Волновой способ получения карбоксиметилированного крахмала и установка для его осуществления Российский патент 2022 года по МПК C08B31/16 C08B31/18 C09K8/08 

Изобретение относится к области получения карбоксиметил крахмала и может найти применение в современных технологиях бумажной, текстильной, пищевой, фармацевтической отраслей промышленности в качестве загустителя, эмульгатора, и особенно в нефтегазодобывающей промышленности в качестве агента стабилизации буровых растворов.

Известен способ получения технической натриевой соли карбоксиметил крахмала способ и установка для получения карбоксиметил крахмала (патент RU № 2107693, МПК С08В 31/10, опубл. 27.03.1998). Способ включает смешение в реакторе-смесителе крахмала, карбоксиметилирующего реагента, выбранного из группы: монохлорацетат натрия или монохлоруксусная кислота, гидроксида натрия и воды, последующее нагревание и выдерживание реакционной смеси при повышенной температуре, при этом процесс получения продукта осуществляют в две стадии: на первой стадии смешивают в течение 0,5-3,0 мин компоненты при 10-50°С в реакторно-смесительной двушнековой машине с числом оборотов вала 25-300 об/мин или в интенсивном лопастном смесителе с линейной скоростью перемешивающего органа, равной 15-30 м/с, при этом гидроксид натрия используют в виде 30-50 мас %-ного водного раствора, который подают вслед за подачей крахмала и карбоксиметилирующего реагента, на второй стадии полученную смесь компонентов передают в реактор-сушилку, в котором смесь нагревают и выдерживают при 60-90°С в течение 0,5-3,0 ч. Установка получения карбоксиметил крахмала включает реакционную камеру смесителя роторного типа, где процесс ведут в среде водных растворов алифатических спиртов с С_1-4 (метиловый, этиловый, изопропиловый и бутиловые спирты), в условиях, предотвращающих растворение продукта в реакционной среде и обеспечивающих его выделение в сухом гранулированном виде. Введение карбоксиметильных групп в состав крахмала способствует увеличению его гидрофильности, что расширяет сферу его применения.

Недостатком известного способа и устройства является низкая эффективность процесса, связанная с продолжительной во времени стадией гомогенизации сухой гетерогенной смеси, а также необходимость большого жидкостного модуля разбавления крахмала спиртами (жидкостный модуль равен 2-4) и значительные расходы энергии и времени на регенерацию спиртов.

Этот недостаток преодолён в другом известном волновом способе получения карбоксиметилированного крахмала путем взаимодействия крахмала с модификаторами: водой, монохлоруксусной кислотой и гидроксидом натрия в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси в реакционной камере реактора.

Наиболее близким является волновой способ получения карбоксиметилированного крахмала и установка для его осуществления (патент RU № 2702592, МПК С08В 31/16, 31/18, C09K 8/08, опубл. 08.10.2019). Способ осуществляют путем проведения реакции крахмала с монохлоруксусной кислотой, водой и гидроксидом натрия в реакционной камере смесителя, причем в реакционную камеру вводят крахмал, создают в ней режим волновой турбулизации пылевоздушной смеси путем вращения смесительного элемента, при частоте крутильных колебаний реакционной камеры вокруг ее оси 49,0-51 Гц и угловой амплитуде ее крутильных колебаний 6-7 мм с последующим последовательным введением воды, монохлоруксусной кислоты и гидроксида натрия, при этом после введения каждого компонента волновая обработка проводится в течение 1-5 мин, при следующем соотношении компонентов на 100 частей вес. крахмала:

вода 10-25 монохлоруксусная кислота 8-16 гидроксид натрия 10-20

Установка содержит реактор, в реакционной камере которого расположен смесительный элемент, а вне камеры расположены электродвигатель, кинематически соединённый со смесительным элементом, и привод крутильных колебаний реакционной камеры вокруг ее оси для создания в реакционной камере режима волновой турбулизации пылевоздушной смеси, устройства загрузки в реактор крахмала и его модификаторов и вывода из него продукта реакционного взаимодействия.

