一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置的製作方法
2023-10-17 00:04:14 2
本實用新型涉及澱粉生產技術領域，尤其涉及一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置。
背景技術：
陽離子澱粉是在澱粉大分子中引入叔氨基或季銨基，賦予澱粉陽離子特性。陽離子澱粉的正電荷使它與帶負電荷的基質結合，並能將帶負電荷的其他添加劑吸附並保持在基質上。棉纖維在加工過程中，與金屬機件摩擦時，常帶有負電荷，對疏水性合成纖維來說更為嚴重，如果用帶有正電荷的陽離子澱粉上漿時，不僅會有良好的粘合力，而且還具有消除靜電的效果。陽離子澱粉用於經紗上漿在國外已有使用。例如陽離子複合變性澱粉，即在陽離子改性前，先對澱粉進行裂解降聚，以獲得低黏度的澱粉，然後再進行陽離子變性。還有兩性澱粉衍生物，即使用陽離子及陰離子兩種變性劑對澱粉作雙重處理而得。產品既含有陽離子基團，又含有陰離子基團。陽離子澱粉主要有兩種：一種是澱粉叔氨基烷基醚；另一種是季銨澱粉醚。
陽離子澱粉作為一種新材料，具有如下用途：
1.造紙工業陽離子澱粉的最大的用途是利用其陽離子性和強粘結性在造紙時作內添加劑，能改善紙的耐破度，抗張力，耐折度，抗掉毛性等諸多物理性質，提高松香，礬士的施膠效果。紙漿中陽離子澱粉比率凝集固定了填料和細纖維，使紙的濾水性能良好，提高了紙的抄寫速度，也大大有利於減少水質的汙染。另外，陽離子澱粉對能製造出理想紙質的中性膠料中使用的烷基烯酮二聚物的乳化和固定也有效果，其在紙的表面施膠，塗布方面的應用也在研究。
2.紡織工業陽離子澱粉可用於漿紗，增加經線潤滑性和耐磨性，還可作為玻璃纖維在搓捻和編織時的保護塗層。由於陽離子澱粉上有良好的成膜性，粘度穩定性及與聚乙烯醇的相溶性，可用作紡織輕紗上漿劑。單一的陽離子澱粉， 或與醋酸，乙烯酸及丁烯酸等單體共聚後的陽離子澱粉都是有良好的上漿劑。陽離子澱粉還可用作洗衣整理劑，將其加至洗滌劑中，在洗滌及烘乾後能改善織物的剛性及平滑性。作為玻璃纖維的上漿劑，陽離子澱粉能提高玻璃纖的耐磨性。
3.絮凝劑陽離子澱粉因帶有正是電荷，可從懸濁液中絮凝陰性有機或無機顆粒，如白土，二氧化鈦，煤，碳，鐵礦砂和泥漿等，可以用於排水淨化，浮遊選礦以及分離，純化和濃縮各種生物活性物質，如酶，血漿，核酸等。現被應用的用水溶性的取代高的產品以及羧甲基化，磺烷基化的複合改性物。由於它的凝集效果是與其相對分子質量成比例的，因此它們的接枝聚合物效果更好。此外，正在研究其作離子交換體，醫藥品可能性。
4.陽離子澱粉還可作為高鹽濃度的鑽探液體的液體損失控制劑。
目前來講，國內大部分陽離子澱粉生產還有許多問題。主要是生產成本較高和產品性能較低的問題。其工藝為在澱粉乳中加入絕幹澱粉量5％左右的抑制劑，用10％濃度的鹼液調pH至11.30左右後，加入CTA，升溫至50℃左右，反應6-8h，此工藝CTA轉化率低，藥品加入量多，反應時間長，能耗高，汙水產生量大，從而生產成本較高。另外在造紙應用中，相同添加量，助留助濾效果不理想。
因此，開發一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置，不但具有迫切的研究價值，也具有良好的經濟效益和工業應用潛力，這正是本實用新型得以完成的動力所在和基礎。
技術實現要素：
為了克服上述所指出的現有技術的缺陷，本發明人對此進行了深入研究，在付出了大量創造性勞動後，從而完成了本實用新型。
具體而言，本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置，以解決玉米澱粉糊化均勻性較差的技術問題。
為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：
一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置，包括第一加藥混合器、升溫器、 靜態反應罐、第二加藥混合器和烘乾器，所述第一加藥混合器、升溫器、靜態反應罐、第二加藥混合器和烘乾器依序串聯，
所述靜態反應罐包括罐體，所述罐體的上部口徑小於下部口徑，
所述罐體的底部為圓錐形的集料底，所述集料底連通一螺旋出料管，所述螺旋出料管內設置有螺旋葉片用以螺旋運料，所述集料底的側壁設置有取樣口，所述取樣口連接一豎直設置的取樣管道，所述取樣管道上安裝有第一閥門和第二閥門，且所述第一閥門與所述第二閥門之間具有樣品暫存空間，
所述罐體的頂部設置有除溼抽風管道，所述除溼抽風管道連接一引風機和除塵器，
所述罐體的側壁盤繞設置有伴熱帶，所述伴熱帶具有導熱油入口和導熱油出口。
在本實用新型的所述一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置中，作為一種改進，所述罐體的內壁設置有耐鹼層。
