一种用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统。所述用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统包括依次串联的碳酸钠溶解釜、预混釜以及至少两个胺化反应器。本实用新型用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统通过将碳酸钠溶解釜、预混釜以及胺化反应器串联，使得整个胺化反应可以连续地进行，操作更加简单，生产效率更高。
【专利说明】
一种用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种胺化反应系统，特别是涉及一种用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统。【背景技术】
[0002]随着电子工业的迅速发展及重金属废水的大量排放，性能优良的重金属捕集剂的合成与制备越来越受到环保工作者的重视。重金属捕集剂可以去除水中的重金属离子，是因为其在常温以及较宽的pH范围内，可与各种重金属离子结合，如Cu2+、Hg2+、Cd2+、Mn2+、Pb2 +、Ni2+等，生成稳定且难溶于水的金属螯合物，反应效率较高，选择性好，且处理重金属废水时污泥沉淀快，含水率低。
[0003]现有的重金属捕集剂多为合成有机高分子，存在单体毒性大、难降解的缺点，而天然高分子捕集剂具有原料普遍易得、成本低、合成工艺简单、产品易降解等优点，所以研究开发改性天然高分子捕集剂是目前国内外研究和开发的方向。研制改性天然高分子重金属捕集剂的过程中，改性淀粉的研究最为广泛，因为淀粉不仅资源丰富，而且价格低，去除后产物完全可被降解，最重要的是，和其它改性高分子捕集剂相比，它更溶于水，更适合做重金属集剂。由于淀粉本身难以满足实际工业需要而不利于应用，经过化学改性可使改性淀粉具有新的性能。
[0004]不溶性淀粉黄原酸酯是研究较多，且应用效果较好的改性淀粉重金属捕集剂，被用于去除水体中的重金属阳离子。但是其很不稳定、储存运输困难，使其应用受到一定的限制。相波等人(《上海环境科学》，交联氨基淀粉的制备及对铜离子的吸附性能，2003(11): 828-831)公开了一种改性淀粉的制备方法，该文以玉米淀粉为原料，经交联、醚化、胺化等改性，制得氨基改性淀粉。在胺化过程，作者直接以胺化剂来提供碱性环境，该制备方法产率较低，所制得的改性淀粉氨基含量低，铜去除率较低。此外，在后续还公开了另一种交联氨基淀粉的制备方法，选择另一种胺化剂乙二胺进行胺化反应，制得具有螯合性能的氨基淀粉衍生物。
[0005]但是传统方法中，一般都是先将交联淀粉及其他物料称量好后，加入反应釜中混合均匀，然后进行反应。反应需要一批一批地进行，操作相当繁琐，效率较低。【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供了一种可以连续进行的用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统。
[0007]—种用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，包括依次串联的碳酸钠溶解釜、预混釜以及至少两个胺化反应器，所述预混釜包括釜体，釜体内通过导流筒分隔为中心搅拌区和外围溢流区，中心搅拌区安装有搅拌桨，碳酸钠溶解釜的底部出口通过第一管路连通至中心搅拌区顶部，釜体侧壁设有与外围溢流区连通的出口，该出口通过第二管路连通至胺化反应器；
[0008]在预混釜顶部还设有与中心搅拌区相通的交联醚化淀粉入口；所述第二管路还连通有用于供应胺化剂的第三管路。
