分子量較低。該法合成的聚天冬氨酸，產(chǎn)品分子量較低。聚天冬氨酸制備3、天冬氨酸固相合成法、天冬氨酸固相合成法 由由L-天冬氨酸天冬氨酸在催化劑磷酸或沒有催化劑在催化劑磷酸或沒有催化劑存在下進(jìn)行熱聚合，得琥珀酰亞胺，再用堿水存在下進(jìn)行熱聚合，得琥珀酰亞胺，再用堿水解制備。解制備。 天冬氨酸在熱能的作用下進(jìn)行脫水聚合反天冬氨酸在熱能的作用下進(jìn)行脫水聚合反應(yīng)，溫度一般為應(yīng)，溫度一般為150350，躲在常壓，躲在常壓或者負(fù)壓下進(jìn)行以利于水分的除去。在反應(yīng)過(guò)或者負(fù)壓下進(jìn)行以利于水分的除去。在反應(yīng)過(guò)程中通入惰性氣體，防止反應(yīng)物在高溫時(shí)被氧程中通入惰性氣體，防止反應(yīng)物在高溫時(shí)被氧化，產(chǎn)品顏色加深。化，產(chǎn)品顏色加深。聚天冬氨酸制備4 4、天冬氨酸液相合成法、天冬氨酸液相合成法 液相合成法利用溶劑反應(yīng)介質(zhì)，液相合成法利用溶劑反應(yīng)介質(zhì)，可以降低反應(yīng)物可以降低反應(yīng)物 的黏度，提高傳質(zhì)和傳熱效率，提高轉(zhuǎn)的黏度，提高傳質(zhì)和傳熱效率，提高轉(zhuǎn)化率，降低產(chǎn)品色度。該法制備的聚天冬化率，降低產(chǎn)品色度。該法制備的聚天冬氨酸顏色為無(wú)色或者淡黃色，氨酸顏色為無(wú)色或者淡黃色