在本實用新型的所述一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置中，作為一種改進，所述罐體的側壁開設有用以進行檢修的人孔門。
在本實用新型的所述一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置中，作為一種改進，所述第一加藥混合器連接設置有澱粉加入口和藥品加入口。
在本實用新型的所述一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置中，作為一種改進，藥品加入口連接一藥品混合器，所述藥品混合器設置有陽離子助劑加入口和氫氧化鈉溶液加入口，所述藥品混合器內部設置有攪拌軸，所述攪拌軸的周壁上設置有攪拌葉片。
在本實用新型的所述一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置中，作為一種改進，所述藥品混合器設置有循環回流管道。
在本實用新型的所述一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置中，作為一種改進，所述第二加藥混合器與所述螺旋出料管相連，且所述第二加藥混合器設置有鹽酸加入口。
採用了上述技術方案後，本實用新型的有益效果是：
本實用新型設置了靜態反應罐，所述靜態反應罐包括罐體，所述罐體的上 部口徑小於下部口徑，所述罐體的底部為圓錐形的集料底，所述集料底連通一螺旋出料管，所述螺旋出料管內設置有螺旋葉片用以螺旋運料，所述集料底的側壁設置有取樣口，所述取樣口連接一豎直設置的取樣管道，所述取樣管道上安裝有第一閥門和第二閥門，且所述第一閥門與所述第二閥門之間具有樣品暫存空間，所述罐體的頂部設置有除溼抽風管道，所述除溼抽風管道連接一引風機和除塵器，所述罐體的側壁盤繞設置有伴熱帶，所述伴熱帶具有導熱油入口和導熱油出口。利用靜態反應罐實現陽離子澱粉的靜態反應生產，極大的節約了反應時間，提高了產品的質量，而且更加環保。
在實際使用中，發現：
1.將鹼與CTA混合加入，節省加藥時間50％；
2.採用靜態醚化反應技術，每噸澱粉可節省電氣消耗12％；
3.綠色清潔生產，無三廢產生；
4.CTA轉化率提高20％，每噸澱粉CTA減少20％左右，反應時間縮短30％；
5.每噸澱粉可減少其他化學品5％的加入量。
6.能節省大量CTA與NaOH和抑制劑，同時，節省大量水、電、汽等能耗，提高了產量，降低了陽離子澱粉生產成本。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體的實施例對本實用新型進一步說明。但這些例舉性實施方式的用途和目的僅用來例舉本實用新型，並非對本實用新型的實際保護範圍構成任何形式的任何限定，更非將本實用新型的保護範圍局限於此。
如圖1所示，一種利用靜態反應生產陽離子澱粉的裝置，包括第一加藥混合器1、升溫器2、靜態反應罐3、第二加藥混合器4和烘乾器5，所述第一加藥混合器1、升溫器2、靜態反應罐3、第二加藥混合器4和烘乾器5依序串聯，所述靜態反應罐3包括罐體31，所述罐體31的上部口徑小於下部口徑，所述罐 體的底部為圓錐形的集料底32，所述集料底32連通一螺旋出料管33，所述螺旋出料管33內設置有螺旋葉片用以螺旋運料，所述集料底32的側壁設置有取樣口34，所述取樣口34連接一豎直設置的取樣管道35，所述取樣管道上安裝有第一閥門36和第二閥門37，且所述第一閥門與所述第二閥門之間具有樣品暫存空間，所述罐體31的頂部設置有除溼抽風管道38，所述除溼抽風管道38連接一引風機6和除塵器7，所述罐體31的側壁盤繞設置有伴熱帶39，所述伴熱帶具有導熱油入口和導熱油出口。
為了保證靜態反應罐的使用年限，所述罐體的內壁設置有耐鹼層(圖中未示出)。同時，為了方便檢修，所述罐體的側壁開設有用以進行檢修的人孔門310。
本實施例中，所述第一加藥混合器1連接設置有澱粉加入口和藥品加入口。所述藥品加入口連接一藥品混合器8，所述藥品混合器8設置有陽離子助劑加入口和氫氧化鈉溶液加入口，所述藥品混合器內部設置有攪拌軸，所述攪拌軸的周壁上設置有攪拌葉片。所述藥品混合器設置有循環回流管道。
利用藥品混合器能夠將陽離子助劑和氫氧化鈉溶液充分混合均勻，便於後期的澱粉改性。提高產品的質量。
本實用新型中，所述第二加藥混合器與所述螺旋出料管相連，且所述第二加藥混合器4設置有鹽酸加入口。
應當理解，這些實施例的用途僅用於說明本實用新型而非意欲限制本實用新型的保護範圍。此外，也應理解，在閱讀了本實用新型的技術內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動、修改和/或變型，所有的這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的保護範圍之內。