[0009]搅拌桨由电机驱动，将交联醚化淀粉与碳酸钠溶液混合后，混合物被挤压入外围溢流区，并进一步通过釜体侧壁上与外围溢流区连通的出口进入第二管路，在第二管路中， 从第三管路进入的胺化剂慢慢加入到交联醚化淀粉与碳酸钠溶液的混合物中，最终到达胺化反应器进行胺化反应。第二管路的管径大小根据物料的实际粘度进行选择，必要时可以增加一台驱动栗来驱动混合物进入胺化反应器。胺化反应器的处理能力需要大于预混釜的处理能力，从而保证胺化反应发生完全。[〇〇1〇]优选的，所述导流筒的底部收拢。导流筒的底部收拢，使得新加入的交联醚化淀粉和水不会马上通过导流筒，有利于交联淀粉与水在中心搅拌区充分混合均匀。
[0011]所述第一管路上还设有用于将碳酸钠溶液加入到预混釜中心搅拌区的驱动栗。
[0012]优选的，所述的用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，还设有用于输送碳酸钠的第一螺旋送料器，第一螺旋送料器出口与碳酸钠溶解釜顶部连通，在碳酸钠溶解釜顶部还设有工艺水管路。所述第一螺旋送料器包含转轴和提料螺带，转轴由电机驱动旋转，从而带动提料螺带旋转，将碳酸钠固体颗粒粉碎并通过第一螺旋送料器出口送入碳酸钠溶解釜。工艺水管路用于添加溶解碳酸钠的水。
[0013]优选的，所述碳酸钠溶解釜内设有转轴水平布置的推进式搅拌桨。推进式搅拌桨能使碳酸钠与水充分混匀，有利于碳酸钠的溶解。
[0014]优选的，所述第一管路中设有静态混合器，该静态混合器竖直布置且与碳酸钠溶解釜的底部出口连接。静态混合器有利于碳酸钠的充分溶解。
[0015]优选的，所述的用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，还设有用于输送交联醚化淀粉的第二螺旋送料器，第二螺旋送料器出口与预混釜顶部连通。交联醚化淀粉为固体粉末，由第二螺旋送料器送入预混釜的中心搅拌区。
[0016]优选的，所述胺化反应器为依次串联的2?6台，每台胺化反应器为斜置的筒形，筒内安装有转轴以及固定在转轴上的提料螺带，每台胺化反应器的入料口位于较低端，出料口位于较高端，相邻两台胺化反应器之间通过重力移料管相连通。交联醚化淀粉与碳酸钠溶液和胺化剂混合后，为糊状，进入胺化反应器后，进行胺化反应。为保证胺化反应进行彻底，设备安装时，需要调试物料在胺化反应器中滞留的时间，并最终确定使用的胺化反应器的数量。胺化反应器斜置，即保证物料在胺化反应器中滞留的时间，同时也考虑了物料为糊状，不易驱动前进的问题。
[0017]本实用新型用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，通过将碳酸钠溶解釜、预混釜以及胺化反应器进行串联，使得整个胺化反应可以连续地进行，操作更加简单， 生产效率更高。【附图说明】
[0018]图1为本实用新型用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统的示意图。 【具体实施方式】
[0019]如图1所示，一种用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，包括依次串联的碳酸钠溶解釜1、预混釜2以及至少两个胺化反应器3,还设有用于输送碳酸钠的螺旋送料器4和用于输送交联醚化淀粉的螺旋送料器5。
[0020]螺旋送料器4的出口与碳酸钠溶解釜1的顶部连通，螺旋送料器4包含转轴和提料螺带，转轴由电机驱动旋转，从而带动提料螺带旋转，将碳酸钠固体颗粒粉碎并通过螺旋送料器4的出口送入碳酸钠溶解釜1。在碳酸钠溶解釜1的顶部还设有工艺水管路6。工艺水管路6用于添加溶解碳酸钠的水。[〇〇21]碳酸钠溶解釜1内设有转轴水平布置的推进式搅拌桨7。推进式搅拌桨7能使碳酸钠与水充分混匀，有利于碳酸钠的溶解。碳酸钠溶解釜1的底部出口通过管路8连通至预混釜2。管路8中设有静态混合器9,静态混合器9竖直布置且与碳酸钠溶解釜1的底部出口连接。静态混合器9有利于碳酸钠的充分溶解。管路8上还设有用于将碳酸钠溶液加入到预混釜中的驱动栗10。