Согласно этому способу модифицирование крахмала осуществляется в рабочей камере реактора объёмом 8 л при частоте крутильных колебаний рабочей камеры вокруг ее оси - 49,0-51 Гц и угловой амплитуде крутильных колебаний 3-5°, при этом после введения каждого компонента волновая обработка проводится в течение 1-5 мин при следующем соотношении компонентов на 100 частей вес. крахмала: вода 10-15, монохлоруксусная кислота 8-16, гидроксид натрия 10-20. Проведение процесса карбоксиметилирования крахмала в пылевоздушной среде, находящейся в оптимизированном режиме волновой турбулизации, позволяет упростить способ за счёт исключения операции разбавления крахмала спиртами и сократить расходы электроэнергии.

Недостатком известного способа и устройства является его периодичность: все операции осуществляются в одном реакторе, но в разное время, что снижает производительность процесса.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа и установки волнового способа получения карбоксиметилированного крахмала, позволяющих повысить эффективность получения карбоксиметилированного крахмала и увеличить производительность получения карбоксиметил крахмала.

Техническая задача решается волновым способом получения карбоксиметилированного крахмала, включающим взаимодействие крахмала с модификаторами: водой, монохлоруксусной кислотой и гидроксидом натрия в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси в реакционной камере реактора.

Новым является то, что предварительно готовят водный раствор монохлоруксусной кислоты - МХУК при соотношении МХУК и воды 1:(2-3) и водный раствор гидроксида натрия - NaOH при соотношении NaOH и воды 1:(8-12), а взаимодействие крахмала с модификаторами ведут в реакционных камерах двух аналогичных реакторов, в реакционную камеру первого реактора подают крахмал, и в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси вводят водный раствор МХУК, полученный полуфабрикат подают в реакционную камеру второго реактора, в которую в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси вводят водный раствор гидроксида натрия, при соотношении на 100 вес. ч. крахмала:

водный раствор монохлоруксусной кислоты 12-24 водный раствор гидроксида натрия 48-120

Техническая задача решается установкой для осуществления волнового способа получения карбоксиметилированного крахмала, содержащей реактор, в реакционной камере которого расположен смесительный элемент, электродвигатель, расположенный снаружи реакционной камеры и кинематически соединённый со смесительным элементом, и привод крутильных колебаний реакционной камеры, кинематически соединённый с корпусом реактора для создания крутильных колебаний реакционной камеры вокруг ее оси.

Новым является то, что установка дополнительно оснащена блоком управления, камерами подготовки модификаторов: водного раствора монохлоруксусной кислоты и водного раствора гидроксида натрия, устройствами загрузки крахмала и вывода продукта реакционного взаимодействия, а также вторым реактором с реакционной камерой, внутри которой расположен смесительный элемент, и электродвигателем, расположенным снаружи реакционной камеры и кинематически соединённым со смесительным элементом, и приводом крутильных колебаний реакционной камеры, причём каждый реактор снабжен шнековым дозатором, оснащённым электродвигателем, кинематически соединённым со шнековым дозатором, приводом крутильных колебаний корпуса шнекового дозатора и жидкостным дозатором, а камеры подготовки модификаторов соединены с жидкостными дозаторами первого и второго реакторов, при этом первый реактор соединен со вторым с помощью ресивера через шнековый дозатор второго реактора.

На фиг. представлена схема установки волнового способа получения карбоксиметилированного крахмала, где 1 - первый реактор, 2 - реакционная камера первого реактора, 3 - смесительный элемент первого реактора, 4 - электродвигатель, 5 - привод крутильных колебаний, 6 - бункер, 7 - транспортер, 8- шнековый дозатор первого реактора, 9 - электродвигатель шнекового дозатора 8 первого реактора 1, 10 - привод крутильных колебаний шнекового дозатора 8, 11 - жидкостной дозатор первого реактора, 12 - второй реактор, 13 - реакционная камера второго реактора, 14 - смесительный элемент второго реактора, 15 - электродвигатель, 16 - привод крутильных колебаний, 17 - ресивер, 18, 19 - трубопроводы, 20 - шнековый дозатор второго реактора, 21 - электродвигатель шнекового дозатора 20 второго реактора 12, 22 - привод крутильных колебаний шнекового дозатора 20, 23 - жидкостной дозатор второго реактора, 24 -трубопровод, 25 - накопитель, 26 - упаковочная машина, 27 - камера подготовки водного раствора монохлоруксусной кислоты, 28 - камера подготовки водного раствора гидроксида натрия.

