阳离子淀粉是在造纸工业和水处理工程中用途广泛的淀粉衍生物，自1969年开始规模化工业生产以来，已形成了许多制备方法。包括湿法、干法等。半干法是继干法之后发展起来的一种工艺简单、成本低、有较大的灵活性、环境污染小、可适合制备不同取代度的产品的工艺过程。但半干法生产工艺的关键问题是反应器的混合效果和加热的均匀性。近期国内外半干法生产阳离子淀粉的设备以选用捏合机、双螺杆机等混合反应设备为多。采用流化技术生产阳离子淀粉在国内还未见有报道。 与湿法相比，采用流化床反应器半干法生产阳离子淀粉，由于少量溶剂分子的介入，最大限度地抑制了副反应；另外，少量溶剂分子的介入使反应体系的微环境不同于液相反应，造成了反应部位的局部浓度高，提高了反应效率。半干法制备高取代度阳离子淀粉操作简便、反应效率高、污染小，是一种较理想的制备方法，而且可以避免因使用溶剂而造成的高能耗、环境污染、毒害性等。采用流化床反应器过程中，由于混合均匀，反应的传热传质速率较高，故反应效率较高。 在实验条件下，当淀粉用量为200g，反应时间为180min，反应温度为65℃，GTA为20g，水分含量为20％时，取代度可达0.35，反应效率为65％。在此条件下，可望取得较佳的制备条件。 利用流态化技术制备阳离子淀粉中，适当的水分控制对反应过程有重要影响。一则水分的加入有利于反应的进行，同时水分的加入可使淀粉在反应过程中经历附聚——成型——破碎——附聚的循环造粒过程，对反应有着重要影响。 论文探讨了流化技术制备阳离子淀粉过程中流化床设备结构对反应过程的影响。主要讨论了流态化质量、流化床操作速度、装置直径及高度与反应的传质传热关系、淀粉造粒及其对反应速率的影响等。实验中，在反应条件一定的情况下，实验过程中较佳的操作条件是采用单层多孔板式分布板，加热空气流量10m3/hr、滴加液速度1.5g/min，临界流化床高为15cm。此时，沉降速度Ut=0.098m/s，膨胀比R为2.2，空隙度为0.5，形状系数0.571，流化床高为30cm，床层压降120mmH2O。在操作过程中，加热空气的操作速度对流化床的正常操作影响很大。在本实验中，较低的操作气速即可满足反应的条件，且流态化质量较好，床层压降较小。 论文还运用两相流动模型理论探讨了流化床制备阳离子淀粉中的运动模型及传热模型。推导出求解乳化相中气体向上渗流的速度Ue： Ue=Umf/εmf-(αU/1-δ-αδ-αUnf) 扩散系数： Dsr=3/16(δ/1-δ)UmfUb/εmf 以及传热系数： In(Tgin-Tgout)0/(Tgin-Tgout)τ＝aαCpgG0/WCps(aαL+CpgG0)τ 论文最后还对利用流化床制备的阳离子淀粉进行了结构表征和废水处理应用实验，表明采用流化床半干法制备阳离子淀粉是一种工艺简单、成本低、有较大的灵活性、环境污染小、可适合制备不同取代度的产品、极具优势的工艺过程。