[0022]预混釜2包括釜体11，釜体11内通过导流筒12分隔为中心搅拌区13和外围溢流区 14,导流筒12的底部收拢，中心搅拌区13安装有搅拌桨15,釜体11侧壁设有与外围溢流区14 连通的出口，该出口通过管路16连通至胺化反应器3。管路8具体连通至预混釜2的中心搅拌区13。在预混釜2顶部还设有与中心搅拌区13相通的交联醚化淀粉入口；螺旋送料器5的出口与该入口连通。交联醚化淀粉为固体粉末，由螺旋送料器5送入预混釜2的中心搅拌区13。 管路16上还连通有用于供应胺化剂的管路17。
[0023]搅拌桨15由电机驱动，将交联醚化淀粉与碳酸钠溶液混合后，混合物被挤压入外围溢流区14,并进一步通过釜体11侧壁上与外围溢流区14连通的出口进入管路16,在管路 16中，从管路17进入的胺化剂慢慢加入到交联醚化淀粉与碳酸钠溶液的混合物中，最终到达胺化反应器3进行胺化反应。管路16的管径大小根据物料的实际粘度进行选择，必要时可以增加一台驱动栗来驱动混合物进入胺化反应器3。
[0024]胺化反应器3为依次串联的2?6台，每台胺化反应器3为斜置的筒形，筒内安装有转轴18以及固定在转轴18上的提料螺带19，每台胺化反应器3的入料口位于较低端，出料口位于较高端，相邻两台胺化反应器3之间通过重力移料管20相连通。交联醚化淀粉与碳酸钠溶液和胺化剂混合后，为糊状，进入胺化反应器3后，进行胺化反应。为保证胺化反应进行彻底，设备安装时，需要调试物料在胺化反应器3中滞留的时间，并最终确定使用的胺化反应器的数量。胺化反应器斜置，即保证物料在胺化反应器中滞留的时间，同时也考虑了物料为糊状，不易驱动前进的问题。胺化反应器3的处理能力需要大于预混釜2的处理能力，从而保证胺化反应发生完全。
【主权项】
1.一种用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，其特征在于，包括依次串联 的碳酸钠溶解釜、预混釜以及至少两个胺化反应器，所述预混釜包括釜体，釜体内通过导流 筒分隔为中心搅拌区和外围溢流区，中心搅拌区安装有搅拌桨，碳酸钠溶解釜的底部出口 通过第一管路连通至中心搅拌区顶部，釜体侧壁设有与外围溢流区连通的出口，该出口通 过第二管路连通至胺化反应器；在预混釜顶部还设有与中心搅拌区相通的交联醚化淀粉入口；所述第二管路还连通有 用于供应胺化剂的第三管路。2.如权利要求1所述的用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，其特征在于， 还设有用于输送碳酸钠的第一螺旋送料器，第一螺旋送料器出口与碳酸钠溶解釜顶部连 通，在碳酸钠溶解釜顶部还设有工艺水管路。3.如权利要求1所述的用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，其特征在于， 所述碳酸钠溶解釜内设有转轴水平布置的推进式搅拌桨。4.如权利要求1所述的用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，其特征在于， 所述第一管路中设有静态混合器，该静态混合器竖直布置且与碳酸钠溶解釜的底部出口连 接。5.如权利要求1所述的用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，其特征在于， 还设有用于输送交联醚化淀粉的第二螺旋送料器，第二螺旋送料器出口与预混釜顶部连通。6.如权利要求1所述的用于制备改性淀粉重金属捕集剂的胺化反应系统，其特征在于， 所述胺化反应器为依次串联的2?6台，每台胺化反应器为斜置的筒形，筒内安装有转轴以 及固定在转轴上的提料螺带，每台胺化反应器的入料口位于较低端，出料口位于较高端，相 邻两台胺化反应器之间通过重力移料管相连通。
【文档编号】B01J19/00GK205586969SQ201620415409
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】谭军, 韦晓燕, 欧阳玉霞
【申请人】嘉兴学院