羧甲基淀粉水处理絮凝剂的制备与应用研究

摘要

本文以淀粉为原料，系统研究了羧甲基淀粉制备过程中各影响因素与取代度的关系、对溶剂法制备的羧甲基淀粉的絮凝性能进行了研究。采用溶剂法以淀粉（种类）为原料，以乙醇为溶剂，氢氧化钠为碱化剂，一氯乙酸为醚化剂，对羧甲基淀粉的制备工艺进行了研究。 考察了一氯乙酸用量、氢氧化钠用量、乙醇用量、反应时间、反应温度对醚化反应的影响，采用络合滴定法测定羧甲基淀粉的取代度。实验结果表明：在一定的范围内，羧甲基淀粉的取代度随着一氯乙酸用量、氢氧化钠用量、乙醇用量、反应时间、反应温度的增加、延长、升高均呈现出先增后减的规律。在各影响因素实验的基础上，选取一氯乙酸用量、氢氧化钠用量、乙醇用量、反应时间、反应温度五个因素为变量，以羧甲基淀粉的取代度为控制指标，通过五因素四水平正交试验得出这五个因素与取代度的关系，确定了制备羧甲基淀粉的最佳制备条件为：一氯乙酸0.075mol、氢氧化钠0.2mol、反应温度50℃、反应时间90min、无水乙醇70ml。絮凝是水处理最常用的处理工艺之一。絮凝剂是该工艺的核心部分，其性能直接影响到絮凝效果的好坏，现在人们对用水质量的要求日益提高，研发高效环保的絮凝剂一直是广大水处理工作者关心的课题。用上面制备的羧甲基淀粉再进行絮凝实验。以高岭土悬浊液为处理体系，探讨了羧甲基淀粉的絮凝性能，烧杯絮凝评价实验表明：羧甲基淀粉投加量为4mg/L时，剩余浊度可降至3.2NTU。若以羧甲基淀粉为助凝剂，实验结果表明，当投加8mg/L聚合氯化铝（PAC）以及0.2mg/L羧甲基淀粉（CMS）则浊度去除率可达90％以上。 实验结果表明，两者的浊度去除率能达到90％，羧甲基淀粉（CMS）用量较聚合氯化铝（PAC）少，在考虑到成本因素的前提下（羧甲基淀粉的价格是聚合氯化铝的十倍），而且羧甲基淀粉易发生质变。实际应用中，仍然选用聚合氯化铝作为常规水处理絮凝剂。而且，羧甲基淀粉能作为助凝剂，与聚合氯化铝配合使用，效果很好。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1淀粉

1.1.1淀粉的化学结构与性质

1.1.2淀粉工业简介

1.2改性淀粉

1.3羧甲基淀粉的性质及应用

1.3.1反应机理

1.3.2羧甲基淀粉的性质

1.4本课题研究的主要内容及意义

1.4.1溶剂法制备羧甲基淀粉影响因素的研究

1.4.2溶剂法制备羧甲基淀粉最佳工艺参数的确定

1.4.3羧甲基淀粉(做助絮凝剂)的应用实验

1.4.4本课题研究的目的意义

第二章制备

2.1羧甲基淀粉的制备

2.1.1干法工艺

2.1.2湿法工艺

2.1.3溶剂工艺

2.2各因素影响实验

2.2.1一氯乙酸影响因素实验

2.2.2氢氧化钠用量影响因素实验

2.2.3温度影响因素实验

2.2.4反应时间影响因素实验

2.2.5无水乙醇用量影响因素实验

2.3正交实验

第三章在絮凝工艺方面的应用实验研究

3.1试验的基本原理、仪器及操作步骤

3.1.1主要药剂与仪器

3.1.2实验方法及操作步骤

3.1.3 CMS的絮凝效果

3.1.4 PAC的絮凝效果

3.1.5 CMS作助凝剂的絮凝实验

第四章结论与展望

4.1结论

4.2展望

致谢

参考文献