[发明专利]一种光催化氧化玉米淀粉制备双醛淀粉的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工程、精细化工领域，特别涉及一种光促催化氧化玉米淀粉制备双醛淀粉的装置和方法。 

背景技术

双醛淀粉是一种重要的化工原料，其分子中含有许多易反应的醛基官能团，因而具有许多优良的特性，如碱溶性，易交联接枝，粘结力强，容易糊化和不易发霉等。双醛淀粉因为有优异的物化、生化性能，所以具有多种多样重要的用途，广泛应用于造纸、制革、建材、制胶、纺织、医药、食品等行业。双醛淀粉的醛基很少以游离的形式存在。其主要结构是与C6伯醇羟基化合物形成半缩醛结构，这种潜在的半醛醇和半缩醛都很不稳定，易于断裂使醛基游离出来，反应活性与醛基化合物相同，能与酸或亚硫酸盐离子、醇类、胺类、酰胺类物质进行反应，因此双醛淀粉有很高的化学活性。 

双醛淀粉的外观与原淀粉相同，但是物理化学性质与原淀粉相差较大，双醛淀粉遇碘不逞蓝色，在偏光显微镜下观察，颗粒呈黑色，无偏光十字。双醛淀粉不溶于冷水，溶于热水，水溶液干燥后生成透明薄膜。 

随着氧化剂回收技术的发展，双醛淀粉的研究再次趋热。双醛淀粉在国外已实现大规模工业化生产，在我国双醛淀粉的生产和发展尚属于起步阶段。我国是农业大国，淀粉资源极为丰富、廉价，因此，开发研究双醛淀粉具有重要的意义。传统的双醛淀粉制备方法是用高碘酸(盐)、双氧水等作氧化剂，制备工艺最初采用一步法，即淀粉氧化成双醛淀粉与碘酸氧化成高碘酸在同一个设备中进行，后期采用两步法，即淀粉氧化成双醛淀粉与碘酸氧化成高碘酸不在同一个设备中进行，两种方法各有优缺点。由于高碘酸的价格非常昂贵，制备双醛淀粉时高碘酸必须经过回收循环使用，以降低成本；又因为高碘酸回收工艺复杂，操作繁琐。如：蓝平，廖安平，蓝丽红等人在《广西民族学院学报》2002，(3)：29-32上发表的文章“双醛淀粉的制备及应用”，Jurneng Zhen， Jianzhong Ma在《Journal of the Society of leather Technologists andChemists》2002，86(3)：93-95上发表的文章“Modification of starch andits application in leather making”及载红旗，徐文娟，覃学江在《纸和造纸》2002，(6)：42-44上发表的文章“双醛淀粉的性质及其提高纸张湿强度的效果”。本发明就是针对目前玉米淀粉氧化制备双醛淀粉的现有技术与设备不足，设计、制作一种新型高效光催化反应器并应用于玉米淀粉氧化制备双醛淀粉中。 

发明内容

本发明就是针对目前玉米淀粉氧化制备双醛淀粉的现有技术与设备不足，设计、制作一种新型操作简易、工艺过程简单，连续性强的高效光催化反应器及方法，并应用于玉米淀粉氧化制备双醛淀粉中。 

本发明是这样实现的：设计一种光催化氧化玉米淀粉制备双醛淀粉的装置，其特征在于，包括反应管23、储料桶16，磁力泵20，所述反应管23通过反应管固定底座3与支架底座连接，支架2连接于支架底座1并通过紫外灯管距离调节钮6与紫外灯5连接，反应管23设置有反应管物料出口24和反应管物料入口26，反应管物料出口24处设置有反应管出口物料温度计22，反应管物料入口26处设置有反应管入口物料温度计25；所述储料桶16通过磁力泵20将物料送入反应管物料入口26，储料桶16桶内安装有桶内物料取样口15，侧部装有冷却水夹套17，顶部设置有储料桶排气孔13，其中冷却水夹套17上部设置有夹套水出口14，下部设置有冷却水入口19；所述磁力泵连接有文丘里喷射管11，并设置有流量计7、计前调节阀8和回流调节阀9、反应前取样口10和反应后取样口21。所述文丘里喷射管11设置有空气入口12，所述反应管23安装有反应管固定条4；所述冷却水夹套17安装有料液温度计18。所述的反应管尺寸可以为Ф20×1.8×4800mm～Ф14×1.8×200mm。