陽(yáng)離子淀粉絮凝劑的制備及處理糖蜜酒精廢液的研究.pdf

1、本文旨在研究制備一種改性淀粉絮凝劑，為建立新型的糖蜜酒精廢液處理技術(shù)提供依據(jù)。 首先以玉米淀粉為原料，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨(CHPTMA)為陽(yáng)離子醚化劑，采用預(yù)干燥干法合成了高取代度季銨型陽(yáng)離子淀粉絮凝劑。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)確定了制備高取代度陽(yáng)離子淀粉的最佳工藝條件為：醚化劑的加入量為絕干淀粉量的55％，氫氧化鈉與醚化劑摩爾比1.2，體系水分含量25％，反應(yīng)溫度85℃，反應(yīng)時(shí)間4h。接著將制備的不同取代度的陽(yáng)離子

2、淀粉絮凝劑用于處理糖蜜酒精廢液的研究，重點(diǎn)探討了陽(yáng)離子淀粉投加量、取代度(DS)、廢液初始pH值及攪拌吸附時(shí)間對(duì)廢液化學(xué)耗氧量(CODcr)去除率及脫色率的影響。結(jié)果表明當(dāng)陽(yáng)離子淀粉投加量500mg/L，DS0.39，廢液初始pH9.0，攪拌吸附時(shí)間5min時(shí)，糖蜜酒精廢液的CODcr去除率達(dá)70.8％，脫色率達(dá)53.6％。之后通過(guò)Zeta電位值及掃描電鏡圖探討了陽(yáng)離子淀粉絮凝劑處理糖蜜酒精廢液的機(jī)理。 接著采用程序升溫法，以環(huán)

3、氧氯丙烷(ECH)為交聯(lián)劑，制備了高交聯(lián)度的交聯(lián)淀粉，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)及響應(yīng)面分析確定了制備高交聯(lián)度交聯(lián)淀粉的工藝條件為：絕干玉米淀粉50g，環(huán)氧氯丙烷用量0.98mL，氫氧化鈉用量0.75g，前段反應(yīng)溫度25℃，前段反應(yīng)時(shí)間5.5h，后序反應(yīng)溫度79℃，后序反應(yīng)時(shí)間3h。取自制的不同交聯(lián)度的交聯(lián)淀粉制備交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在相同條件下，制備的交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉，取代度基本相同，均在0.40附近。之后將自制的不同交聯(lián)度的交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉絮凝

4、劑用于脫色處理糖蜜酒精廢液的研究，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)交聯(lián)度對(duì)糖蜜酒精廢液的脫色率影響不大。在室溫約28℃，交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉投加量4.5g/L，廢液初始pH9.0，攪拌吸附時(shí)間7min時(shí)，脫色率達(dá)85.7％。 依據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果：交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉處理糖蜜酒精廢液時(shí)的脫色率85.7％遠(yuǎn)高于陽(yáng)離子淀粉處理時(shí)的53.6％。本文采用程序升溫法制備低成本的陽(yáng)離子醚化劑CHPTMA，在保證醚化劑的主成分CHPTMA含量高的情況下，不必除去使淀粉發(fā)生交聯(lián)的副產(chǎn)

5、物如環(huán)氧氯丙烷、1，3-二氯丙醇等，免去除雜工序，從而降低陽(yáng)離子醚化劑的生產(chǎn)成本，降低陽(yáng)離子淀粉的生產(chǎn)成本。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)確定的最佳工藝條件為：環(huán)氧氯丙烷與鹽酸三甲胺(TMAC)摩爾比1.1，pH8.0，TMAC質(zhì)量濃度75％，前段反應(yīng)時(shí)間3h，前段反應(yīng)溫度15℃，后序反應(yīng)時(shí)間2h，后序反應(yīng)溫度50℃。接著用自制的醚化劑合成了低成本的陽(yáng)離子淀粉及交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉絮凝劑，測(cè)其取代度分別為0.39和0.40，以紅外圖譜鑒定了其結(jié)構(gòu)。