Согласно изобретению, используют крахмал кукурузный по ГОСТ 32159-2013; крахмал картофельный по ГОСТ 53876-2010; крахмал пшеничный по ГОСТ 31935-2012, гидроксид натрия по ГОСТ 4328-77, кислоту монохлоруксусную по ГОСТ 5836-68.

Способ получения карбоксиметилированного крахмала включает взаимодействие крахмала с модификаторами: водой, монохлоруксусной кислотой и гидроксидом натрия в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси в реакционной камере первого реактора 1 (фиг.). По способу предварительно готовят водный раствор монохлоруксусной кислоты - МХУК при соотношении МХУК и воды 1:(2-3) и водный раствор гидроксида натрия - NaOH при соотношении NaOH и воды 1:(8-12). Взаимодействие крахмала с модификаторами ведут одновременно в реакционных камерах двух аналогичных первого 1 и второго 12 реакторов. В реакционную камеру 2 первого реактора 1 подают крахмал и в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси вводят водный раствор МХУК, полученный полуфабрикат подают в реакционную камеру 13 второго реактора 12, в которую в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси вводят водный раствор гидроксида натрия, при соотношении на 100 вес. ч. крахмала:

водный раствор монохлоруксусной кислоты 12-24 водный раствор гидроксида натрия 48-120

Проведение процесса карбоксиметилирования крахмала в пылевоздушной среде, находящейся в оптимизированном режиме волновой турбулизации, обеспечивает увеличение межфазной реакционной поверхности для интенсивного протекания реакции.

Установка для осуществления волнового способа получения карбоксиметилированного крахмала содержит первый реактор 1 с цилиндрической реакционной камерой 2, внутри которой расположен смесительный элемент 3, а снаружи реакционной камеры 2 расположены электродвигатель 4, кинематически соединённый со смесительным элементом 3 для создания в камере режима волновой турбулизации пылевоздушной смеси путем вращения смесительного элемента, и привод крутильных колебаний 5, кинематически соединённый с корпусом первого реактора 1 для создания крутильных колебаний реакционной камеры 2 вокруг ее оси.

Установка дополнительно оснащена блоком управления (на фиг. не показан), отдельно расположенными камерами подготовки модификаторов: камерой подготовки водного раствора монохлоруксусной кислоты 27 и камерой подготовки водного раствора гидроксида натрия 28. Также установка дополнительно оснащена устройствами загрузки крахмала, а именно - бункером 6 и транспортером 7 для подачи крахмала в первый реактор 1 и устройствами вывода продукта реакционного взаимодействия, а именно - накопителем 25 и упаковочной машиной 26.

Установка также дополнительно оснащена вторым реактором 12 с цилиндрической реакционной камерой 13, внутри которой расположен смесительный элемент 14, а снаружи - электродвигатель 15, кинематически соединённым со смесительным элементом 14 для создания в реакционной камере 13 режима волновой турбулизации пылевоздушной смеси путем вращения смесительного элемента 14, и приводом крутильных колебаний 16, кинематически соединённым с корпусом реактора 12 для создания крутильных колебаний реакционной камеры 13 вокруг ее оси. Причём первый реактор 1 и второй реактор 12 снабжены шнековым 8 и жидкостным 11 дозаторами и шнековым 20 и жидкостным 23 дозаторами соответственно. Камера подготовки модификатора - водного раствора монохлоруксусной кислоты 27 соединена с жидкостным дозатором 11 первого реактора 1, камера подготовки модификатора - водного раствора гидроксида натрия 28 соединена с жидкостным дозатором 23 второго реактора 12.

Шнековый дозатор 8 первого реактора 1 оснащён электродвигателем 9, кинематически соединённым со шнековым дозатором 8 (шнеком), приводом крутильных колебаний 10 корпуса шнекового дозатора 8, кинематически соединённым с корпусом шнекового дозатора 8 для создания крутильных колебаний корпуса шнекового дозатора 8 вокруг оси шнека. Таким образом в шнековый дозатор 8 из бункера 6 через транспортёр 7 подают исходный крахмал. Жидкостной дозатор 11 первого реактора 1 предназначен для введения в реакционную камеру 2 водного раствора монохлоруксусной кислоты из камеры подготовки модификатора - водного раствора монохлоруксусной кислоты 27.

Шнековый дозатор 20 второго реактора 12 оснащён электродвигателем 21, кинематически соединённым со шнековым дозатором 20 для его вращения, и приводом крутильных колебаний 22, кинематически соединённым с корпусом шнекового дозатора 20 для создания крутильных колебаний его корпуса вокруг оси шнека. Для введения в реакционную камеру 13 водного раствора гидроксида натрия из камеры подготовки водного раствора гидроксида натрия 28 второй реактор 12 оснащён жидкостным дозатором 23. Система выгрузки готового карбоксиметилированного крахмала из второго реактора 12 содержит трубопровод 24, накопитель 25 и упаковочную машину 26.

При этом первый реактор 1 соединен со вторым реактором 12 с помощью ресивера 17 через шнековый дозатор 20 второго реактора 12.

Таким образом, система подачи продукта реакционного взаимодействия (полуфабриката) из первого реактора 1 во второй реактор 12 состоит из ресивера 17 для загрузки в него полуфабриката из первого реактора 1 по трубопроводу 18 и трубопровода 19 для подачи полуфабриката в шнековый дозатор 20 второго реактора 12.

Использование шнековых дозаторов 8 и 20, снабжённых приводами крутильных колебаний 10 и 22 соответственно, для предотвращения образования сводов из слипшихся частиц крахмала позволяет вести процесс двухэтапного модифицирования крахмала в непрерывном режиме в двух реакторах 1 и 2 одновременно.

Оснащение установки блоком управления электроаппаратурой расширяет возможности масштабирования объёмов переработки крахмала в реакционных камерах различного размера благодаря возможности подбора и регулирования опытным путём режимов осуществления способа, повышает эффективность способа.

Установка для осуществления волнового способа получения карбоксиметилированного крахмала работает следующим образом.

Установка состоит из двух одинаковых реакторов 1 и 12, реакционные камеры которых гидравлически соединены друг с другом, а также камер подготовки модифицирующих агентов: водного раствора монохлоруксусной кислоты 27 и водного раствора гидроксида натрия 28 и блока управления.

Реакционные камеры 2 и 13 первого 1 и второго 12 реактора соответственно одинакового объёма, например, 8 л, работают в режимах, установленных для оптимальных условий волновой турбулизации пылевоздушной смеси крахмала и модифицирующих агентов: частоте вращения смесительного элемента 2200 об/мин, частоте колебаний реакционных камер 50 Гц и амплитуде их угловых колебаний 6 мм. Используемые при этом шнековые дозаторы 8 и 20 являются дозаторами объемного типа, поэтому массовая скорость подачи крахмала зависит от его насыпной плотности и производительности процесса. Так, например, для процесса в реакторах объёмом 8 л дозирующий ротор приводился во вращение со скоростью 9 об/мин, а крутильные колебания корпуса дозатора создавались с частотой 54 Гц и амплитуде его угловых колебаний 1 мм. Эти величины являются переменными, зависят от массы загружаемого в первый реактор 1 крахмала. Наличие в составе установки блока управления позволяет регулировать и устанавливать оптимальные значения этих величин для любой массы модифицируемого крахмала, что обеспечивает универсальность предлагаемого способа и установки.

В камере подготовки водного раствора монохлоруксусной кислоты 27 готовят водный раствор монохлоруксусной кислоты, а в камере подготовки водного раствора гидроксида натрия 28 готовят водный раствор гидроксида натрия. Реакцию крахмала с модификаторами ведут непрерывно и одновременно в реакционных камерах 2 и 13 двух аналогичных реакторов 1 и 12 соответственно.

В первую реакционную камеру 2 из бункера 6 по транспортёру 7 подают исходный крахмал (например, крахмал кукурузный или крахмал картофельный, или крахмал пшеничный), расход которого дозируют с использованием волнового шнекового дозатора 8, путём регулирования скорости вращения шнека электродвигателем 9, чтобы постоянно поддерживать объёмную концентрацию крахмала в размере не более 10 % от объёма реакционной камеры 2, что при объёме реакционной камеры 2, например, равном 8 л, составляет 0,8 л. Для предотвращения образования свода из слипающихся между собой частиц крахмала, мешающего его продвижению через шнековый дозатор 8, организуют крутильные колебания корпуса шнекового дозатора 8 вокруг оси шнека с помощью привода крутильных колебаний 10. С помощью электродвигателя 4, путем вращения смесительного элемента 3 крахмал распыляют, образуя в реакционной камере 2 пылевоздушную смесь, для создания режима волновой турбулизации которой с помощью привода крутильных колебаний 5, создают крутильные колебаний реакционной камеры вокруг ее оси. При этом в реакционную камеру 2 через специальную форсунку в жидкостном дозаторе 11 подают тонкораспылённый под давлением водный раствор монохлоруксусной кислоты из камеры подготовки водного раствора монохлоруксусной кислоты 27, где он в условиях волновой турбулизации пылевоздушной смеси, вступает в реакцию с зёрнами крахмала. Полученный продукт реакционного взаимодействия (полуфабрикат) по трубопроводу 18 подают во второй реактор 12 с использованием шнекового дозатора 20, перед которым установлен ресивер 17 для стабилизации подачи полуфабриката в шнековый дозатор 20, расход которого регулируют изменением скорости вращения шнека электродвигателем 21. Для предотвращения образования свода из слипающихся между собой частиц полуфабриката, мешающего его продвижению через шнековый дозатор 20, организуют крутильные колебания корпуса дозатора вокруг оси шнека, с помощью привода крутильных колебаний 22. С использованием электродвигателя 15 путем вращения смесительного элемента 14 полуфабрикат распыляют, образуя в реакционной камере 13 пылевоздушную смесь, для режима создания волновой турбулизации которой, с помощью привода крутильных колебаний 16 создают крутильные колебания реакционной камеры 13 вокруг ее оси. При этом в реакционную камеру 13 через специальную форсунку в жидкостном дозаторе 23 подают тонкораспылённый под давлением водный раствор гидроксида натрия из камеры подготовки водного раствора гидроксида натрия 28, где он в условиях волновой турбулизации пылевоздушной смеси, вступает в реакцию с зёрнами полуфабриката.

Процесс ведут в непрерывном (проточном) режиме, соблюдая с использованием блока управления соотношение исходных компонентов. Готовый продукт по трубопроводу 24 подают в накопитель 25, а из него в упаковочную машину 26.

Примеры практического применения.

Пример 1.

Процесс вели на установке для получения карбоксиметилированного крахмала, представленной на фиг. Волновой способ получения карбоксиметилированного крахмала осуществляли с использованием вышеописанной установки следующим образом.

Предварительно в камере подготовили водный раствор монохлоруксусной кислоты (МХУК) при соотношении МХУК:Н₂О=1:2, а в камере подготовки водного раствора гидроксида натрия подготовили водный раствор гидроксида натрия (NaOH) при соотношении NaOH:Н₂О=1:8. Реакцию крахмала с модификаторами вели непрерывно и одновременно в реакционных камерах двух аналогичных реакторов. В первую реакционную камеру подавали исходный крахмал кукурузный, расход которого дозировали с использованием волнового шнекового дозатора путём регулирования скорости вращения шнека электродвигателем, постоянно поддерживали объёмную концентрацию крахмала в размере 10 % от объёма реакционной камеры, что при объёме реакционной камеры 8 л составил 0,8 л. С помощью электродвигателя путем вращения смесительного элемента крахмал распыляли, образуя в реакционной камере первого реактора пылевоздушную смесь. При этом в реакционную камеру подавали тонкораспылённый под давлением водный раствор монохлоруксусной кислоты из камеры подготовки водного раствора монохлоруксусной кислоты, где он вступал в реакцию с зёрнами крахмала. Полученный продукт реакционного взаимодействия (полуфабрикат) подавали во второй реактор. При этом в реакционную камеру второго реактора подавали тонкораспылённый под давлением водный раствор гидроксида натрия из камеры подготовки водного раствора гидроксида натрия, где он в условиях волновой турбулизации пылевоздушной смеси вступал в реакцию с полуфабрикатом.

Процесс вели в непрерывном (проточном) режиме, соблюдая с использованием блока управления соотношение компонентов: на 100 вес. ч. крахмала - 12 вес. ч. водного раствора МХУК и 48 вес. ч. водного раствора гидроксида натрия. Готовый продукт - карбоксиметилированный крахмал по трубопроводу подавали в накопитель, а из него - в упаковочную машину.

Полученный карбоксиметилированный крахмал непосредственно после извлечения из реактора легко растворялся в воде с образованием равномерной гелеобразной смеси.

Примеры 2-6 осуществляли аналогично способу, описанному в примере 1. Переменные параметры процесса по примерам 1-6, а также по наиболее близкому аналогу (прототипу) представлены в таблице 1.

Таблица 1. Переменные параметры процесса

Переменные параметры процесса Примеры 1 2 3 4 5 6 Прототип Крахмал кукурузный (г) 100 100 100 Крахмал картофельный (г) 100 100 - Крахмал пшеничный (г) 100 100 - Объемные концентрации
крахмала в камере (%) 10 8 10 15 15 12 10 Соотношение
МХУК: Н2О 1:2 1:3 1:2,5 1:1 1:4 1:1 - Соотношение NaOH:Н2О 1:8 1:10 1:12 1:14 1:6 1:16 - Водный раствор
МХУК (г) 12 24 18 8 8 28 - Водный раствор
NaOH (г) 48 120 85 40 130 130 - МХУК (г) - - - - - - 12 NaOH (г) - - - - - - 15 Вода (г) - - - - - 20 Производительность процесса (кг/мин) 0,6 0,55 0,6 0,4 0,3 0,4 0,07

Качество образцов полученного карбоксиметилированного крахмала по предлагаемому волновому способу и по наиболее близкому аналогу представлено в таблице 2.

Таблица 2. Качество образцов полученного карбоксиметилированного крахмала

Образцы по примерам Физико-химические показатели образцов Внешний вид Влага, % Зольность, % Степень замещения % 1 Порошок молочного цвета в виде гранул ∅ 1-2 мм, сыпучий 16,1 24,7 0,42 2 Порошок молочного цвета в виде гранул ∅ 1-2 мм, сыпучий 16,1 24, 5 0,42 3 Порошок молочного цвета в виде гранул ∅ 1-2 мм, сыпучий 16,5 24,0 0,42 4 Порошок белого цвета, однородный слипающийся,
увлажненный 23,6 11,2 0,31 5 Порошок белого цвета, однородный слипающийся,
увлажненный 23,3 4,2 0,18 6 Порошок белого цвета, однородный слипающийся,
увлажненный 23,1 5,0 0, 22 Прототип Порошок молочного цвета в виде гранул ∅ 1-2 мм, сыпучий 16,2 24,9 0,42

Как видно из таблицы 2, полученные по предлагаемому способу карбоксиметилированные крахмалы по примерам 1, 2 и 3, обладают однородностью гранул, сыпучестью, низким содержанием влаги, высокой зольностью и степенью замещения, что отличает их высокое качество в сравнении со слипающимися и увлажнёнными образцами по примерам 4, 5 и 6, приготовленными в режимах, находящихся за пределами оптимизированных согласно предлагаемому способу, что в целом влияет на эффективность предлагаемого способа.

Производительность процесса приготовления карбоксиметилированного крахмала по предлагаемому способу составляет 0,6 кг/мин, что более чем в 9 раз выше, чем производительность процесса приготовления карбоксиметилированного крахмала по наиболее близкому аналогу при аналогичных показателях качества.

Применение предлагаемого способа и установки волнового способа получения карбоксиметилированного крахмала позволяет вести процесс в непрерывном режиме, повышает эффективность получения карбоксиметилированного крахмала, а также увеличивает производительность получения карбоксиметил крахмала.

Изобретение относится к волновому способу получения карбоксиметилированного крахмала, включающему взаимодействие крахмала с модификаторами: водой, монохлоруксусной кислотой и гидроксидом натрия в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси в реакционной камере реактора, характеризующемуся тем, что предварительно готовят водный раствор монохлоруксусной кислоты - МХУК при соотношении МХУК и воды 1:(2-3) и водный раствор гидроксида натрия - NaOH при соотношении NaOH и воды 1:(8-12), а взаимодействие крахмала с модификаторами ведут в реакционных камерах двух аналогичных реакторов, в реакционную камеру первого реактора подают крахмал, и в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси вводят водный раствор МХУК, полученный полуфабрикат подают в реакционную камеру второго реактора, в которую в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси вводят водный раствор гидроксида натрия, при соотношении на 100 вес.ч. крахмала: водный раствор монохлоруксусной кислоты - 12-24; водный раствор гидроксида натрия - 48-120. Также изобретение относится к установке для осуществления волнового способа получения карбоксиметилированного крахмала, содержащей реактор, в реакционной камере которого расположен смесительный элемент, электродвигатель, расположенный снаружи реакционной камеры и кинематически соединённый со смесительным элементом, и привод крутильных колебаний реакционной камеры, кинематически соединённый с корпусом реактора для создания крутильных колебаний реакционной камеры вокруг ее оси, характеризующейся тем, что установка дополнительно оснащена блоком управления, камерами подготовки модификаторов: водного раствора монохлоруксусной кислоты и водного раствора гидроксида натрия, устройствами загрузки крахмала и вывода продукта реакционного взаимодействия, а также вторым реактором с реакционной камерой, внутри которой расположен смесительный элемент, и электродвигателем, расположенным снаружи реакционной камеры и кинематически соединённым со смесительным элементом, и приводом крутильных колебаний реакционной камеры, причём каждый реактор снабжен шнековым дозатором, оснащённым электродвигателем, кинематически соединённым со шнековым дозатором, приводом крутильных колебаний корпуса шнекового дозатора и жидкостным дозатором, а камеры подготовки модификаторов соединены с жидкостными дозаторами первого и второго реакторов, при этом первый реактор соединен со вторым с помощью ресивера через шнековый дозатор второго реактора. 2 н.п. ф-лы, 6 пр., 2 табл., 1 ил.

1. Волновой способ получения карбоксиметилированного крахмала, включающий взаимодействие крахмала с модификаторами: водой, монохлоруксусной кислотой и гидроксидом натрия в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси в реакционной камере реактора, отличающийся тем, что предварительно готовят водный раствор монохлоруксусной кислоты - МХУК при соотношении МХУК и воды 1:(2-3) и водный раствор гидроксида натрия - NaOH при соотношении NaOH и воды 1:(8-12), а взаимодействие крахмала с модификаторами ведут в реакционных камерах двух аналогичных реакторов, в реакционную камеру первого реактора подают крахмал и в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси вводят водный раствор МХУК, полученный полуфабрикат подают в реакционную камеру второго реактора, в которую в режиме волновой турбулизации пылевоздушной смеси вводят водный раствор гидроксида натрия при соотношении на 100 вес.ч. крахмала:

водный раствор монохлоруксусной кислоты 12-24 водный раствор гидроксида натрия 48-120

2. Установка для осуществления волнового способа получения карбоксиметилированного крахмала, содержащая реактор, в реакционной камере которого расположен смесительный элемент, электродвигатель, расположенный снаружи реакционной камеры и кинематически соединённый со смесительным элементом, и привод крутильных колебаний реакционной камеры, кинематически соединённый с корпусом реактора для создания крутильных колебаний реакционной камеры вокруг ее оси, отличающаяся тем, что установка дополнительно оснащена блоком управления, камерами подготовки модификаторов: водного раствора монохлоруксусной кислоты и водного раствора гидроксида натрия, устройствами загрузки крахмала и вывода продукта реакционного взаимодействия, а также вторым реактором с реакционной камерой, внутри которой расположен смесительный элемент, и электродвигателем, расположенным снаружи реакционной камеры и кинематически соединённым со смесительным элементом, и приводом крутильных колебаний реакционной камеры, причём каждый реактор снабжен шнековым дозатором, оснащённым электродвигателем, кинематически соединённым со шнековым дозатором, приводом крутильных колебаний корпуса шнекового дозатора и жидкостным дозатором, а камеры подготовки модификаторов соединены с жидкостными дозаторами первого и второго реакторов, при этом первый реактор соединен со вторым с помощью ресивера через шнековый дозатор второго реактора.